【001】孟德尔:没有豌豆就没有遗传学

【1】遗传学,从孟德尔开始

遗传,俯拾皆是的生物现象,其中的奥秘却隐藏至深,人类对它的探索之路,充满着艰难曲折,又那么精彩绝伦!这一切,都要从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始。

孟德尔出身于1822年,他从小就喜爱自然科学,因为家境贫寒,21岁便做了修道士。在这里,他被派到维也纳大学进修自然科学和数学,后回到修道院,利用修道院的一小块园地,种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究了8年。

有一首诗是这样去描述孟德尔的:

八年耕耘源于对科学的痴迷,
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路,
数学统计揭示出遗传的规律。

孟德尔对遗传学做出的贡献,被后人奉为是遗传学之父,他提出了遗传的两条基本规律:遗传因子的分离定律自由组合定律。具体内容为:

1、生物体遗传的不是性状的本身,而是控制性状的遗传因子。
2、遗传因子在体细胞里是成对的,在配子里是成单的。
3、遗传因子有显性和隐性之分,性状也有显隐之分。
4、在杂种细胞内成对遗传因子不相混合,形成配子时分别进入配子。不同对的遗传因子在各自分离的同时,彼此自由组合进入配子。

【2】超越时代的伟大先驱

孟德尔提出的这个规律是超越时代的,根据杂交实验的性状表达,将数学统计引入遗传学,最终得出了性状的表达公式,并且他为了验证这种假设的合理性,还巧妙的设计了测交实验,通过这种实验,再次证明了他的推测的准确性。

这种论证的方法被称为:假设—演绎法。在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和大胆想象提出合理的假设,根据假说再次进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。

这种方法,碰到过多次了,在DNA分子的结构组成中,多次假设,验证,实验,推翻,再次假设最终克里克和沃森等人得出了DNA双分子螺旋结构;又比如细胞膜的结构组成,从膜脂单分子层结构到流动镶嵌模型,都是经过了多次假设,多次演绎,以及推翻和被推翻的过程。

现在再次学习这些知识,关注点不再是仅停留在知识上,而是也会一起思考,科学家们到底是怎么思考的?他们是怎么一步步做出了这样的实验?会去追寻思考的过程、研究的过程、验证的过程,而不是只是一个结果上。结果重要,可是到底因为什么导致了这样的结果,却是更加重要的。即便是错误的假说,可是如果不是那些错误的假说,又是如何排除了那些可能性,最终得到了正确的结论呢?

【3】前人的思考,今人的阶梯

通过学习孟德尔遗传定律,我觉得自己学到的不仅仅是遗传学的分离定律和自由组合定律,更重要的是孟德尔这种探索和研究精神,给了我更深的震撼度。首先,他为什么会好奇生物的遗传现象,是什么驱使他去研究?去杂交玉米?豌豆呢?在种植玉米、豌豆的过程中,他又是如何确定了豌豆这样一个生物,并且给它标记了20种不同的性状,花费了8年时间,去统计去分析去猜测去假想,这来自于一种什么源动力?

看到这些,我不经想起了赖声川在《创意学》里提到过,“创意就是出一个题目,然后解这题目”。作家安东尼·杰说:没创意的头脑可以看出错的答案,但需要有创意的头脑才能看出错的题目。爵士乐大师查理·帕克挣扎多年菜发明爵士乐的新语汇“比波普”,永远改变了爵士乐,这个题目是他自己出的,并没有人要求他这么做。除了他,没有人会,甚至没有人知道怎么问这个问题。只有他因为内心深处对音乐现状的不满,主动出击,走上长年探索创意的道路。爱因斯坦的《相对论》也一样,他的探索来自内在求知的欲望,没有人委托他去研究,只有他自己能出题,自己解。而他给自己出的题目是:为宇宙做出一个方程式,筹码大,难度高,可能失败与挫折大,但可能的收货不可限量。

由此可见,孟德尔可能只是因为自己内在对自然科学的好奇,因为他的发现离达尔文的自然选择说还有一定的距离,他给自己提出了一个难题,然后动手去解决它。问题比答案来的更加重要,念及此,对于未来孩子的教育问题,也顺带思考了一下,适当的多启发问题是什么?能够想到什么问题?而不是追求答案是什么?能够提出问题,本身也是一种能力。

【4】今日得到

这是我学习生物学更新的第一篇文章。

1、关于孟德尔遗传学,内容是遗传因子的分离定律和自由组合定律。
2、孟德尔的研究方法论,假设——演绎法,不是传统意义上的归纳法,归纳法少了一个验证环节。
3、孟德尔研究生物遗传现象的本身行为,值得人思考!给我的启发是,时刻保持对万物的一颗好奇心,提出问题,寻找答案。
4、创意就是出一个题目,然后解这题目。

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