孟德爾為什麼會被遺棄?

2021-02-12 生命科學教育

今天開始,我就要進行生物必修本《遺傳與進化》的教學。由於遺傳學太深奧了,我想變通一下。


     遺傳學比較難學,但又是高中生物的一個重要知識板塊,小編認為有必要給學生進行預熱一下,先要給學生做一做思想動員。最好的動員大會,那就是達爾文與孟德爾兩個偉人之間的故事,於是安排了一節科學史的演講,就是講故事。

進化論是生物學大廈的第二支柱,它是由達爾文先生在1859年出版《物種起源》後確立起來了。生物學大廈支起的兩大支柱,但是第二支柱進化論的自然選擇學說的核心內容就是遺傳優良性狀是如何保存下去的?這讓生物大廈就得搖搖欲墜。這個問題一直困繞著達爾文,在1872年的一封信中寫到:孩子的性狀為什麼會與祖父母甚至於更早的祖先相同?到死,達爾文都沒有找到結果。

     其實早在7年[1865年]前,一個並不起眼的業餘生物工作者在不起眼的小鎮布隆自然科學年會上宣讀了論文《植物雜交試驗》,他就是孟德爾修道士。

     可是在達爾文以及進化論者最需要相關的遺傳知識支撐時,為什麼沒有被人發生?為什麼世界把孟德爾所做的重要試驗忘得如此乾淨?是什麼原因讓孟德爾如此孤獨?

首先是孟德爾是一個身份十分卑微的人,沒有顯赫的家世,沒有從師有名望的導師。他只是一家小鎮上修道院的一名業餘生物愛好者,說得好聽點,就是一名有知識的園藝工作者,難聽一點,就是一名種菜的。他是進入修道院後,依靠自己的聰明和勤奮,獲得修道院院長的賞識,有機會進入大學進修。他一個人在菜園中辛苦耕作了八年,利用豌豆,發現了遺傳的規律性。

      其次是孟德爾並不是一個熱衷於發表論文的人。他在宣讀論文後,也只是該年會出版了會刊按傳統郵寄到各大研究機構,同時給他出了四十本論文單行本。他把單行本送給了當時世界最有名的生物學家。結果沒有收到科學家的回信,也就是杳無音信,可想而知,他當時是多麼的讓人看不起。他並沒有想到把論文再次轉投其它會刊發表。

     第三是他認錯了人。孟德爾寫出的論文,這是他八年辛苦試驗的結晶,他還是想把自己的成果介紹給學術界。可是沒有人理睬來自小地方修道士寄來的論文呢?他一次又一次給當時著名生物學家拿格裡寫信,把自己的實驗過程以及實驗中思考都給他做了介紹,甚至於還郵寄了豌豆種子給他。著名生物學家拿格裡在信中不但不鼓勵支持他,反而傲慢地教訓孟德爾:你的實驗還遠遠沒有完成,其實只是一個開端,建議改用「山柳菊」重複此實驗。拿格裡是當時首屈一指的影響力大的專家,他是一個融合遺傳的堅定支持者,而孟德爾雜交試驗是第一個推翻和否定「融合遺傳」的實驗,創立新的遺傳理論「顆粒遺傳」。這對拿格裡來說,簡直就是大逆不道,他在1884年出版有關遺傳與進化的大部頭著作,總結了他所知道的有關植物雜交的所有實驗,唯獨沒有一個字提到孟德爾,可見他是如此地輕視。

     第四是他最糟糕的是聽從了拿格裡的建議,用山柳菊做雜交試驗。山柳菊根本不適合用來做雜交實驗,因為他的花非常小,不利於人工去雄和傳粉,而且當時還不為人知的是它有時進行有性生殖,有時進行無性繁殖,這樣是根本不可能在它的後代中出現穩定的數量關係。孟德爾在山柳菊材料了耗費了幾年時間,寫出相關山柳菊雜交試驗論文,結果讓孟德爾大失所望,因為無法得到與豌豆實驗相似的結果,從而使得孟德爾不得不懷疑他用豌豆試驗得出的規律缺乏普遍性,這使得他不再堅持推廣他的科學,正好此時,他被推選為修道院院長,從而精力轉向行政管理,放棄了科學研究工作。

      第五是他出生在錯誤的時代,出生在巨人的陰影之下。這個巨人就是達爾文。因為《物種起源》在生物界引發了一場革命,在哲學領域也掀起了一場大討論大變革。從事遺傳的工作者,他們的興趣都轉向了物種間的雜交,而不是物種內的雜交。孟德爾也不例外,他同樣研究過菜豆與山柳菊種間雜交的試驗,十分好笑的是,這些種間雜交試驗常常被植物學家提到包括拿格裡,而他的著名的豌豆試驗卻是不值得一提。不知孟德爾是否給達爾文郵寄過他的論文?按當時的情況,他肯定郵寄過,那達爾文為什麼沒有看到過呢?至今還是一個謎。

在1900年以前,孟德爾的豌豆雜交試驗曾被引用了11次。最早是霍夫曼的論文中簡單地提及孟德爾的試驗,並將孟德爾論文作為引文。這引文引起福克的注意,福克在1881年把孟德爾的的試驗放入《植物雜種》著作中,它後來成為從事植物雜交工作者的工具書,從而孟德爾的工作因此而記載了下來。雖然其中的語氣是那樣的不屑一顧。

     1900年荷蘭生物學家德弗裡斯利用豌豆做實驗,他驚奇地發現了數量關係,他馬上寫出論文,在他準備發表前,特地到圖書館查閱相關文獻資料,看沒有人有類似的實驗。結果看到了早在35年前,孟德爾就已經做過他所做的試驗。他由興奮變成沮喪,只好把試驗內容首次發現改成證實了孟德爾的觀點。與此同進,德國生物學家科倫斯和奧地利生物學家切爾馬克民不約而同地發現了這一點。三位歐洲知名人士在各自發表的論文中都提到了孟德爾,並聲明只是證實,不是首次發現。這時,孟德爾的名字立刻傳遍了歐洲。

     1965年在孟德爾論文發表100周年上講話:遺傳學的誕生歸功於一個人---孟德爾,是他於1865年2月8日在布爾諾闡述了遺傳學的基本規律。一門科學完全誕生於一個人的頭腦中,這是唯一的一個例子!

今天,通過摩爾根、艾弗裡、赫爾希、沃森、克裡克。。。等等一系列的科學家的研究,遺傳學已經深入到分子研究階段。隨著遺傳密碼的破譯,人們對遺傳機制有了更加深刻的認識。現在人們已經開始向人為控制遺傳機制的方向進軍,如基因工程。。。。

說明:

1、主要內容根據方舟子著《尋找生命的邏輯》一書的有關章節改寫

2、筆者對方博士的文章重新編排,在此非常感謝方博士。

編輯:羅軍輝

本文為原創編輯,轉載需註冊出處(生命科學教育,smkxjy001)

相關焦點

  • 【2017課標教材】 第1節 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
    孟德爾定律的發現2. 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)3. 性狀分離比的模擬實驗溫馨提示:請在電腦版傲遊瀏覽器打開頁面,播放並下載視頻。問題探討人們曾經認為,兩個親本雜交後,雙親的遺傳物質會在子代體內發生混合,使子代表現出介於雙親之間的性狀。
  • 孟德爾定律&牛頓引力定律
    為什麼會出現上述試驗結果呢?摩爾根認為果蠅的灰身基因和長翅基因位於同條染色體上;黑身基因和殘翅基因也位於同一條染色體上。所以,當兩種純種的親代果蠅交配後,F1的基因型BbVv,應該表示為,表現型是灰身長翅。這樣,在F1雄果蠅產生配子時,原來位於同一條染色體上的兩個基因(B和V、b和v)就不能分離,而是連在一起向後代傳遞。
  • 遺傳學領域的先驅:孟德爾
    孟德爾是一位奧地利神父,他在花園裡通過實驗發現了遺傳的基本原理。孟德爾的觀察成為現代遺傳學和遺傳研究的基礎,他被廣泛認為是遺傳學領域的先驅。誰是孟德爾?孟德爾孟德爾於1822年7月22日出生在他的家族農場上的安東和羅西·孟德爾,當時他住在奧地利的海因策多夫。
  • 基因之父孟德爾的故事
    又經過3年的準備,孟德爾開始了他長達8年的豌豆種植遺傳性的試驗(1856-1863),得到了著名的孟德爾遺傳學三大定律:孟德爾遺傳分離規律,孟德爾基因自由組合規律和孟德爾顯性遺傳規律。後來孟德爾顯性遺傳規律被發展成基因連鎖及互換規律。這三大規律就成了遺傳學三大定律。
  • 孟德爾遺傳定律的由來
    奧地利修士格雷戈爾·孟德爾第一個發現了控制這些性狀遺傳的定律。他的研究工作填補了達爾文進化論中缺失的部分,並改變了生物學的面貌格雷戈爾·孟德爾的新實驗,將他修道的耐心推到了極限。孟德爾是布爾諾(位於現在的捷克共和國)奧古斯丁教會的聖託馬斯修道院的修土,他花了七年時間研究豌豆,這一潛心研究讓他作出了生物科學中最重要的一項貢獻。
  • 再看孟德爾定律
    (轉自BioArt植物)歷史會被銘記,同樣會被淹沒,而這兩者之間仿佛只有一線之隔。
  • 孟德爾玩豌豆,遺傳學的遺傳與交配或雜交關係
    為什麼用老鼠做實驗,不用其他的小動物呢?比如說小貓、小狗,估計是因為老鼠生孩子比較頻繁,一個月就能生一窩小崽子,所以直到現在科學家還是喜歡用老鼠做實驗。這事兒也不知是不是從安託尼克拉東開始的,後來動物遺傳學引進了一個設備,這個設備得到了大量和富有成果的應用。這所說的設備估計就是指用來做實驗的老鼠們。
  • 他的成功你不敢複製--玩轉豌豆的孟德爾
    為什麼?因為有孟德爾種豌豆!011985年,美國科學家提出人類基因組計劃,旨在闡明人類基因組30億個鹼基對的序列並破譯人類全部遺傳信息,使人類第一次在分子水平上全面地認識自我。基因組成是Dd的,雖然d(隱性基因)控制的性狀不表現,但d(隱性基因)並沒有受D(顯性基因)的影響,還是會遺傳下去。這些後來成為中學生物的重要知識點和考題點,掌握後,你會輕鬆解決一大堆豌豆題和族譜題。
  • 孟德爾定律終於要改了
    首先申明標題確實有標題黨的嫌疑,因為孟德爾遺傳規律是普適規律,想要顛覆不大可能,不過真理都是在修正中完善的。孟德爾遺傳規律成立的一個條件就是精卵結合是隨機的。如下圖:之前幾乎所有科學家都認為,勝出的精子是隨機的;卵細胞一直在被動的等待。西北太平洋國家實驗室的主任研究員 Joe Nadeau 對此「教條」發起了挑戰。若受精是隨機的,那麼後代的基因組合應呈現特定比例。
  • 科學網—孟德爾的成功之路
    我們從火車站出來,換了一輛公交,電車就在孟德爾博物館門口停了下來。不大的門臉,牆頭上樹立著孟德爾的畫像和他的名字:Gregor Johann Mendel。門口的牆上有一個不大的招牌,上面用捷克語寫著孟德爾博物館。 因為是周六,街上的人寥寥無幾。進了小小的院門,孟德爾曾經進行過實驗的花園非常寂靜。
  • MOOC筆記 | 饒毅講孟德爾
    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。
  • 深度揭秘不可思議的事實,孤獨的天才孟德爾
    後人好奇,為什麼孟德爾做的7對性狀都無關?如果有些基因在染色體較近位置的話,會有一定關聯。現在知道,他做的7對性狀,其基因分別在5條染色體上,而在同一染色體上的兩對正好分別在染色體上相距很遠的位置。孟德爾在發現各對性狀獨立傳代後,他在文章中可能考慮了自己的發現與進化論的關係。
  • 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
    二、孟德爾為何難覓知音?   1、孟德爾發表論文之時,正值達爾文名著《物種起源》發表不就,幾乎全部的生物學家都轉向對生物進化的討論。然而,達爾文的進化論中卻恰恰不清楚遺傳的本質。   2、當時的科學界缺乏理解孟德爾理論放入思想基礎,不明白孟德爾將生物學和統計學結合的真正含義。
  • 通過「豌豆」實驗創建遺傳學的孟德爾
    奧古斯丁修道院 (Augustinian Monastery)成立於1244年,為了紀念聖奧古斯丁而命名,當全盛時有2000家會院和30000名會士。從奧古斯丁修道院曾走出另一位深遠改變人類文明的農民的兒子---馬丁·路德。
  • 孟德爾的論文依舊堪稱學術寫作的標杆!
    孟德爾時代沒有統計學。統計學是幾十年以後發明的。孟德爾只需分析數量關係,無需檢驗統計顯著性。那時不知道應該做多少次實驗、收集多少數據後才應該停止實驗。可能是孟德爾收集到覺得差不多的就時候停止,所以數據會接近預計。
  • 「孟德爾的分離定律」的教學設計——還原孟德爾基因分離規律的數學研究歷程
    為了配合教材進一步再現孟德爾的研究歷程,筆者在教學中改變課本的內容順序,並運用數學思想,著力再現了孟德爾的基因分離規律的發現過程。本節的教學重點是1對相對性狀的雜交實驗和對實驗現象的解釋,以及以孟德爾的雜交實驗為素材進行科學方法和數學思想的教育。教學難點為對實驗現象的解釋。
  • 孟德爾之《物種起源》
    1900年剛剛發現孟德爾的文章,科學界立即提出孟德爾的定律可不可靠的問題。如果可靠,那麼,這些定律的適用範圍有多大?摩爾根起初很相信這些定律,因為它們是建立在堅實的實驗基礎上的。1903年,他在《進化與適應》一書中寫道,「近年的研究結果說明,孟德爾的實驗結果意義重大,適用範圍廣泛……孟德爾對他的結果所作的理論闡述簡單明了、他無疑找到了正確的解釋。」
  • 顛覆孟德爾定律:卵細胞也會主動選擇精子?
    經典的遺傳學理論說配子是隨機結合的,但有試驗顯示,卵細胞有時會主動選擇精子,以獲取其遺傳物質。在西雅圖的實驗室裡,Nadeau 開始懷疑:難道是孟德爾錯了嗎?孟德爾定律的推翻者 Nadeau 起初是想知道這兩個基因(Apobec1 和 Dnd1)是如何相互作用從而影響睪丸癌(遺傳機率很高的一種癌症)的患病風險的。
  • 孟德爾和他的豌豆雜交試驗,在生物學歷史上意味著什麼
    他所在的修道院地處產糧區,又多虧修道院院長是一位熱心農業研究的人,對孟德爾從事豌豆雜交試驗多有支持,使得他在傳教之餘有了足夠的空閒時間做試驗。他在修道院內在7m×35m的一小塊土地上栽種了37個品種,共2.7萬株植物,並用它們來進行植物栽培、雜交、嫁接試驗。令他驚訝不已的是,嫁接後的植株,其活力總是高於原先的母本植株。這究竟是為什麼呢?年輕的修道士興趣來了。
  • 從孟德爾遺傳定律研究動物森友會中的花卉雜交!
    本篇文章會從高中學過的『孟德爾遺傳定律』入手,從根本上解決動物森友會中,花卉雜交的問題。這是因為動森中不同顏色的花朵雜交出稀有異色花的機制,是符合孟德爾遺傳定律的。(這裡不得不說一句任天堂的作品確實良心)