“遗传学之父”孟德尔如何踏上遗传学这艘科学史船的?

生物学科基地
创建于2023-03-14
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              生物学科基地     何嘉进

  最近这段时间讲到生物学必修二《遗传与进化》,正好学习孟德尔的豌豆杂交实验,特对这位神秘的遗传学家做一个专题讲堂。   

一.孟德尔简介
孟德尔(G.J.Mendel,1822—1884)出生在奥地利一个名叫海因策多夫的小村中。父亲是个农民,擅长嫁接。母亲是个园林工人。由于家庭的影响,孟德尔自幼酷爱自然科学。他上过小学和中学,但因家庭经济困难,不得不中途辍学。
1.1843年,他到布隆的奥古斯汀修道院当修道士。
2.1847年被任命为神父。
3.1849年起在附近的策奈姆中学任代课教师。
4.1850年参加正式教师考试,因生物学和地质学的分数低而失败。
5.1851年去维也纳大学学习自然科学。
6.1853年又回到了修道院。
7.1854年应聘到布隆高等技术学校任代课教师,讲授物理学和博物学。
8.1856年再度参加自然科学教师考试,因中途病倒而落选。这样他一直以代课教师身份教学到1868年当选为修道院院士为止。
9.从1856年起,他还致力于气象学家的研究。
10.1863—1869年曾发表过多篇气象学的论文,但孟德尔最卓越的成就是有关植物的杂交实验,这一工作从1856—1872年共持续了17年之久,其中豌豆的杂交实验成绩最为突出。
孟德尔的实验过程
孟德尔在实验工作中从简单到复杂,他所用到的两个亲本(母本和父本)都只相差一个性状,他获得成功主要有以下五个原因:
精心选择实验材料
孟德尔从豆科植物中选择了自花传粉而且是闭花传粉的豌豆作杂交实验的材料。从市场买来的豌豆种子都是纯种。杂交实验从纯种出发,是他实验成功的保证,只有这样才能得到真正的杂种。豌豆花的结构特点,用人工方法去雄和进行异花传粉很方便。
精心设计实验方法
孟德尔的成功还归因于采取单遗传因子分析法,即分别观察和分析在一个时期内一对相对性状的差异,最大限度地排除各种复杂因素的干扰。他首先发现和提出了分离定律,然后再这个基础上,再把两对性状综合起来,又发现了自由组合定律。
(3)精确的统计分析
对杂交实验的子代中出现的性状进行分类、计数和数学归纳。孟德尔凭借着聪慧的大脑,找到了豌豆杂交实验显示出来的规律性,从而获得了打开遗传学大门的钥匙。
(4)首次创造了测交方法
孟德尔通过测交实验,证明了这种将杂交子一代个体与其隐性纯合亲本进行测交,让F1与隐性纯合子杂交,实验结果高茎与矮茎植株的数量比接近1:1,孟德尔测交实验的结果验证了他的假说。
(5)创造性地使用科学符号体系
孟德尔在解释豌豆杂交实验时,巧妙地抽象出科学概念,创造出科学符号体系来表示豌豆杂交整个过程。如母本( ♀),父本( ♂),杂种子一代(F1),子一代自交后代子二代(F2),等等。这样表速既简便又不会弄混淆。
三.假说—演绎法
孟德尔通过严谨的推理和大胆的想象提出假说,并对性状分离现象和不同性状的自由组合现象作出尝试性解释,这种解释就是假说。首先提出假说,其次他做了大量豌豆杂交实验来验证假说,得到假说和实验的结果相符合,则证明假说成立,然后他的假说就成为定律留传下去,并被后人继承和发扬。
四.深远影响
    孟德尔这种不断探索追求真理,锲而不舍的精神值得每位师生学习,我们要向科学家看齐,不断的丰富自己的科学文化知识,用知识来武装大脑,争取在21世纪遗传学方面有更大的发现和作为。
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文章由 美篇工作版 编辑制作
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