第三章 19世纪遗传学的蓬勃发展

近代生物学发展史武汉大学基础医学院杨国华ghyang@163.co三章19世纪遗传学的蓬勃发展“进化论”＋“细胞学”18591847实验性的生命科学观察、比较、鉴定的描述性生物学细胞学说和生物进化论成为生物学发展史上的两大丰碑，并使生物学从此成为一门科学建立起来。自1850年开始，“生物学说”总体上重大问题已逐渐得到明确。细胞学说的提出使得细胞成为生命的单位。而当今，显微镜的改进和物理化学以及生物学的日臻完善，已使人们深入到分子水平来探讨生命的这一单位。19世纪中叶，生物学渐渐成为一门实验性科学19世纪是重要的里程碑正是在1800---1900年间，许多重要的生物学概念被提出，如：进化论、细胞学说、孟德尔定律、微生物引起传染病等。达尔文进化论的诞生几年以后，一位名叫孟德尔的奥地利修道士在孤独地从事着豌豆杂交试验，发现了基因。遗传学在一个偏僻的角落诞生，然后又被遗忘，直到1900年才被人们重新记起，给生物学带来了有一场革命。达尔文进化论的诞生几年以后……魏斯曼的种质论

以色列第一任总统魏斯曼！魏斯曼的种质论

启迪了人们去深入研究遗传物质，从而相继发现了染色体、基因和DNA。德国动物学家。1834年生于法兰克福，1914年11月5日卒于弗赖堡。1856年入格丁根大学学医。先后在巴登和奥地利当过军医和私人开业医生。1861年在吉森大学从师于动物学家K.G.洛伊卡尔特，学习动物发生学及形态学，1863年完成了关于双翅目昆虫变态的论文。1866年担任弗赖堡大学医学系动物学和比较解剖学副教授，1868年在该校创办动物研究所，任第一任所长。魏斯曼（1839-1914）和新达尔文主义德国生物学家奥古斯特.魏斯曼。1883年，发表《种质原生质连续性》

理论。多细胞机体由两类细胞构成：

一类是体细胞或体质，一类是生殖细胞或种质，两类细胞之间互相独立，互不影响。种质之间存在竞争，造成“生殖选择”。魏斯曼理论批评了达尔文和拉马克的获得性可以遗传的理论。种质论主张生物体由本质上根本相异的两部分——种质和体质组成。

认为生物体的一生中，由于外界环境的影响或器官的用与不用所造成的变化只表现于体质上，而与种质无关，所以后天获得性状不能遗传。认为种质只存在于核内染色质中。

魏斯曼于1883年提出有名的“种质论”

魏斯曼认为染色质是由存在于细胞核中的许多遗子集合而成的遗子团。

遗子中又含有许多的粒状物质，称之为定子，定子还可再分为更小的单位——生源子，后者是生命的最小单位。随着个体发育，各个定子渐次分散到适当的细胞中，最后至于一个细胞含一个定子。

生源子能穿过核膜进入细胞质，使定子成为活跃状态，从而确定该细胞的分化。而种质(性细胞)则储积着该生物特有的全部定子，遗传给后代。遗传学的登场1866年，奥地利遗传学家格雷戈尔.孟德尔GregorMendel根据他坚持10年的豌豆杂交试验，提出了分离定律(lawofsegregation)，自由组合定律(lawofindependentassortment)等。这些工作的重要性在于辩明了：遗传不是性状本身，而是决定性状的遗传因子（hereditaryfactor）。豌豆杂交操作孟德尔研究的七对性状孟德尔自由组合律黄圆绿圆黄皱绿皱同源染色体分别带着控制同一性状的两个等位基因显性等位基因纯合子隐性等位基因纯合子杂合子诗评:八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密，实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。1865年，孟德尔发表《植物杂交实验》“植物杂交试验”

《布尔诺自然史学会会刊》

ProceedingsoftheNaturalHistorySocietyofBrunn，1865年2月8日、3月8日布尔诺自然史学会发表演讲。被埋没的现代遗传学的奠基人被埋没的现代遗传学的奠基人1.孟德尔的这两条遗传基本定律就是遗传学的起点，孟德尔也因此被后人称为现代遗传学的奠基人。2.孟德尔在1865年2月8日和3月8日举行的布尔诺学会自然科学研究会上报告他的实验结果时，与会者固然很有兴致地听取了他的报告，但大多不理解其中的内容。因为既没有人提问题，也没有人进行讨论。

1884年，孟德尔逝世，接替他的修道院院长烧毁了他的私人文件，使世人几乎没有关于他的原始资料，也无法了解他设计试验时闪现出的灵感火花。

直到20世纪初，三位植物学家-----德佛里斯、柯灵斯和丘歇马克同时独立地重新发现了他的论文，共同论证了报告的真理性，才使孟德尔的工作被人理解并得到正确的评价。孟德尔定律的重新发现时隔35年后，1900年3-5月，三位生物学家几乎同时独立发现孟德尔遗传定律，从而吸引了整个生物学界的注意。丘歇马克（奥地利）柯林斯（德国）德弗里斯（荷兰）孟德尔定律的重新发现荷兰科学家德弗里斯于1900年3月26日发表了同孟德尔的发现相同的论文；德国科学家柯林斯的论文被杂志收到的时间是1900年4月24日；奥地利科学家丘歇马克的论文接收时间是1900年6月20日。在这年他们也都各自发现了孟德尔的论文，才明白自己的工作，早在35年前就由孟德尔做过了。

学术情报交流不畅？1.人们曾经以为孟德尔的工作被埋没，是由于当时学术情报交流不畅。后经调查，才知情况并非如此。2.布尔诺学会至少同120个学会有交流资料的关系。刊载孟德尔论文的杂志，共寄出115本。其中当地有关单位12本、柏林8本、维也纳6本、美国4本、英国2本（英国皇家学会和林奈学会）。3.孟德尔本人还往外寄送过40份该论文的抽印本。有据可查的至少有5个人了解他的工作。

工作被埋没35年！1.但是，不管是刊物，还是论文，都如石沉大海，没有得到明显的反馈。2.当时生物学界的优秀头脑都在高谈阔论进化论，对土里土气的杂交没有人感兴趣。3.这样，孟德尔为遗传学奠定基础的、具有划时代意义的发现，竟被当代人们所忽视和遗忘，被埋没长达35年之久。

遗传学有很多理论学说主要有两派：一派是米丘林学派，一派是摩尔根学派。米丘林学派的特点是：从生产实践出发，他们工作的主要目的，是在改良和驯化品种，提高农作物的产量和质量。摩尔根学派的特点是：从理论基础出发，目的是要搞清遗传变异的规律。他们工作的重点放在实验室中，寻找遗传的物质基础和这些物质作用的过程。

美国生物学家与遗传学家摩尔根ThomanHuntMorgan创立染色