遺傳學與孟德爾

文/江明麗  |2022.06.14
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圖/123RF

文/江明麗 

常聽人說萬物生而自然,地球上的許多生物總是奇妙的相似,如果沒有研究探討的科學精神,再帶上一點阿Q態度,或許會把這種傳承上的雷同一甩手,推給所謂的造物主,或者是亞當、夏娃,還好這世界上好奇寶寶非常多,其中就包括一位奧地利科學家格雷戈爾‧約翰‧孟德爾(Gregor Johann Mendel)。

生龍生鳳 遺傳主導



在孟德爾還沒成為好奇寶寶之前,一般人對於俗語說的「龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞」總是朗朗上口,卻沒有人會懷疑為什麼不是龍生鳳抑或是鳳生鼠呢?對於這點,孟德爾也沒有懷疑,因為他不是東方人,不了解龍鳳這種神話中的生物,但是他卻從豌豆實驗中,找出了其中的關聯性,也就是大家耳熟能詳的「遺傳」。

豌豆實驗 發現規則



提到遺傳,所有念過書的大小朋友都知道,爸爸媽媽是高個子、有小酒窩、舌頭有辦法捲成花狀,他們的小孩就有很大的概率擁有這樣的外型或能力,這就是遺傳的力量。不過生在19世紀的孟德爾並不是我們這個資訊爆炸時代的人,由於他本身是一位修道士,大部分的研究工作都在修道院花園裡種植豌豆完成。

在1856年至1863年間,孟德爾培育並測試了2萬多株豌豆植物。他把研究放在豌豆種子、花、豆莢與莖的細部特徵上,發現每一項目都有兩種不同的值。如:種子的形狀可能是圓形的或皺褶的,花的顏色可能是白色或紫色……等等,再進一步從一系列的實驗中,發現出遺傳的基本規律。

由於孟德爾發現,如何從一代豌豆植物傳遞到下一代的規律,才有後人研究出,其實每個植物和動物的規則都是一樣的,不過在孟德爾生前,並沒有人知道這些發現有多麼重要,直到1900年,人們重新發現了孟德爾的作品,新的遺傳學科學才迅速發展下去。

基因安排 來自父母



透過孟德爾的實驗延伸證明出,人的染色體一組來自父親的基因,另一組來自母親的基因,這些基因共同作用而產生下一代的特徵,而每個基因都有一項特殊的任務,例如有人的大拇指無法往後彎曲,有人卻能掰成90度角;還有單、雙眼皮、自然捲頭髮與深淺色瞳孔等,都是遺傳學裡奇妙的安排呢!

但是同一父母的孩子最終可能具有不同的特徵,這是因為每個父母都為每項任務攜帶2個基因,但每個孩子只給了其中一個。例如,父親可能有一個雙眼皮的基因和一個沒有雙眼皮的基因,所以他的第一個孩子可能會有雙眼皮基因,而第二個孩子可能沒有雙眼皮的基因。

人類的遺傳學所說明的現象,證明了當年孟德爾的1.分離定律:遺傳因子(也就基因)在生物細胞中是成雙成對的,但是產生生殖細胞時就會分開,個別進入生殖細胞當中,以及2.自由配合定律:每個分開的遺傳因子會各自配對,不一定會尋找原來的成對基因,也造就了所有生物體後來的各種形狀。

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