大家好，歡迎收看我的百家號小林看天下事，今天小編要給大家的介紹的是孟德爾遺傳定律的由來。
孟德爾遺傳定律
從眼睛的顏色到某些疾病的發病率,我們的所有性狀和特徵都遺傳自我們的父母。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。
1856年至1863年,孟德爾在修道院的花園中通過異花授粉耐心地培育了約29000株豌豆。在一項實驗中,他用黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交,以為會得到新的豌豆類型—略皺,顏色介於黃色和綠色之間。但孟德爾驚奇地發現,子代豌豆和其親代豌豆一樣,不是皺粒就代豌豆的性狀是混雜的有些是黃色皺粒,有些是綠色圓粒·為是圓粒,不是黃色就是綠色,沒有中間狀態。更令人驚奇的是,有些子好像性狀是通過不可分割的獨立信息塊遺傳下去的。孟德爾認為這些生物信息塊是性狀遺傳的「因子」。今天,我們稱之為基因孟德爾研究了許多代的豌豆植株,從而繪製出了控制顏色和種子圓皺的基因是如何從親代遺傳給子代的,並總結出了兩條描述這一過程的定律。
分離定律
第一條定律是分離定律。孟德爾意識到,每個豌豆植株都具備任性狀基因的兩個拷貝,分別來自父本和母本。因此,綠色豌豆和黃色豌豆的子代可能擁有這兩種顏色的基因拷貝,一個綠色基因拷貝,一個黃色基因拷貝。分離定律表明,當這個植株繁殖時,只有一個拷貝能進入生殖細胞並傳遞給子代。但如果一個豌豆植株同時擁有綠色基因和黃色基因,那麼它的顏色到底由什麼決定呢?孟德爾推測,有些基因是顯性的,有些基因是隱性的。在豌豆的例子中,黃色基因是顯性的,綠色基因是隱性的。
也就是說,如果一個豌豆同時擁有黃色基因和綠色基因,那麼它的豌豆種子仍然是黃色的。雖然隱性基因對植株的外觀沒有影響,但這個基因仍然存在,並且會傳遞給後代。如果後代個體攜帶一對隱性基因,那麼隱性基因控制的性狀就能表現出來。例如,兩個都攜帶有一個黃色基因和一個綠色基因的植株,如果它們的後代恰巧獲得了一對隱性的綠色基因,那麼後代植株中還是可能出現綠色豌豆。是什麼決定了這種現象?這就是孟德爾第二定律的由來,又名遺傳定律。該定律指出,在減數分裂過程中,某個基因拷貝是否進入植株生殖細胞是完全隨機的。因此,擁有某個基因不同拷貝的植株,譬如黃色和綠色基因拷貝,會隨機生成分別攜帶綠色基因和黃色基因的胚珠和花粉。
奇妙的數字
孟德爾通過雜交黃色和綠色豌豆品種,證實了這些定律。由於第二定律,控制這些性狀的基因隨機混合出現在子代的植株中,產生了黃-黃、黃一綠、綠-黃和綠-綠的組合,且每種組合的比例相等。但由於基因的顯隱性,前三種組合都是黃色豌豆植株,只有最後一種組合是綠色豌豆植株。即黃色豌豆植株和綠色豌豆植株的比例為3:1,這正是孟德爾觀察到的數據。當然,孟德爾的豌豆比這更有趣。它們不只是黃色或綠色,也有圓粒或皺粒之分。換言之,圓粒植株和皺粒植株的比例也是3:1。將這些形狀和顏色的比例相乘,這一理論便正確地預測出,黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒的比例為9:3:3:1。
遺傳學之父
事實上,豌豆是特例,因為豌豆的每個性狀只受單個基因的控制。為紀念孟德爾,這種性狀被稱為孟德爾性狀。人類的一些性狀,譬如酒窩或美人尖,以及鐮狀細胞貧血症和囊性纖維化等疾病,也是孟德爾性狀的例子。但一般,基因遺傳比這更複雜,性狀由多個基因之間相互的複雜作用決定。但孟德爾發現了親代如何將性狀遺傳給子代。這是達爾文進化論中缺失的部分,提供了物種自然突變發生的機制。儘管孟德爾在1866年就發表了自己的定律,但直到20世紀,他的研究結果才被人們接受,而那時他早已與世長辭。