孟德尔和他的豌豆——现代遗传学的起源

孟德尔和他的豌豆——现代遗传学的起源

这是庆祝国际豆类年系列文章的一部分。

豌豆已经被种植了数千年,考古证据表明它们是小麦和大麦的经常伴侣。这种作物的起源被认为与谷类相同,原产于新月沃土,中东的一个地区,从波斯湾延伸到今天的伊拉克南部、叙利亚、黎巴嫩、约旦、以色列和埃及北部。

虽然这种作物可能是古老的,但它在现代遗传学的创造和发展中发挥了关键作用。

国际脉搏年

农业和尚

格里高尔·约翰·孟德尔是德国血统的人,在摩拉维亚(今捷克共和国)的布尔诺当修道士。他在奥地利维也纳大学接受教育,并在1856年至1863年期间在圣托马斯修道院的一块5英亩的小土地上利用花园豌豆进行了实验。

孟德尔研究了豌豆植物的七个不同特征:植株高度、豆荚形状和颜色、种子形状和颜色、花的位置和颜色。他仔细地根据这些特征对从亲本植物衍生出的后代进行了分类,并计算了每种特征的遗传数量。通过这些研究,他发现这些可遗传的特征是由父母遗传下来的,并以确定的数学比例分布在由此产生的后代中,这第一次确立了特定的遗传规律。例如,通过种子的颜色,他证明了当黄豌豆和绿豌豆交叉授粉时,产生的后代植物总是产生黄色的种子。然而,在下一代植物中,绿豌豆以1:3(绿与黄)的比例再次出现。这些研究还发现,一些性状是显性的,而另一些性状是隐性的。这个例子表明黄色是显性性状。

现代遗传学被遗忘的诞生

尽管孟德尔的工作在很大程度上是准确的,但在他的一生(1822-1884年)中,他的思想从未得到同行的认可。他的发现最初发表在1866年的一本鲜为人知的奥地利杂志上。他在默默无闻中去世,他的工作一直没有引起人们的注意,直到1900年左右,四位科学家重新发现了他:荷兰植物学家雨果·德·弗里斯,德国植物学家和遗传学家卡尔·科伦斯,澳大利亚农学家埃里希·冯·切尔马克-塞森尼格(当时还是研究生),以及美国小麦育种家和农业经济学家威廉·贾斯帕·斯皮尔曼。

几个世纪以前,农民们就知道,杂交动物或植物可以获得某些可取的性状。随着20th世纪之交,这些经验观察现在可以根据孟德尔遗传学新发现的思想科学地加以解释。孟德尔的豌豆植物实验建立了许多遗传规则,现在被称为孟德尔遗传定律,这有助于刺激遗传学和植物育种在上个世纪的快速发展。

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一片玉米田。