生物学家孟德尔来自哪个国家?
出生和死亡:1822年7月22日
星座:巨蟹座
出生地:奥地利
描述:孟德尔是现代遗传学之父,也是这门重要生物学学科的创始人。1865找到了遗传确定率。童年经历孟德尔孟德尔的父亲热爱园艺,是果树栽培和嫁接方面的专家。附近的农民经常向他寻求建议。约翰从小在父亲的影响下学会了做各种农活,对果树嫁接产生了兴趣。有一次他问他的父亲,“爸爸,为什么一个小的优良的接穗能长成一个粗糙的树枝和甜美的果实,尽管所有的营养都是由劣质的砧木提供的?”“孩子,我不知道为什么!但这是真的。比养分更强大的是树木的本性,也就是人们所说的‘遗传’的本性!”父亲根据他的知识回答了约翰的问题。小孟德尔静静地听着,陷入了沉思:《树木的本性》和《遗传》,那是什么?他不停地喃喃自语。童年的嫁接经历和小学时组织的生物活动,这些生物遗传现象在孟德尔幼小的心灵中打下了很深的基础,极大地影响了他成为世界闻名的发现遗传规律的伟大生物学家。职业孟德尔孟德尔出生于奥匈帝国西里西亚一个贫穷的果农家庭。他曾经帮家里照顾果树,帮学校养蜜蜂,所以在这方面积累了很多经验。为了帮他读完高中,他姐姐放弃了他的遗产。此后,少年孟德尔为了在不涉及父母姐妹的情况下学习科学,也为了得到良好的教育,进入了一所修道院,这也使他有机会在维也纳大学系统地学习现代自然科学。这些都为他后来的发现打下了坚实的基础。大学毕业后,孟德尔在当地教会开办的中学教书,教授自然科学。他能专心备课,认真教学,很受学生欢迎。1843年,21岁的孟德尔进入修道院,在附近的一所高级中学做科学老师,后来去维也纳大学深造。他接受了相当系统、严格的科学教育和训练,为后来的科学实践打下了坚实的基础。经过长期思考,孟德尔意识到,更重要的是了解使遗传性状世代不变的机制。
孟德尔从维也纳大学回到布鲁恩后不久,就开始了他长达八年的豌豆实验。孟德尔首先从许多种子商那里得到了34个品种的豌豆,从中挑选了22个品种进行实验。它们都有一些稳定的性状,可以相互区分,如茎或高或矮,料圆或皱科,种皮灰色或白色。
孟德尔通过人工培育这些豌豆,仔细观察、统计和分析了不同世代豌豆的性状和数量。使用这种实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。他热爱自己的研究工作,经常来拜访他的客人指着豆豆自豪地说:“这是我的孩子!”"
经过八年的努力,孟德尔发现了生物遗传的基本规律,得到了相应的数学关系。人们把他的发现分别称为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二率”,揭示了生物遗传奥秘的基本规律。
孟德尔开始用豌豆做实验的时候,达尔文的进化论刚刚问世。他认真研究达尔文的著作,从中吸取了丰富的营养。在保存至今的孟德尔遗物中,有几本达尔文的著作,上面还保存着孟德尔的字迹,可见他对达尔文及其著作的关注。
起初,孟德尔的豌豆实验并不是为了探索遗传规律。他的初衷是获得优良品种,但在实验过程中,他逐渐将重心转移到探索遗传规律上。除了豌豆,孟德尔还在其他植物上做了大量类似的研究,包括玉米、紫罗兰和紫茉莉,以证明他发现的遗传规律适用于大多数植物。
从生物的整体形态和行为中很难观察和发现遗传规律,而从个体性状中却很容易观察到,这也是科学界长期混乱的原因。孟德尔不仅考察整个有机体,而且关注其个体性状,这是他与前人的重要区别之一。孟德尔选择的实验材料也很科学。由于豌豆是自花授粉植物,品种稳定,易于种植和分离,并逐一计数,为他发现遗传规律提供了有利条件。
孟德尔知道他的发现具有划时代的意义,但为了更加完善,他小心翼翼地重复了多年的实验。1865年,孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅里两次宣读了他的研究成果。第一次,与会者礼貌而愉快地听报告,孟德尔只是简单介绍了一下?让观众一头雾水。
第二次,孟德尔根据实验数据做了深入的理论证明。但是,伟大的孟德尔的思想和实验太超前了。虽然大多数参与者是布鲁恩自然科学协会的成员,但也有化学家、地质学家和生物学家,以及生物学中的植物学家和藻类专家。但是,观众对没完没了的数字和复杂枯燥的理论不感兴趣。他们真的不能按照孟德尔的思路。孟德尔的秘密,由苦心浇灌的豌豆讲述,已经被埋没了35年。
晚年,孟德尔自信地对好朋友、布鲁恩高级技术学院的大地测量学教授格瑟说:“看,我的时代到了。”这句话成了一个伟大的预言。直到孟德尔去世16年,豌豆实验论文正式发表34年,从事豌豆实验43年后,预言才成为现实。孟德尔实验图从1856到1864,孟德尔选择了7对差异明显的豌豆品种作为亲本,分别进行杂交,并根据杂交后代的系谱详细记录。用统计方法计算杂交后代中具有相关性状的植株数量,并分析它们之间的比例关系。这7对性状都很稳定,比如:开红花的豌豆品种,自花授粉后只开红花;豌豆品种的后代结许多圆形种子,它们是:
1,种子形状——圆形,有皱纹;
2.子叶颜色-黄色和绿色;
3、颜色(种皮颜色)-红白(种皮深棕白);
4、花的位置——叶腋和叶尖;
5、未成熟荚果颜色——绿色和黄色;
6.茎和藤(植物)的高度——高和矮;
7、豆荚状——饱满和不饱满。
在孟德尔的红花×白花杂交组合实验中,红花与白花的比例接近3∶1,其他相关性状的杂交实验也获得了相同的检验结果。第一代所有植株性状一致,只表现出一个亲本。而另一方父母的特质被隐藏起来展示出来。这一对相对性状表现出来的,叫做显性性状。没有表现出来的叫做隐性性状;到了第二代,有的植株表现出一个亲本的性状,有的表现出另一个亲本的相对性状,即显性性状和隐性性状同时出现,这就是性状分离现象。孟德尔理论孟德尔1866年,孟德尔在布尔诺自然历史学会会刊和自然历史学会会刊上发表了他的实验结果,揭示了生物遗传的粒度,阐述了其遗传规律,但他的工作很快被人们遗忘,直到1900年。孟德尔理论的主要内容是:
1,分离现象:
基因作为独特的独立单位代代相传。细胞中有成对的基本遗传单位。在杂种生殖细胞中,成对的遗传单位来自父本和母本,配子形成时这些遗传单位相互分离。按照现代术语来说,就是说,一个基因对中的两个基因(等位基因)成对地位于两条同源染色体上,等位基因在母体生物产生性细胞的过程中被分离,一半的性细胞有一种形式的基因,另一半有另一种形式的基因。这些性细胞形成的后代可以反映这个比例。
2、独立分配法:
一对染色体中的等位基因可以独立遗传,与其他染色体对中的等位基因无关;并且含有不同基因组合的性细胞可以与另一个亲本的性细胞随机融合。孟德尔已经知道,人体内任何相当于精子细胞或卵细胞的生殖细胞,都只含有一个偶然代代相传的基因。
孟德尔的遗传两大基本定律是新遗传学的起点,孟德尔也因此被后人称为现代遗传学的奠基人。
被称为“怪胎”的孟德尔1857,捷克第二大城市布尔诺南郊的农民在布尔诺修道院发现了一个奇怪的和尚。这个“没事找事”的怪人在修道院后面挖了一块豌豆田,整天用棍子、树枝、绳子撑起蔓延的豌豆苗,让它们保持“直立姿势”。他甚至小心翼翼地赶走传播花粉的蝴蝶和甲虫。这个怪人就是孟德尔。在其他僧侣眼里,孟德尔的长相令人难忘:“他头很大,有点胖,戴着礼帽,穿着短裤和靴子,走路不稳,但有一双眼睛透过金边眼镜盯着这个世界。”孟德尔出生在一个贫穷的农民家庭。他非常喜欢自然科学,对宗教或神学不感兴趣。为了摆脱饥寒交迫,他不得不违心地进入修道院出家。在当时的欧洲,人们热衷于通过植物杂交实验来了解生物遗传和变异的奥秘,而研究遗传和变异首先要选择合适的实验材料。孟德尔选择了豌豆。1857年夏天,孟德尔以34粒豌豆种子开始了他的工作,开始了一系列名为“无意义的行动”的实验,历时8年。
研究成果被孟德尔埋没了。1865二月八日晚上,天气晴朗。凭借着八年积累的实验报告,孟德尔登上了当时小城布鲁恩(今捷克布尔诺)奥地利高等工业学校的讲台。40多名听众前来聆听他的演讲,其中大多数是布鲁恩自然科学研究协会的成员——著名的化学家、地质学家、植物学家和藻类科学家,主修生物学。在这篇演讲中,几乎没有人明白孟德尔在说什么。当时日记记载:“没有人提问,也没有人讨论孟德尔的发言。”他们无法理解生物和数学怎么会联系在一起,也无法理解这个和尚八年来一直在做什么。孟德尔把他的演讲命名为“植物杂交实验”。第二年,孟德尔的论文按惯例发表在《布鲁恩自然科学研究学会会刊》上,并随会刊被送到欧洲100多所大学和图书馆。但是谁会去关注一个地方组织的期刊呢?孟德尔本人知道这一发现的重要性。他收到专著(* * *四十本)后,分发给世界各地的著名植物学家,试图引起科学界的注意。但是哪个植物学家会关注一个业余研究者的成果呢?无奈之下,孟德尔给当时最著名的植物学家KarlvonNageli写了很多信,希望引起这位伟大植物学家的注意。过了很久,他终于收到了名取的回信。纳戈里告诉孟德尔,他的实验只是开始,不能轻易下结论。他建议孟德尔用洋甘菊(那格里喜欢用的研究材料)重复这些实验。在敷衍地回复了这封信之后,纳戈里忘记了孟德尔。差不多二十年后,他出版了一本关于植物遗传学的大型学术著作,总结了他所知道的关于植物遗传学的所有实验,但对孟德尔只字未提。孟德尔也寄了一本给达尔文,后来在达尔文的图书馆里发现这本小册子甚至没有被切开。现代遗传学的奠基人孟德尔1822,在拿破仑死后的第二年,出生在奥地利德语西里西亚的一个贫苦农民家庭。他的童年名叫约翰·孟德尔,是五个孩子中唯一的男孩。他的家乡被誉为“多瑙河之花”,村里的人都热爱园艺。一个叫施雷伯的人曾经在他的家乡开办了一个果树培训班,指导当地居民培育和嫁接不同的植物品种。孟德尔过人的智力给他留下了深刻的印象。他说服孟德尔的父母把这个男孩送到一所更好的学校继续他的学业。1833,孟德尔进了一所中学。1840年,他考上了一所哲学学校。在大学里,他几乎身无分文,不得不经常为求学奔波。1843年,大学毕业后,21岁进了修道院,不是因为受到了上帝的感召,而是觉得“被迫迈出了人生的第一站,好让自己解脱为生存而苦苦挣扎的痛苦”。所以,对于孟德尔来说,“环境决定了他的职业选择”。
1849他得到了一个当中学老师的机会。但在1850教师资格证考试中,他的表现惨不忍睹。为了“至少能胜任小学教师的工作”,他所在的修道院根据一份教育令,把他送到了维也纳大学,希望他能拿到正式的教师文凭。
就这样,孟德尔被允许在维也纳大学学习,从1851到1853度过了四个学期。在此期间,他学习了物理、化学、动物学、昆虫学、植物学、古生物学和数学。同时,他还受到杰出科学家的影响,如多普勒、孟德尔担任他的物理学演示助手;再比如霍华德约翰逊易婷,数学家物理学家。还有恩格尔,他是细胞理论发展的重要人物,却因否认植物物种的稳定性而遭到牧师的攻击。孟德尔可能从他那里了解到,细胞被视为动植物有机体的结构。恩格尔是孟德尔见过的最好的生物学家。他对遗传的看法是具体而实际的:遗传的规律不是由精神实质决定的,也不是由生命力决定的,而是由真实的事实决定的。孟德尔在这方面也深受恩格斯的影响。
1953年,31岁的孟德尔回到了布尔诺的修道院。同时,我有机会在布尔诺一所新成立的技术学校教书。大约就在这个时候,孟德尔决定将他的一生奉献给生物学的特定实验。
1854年夏天,孟德尔用三十四个豌豆品系开始了他的工作。1855,继续测试它们在传递特征性状时的不变性。1856年,他开始了一系列著名的实验,八年实验的结果就是1865年在《布鲁姆自然历史学会》上读到的论文。这篇论文发表在1866的协会学报上。正是这篇当时被完全忽略,日后被挖掘出来的论文,奠定了孟德尔遗传史上的地位。
1868年,孟德尔被选为方丈,管理层剥夺了他进行科研的时间和精力。在孟德尔同时代的人看来,这个受过教育的老和尚似乎在用一些愚蠢却无害的方式消磨时间。1884年6月6日,孟德尔因慢性肾病去世。他的继任者烧掉了他的个人文件。所以我们对孟德尔的原始材料或灵感几乎没有直接的了解。
现在,让我们转向这个被认为有点古怪的人所从事的古怪研究。
孟德尔首先收集了34个具有易于识别的形态特征的豌豆品系。为了保证这些品系独有的性状稳定(即每一个品系的后代都具有相同的性状),他先将这些品系种植了两年,最终选出了22个差异明显的纯种豌豆株系。孟德尔的豌豆田,不同的豌豆。
孟德尔挑选出纯种豌豆后,用它们进行杂交,比如把高的和矮的杂交,把圆的和皱的杂交,把白豌豆的植株和灰褐色豌豆的植株杂交,把沿着豌豆藤从下往上开花的植株和只在顶端开花的植株杂交。他实验的目的是通过这种杂交“观察每一对性状的变化,并推导出控制这些性状在杂交后代中代代出现的规律”。
在8年的时间里,孟德尔研究了28000株植物,其中12835株植物被“精心改造”。通过这些实验,孟德尔获得了大量的实验数据。
他发现,如果只有一对性状的品系杂交,第一代杂种(F1)只表现出一个亲本的性状。例如,光滑的圆豆与起皱的粗糙豆杂交,结果是完全光滑的圆豆。如果F1自交,第二代(F2)会出现两种情况:光滑的圆豆和粗糙的皱豆。他的一个实验结果是:光滑种子5474颗,粗糙种子1850颗。两者比例约为2.96:1。这只是孟德尔研究豌豆的一个性状的实验结果。孟德尔研究了七种性格。孟德尔关于F2代的实验结果如下:可以发现,所有的实验都有相似的结果。F1代只有一个性状,但双亲都会出现在F2代,已出现在F1代的性状与未出现在F1代的性状之比接近3: 1。
孟德尔的实验并没有止于F2代,有的实验持续了五六代。然而,在所有实验中,杂种产生的比率为3: 1。正是通过这些实验,孟德尔创立了著名的3: 1的比例。但是如何解释这样的实验结果呢?
孟德尔介绍了孟德尔因子。他认为豌豆的每个性状都受一对因素控制。比如对于纯光滑的豌豆,可以假设它是由一对RR因子决定的;对于纯种粗皱豌豆,假设是由一对rr因子决定的。对于杂交一代,从每个亲本获得一个因子,因此获得Rr。因为该性状只出现圆豆,所以出现在F1的性状称为显性性状,没有出现在F1的性状称为隐性性状。相应地,决定显性性状的因素称为显性因素,决定隐性性状的因素称为隐性因素。对于有RR因子的F1代,自交会有四种结果:Rr,Rr,Rr。或者简单的说:RR+2RR+RR。结合显性和隐性,显而易见,显性性状与隐性性状之比为3: 1。以及“混血儿的后代一代一代分离,比例为2(杂):1(稳足型):1(稳足型)…”
孟德尔豌豆实验——生物展示所以,在孟德尔因子的假设下,实验结果得到了完美的解释。
以上只是单变量因素的实验。如果是多变量因素呢?孟德尔对此也做过一些实验和研究。他做了两个双变量因子杂交和一个三变量因子杂交实验。结果与他基于上述理论的预测非常一致。各种实验证明他的理论假设是正确的。他解开了遗传之谜,获得了重要的遗传规律。孟德尔的发现被总结为两个定律:(1)分离定律:基因并不融合,而是相互分离;如果双亲都是杂种,则后代按3显性:1隐性的比例分离;(2)自由组合定律:每对基因可以自由组合或分离,不受其他基因的影响。孟德尔杰出的研究成就都体现在他的1865篇论文和1866布鲁姆会议论文集里。这次会议的记录已经发送到大约120个图书馆,40篇论文也发送给了其他植物学家。但是孟德尔的非凡工作被德国植物学家福克等个人提及,可以说当时几乎没有什么反响,孟德尔的研究成果完全被忽视了。作为一个插曲,达尔文让福克提到孟德尔工作的文章在他眼皮下滑动:达尔文读过福克文章的目录,但他没有注意正文。如果达尔文能仔细看文本会怎么样?我们无意做更多的历史遐想。
在被忽视了30多年之后,这篇伟大的论文在二十世纪初被三位植物学家独立发现。于是,这位默默无闻的先驱被重新评价,他的论文也被公认为开启了现代遗传学。1965年,一位英国进化论者在庆祝孟德尔上述论文发表100周年的演讲中说,“一门科学完全诞生在一个人的头脑中,这是唯一的例子”。在同年的另一次演讲中,他更明确地指出:“确切地说出一门科学的分支在何时何地诞生是不寻常的。遗传学是个例外,它的诞生归功于一个人:孟德尔。是他在1865年2月8日和3月8日在布尔诺阐述了遗传学的基本定律。”1868年他去世后,孟德尔被选为住持。此后,他逐渐将精力转移到修道院工作上,最后完全放弃了科研。他今年才四十六岁,当住持太年轻了。当时住持死后,政府会派人查账,征收重税。正是因为这个原因,修道院倾向于选举年轻的僧侣作为院长。1874年,奥地利政府颁布了严格的税法。孟德尔认为新税法不公平,拒绝纳税,花了很多钱与政府打了一场旷日持久的官司。其他寺院的院长都被政府收买,屈服了。只有孟德尔坚决拒绝政府的威胁和利诱,决心抵抗到底。结果可想而知。法院判决孟德尔败诉,修道院的资金被没收。修道院的僧侣也背弃了孟德尔,向政府妥协。孟德尔的身心完全垮了,他得了严重的心脏病。10月6日,1884,他的精神看起来“不错”,护士跟他打招呼:“你看起来真不错。”五分钟后,去探望孟德尔的修女发现他靠在沙发上已经停止了呼吸。
该成果被公认为孟德尔的全身画像。17、1900年后,荷兰生物学家德弗里斯通过类似孟德尔的实验,发现了遗传学的规律。他去图书馆查阅文献,发现早在35年前,孟德尔的植物杂交实验就已经论证了植物的遗传规律。同时,德国生物学家科林斯和奥地利生物学家切尔马克也发现了这一点。三位欧洲知名生物学家在发表的论文中都提到了孟德尔的理论,并宣称他们只是证实了孟德尔的观点。孟德尔的名字立刻传遍了欧洲,人们争相在自己的试验田里种植豌豆,以检验孟德尔的遗传规律。1965年,一位英国进化论者在庆祝孟德尔论文发表100周年的演讲中说:“遗传学的诞生归功于一个人——孟德尔,他于1865年2月8日在布尔诺阐述了遗传学的基本定律。一门科学完全诞生在一个人的头脑中,这是唯一的例子。”晚年,孟德尔曾对他的朋友G·纳尔逊说:“等着瞧吧,我的时代总有一天会到来。”随着20世纪公鸡的第一声啼叫,三个国家的三位学者独立地“重新发现”了孟德尔遗传定律。1900是遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。从此,遗传学进入了孟德尔时代。个人影响孟德尔随着科学家破译遗传密码,人们对遗传机制有了更深入的了解。现在,人们已经开始控制遗传机制,防治遗传疾病,合成生命,这将更有利于人类。然而,这一切都与圣托马斯大教堂里献身科学的修道士的名字联系在一起。
今天,经过摩根、埃弗里、赫尔希、沃森等几代科学家的研究,困扰孟德尔的生物遗传机制问题,已经基于遗传物质DNA。