1.閱讀下面的文字,完成下列各題。
孟德爾:孤獨的天才 孟德爾的時代,人們基本認(rèn)同“混合遺傳”學(xué)說:遺傳是“黑+白=灰”,父母的黑和白簡單融合得到子代的灰。此學(xué)說被認(rèn)為是不證自明的規(guī)律,而孟德爾對此卻不以為然,他自己設(shè)計實驗,通過鍥而不舍的研究,發(fā)現(xiàn)了與此不同的學(xué)說。
1856年,從維也納大學(xué)回到布魯恩不久,盂德爾就利用執(zhí)教的業(yè)余時間,在奧古斯汀修道院的植物園里孤獨但興趣盎然地開始了豌豆實驗。為避免獲得有疑問的結(jié)果,實驗之初,孟德爾小心地選擇了實驗用的植物,又選定用性狀相對穩(wěn)定的豌豆研究遺傳規(guī)律。他精心選擇出7對性狀,對應(yīng)7對性狀安排了7個實驗,每個實驗,都單獨觀察它們的遺傳。孟德爾觀察到顯性遺傳與性狀分離現(xiàn)象,卻沒有發(fā)現(xiàn)融合。之后,他開創(chuàng)性
地運用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法,獲得了分離比率一一顯性比隱性為3:1.孟德爾據(jù)此大膽地提出了自己的假說,而且設(shè)計了豌豆的“回交”實驗,來驗證遺傳因子是否分離。實驗結(jié)果證明了預(yù)計結(jié)果。于是,孟德爾發(fā)現(xiàn)了“分離定律”:當(dāng)具有成對不同性狀的植物雜交時,一代雜種的性狀都只與兩個親本中的一個相同,另一親本的性狀在雜種一代隱而不顯。
而將雜種一代再自相交配時,后代的性狀不再相同,會發(fā)生分離,且顯性對隱性呈3:1的比例。孟德爾的雜交實驗徹底否定了“融合遺傳論”理論。
實驗至此,他沒有止步,繼續(xù)探究比例背后的意義。他很清楚,植物的性狀并非只有一個,而是多種性狀并存,必須進(jìn)一步探索兩對及兩對以上性狀植物雜交的遺傳規(guī)律。
他又開始了新的豌豆雜交實驗。他嘗試了各種不同組合,且做了回交實驗。盂德爾發(fā)現(xiàn)3:1中的3,分成了2和1.3:1被分解成1:2:1.他又發(fā)現(xiàn)了“自由組合定律”:當(dāng)同時具有兩對或兩對以上不同性狀的植物雜交并產(chǎn)生第二代雜種時,其中每一個性狀各自按3:1的比數(shù)獨立分離、互不干涉、自由組合。
孟德爾可能考慮過自己的發(fā)現(xiàn)與進(jìn)化論的關(guān)系。他讀過第二版《物種起源》德譯本,在書的邊緣做了評注??赡苡捎谧约涸谛薜涝撼燥?,他在論文中完全沒提進(jìn)化論。但是,他的文章故意討論了性狀獨立遺傳的意義。他指出:如果一個植物有7種不同的性狀,產(chǎn)出后代就有2的7次方種不同的組合。孟德爾的這個算法其實解決了“混合學(xué)說”給達(dá)爾文進(jìn)化論造成的矛盾。
從1854年開始,孟德爾做了新穎的、長期的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南盗羞z傳學(xué)實驗,.與他可愛的“女兒”一一豌豆相處長達(dá)八年,終于找到了遺傳學(xué)規(guī)律。為審慎起見,他又研究了多種植物,至1865年他才公布了自己的發(fā)現(xiàn),次年發(fā)表了論文《植物雜交的實驗》。
孟德爾對自己的發(fā)現(xiàn)深信不疑,但卻沒有被當(dāng)時的科學(xué)界接受。當(dāng)時,他是一個無名小卒,加之論文刊在了地方雜志上。,致使他的學(xué)說無人問津!1865年,孟德爾在本地科學(xué)協(xié)會的會議廳宣讀研究成果,聽眾對連篇累牘的數(shù)字和繁復(fù)枯燥的論證毫無興趣。
孟德爾又寄出論文給不同的科學(xué)家,只有瑞士的著名柳菊專家耐格利回了簡短的信。耐格利早在達(dá)爾文進(jìn)化論問世之前就相信生物進(jìn)化,可他在以后的遺傳學(xué)專著里,一字未提孟德爾的研究。
先于孟德爾7年,達(dá)爾文發(fā)表了《物種起源》,提出了進(jìn)化論學(xué)說,其核心是“自然選擇”原理。達(dá)爾文處在科學(xué)園地的核心,這個學(xué)說迅速成為時代的焦點。神學(xué)對達(dá)爾文給與了猛烈攻擊。根據(jù)“混合學(xué)說”,生物的遺傳性狀會越來越單調(diào),不存在很多可供選擇的性狀,因此沒有物競天擇的物質(zhì)基礎(chǔ)。達(dá)爾文的進(jìn)化論急需遺傳學(xué)說提供支持。
達(dá)爾文像其他人一樣,主要依賴觀察來推導(dǎo)理論,而不是像孟德爾那樣用實驗驗證假說。他也做過十一年的實驗。用金魚草做實驗的結(jié)論是:同種植物里有兩種相反的潛在傾向,第一代是正常的占主要,隔一代怪的傾向增加。這樣的直觀“常識”通過生活經(jīng)驗就可獲得。從報春花研究結(jié)果的表格中,我們看到,他用雜合體授粉時,得到顯性后代為75%,隱性為25%,不過,達(dá)爾文沒有數(shù)學(xué)思想,因而提出了錯誤的泛生論。
達(dá)爾文是否讀過孟德爾的論文是個謎,假如他讀了孟德爾的論文,也一定讀不懂,或不能認(rèn)可孟德爾。
孟德爾晚年,曾充滿自信地對他的好友尼耶塞爾教授說過:“看吧,我的時代來到了!”
但他的預(yù)言在他去世后16年一一他的名著《植物雜交實驗》出版后的34年,才變成現(xiàn)實。
(根據(jù)饒毅《孤獨的天才》摘編)【相關(guān)鏈接】
①孟德爾,奧地利人。1843年,步入布隆城奧古斯汀修道院當(dāng)修士,后去維也納大學(xué)學(xué)習(xí)。1854年孟德爾學(xué)成返回,期間開始了植物雜交試驗。
(摘自“百度百科”)
②1851年10月,孟德爾來到維也納大學(xué)。他師從多普勒,學(xué)了新的物理學(xué)原理與科學(xué)研究方法。過去人們用的是培根式歸納法,而多普勒采取了以果推因的假說演繹法。他還從埃汀豪森那里學(xué)習(xí)了數(shù)理統(tǒng)計。
(摘自《孟德爾略傳》)(1)下列對材料有關(guān)內(nèi)容的分析和概括,最恰當(dāng)?shù)膬身検茿C
A.孟德爾小心地選擇了實驗用的植物,又選定用性狀相對穩(wěn)定的豌豆研究遺傳規(guī)律。這個做法為他以后的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
B.孟德爾用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)第一個遺傳定律一一“分離定律”后,他才在意識深處徹底否定了所謂不證自明的“融合遺傳論”。
C.孟德爾讀過第二版《物種起源》,在書的邊緣做了評注。這說明他相信達(dá)爾文的“進(jìn)化論”學(xué)說,但是也發(fā)現(xiàn)了它的不足。
D.孟德爾寄出論文給不同的科學(xué)家,也包括瑞士的著名柳菊專家耐格利。但耐格利覺得孟德爾的論文根本沒有什么價值。
E.這篇傳記描述了孟德爾研究遺傳規(guī)律的坎坷過程,敘述動人:記述了孟德爾重大發(fā)現(xiàn)的科學(xué)價值,讀來令人回味無窮。
(2)孟德爾做雜交實驗之所以能獲得重大發(fā)現(xiàn),與他具有的科研品質(zhì)息息相關(guān)。請結(jié)合材料,具體分析孟德爾有哪些“科研品質(zhì)”。
(3)“假如他讀了孟德爾的論文,也一定讀不懂,或不能認(rèn)可孟德爾”,請結(jié)合材料簡述
文章這樣說的原因。
(4)孟德爾是一個天才的科學(xué)家,但他又是一個孤獨的天才。他的“孤獨”表現(xiàn)在哪些
方面?這種“孤獨”對我們有什么啟示?