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“姓孟,名德尔?我还真没听过这位的名号,看来确是个隐士高人。”老园艺师封兴听了范铮报出的名字,眉头皱了皱,思索了片刻后似乎想不起什么。
范铮心里笑了笑,这位名为孟德尔的遗传学大师,本就是他前世之人,封兴自然不可能听说过。
看着封兴和江天阵,范铮继续说道:
“孟德尔大师素来喜爱清净,隐居山野,潜心研究园艺种植之术,虽无人知晓,却发现了一个在园艺史上堪称划时代的定律,在园艺界被称为——孟德尔遗传定律!
正是这一孟德尔定律,让我有信心说出改良九五寒兰品种的话!”
“哦!能让范铮你如此推崇,不知这孟德尔遗传定律到底讲了些什么?”江天阵原本对这些花花草草的园艺之事不是很感兴趣,但一听见和九五寒兰的品种改良有关,瞬间就来了兴致,瞪大了眼睛,牢牢地看着范铮。
封兴也差不多神情,对于一位教出来范铮的大师,他可是相当好奇,现在范铮特意提出了这孟德尔遗传定律,正是钓足了他的胃口!
“格里哥·孟德尔大师在年轻时提出了孟德尔遗传定律,并催生了遗传学的诞生!他揭示出遗传学的两个基本定律——分离定律和自由组合定律,统称为孟德尔遗传定律。”范铮说道。
“格里哥·孟德尔?这名字,还是个外邦人啊……”封兴喃喃自语。
“封老说的没错,孟德尔大师正是一个外邦之人。他出生于秦国以北一个名为奥地利的外邦国家,出生贫苦农民家庭。他的父亲擅长于园艺技术,在父亲的直接熏陶和影响之下,孟德尔大师自幼就爱好园艺。
他年岁稍长一些之后,进入本国的奥尔谬茨大学哲学院学习,但因家境贫寒,被迫中途辍学。之后,因家道没落,生活所迫,他离开故乡,游历大陆,最后来到了我们天越公国的会稽郡定居下来。
在两年内,孟德尔大师惊讶于会稽郡的兰花种植之术,寻觅良师学习了两年,系统学习了植物、土壤等和植物种植息息相关的知识。与此同时,他还受到了外邦科学思想的影响,这些都为他后来从事植物杂交的科学研究奠定了坚实的理论基础。再过两年之后,孟德尔大师在会稽郡中隐居,平日养兰花贩卖糊口度日,并利用业余时间开始了长达十年的植物杂交试验。
在孟德尔大师从事的大量植物杂交试验中,以豌豆杂交试验的成绩最为出色。经过整整八年的不懈努力,终于总结了《植物杂交试验》的论文,提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学称为基因)的论点,并揭示出遗传学的两个基本规律——分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔大师名垂后世的重大科研成果。”
“遗传学?分离定律?自由组合定律?”封兴面色通红,表情很怪异,身为专业的园艺师,他居然对这些名词一无所知,但是他觉得范铮明显不可能胡诌出这种名词,倒显得他孤陋寡闻、才疏学浅了。
“封老不必心急,待小子慢慢解释说来。”范铮心思敏锐,也是察觉了封兴的表情,但是他可不会笑话于他,毕竟这可是两千年之后的知识,现在的人们又怎会知晓。
“首先,为了研究这些遗传定律,孟德尔大师选用了豌豆作为实验的对象,想必封老爷想出这其中的奥妙吧。那就是豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,这很符合实验的需求。
在他的杂交试验中,孟德尔全神贯注地研究了七对相对性状的遗传规律。所谓相对性状,即指同种生物同一性状的不同表现类型,如豌豆花色有红花与白花之分,种子形状有圆粒与皱粒之分等等。为了方便和有利于分析研究起见,他首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究,然后再观察多对相对性状在一起的传递情况。这种分析方法是孟德尔大师获得成功的一个重要原因。”
“正是如此,这一点上的选择很是合适。”封兴知道范铮在给他台阶下,也连忙应承道。
“大家知道,孟德尔的论文的醒目标题是《植物杂交试验》,因此他所从事试验的方法,主要是‘杂交试验法’。他用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆作亲本(亲本以‘亲’表示),在它们的不同植株间进行异花传粉。结果发现,无论是以高茎作母本,矮茎作父本,还是以高茎作父本,矮茎作母本(即无论是正交还是反交),它们杂交得到的第一代植株(简称‘子一代’)都表现为高茎。也就是说,就这一对相对性状而言,子一代植株的性状只能表现出双亲中的一个亲本的性状——高茎,而另一亲本的性状——矮茎,则在子一代中完全没有得到表现。
又如,纯种的红花豌豆和白花豌豆进行杂交试验时,无论是正交还是反交,子一代植株全都是红花豌豆。正因为如此,孟德尔就把在这一对性状中,子一代能够表现出来的性状,如高茎、红花,叫做显性性状,而把子一代未能表现出来的性状,如矮茎、白花,叫做隐性性状。孟德尔在豌豆的其他五对相对性状的杂交试验中,都得到了同样的试验结果,即都有易于区别的显性性状和隐性性状!”
“显性性状、隐性性状,还真是相当形象的描述啊。”封兴听着范铮说的这些新奇知识,理解很快,闭着眼睛摇头晃脑起来。
“在上述的孟德尔杂交试验中,由于在杂种子一代时只表现出相对性状中的一个性状——显性性状,那么,相对性状中的另一个性状——隐性性状,是不是就此消失了呢?能否表现出来呢?带着这样的疑问,孟德尔大师继续着自己的杂交试验工作。
孟德尔让上述子一代的高茎豌豆自花授粉,然后把所结出的子二代豌豆种子于次年再播种下去,得到杂种子二代的豌豆植株,结果出现了两种类型:一种是高茎的豌豆(显性性状),一种是矮茎的豌豆(隐性性状),即:一对相对性状的两种不同表现形式——高茎和矮茎性状都表现出来了。孟德尔的疑问解除了,并把这种现象称为分离现象。
不仅如此,孟德尔还从子二代的高、矮茎豌豆的数字统计中发现:在一千零六十四株豌豆中,高茎的有七百八十七株,矮茎的有二百七十七株,两者数目之比,近似于三比一。
孟德尔以同样的试验方法,又进行了红花豌豆的子一代自花授粉。在杂种子二代的豌豆植株中,同样也出现了两种类型:一种是红花豌豆(显性性状),另一种是白花豌豆(隐性性状)。对此进行数字统计结果表明,在九百二十九株豌豆中,红花豌豆有七百零五株,白花豌豆有二百二十四株,二者之比同样接近于三比一。
孟德尔大师还分别对其他五对相对性状作了同样的杂交试验,其结果也都是如此。
我们概括上述孟德尔大师的杂交试验结果,至少有三点值得注意:
一、子一代的全部植株,都只表现某一亲本的性状(显性性状),而另一亲本的性状,则被暂时遮盖而未表现(隐性性状)。
二、在子二代里,杂交亲本的相对性状——显性性状和隐性性状又都表现出来了,这就是性状分离现象。由此可见,隐性性状在子一代里并没有消失,只是暂时被遮盖而未能得以表现罢了。
三、在子二代的群体中,具有显性性状的植株数与具有隐性性状的植株数,常常表现出一定的分离比,其比值近似于三比一。”
范铮连绵不绝地讲完上述孟德尔所做的杂交试验,深吸一口气,继续说道:
“孟德尔大师对上述七个豌豆杂交试验结果中所反映出来的、值得注意的三个有规律的现象也感到吃惊。事实上,他已认识到,这绝对不是某种偶然的巧合,而是一种遗传上的普遍规律,但对于三比一的性状分离比,他仍感到困惑不解。经过一番创造性思维后,终于茅塞顿开,提出了遗传因子的分离假说,其主要内容可归纳为:
一、生物性状的遗传由遗传因子决定(遗传因子后来被称为基因)。
二、遗传因子在体细胞内成对存在,其中一个成员来自父本,另一个成员来自母本,二者分别由精卵细胞带入。在形成配子时,成对的遗传因子又彼此分离,并且各自进入到一个配子中。这样,在每一个配子中,就只含有成对遗传因子中的一个成员,这个成员也许来自父本,也许来自母本。
三、在杂种子一代的体细胞中,两个遗传因子的成员不同,它们之间是处在各自独立、互不干涉的状态之中,但二者对性状发育所起的作用却表现出明显的差异,即一方对另一方起了决定性的作用,因而有显性因子和隐性因子之分,随之而来的也就有了显性性状与隐性性状之分。
四、杂种子一代所产生的不同类型的配子,其数目相等,而雌雄配子的结合又是随机的,即各种不同类型的雌配子与雄配子的结合机会均等。