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植物遗传学的奠基人:孟德尔(2) 第一,植物的每一性状(如颜色)都由一对因子所决定,其中一个因子来自父方,另一个来自母方。当双亲都把自己的一个因子传给杂种第一代时,一个因子会压抑或遮盖另一个因子的作用,使受压抑或被遮盖的因子表面隐匿起来,但它并未消失,前者称为显性因子,后者称为隐性因子。例如,红花豌豆与白花豌豆杂交,子一代都是红花,因为红花对白花是显性。 第二,杂交第二代发生性状分离,这时雌雄配偶子中所携带的单个因子随机结合,又相互分开,分配到不同的个体中去得到四种遗传类型的个体,从外表看,显性个体同隐性个体的比例是3:1。即红花豌豆与白花豌豆杂交所得子一代红花豌豆,自花授粉所生长出的子二代豌豆,出现了红花与白花豌豆分离的现象,红花豌豆与白花豌豆出现的比例是3:1。 第三,如果是两对性状(如颜色、高度)杂交,即双亲各带有两对遗传因子时,在杂交第二代中不同的因子独立分配,互不干扰,不但出现了双亲所具有的两种组合性状,而且还会出现双亲所没有的两种组合性状,其分离的比例是9:3:3:1,即按比例来说,两对不同性 状均呈显性者为9/16,两对性状中一对呈显性而另一对呈隐性者分别为3/16,两对性状都呈隐性者只占1/16。例如,红花高植株豌豆与白花矮植株豌豆杂交时,子一代都为红花高植株,子二代中红花与白花、植株高与植株矮各成3:1的比例,所以出现红花高植株、红花矮植株、白花高植株和白花矮植株四种豌豆,成9:3:3:1的比例。1865年,孟德尔在布伦博物学会上宣读了自己的论文,公布了他的关于豌豆杂交实验的结果和他的理论概括。1866年,他的论文《植物杂交实验》发表于布伦自然历史学会的会刊上,并出版了单行本,分发到欧洲120多个图书馆。 孟德尔定律的重新发现 孟德尔的伟大发现,并没有为他同时代的人接受,也没有引起学术界的重视。1900年,荷兰植物学家德弗里斯、德国植物学家科伦斯和奥地利植物学家切马克,在各自独立地总结了近年来自己所做的植物杂交实验的成果之后,几乎同时发现了杂交的遗传规律。当他们分别准备好自己将要发表的研究论文,而最后去查阅过去的文献时,都十分意外地看到了孟德尔的论文。他们发觉自己的实验成果竟然与35年前孟德尔的杂交实验结果相吻合,他们发现的遗传规律也就是孟德尔在《植物杂交实验》的论文中概括的两条遗传学定律——“分离定律”和“自由组合定律”。于是,他们认为遗传规律早在1865年就已为孟德尔发现了,他们的工作只不过证实了孟德尔规律的科学价值。在科学史上,这个戏剧性的事件被人们称之为“孟德尔定律的重新发现”。 “孟德尔定律重新发现”后,人们将孟德尔的结论概括为三条定律,即显性定律、分离定律和自由组合定律。因显性定律在孟德尔之前已有人发现,故科学界公认后两条定律是孟德尔发现的。1901年,孟德尔的两篇论文《植物杂交实验》及《人工授粉得到的山柳菊属的杂种》重新以德文发表。当年,英国生物学家贝特森将之译成英文,并向英国生物学界传播孟德尔的学说。1906年,贝特森第一次提出了“遗传学”一词,以称呼这一研究生物遗传问题的新学科。孟德尔所说的“因子”纯粹是从杂交实验中推导出来的遗传单位。这种单位在孟德尔还是一种“看不见,摸不着”的假定,然后,这绝不是随心所欲的虚构,而是对大量实验材料所做的科学抽象,是对实际的深刻的反映。1909年,荷兰遗传学家约翰逊提出用“基因”这个术语代替孟德尔的遗传“因子”,从此,“基因”概念便一直为生物学界所采用。 孟德尔遗传定律第一次用数学方法定量地把生物遗传的规律表示出来,在生物学发展史上有着重大的历史意义。自“孟德尔定律重新发现”后,孟德尔被科学界公认为实验遗传学的创始人。从1900年起,遗传与变异知识作为一门新的独立的遗传学正式诞生了。 |