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武际可:科技史选讲之十一 遗传与克隆 科技史选讲 孟德尔的统计理论 摩尔根基因学说 染色体到底是什么？ 克隆（clone）解 遗传学与人伦 1. 孟德尔的统计理论 孟德尔G.Mendel(1822-1884) 孟德尔的问题 选豌豆为对象。考虑它的一对特征，如果把紫花的与白花的杂交，将会得到什么花的豌豆？ 杂交结果的预测会是这样的么？ 孟德尔的实验结果。（实验有没有出错？） 下一代杂交会是什么样子？ 孟德尔的解释 T T 孟德尔的解释 T T 第三代呢？ T t 孟德尔的下一个问题 假设还有一对等位基因紫花高杆，和相对的白花低杆豌豆。即把TTPP和 ttpp杂交，结果会是什么样？ 子一代的结果是很清楚的 第三代 TtPp x TtPp 孟德尔还研究了种子的光滑与皱皮、黄色与绿色若干对等位基因。结果大致相同。即服从概率论的分布规律。 孟德尔的结论 孟德尔从种子商人处搜集到许多豌豆品种，从中选出保持自己性状的20个品种作为研究材料，历经9年，通过反复杂交并且用提及方法处理结果，得出如下的研究结论： 1、每一性状由一对因子决定，从父、母各得到一个。这对因子可同可异。它们在性细胞中单个存在，在体细胞中成对存在。 2、因子分显性和隐性两种。隐性只有成对在个体中出现时，性状才表现。 3、在第二代雌雄配偶子Tt、Tt中的显性因子T和隐性因子t随机结合，表现为显性性状与隐性性状比例为3：1。 4、若干是两对性状杂交，第二代杂交得到的性状分离比例为9：3：3：1。 孟德尔将他的结果写成论文《植物杂种实验》于1865年在布隆博物学会上宣读，次年发表在布隆博学会议录上。还出版了单行本，分发到欧洲120个图书馆。 他的发现命运十分悲惨。在1900年之前只有5个作者引用。 1900年开始孟德尔学说被接受 1900年，三篇文章： 1、（荷）戴·弗里斯《论杂种分离的规律》用月见草、罂粟、曼陀罗等杂交。 2、（德）科伦斯《杂交分离的孟德尔规律》用玉米杂交。 3、（奥）西森内格－契马克《豌豆人工杂交》 1906年，遗传学（Genetics）正式诞生。 染色体－遗传因子的载体 1902、1902，发现在雌雄配偶子形成和受精过程中，染色体的行为与孟德尔的遗传因子的行为是平行的。只要假定遗传因子是在染色体上，孟德尔的一切结论都可以得到合理解释。 不同的物种染色体的条数不同 人的染色体有46条 22对是通常染色体 1对性染色体 对男人是XY 对女人是XX 2. 摩尔根基因学说 摩尔根T.H.Morgan1844-1945 摩尔根以果蝇为研究对象 遗传基因的连锁 摩尔根之前已有人发现，有些性状的遗传规律与孟德尔规律不符。摩尔根在果蝇实验上也证实了这一事实。即发现有些性状总是同时出现，如黑色身体总是短翅的。 由此发现，基因的数目远多于染色体的数目。不同基因位于同一条染色体是才会出现上述现象。即连锁现象。 座落在每一条染色体上都有一个基因连锁群，果蝇一共有四个基因连锁群。 座落在决定性别的染色体上的基因组成伴性连锁群。 通过对突变的研究，孟德尔发现不同染色体之间可以进行片段互换。这种互换虽然破坏了连锁现象，但是在同一片段上还是连锁的。 通过大量观察突变，人们可以把果蝇的基因在四条染色体上的分布图画出来。 摩尔根对遗传规律的补充 摩尔根对果蝇研究总结的规律是： 1、许多基因是连锁在同一条染色体上的。 2、基因在染色体上可以按次序排列。 3、由于细胞分裂染色体片段的错结或改变，物种会发生突变。 4、每个基因对个体可以显示多种功能。 5、性染色体决定了果蝇的性别。 这些结论对大多数动植物都是对的。 对人类遗传的认识 已经发现的遗传病有3550种以上的基因病。其病态表现约在2000种以上。 血友病，是性连锁疾病。英国女皇维多利亚（1837－1901）竟 是一位 “血友病”基因携带者。 色盲，俗称道尔顿党。是英国化学家、物理学家 约翰·道尔顿（1766—1844）首先发现的。也是性连锁遗传病。 遗传学对进化论的影响 孟德尔主义与达尔文主义从1900到20世纪20年代形成尖锐的对立孟德尔主义认为进化是突变的间断的，而达尔文主义者则认为进化是连续的。 后来达尔文主义者也吸收了孟德尔主义者的一些观点逐渐接近。不过遗传究竟是内因还是外因为主的问题始终还是争论的核心。 发生在苏联的遗传学案 从本世纪三十年代起，以李森科为首的 “米丘林学派”在斯大林的直接支持下，完全否定孟德尔摩尔根的染色体－基因理论，把整个经典遗传学打成了“资产阶级伪科学”。 苏联遗传学泰斗尼·瓦维诺夫院士等更是被判死刑。 尼·瓦维洛夫（1887.11.25～1943.1.26） 曾在遗传学科学奠基人贝特森领导下于剑桥大学和伦敦约翰·英尼斯园艺研究所进行研究（1913～191