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遗传学史话 【适合普通高中课程标准 （2017 年版）新版教科书 必修 2 《遗传与进化》模块的科学史教学资料汇编】 冯永康 （四川省特级教师 生命科学史研究者） 2019 年 12 月 1 遗传学史话连载（1 ） 孟德尔之遗传学 【摘要】十九世纪，各国的科学家都先后进行了大量的植物杂交实验，只有奥 国的孟德尔，以其非凡的研究天赋和创新的实验方法，发现了遗传定律。 ► G .J .Mende l （1822- 1884 ） 遗传学是在孟德尔遗传定律的基础上逐步成长并建立起来的。孟德尔的卓越发 现来自他高度创造性的豌豆杂交实验，他于 1866 年发表的《植物杂交实验》之论 文，被认为是科学文献中的经典文章。然而，孟德尔并不是第一个进行杂交实验的 科学家，在他之前，已有不少的科学家相继进行了不同植物的杂交实验。 1 孟德尔之前的杂交实验 18～19 世纪期间，为了对植物进行品种改良以获得新的植物类型，并探讨杂 种形成的理论，在欧洲一些皇家科学院公开悬赏科学论文的激励下，科尔罗伊德 （Joseph Gottlieb Kelreuter, 1733 - 1806 ）等大批科学家开始进行一系列的植物杂交 实验。他们的研究工作为孟德尔遗传定律建立了一个广泛的基础。科尔罗伊德被誉 为「近代植物杂交实验之父」。他先后用 138 种植物进行了 500 多个不同的杂交实 验，第一次证明了两个亲本的遗传贡献是相等的。他在某些实验中已发现，后代可 出现类似亲本的性状，并描述了后代发生明显的性状分离现象。但是，他没有进行 有关支配个体单一性状遗传定律的研究。 奈特（Thomas Andrew Knight, 1759 - 1838 ）于 1799- 1833 年，用豌豆进行了杂 交实验。他在实验中，仔细地给花朵摘去雄蕊后再授粉，并以去雄后未授粉的花作 为对照组，发现了豌豆种子的灰色对白色为显性。他用白色种子的亲本和杂种进行 回交，得到的下代种子有白色和灰色两种类型，但他没有去计数过杂种后代的性状 分离比例。 萨格莱特（Augustin Sageret, 1763 - 1851 ）在 1826 年进行的甜瓜杂交实验中， 把两个亲本的性状排成一组组相对性状，不仅证实了显性现象，也发现了不同性状 的独立分离。 2 盖特纳（Carl Friedrich Von G?rtnor, 1722 - 1850 ）是孟德尔之前最博学、最勤 奋、最有成就的科学家。较之前人，他在实验方法和对杂种的比较描述上，都有了 很大的进展，先后分析了近一万个杂交实验。在玉米杂交实验中，他观察到黄色籽 粒与其它颜色籽粒的分离比例为 3.18:1 ，然而他无法对此作出任何解释。他于 1837 年发表的获奖论文《植物杂种形成的实验和观察》被孟德尔十分认真地研究过，称 之为「里面记载了很多有价值的观察」。 诺丁（Charles Naudin, 1815 - 1899 ）在其 10 年的植物杂交实验研究中，也看到 了杂种的性状分离，提出了「杂种后代分别保留着双亲性质」的重要假设。但他也 没有去分析杂种的分离比，更未注意到这种分离的重要性。 可见，到孟德尔进行研究之前，这些先驱们在实验方法和思维上都存在着很大 的缺陷。他们都过于满足简单地描述实验的结果，没有一个人对实验结果进行分类 分析。他们谁也没有把杂种后代的性状分离看成是最关键的变化，当然也就谈不上 应用数学分析的方法，从可变化的群体角度去解释所看到的遗传现象。 但是不管怎样，到了 19 世纪 50 年代，经过大量的植物杂交实验，先驱们已经 清楚地证实了遗传定律中的许多事实。需要新的方法来解决遗传问题，并引进合适 的概念阐述遗传理论的时机已经成熟了，而发现遗传定律的历史重任便落到了孟德 尔身上。 2 孟德尔的植物杂交实验 孟德尔是遗传学史上第一个对遗传现象作出系统实验研究的科学家。他的认真 求实、坚韧不拔的实验态度，严谨有序、富有创新的科学方法成为科学研究的典范。 孟德尔认为：“如果人们
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