MOOC筆記 | 饒毅講孟德爾

2021-03-04 一個生物老師的日常


一、孟德爾的研究

1. 孟德爾的文獻:2篇論文+10封書信

1854-1864 豌豆雜交實驗,1865 宣讀遺傳定律,1866 發表遺傳定律

2.孟德爾的論文

發現問題:在孟德爾之前,無人成功提出過對雜交體形成和發生普遍適用的規律。孟德爾認為需要考慮:①規模相當大,②定量分析,③不同代間,不同型的關係,④分析數量關係。

提出問題是關鍵,平地起高峰,這是沒有基礎的探索性問題。孟德爾認為研究的困難在於工作量不僅大,而且較難。天才不覺得自己是天才。提出假說對他來說太容易,他認為工作量大才是難的地方。他覺得難得不一定是真正難的部分。這也導致很多人拋棄了自己擅長的、容易做的,去做自己覺得難得。

本文是仔細研究的結果,進行了八年的工作。孟德爾只提到了「仔細研究」,未發現自己是有創造性的。「八年」而不是十年,前兩年未計入。這兩年他試驗了20多種植物,並尋找合適的性狀。


選擇植物:①恆定的分化特徵(易於區分的相對性狀),②雜交時無外來花粉汙染,③每一代雜交後代生殖力不明顯改變。

選擇植物是因為他是修道士,放棄了動物雜交實驗,還因為在修道院養小鼠味道難聞。他選擇豌豆時,指出豌豆的分類對研究並不重要,因為拉丁文不好,沒有通過教師資格考試。孟德爾並不知道豌豆是二倍體,是純合子還是雜合子,但他發現了親子代間的穩定遺傳。這是兩年預實驗的結果。預實驗可探索科學性和可行性。

觀察指標7:①種子圓/皺,②種子子葉黃/綠,③豆莢顏色黃/綠,④豆莢鼓/狹,⑤花色紫/白,⑥花頂生/側生,⑦高莖/矮莖。

性狀與父本或母本相同,而不是介於兩者之間。七個性狀之間沒有明顯關聯,位於五對染色體,位於一對染色體上的基因距離很遠,交叉互換概率非常高,和不連鎖的表現類似。

3:1怎麼解釋是最有創造性的地方,但孟德爾沒有寫出來。他發現F2出現1:2:1,分別與父本、F1、母本相同。

孟德爾沒有說自己發現了遺傳定律,他說的是遺傳規律。孟德爾的論文中提到過多基因決定一種性狀。將單基因稱為孟德爾遺傳,多基因稱為非孟德爾遺傳是一種誤解。

1865年,在布魯思實科高中,兩個周三晚上宣讀論文。


二、其他科學家的理解:4個對照組

孟德爾突破了同時代最偉大科學家的理解能力。反對的人越多,就越偉大。同時代的科學家稱為了他的對照組。論文寄出40本,其中13本找到了,1人未拆封,被誤放到了達爾文頭上。

①耐格裡的狹隘:收到論文的13人之一,孟德爾給他寫過10封信。

    信裡寫過到兩人交換過種子,耐格裡推薦孟德爾用山柳菊,但結果不符合遺傳規律。孟德爾的第二篇論文寫的就是山柳菊雜交無法用遺傳規律去解釋。不能解釋,不一定是理論的問題,也可能有其他原因。1936年研究得知山柳菊是孤雌生殖(聖母生孩子的方式),並未真正雜交。這也是孟德爾不造假的證據。孟德爾還寫到自己當了道長,肚子大了,做實驗不方便,以及紫羅蘭、茯苓、玉米、紫茉莉都符合遺傳規律。

②達爾文的缺憾:兩次得到3:1,卻止步於此。

自然選擇中提到「遺傳」,這也是他而後要研究的方向。達爾文很勤奮,勤奮到沒有人能把他寫的文字全部看完。但達爾文數學不好,聰明度有限。當時的融合遺傳不支持自然選擇。這也是進化論反對者的觀點之一。達爾文用金魚草和報春花做了實驗,得到了類似3:1的結果。所謂老婆養著他,他養著花。

1868年,論文The variation of animals and plants under domestication中提到,金魚草常見型(C)×鬼怪型(P)→F1全為常見型(C)→F2為常見型:鬼怪型:中間型=88:37:2≈2.38:1。(數據太少,不夠勤奮。)

1877年,得到報春花兩種性狀分別為75%和25%。

為了解釋遺傳現象,達爾文提出泛生假說:泛子收集全身細胞信息,再進入生殖細胞。這表示他認同了獲得性遺傳,變成了拉馬克。但是後來基因的(gene)來自於泛子(pangene),這是英國人為了紀念達爾文而命名的。(其實應該叫遺傳因子更準確)

34年後,1900年,三個孟德爾定律重新發現者

    準確來說,是兩個重新發現者。其中有一個不能算,以訛傳訛。

40年後的摩爾根

三、孟德爾成就的條件(部分)

1. 沒考取教師資格證,進入大學進修,物理老師的數學很好,講了排列組合。

2. 道長給他經費,建了培育植物的暖房,一意孤行的支持。道長1868年去世,沒有看到孟德爾定律被學術界認可。修道院的學術氛圍很好,修道院的廚娘也發表過烹飪的書。如果你是管理者,你會支持什麼人?

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