一天,銘銘看看爸爸媽媽,又看看鏡子中的自己,問爸爸:“為何你和媽媽都是雙眼皮,而我卻是單眼皮?”
爸爸:這個(gè)問題嘛,就涉及遺傳學(xué)了。通常父母都是雙眼皮的話,孩子雙眼皮的概率會(huì)很高,但也不是絕對(duì)的。雙眼皮是顯性基因,單眼皮是隱性基因,有可能父母雖然都是雙眼皮,但攜帶有單眼皮的隱性基因,然后在孩子身上表現(xiàn)出來啦。
銘銘:最早發(fā)現(xiàn)這些遺傳規(guī)律的是誰呀?
爸爸:是奧地利的科學(xué)家——格雷戈?duì)枴っ系聽栂壬?。他?9世紀(jì)中期進(jìn)行的豌豆實(shí)驗(yàn)是遺傳學(xué)史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。
孟德爾:在我做相關(guān)研究之前,類似孩子為什么像父母這樣的遺傳現(xiàn)象并沒有明確的科學(xué)解釋,但我對(duì)此非常好奇。豌豆具有一些穩(wěn)定的、容易區(qū)分的性狀,這很符合我的實(shí)驗(yàn)要求。我首先注意到豌豆有高株和矮株,并由此入手,于1854年開始了研究。
銘銘:豌豆也有遺傳?您是怎么做的?
孟德爾:我必須先得到純種的高株和矮株種子。我將高株的豌豆種子收集起來進(jìn)行培植,又將培育出來的植株中的矮株剔除,留下的高株種子再播種培植,如此重復(fù)篩選幾次,最終種下的種子完全能長(zhǎng)成高株。以同樣的手段,我又篩選出了絕對(duì)長(zhǎng)成矮株的種子。接下來,我便進(jìn)行了高株和矮株的雜交實(shí)驗(yàn)——在高株的花朵上,授以矮株的花粉;在矮株的花朵上,授以高株的花粉。兩者培育出來的下一代(稱“子一代”,以此類推)竟然都是高株品種。
爸爸:矮株的基因在這一代里完全沒有體現(xiàn)出來?
孟德爾:沒錯(cuò),第一代雜交后代只表現(xiàn)出一種性狀,即顯性性狀;而另一種性狀,即隱性性狀,則完全消失。這一現(xiàn)象引起了我的極大興趣,也讓我得出了“一代顯性”的結(jié)論。我并沒有止步于此,而是繼續(xù)進(jìn)行了第二代實(shí)驗(yàn),即將“子一代”進(jìn)行自交。這次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加令人震驚:在接下來收獲的植株(“子二代”)中,原本消失的隱性性狀矮株重新出現(xiàn),并且高矮兩者比例約為3:1。
爸爸:這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)是巧合呢?
孟德爾:是的,這會(huì)不會(huì)是一個(gè)偶然現(xiàn)象呢?我又開始對(duì)豌豆的其他性狀進(jìn)行研究,比如豌豆花色(紅花與白花)、種子形狀(光滑與皺紋)、子葉顏色(綠色與黃色)、豆莢顏色(綠色與黃色)、豆莢形狀(飽滿與萎縮)、花的著生位置(頂生與腋生)……通過一系列雜交和自交實(shí)驗(yàn),觀察并記錄了后代豌豆的性狀表現(xiàn),得出了類似的結(jié)論,“子二代”顯性和隱性性狀的比例仍為3:1。我把這一現(xiàn)象稱為“分離定律”。
孟德爾:種了8年數(shù)以萬計(jì)的豌豆,進(jìn)行了350次以上的人工授精,分析了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)……1865年,我將自己的發(fā)現(xiàn)整理成文章發(fā)表了??上?,在我的有生之年,它并未引起人們足夠的重視啊。
爸爸:但您發(fā)現(xiàn)的生物遺傳的奧秘,就像打開了一個(gè)神奇的寶箱,讓我們窺見了生命世界的內(nèi)在規(guī)律。后續(xù)有多位科學(xué)家在自己的論文中提到了您的發(fā)現(xiàn),并將之命名為“孟德爾定律”。您提出的“分離定律”成為遺傳學(xué)的一大基本原理,為人們理解生物的遺傳現(xiàn)象提供了有力的工具。您也被譽(yù)為現(xiàn)代“遺傳學(xué)之父”。我們應(yīng)該銘記您的貢獻(xiàn),繼續(xù)探索遺傳學(xué)的無盡奧秘,為人類的健康和發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。
銘銘:爸爸,快給我一些豌豆,我也要做豌豆實(shí)驗(yàn)啦!