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孟德爾的遺傳法則:那些沒有寫進課本裡的事


孟德爾的遺傳法則:那些沒有寫進課本裡的事

shutterstock

孟德爾的遺傳法則公開後,被世人忽視了三十五年,直到他過世十幾年後,才被「重新發現」(rediscovery)。為什麼呢?原因竟和同時代的另一個重量級科學家達爾文有關!

課本延長線

在國一的自然領域課程介紹到孟德爾的遺傳法則,但由於課本篇幅有限,只輕描淡寫提到孟德爾被尊稱為「遺傳學之父」。這很容易讓學生以為「孟德爾的遺傳定律這麼厲害;當時一推出,一定轟動武林、驚動萬教,登上武林盟主寶座,成為遺傳學之父的吧!」其實,不少出色的科學家直到去世多年後,提出的理論才受到肯定,活著時根本沒有機會享受榮光,孟德爾就是如此。

孟德爾的遺傳法則公開後,被世人忽視了三十五年,直到他過世十幾年後,才被「重新發現」(rediscovery)。

為什麼呢?原因竟和同時代的另一個重量級科學家達爾文有關!

【達爾文打壓孟德爾?】

早在孟德爾一八六六年發表《植物雜交試驗》之前,達爾文在著作《物種原始》(發表於一八五九年)中提出的演化論已經轟動世界了。當時,演化論引發了一場革命,支持與不支持兩派間爭論得非常激烈。據說,孟德爾曾經把自己的論文寄給達爾文,但是達爾文根本沒拆開看,當然也不可能反駁或打壓孟德爾提出的新理論。

▲孟德爾對豌豆進行雜交實驗,觀察七種性狀。圖/徐尼克(Pic. Nic)

【遺傳理論沒市場?】

孟德爾提出的遺傳法則如果不是受到達爾文的打壓,難道是他的理論沒有市場嗎?也不是。事實上,在達爾文提出演化論之後,科學界比以往更期待有人可以提出一個遺傳法則,來補足或支持達爾文的學說;就像一幅完美的作品,還在等待最後一塊拼圖一樣。但是,孟德爾的理論著作寄給一百二十多個研究單位的圖書館和世界各地傑出的生物學家後,卻仍然靜悄悄的沒有受到青睞,為什麼?

【不符合主流思潮?】

原來,經過激烈的論辯後,支持達爾文學說的一方獲勝,成為往後十幾、二十年間科學界的主流思想。但偏偏孟德爾提出的理論和主流不同,所以才被大部分的科學家束之高閣。當時,達爾文與他的追隨者相信生物後天的性狀與特徵是可以遺傳的。達爾文提出了「泛生論」,認為動植物身體各部分的細胞會產生代表該部位的「微芽」,然後聚集到受精卵。當受精卵開始發育時,這些微芽會各就各位,引導胚胎的各部位發育成與親代相同的樣子;也就是身體的特徵是依靠「體細胞」所產生的微芽來遺傳給下一代。但是,孟德爾的看法相反。他根據累積了大量的實驗數據,推論後天環境造成的身體特徵無法遺傳,遺傳只和「生殖細胞」有關,不屬於生殖細胞的特性不會遺傳給後代。

後來,「泛生論」經不起考驗,慢慢被否決了。一八八四年,孟德爾過世。直到一九○○年,三個不同國家的科學家才不約而同的以實驗結果認同了孟德爾,「重新發現」了孟德爾的遺傳法則。雖然遲來的光榮讀來令人遺憾,但這些沒有寫進課本裡的事,更能夠讓我們看到科學家們不計毀譽,堅持真相與追求真理的科學精神。孟德爾對豌豆進行雜交實驗,觀察七種性狀。

出題老師怎麼想

文/王炫( 自然領域教師)

孟德爾根據碗豆實驗的數據分析整理,提出了控制性狀的因子,多年後,科學家才證實這項理論,並將這因子稱為基(gene)。國中會考中,遺傳學的部分每年大約配置一題,要如何以一道題目便可檢視學生對遺傳學的基本認知,歷屆出題方向幾乎都以棋盤格推理基因排列為主,出題方式可歸類如下:

1.給親代條件:預測子代機率。

2.給子代性狀:推論親代基因型。

3.族譜判讀: 推論家族成員的基因型、表現型。

4.性聯遺傳: 男女出現性狀機率不同。同學們必須練習從題目的線索判斷出顯性與隱性,搭配棋盤格法,並判讀其分析結果,即可完成答題。

【輕鬆面對會考題】

已知水稻中某種特殊香味的性狀是由一對等位基因所控制,包含具此香味和不具此香味兩種特徵。某研究人員將皆不具此香味的水稻甲和乙進行授粉,其子代水稻丙不具有此香味,而子代水稻丁具有此香味。在不考慮突變的情況下,根據遺傳法則推測水稻甲、乙、丙及丁的基因型,下列何者無法確定?

(A)甲(B)乙(C)丙(D)丁。

(104 會考)

【思考方向】

1. 以香味分類

(1)具有香味:丁(子代)

(2)不具香味: 甲(親代)、 乙(親代)、丙(子代)

2. 性狀分析:親代不具香味,但所得子代有「具香味」和「不具香味」兩種,因此推論:

(1)無香味為顯性、有香味為隱性

( 親代皆隱性,子代必為隱性)

(2)親代基因型皆為顯性Aa(親代中若有一個為AA,子代必全為顯性)

3. 棋盤格排列:

丙為顯性的子代,可能為AA 或Aa,因此,答案選(C)

超科少年5:孟德爾:豌豆×遺傳學×基因

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