孟德尔的幸与不幸.doc

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1、孟德尔的幸与不幸方舟子十九世纪中叶，达尔文创建了进化论之后，已为生物科学的大厦立下了一个支柱，但是这座大厦仍然摇摇欲坠。进化论的自然选择学说的大前提，是假定同一物种的不同个体存在着可以遗传的变异，对于遗传的机理，当时的科学界却一无所知。在１８７２年，达尔文写道：　　“遗传的定理绝大部分依旧未知。没有人能够说明在同一物种的不同个体中的相同特性，或在不同物种中的相同特性，为什么有时候能够遗传，而有时候不能；为什么孩子能回复其祖父母甚至更遥远的祖先的某项特征。”　　达尔文，以及当时的科学界，不知道的是，

2、这些问题在六年前已经被一个业余的生物学家解决了，生物科学大厦的另一个支柱早就立好了。他就是格里果·约翰·孟德尔。　　孟德尔于１８２２年出生于奥地利西里西亚（现属捷克）乡村一个贫穷的农民家庭。非常幸运的是，那个小乡村在当时开办了一所小学，孟德尔即在那里受到了启蒙教育。年轻的孟德尔是一个非常聪明的学生，他的理想就是成为一名教师。他以优异的成绩完成了中学教育后，进了奥尔姆茨（Ｏｌｍｕｔｓ）的一所大学，家境的贫寒却迫使他无法在继续深造。他的一名物理教授曾经在布尔诺的一家修道院呆过，他向孟德尔建议不妨步其后

3、尘。当一名修道士可以解决饭碗问题，而且当时的修道院有浓厚的学术气份，许多修道士是学者和老师，在那里也可以继续学习。１８４３年，在这位教授的推荐下，孟德尔成为布尔诺修道院的一名见习修道士。　　孟德尔做为一名修道士的成绩却乏善可陈。做为一名修道士，要经常到医院安慰病人，但是孟德尔对别人的痛苦过分敏感，每一次探视病人对他来说都是一种折磨。修道院院长不得不为他另找了份工作，把他派到当地的一所学校去当代课教师。他非常喜欢这项工作，也干得非常出色。他决定实现其儿时的理想，去维也纳参加国家考试成为一名正式的教师

4、。可惜，由于缺乏自然科学的知识，他没能通过考试。他回到布尔诺，继续当了五年备受欢迎的教师，然后到维也纳大学进修自然科学，为下一次的考试作准备。他在这所当时欧洲最优秀的大学进修了两年，学了数学、物理、化学、生理学、植物学，熟悉了各种实验设备和方法，打下了相当扎实的基础。进修完之后，他再次参加了教师考试。一切都非常顺利。最后考的是植物学。他是农民的儿子，也非常喜欢植物学，自认为非常熟悉植物，对植物学教授的一些看法不敢苟同。两人发生了争执，结果是植物学不及格。他的教师之梦破灭了。　　但是他坚持认为自己是

5、正确的，而植物学教授是错误的。他要证明这一点。回到布尔诺后，他说服了修道院院长，在修道院的花园中划给他一块地方做植物的杂交实验。这块二百平方米的小小的实验田，成为了遗传学的诞生地，做为遗传学的圣地至今仍被保留着。　　当时生物学的常规研究方法是，先进行观察和实验，再分析结果，然后提出假说。但是孟德尔所受到的物理学教育却使他反其道而行之：他先设想了一个假说，然后用实验来证实或否证。　　他的假说是，生物性状的遗传是靠传递基本因子（也就是我们现在说的“基因”）来实现的，而性状的分布能够被相当精确地预测。他

6、选择了豌豆杂交实验来验证这个假说。在他之前，已有很多人做过杂交实验研究遗传机理，但是他们选择的植物都存在极其复杂多样的性状，无法得出明显的结果。孟德尔选择豌豆，是一个非常聪明的选择。豌豆的不同品种有着一些非常显著的不同性状，有的高，有的矮；有的结黄色种子，有的结绿色种子；有的结饱满的豆荚，有的结有皱纹的豆荚等等，孟德尔从中挑出了几对性状进行深入的研究。豌豆的花结构也使孟德尔能够仔细地控制其受精。豌豆是雌雄同花的，孟德尔如果想得到纯种，就让豌豆自花传粉。而如果他想做杂交，可以把一朵花的雄蕊去掉以避免

7、自花传粉，然后让雌蕊接受所选择的种株的花粉。　　孟德尔首先研究一对性状，比如圆形种子和皱形种子的遗传。如果让结圆形种子的豌豆和结皱形种子的豌豆杂交（我们把它们叫作母本Ｐ），产生的第一子代Ｆ１会是什么样的呢？按照“常识”，父母的性状会融合起来传给子代，比如黑人和白人结婚后生出的儿女的肤色就是不黑不白的，所以这Ｆ１结出的种子也该是介于圆形和皱形之间了。但是孟德尔得到的却全部是圆形的种子。孟德尔说，这是因为圆形种子这个性状是显性的，而皱形种子是隐性的，它们的后代就只能表现出显性性状，也就是圆形的种子，性

8、状的遗传并不融合。但是隐性性状并没有从此消失。孟德尔让Ｆ１相互交配，产生了第二子代Ｆ２，结果皱形种子又出现了。孟德尔把Ｆ２结的种子收集起来，算了一下，共得到５４７４颗圆形种子和１８５０颗皱形种子，比例大约是３比１。　　孟德尔这么解释这个实验结果：每一个性状都由一对遗传单位（为表达的方便，我们改称现代术语“基因”）控制，分别来自父母。在每一个配子（卵子和精子）中只有一个基因，受精形成合子后才又恢复到一对。在母本Ｐ中，结圆形种子的有一对相同的基因，我们把它们称为ＳＳ，而结皱形种子的则为