遗传学的故事
孟德尔和豌豆的故事

孟德尔和豌豆的故事是一段著名的遗传学实验故事,以下是该故事的梗概:
19世纪,奥地利的一位修道士孟德尔(Gregor Johann Mendel)通过对豌豆植物的杂交实验,发现了生物遗传学中一些的基本规律。
孟德尔在实验中选取了豌豆的七个形态特征,如花色、花型、种皮颜色等,并通过对不同特征的豌豆植株进行人工杂交和观察后,发现了三个基本定律,即“等位基因分离定律”、“自由组合定律”和“优势表现定律”。
孟德尔通过实验发现,豌豆植株的特征由一对“等位基因”决定,这对基因可以分离和组合,遵循随机性和概率性的规律。
同时,不同基因对于豌豆植株的特征表现会存在优势和劣势。
这些发现对于遗传学的研究和发展产生了深远的影响,孟德尔也因此被誉为“遗传学之父”。
尽管孟德尔的实验结果在当时并未受到足够的重视,但后来经过多位科学家的验证和进一步研究,这些基本规律得到了广泛认可,并成为了生物学和遗传学中的基石之一。
孟德尔的杂交实验也成为了生物学研究中的经典实验之一,为人们更深入地了解生命本质和遗传规律提供了的参考。
医学遗传学研究小故事聪明的Watson和Crick

第四章聪明的Watson和Crick几乎没有人不知道是Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构,有人还可能知道他们与Wilkins因此分享了1962年的诺贝尔医学奖。
然而,有多少人记得Rosalind Franklin (1920~1958)在这一历史性的发现中做出的贡献?50年前,她率先拍摄到的DNA晶体照片,为双螺旋结构的建立起到了决定性作用。
但“科学玫瑰”没等到分享荣耀,在研究成果被承认之前就已凋谢。
Franklin生于伦敦一个富有的犹太人家庭,15岁就立志要当科学家,但父亲并不支持她这样做。
她早年毕业于剑桥大学,专业是物理化学。
1945年,当获得博士学位之后,她前往法国学习X射线衍射技术。
她深受法国同事的喜爱,有人评价她“从来没有见到法语讲得这么好的外国人。
”1951年,她回到英国,在剑桥大学国王学院取得了一个职位。
那时,人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质,但是对于DNA的结构,以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。
就在这时,Franklin加入了研究DNA结构的行列———然而当时的环境相当不友善。
她开始负责实验室的DNA项目时,有好几个月没有人干活。
同事Wilkins不喜欢她进入自己的研究领域,但他在研究上却又离不开她。
他把她看做搞技术的副手,她却认为自己与他地位同等,两人的私交恶劣到几乎不讲话。
当时的剑桥,对女科学家的歧视处处存在,女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。
她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外,而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。
Franklin在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。
X射线是波长非常短的电磁波。
医生通常用它来透视人体,而物理学家用它来分析晶体的结构。
当X射线穿过晶体之后,会形成样一种特定的明暗交替的衍射图形。
不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。
名人遗传故事及评析

名人遗传故事及评析在中学生物学教学中恰当运用小故事,可以点缀课堂,激发学生的学习兴趣,使教学起到事半功倍的效果。
笔者收集整理和整理了几则发生在名人身上的有关遗传的小故事,并加以简要评析,以供生物教师在中学生物学有关遗传的章节的教学中穿插应用。
一生物学家酿苦果(一)巨人的困惑达尔文是19世纪英国伟大的生物学家,进化论的奠基人。
但他的婚姻却是典型的近亲结婚,同时也是近亲结婚的受害者。
达尔文的妻子是他的表姐埃玛,爱玛是他舅舅的女儿。
1839年1月两人结婚,婚后生了10个儿女,子女中不幸者为数众多。
长子威廉无生育能力;次子乔治有神经质,爱谈论他人病痛;三子费朗西斯患精神忧郁症;四子伦纳德无生育能力;五子雷勒斯多病,一直处在母亲照料之下;六子小查理2岁时死亡;长女安妮10岁时患猩红热而死;次女玛丽出生后即死;三女亨利埃塔,无生育能力;四女伊莉沙白终身未嫁[1]。
达尔文对这件事情感到非常困惑,因为他与埃玛都很健康,生理上没有缺陷,精神也正常,生下的孩子为什么会如此呢?直到晚年在研究植物进化过程中发现,异花授粉的个体比自花授粉的个体,结出的果实又大又多,而且自花授粉的个体非常容易被大自然淘汰。
这时他才恍然大悟:大自然讨厌近亲婚姻。
这也就是他与表姐婚姻的悲剧所在[2]。
(二)遗传学家的遗憾摩尔根是19世纪末20世纪初美国著名的遗传学家、人种学家、民族学家,同时也是基因连锁互换规律的发现者。
他同样受到近亲结婚的困扰。
摩尔根毕生研究人种学和人类的早期婚姻,家庭生活,写出了《古代社会》一书。
系统地论述了自有人类以来两性关系的发展,提出了“不得在氏族内部近亲通婚的根本法则”,并指出“没有血缘亲属关系的民族之间的婚姻,创造出在体质上和智力上都更加强健的人种”的科学论断,这与他自身的惨痛教训有关。
青年时代的摩尔根和表妹玛丽相爱了,他们非常懂得血缘过近的人结婚如果生育子女的话,对子女不利,但堕入情网不能自拔,好像是存有侥幸,还是从反面印证自己研究的成果,与表妹玛丽结了婚。
孟德尔的经典故事

孟德尔(Gregor Mendel)是一位著名的遗传学家,他在生物学领域做出了重大贡献。
以下是关于他的经典故事:
孟德尔出生于奥地利摩拉维亚的海钦夫(现属捷克的海恩西斯),童年的大部分时间在父亲花园里栽培植物,这让他对植物生长产生了浓厚兴趣。
他曾从事神职工作,后到布吕恩的奥古斯修道院,从事教学和科研工作。
在修道院中,他开始进行豌豆杂交实验,这一实验整整持续了8年。
孟德尔在实验中挑选了34种不同品种的豌豆,并从中选择了22种用于实验。
他通过人工培植这些豌豆,并对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。
他发现生物体内存在着“遗传因子”——基因,并提出了著名的“分离定律”和“自由组合定律”。
他的这一发现揭示了生物遗传的基本规律。
然而,当时受到“达尔文旋风”的影响,孟德尔的发现并未受到人们的关注。
直到1900年,其他科学家也在进行植物杂交实验并有了重要发现,他们才注意到孟德尔的贡献。
这些科学家的工作证实了孟德尔的发现并恢复了他的名誉。
现在,孟德尔被誉为遗传学的创始人。
孟德尔的故事告诉我们,耐心、严谨和坚定的信念对于科学研究和发现的重要性。
他的故事还展示了为了追求科学真理,需要克服困难和
面对挑战的勇气。
20个科学小故事简短

20个科学小故事简短当然,我很乐意为您提供一些科学小故事。
以下是20个简短的故事,每个故事都涉及不同的科学领域和概念。
故事1:牛顿的苹果在17世纪,英国科学家艾萨克·牛顿坐在一个苹果树下。
当他看到一个苹果掉下来时,他突然想知道为什么苹果会掉下来而不是飘在空中。
这个简单的观察引发了他对万有引力的研究,最终导致了他的重力定律的发现。
故事2:达尔文的乌龟19世纪的英国科学家查尔斯·达尔文在他的航海旅行中发现了加拉帕戈斯群岛上的龟。
他注意到,每个岛上的龟都有不同的外观和行为,这启发了他提出物种适应和自然选择的理论,即后来被称为进化论。
故事3:埃迪生和发明灯泡托马斯·埃迪生是一个伟大的发明家,他发明了许多重要的物品,包括电灯泡。
他经过了数千次的试验和调整,最终成功地制造出一种高效的电灯泡,为人类带来了明亮的照明。
故事4:居里夫人的放射性研究玛丽·居里夫人是一位波兰裔法国科学家,她和她的丈夫皮埃尔·居里一起进行了许多研究工作。
他们最著名的工作之一是对放射性的研究,他们发现了镭元素。
这项研究为他们赢得了诺贝尔物理学奖。
故事5:霍金的黑洞理论史蒂芬·霍金是一位杰出的理论物理学家,他对黑洞的研究和理论做出了重要贡献。
他的工作帮助我们更好地理解了黑洞的性质和宇宙的起源。
故事6:门捷列夫的周期表俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫发现了元素周期表的基本原理。
他的研究使得我们能够更好地了解元素的性质和分类。
故事7:达文西和人体解剖莱昂纳多·达·芬奇是一位多才多艺的意大利艺术家和科学家。
他对人体解剖进行了深入研究,绘画了精确的人体结构图,这对解剖学的发展和医学的进步做出了重要贡献。
故事8:爱因斯坦的相对论阿尔伯特·爱因斯坦是一位著名的物理学家,他的相对论理论改变了我们对时间、空间和引力的理解。
他的公式E=mc²成为了质能等价的重要表达式。
孟德尔遗传定律的故事

孟德尔遗传定律的故事
19世纪中叶,奥地利的孟德尔,在捷克的一所修道院里,对豌豆进行了8年的观察和研究,从而发现了生物遗传的规律,奠定了现代遗传学的基础。
孟德尔选择的豌豆实验非常著名,他通过种植豌豆并对其特性进行观察和研究,发现了生物遗传的规律。
他发现,生物的性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子会遗传给后代,并且遵循一定的规律。
孟德尔的发现被认为是一个伟大的里程碑,标志着现代遗传学的诞生。
然而,他的这一发现并不被当时的人们所理解,直到他逝世后16年,他的豌豆实验论文才正式出版。
尽管遭受冷遇,但孟德尔并不气馁。
他在晚年对他的好友尼耶塞尔说:“看吧,我的时代来到了!”这句话最终成为了一个伟大的预言。
在孟德尔逝世后的第43年,随着20世纪雄鸡的第一声啼鸣,来自三个国家的三位学者同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律。
自此,遗传学进入了孟德尔时代,孟德尔的基因分离规律和自由组合规律,便进入了中学课本,并一直沿用至今。
植物的遗传和变异现象举例

植物的遗传和变异现象举例植物这个大家伙,真是个神奇的生灵。
它们不仅是我们生活中的一部分,还是生态系统的基础。
今天,就让我们来聊聊植物的遗传和变异现象,看看这些小家伙们是如何传承和变化的,顺便顺道发掘一下这些现象背后的趣味故事。
1. 植物遗传的奥秘1.1 基因传承,代代相传首先,植物的遗传就像家族的传承,基因就好比是那一代代传下来的家族秘笈。
比如说,大家都知道的豌豆,简直就是遗传学的“超级明星”。
早在19世纪,孟德尔就通过豌豆实验,发现了那些有趣的遗传规律。
豌豆的颜色、形状、甚至是高度,全都是由它们的基因决定的。
就像咱们家里有些人高,有些人矮,甚至还有些人长得特别像爷爷,这全都是基因的“功劳”呢。
1.2 自然选择,适者生存不过,遗传可不仅仅是简单的传承。
自然选择这个概念,就像是在植物的基因游戏中加了点“挑战模式”。
想象一下,如果某种植物在干旱的环境下生存得特别好,它们就会把这个“抗旱”基因传给下一代。
这样,经过几代人的努力,这种植物就能适应环境,越活越滋润。
就像我们身边的朋友,有的人在逆境中成长,最后变得更加坚强,植物们也是一样的道理。
2. 植物的变异现象2.1 变异的奇妙旅程说到变异,这可是植物世界的另一大特色。
变异就像是一场神秘的旅行,总能带来意想不到的惊喜。
有些植物的变异是自然发生的,像是天公不作美,突如其来的干旱、寒流,让原本健壮的植物突然变得形态各异。
举个例子,大家知道的“彩叶草”,原本它们的叶子可能是单一的绿色,但因为环境的变化,竟然变成了五颜六色,简直就像是上天给了它们一个“彩妆”礼盒。
2.2 人为干预,奇花异草当然,变异也可以是人类的“杰作”。
我们常常看到园艺师们为培育新种类而努力,那些小小的种子在他们的精心照料下,竟然可以变得无比绚丽。
像“茶花”这种植物,经过多年的栽培与选育,出现了各种各样的花型和颜色,简直是花界的“明星”。
有的园艺师甚至为了培育出特别的新品种,像是在进行一场“植物选美大赛”,谁的花最美,谁的就可以流传下去,真是个让人热血沸腾的过程啊。
摩尔根的故事

摩尔根的故事对待孟德尔的遗传因子学说,摩尔根似乎走过了头,连孟德尔谨慎而必要的推理也加以反对,那就完全否定了思辨在科学发现中的作用。
当然,摩尔根后来认识到自己的偏激,竟然成了一位比魏斯曼还要思辨的遗传学家。
1910年,这是遗传学史上值得大书一笔的关键性的一年。
在这一年里,摩尔根经历了从反对孟德尔学说到相信、支持、证实并发展孟德尔学说的重大转变。
就是在这一年,摩尔根甚至写了一篇孟德尔因子不可能由染色体携带的论文投寄给《美国博物学家》杂志。
可是,在这篇论文发表之前,事情却发生了戏剧性变化:摩尔根自己竟然通过实验证明,果蝇的白眼基因居然是由性染色体携带的!关于该实验的报道,很快就由美国《科学》杂志发表,而发表的时间竟然先于前一篇论文。
前后两篇论文的观点截然相反,给摩尔根的学术生涯平添了一层戏剧性的色彩。
下面我们就来细说这个白眼果蝇的故事。
果蝇作为实验材料的优点果蝇这种实验材料是1908年在纽约冷泉港卡内基实验室工作的卢茨(F·E·Lutz)向摩尔根推荐的。
这是一种常见的果蝇,学名称为“黑腹果蝇”(Drosophila melanogaster)。
实验材料的选取往往是决定研究工作成功与否的关键,它在遗传学发展史中表现得尤为突出,不仅摩尔根在选用果蝇前后的局面生动地表明了这一点,而且孟德尔选用豌豆,以及后来分子遗传学家们选用真菌、细菌(特别是大肠肝菌)和噬菌体都证明了这一点。
可以说,遗传学发展史中,每一次适合实验材料的选取都导致了一次学科发展的飞跃。
以哺乳动物为实验材料,饲养管理一般都较复杂,生长期又长,而且由单基因控制的性状少而难寻,所以,一般不适合遗传学理论研究。
这也许是遗传学基本定律首先从植物中发现的主要原因。
而果蝇体型小,体长不到半厘米;饲养管理容易,既可喂以腐烂的水果,又可配培养基饲料;一个牛奶瓶里可以养上成百只。
果蝇繁殖系数高,孵化快,只要1天时间其卵即可孵化成幼虫,2-3天后变成蛹,再过5天就羽化为成虫。
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遗传学的故事
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我们正处于人类历史上一座宏大里程碑的边缘。
在二○○○年末或二○○一年初的某个时刻,全世界的报纸将用突出的标题宣告:人类DNA序列中的最后一个碱基对(化学符号)已经测定,并被置于二十三对染色体之一上的合适位置。
我们已经测定了前十亿个碱基对,这一进程仍在加速。
今天,没有一个基因可以难倒我们。
的确,在完成全部序列(一个卵子或精子中三十亿左右比特的构成单倍型人类基因组的DNA信息)不久,有关的光盘将很快问世,从网上下载也很容易。
人们将要花费数十年时间来解读这部奇妙的分子巨著,但这一努力是值得的。
阅读它,我们将获知人类自身进化的历史并且了解有关个体与环境间相互作用的知识。
想想我们奇妙的复杂性吧!我们每个人约有十万个基因,本身就是一个很大的数目。
这些基因是自行组织的,以操纵或维持我们数以万亿计的细胞。
在任意一个时刻,我们躯体中的每一个细胞就在这十万个
基因中某一部分的引导下工作,剩下的基因则处于沉默状态。
人类胚胎发育的美妙奥秘大多蕴涵于这一程序之中——只不过几周时间——基因的启闭造就了我们的心脏、肺脏和大脑。
由于我在法学、遗传学和医学方面受过训练,过去几年间我数百次应邀为非科学家组织讲授人类遗传学。
这个任务十分艰巨,需要在一至三小时内,讲解有关遗传学的基础知识,准确描述我们科学的力量,让听众理解与我们生命息息相关的内容以及批判以前对这些内容的愚蠢看法。
由于听众中的大多数人(包括一些医生)从未学过遗传学,许多人还非常缺乏理科学习的自信心,于是我采用很久以前就认识到的最好的“无痛式”上课方法——讲故事。
在两层封皮之间,可算是有两本互相穿插的书存在。
其中一本较为浅显易见,收集了二十四个遗传学故事,置于历史、司法、行为、动植物、疾病以及伦理难题这六个主题之下。
历史性的插图则包括亚伯拉罕·林肯、乔治三世、尼古拉二世以及最后的罗曼诺夫王朝。
林肯患有马方综合征吗?我们应当试图发现它吗?这有关系吗?英国失去它的北美殖民地是因为国王正
患有急性间歇性卟啉症吗?DNA分析已经确定叶卡捷琳堡发现的一个大坟墓中埋有尼古拉二世和他的一家,这对当时的俄国社会以及东正教有什么样的影响呢?
DNA证据对我们处理犯罪问题具有深远的影响。
今天,几乎每一项犯罪调查都假定有DNA证据可以向当局指证嫌疑犯。
为了形象地说明这一点,我列举了粘在外套上的一撮猫毛就能成为判决养猫人谋杀的关键证据的例子。
鉴于罪犯累犯率高居不下,执法机构已经构建了一个已判重案犯的DNA数据库网络。
在不到十年时间内,每个州都已建立或计划建立这样的数据库,所有数据库均采用了美国联邦调查局(FBI)开发的一项标准DNA检测技术。
但公众并不太重视这一异乎寻常的发展。
到各州对其公民以鉴定为目的常规地收集DNA样本还要多长时间?既然我们已经针对可治疗遗传疾病作了强制性的婴儿检查,将这些血液用来建立这样一个数据库会相当容易。
没有什么科学领域会比行为遗传学带来更多的麻烦问题。
采用新的分子生物学工具,我们已经探索了许多具有重大社会意义的问题:基因对一个易感男人
或女人患精神分裂症或躁狂抑郁症起什么作用?是否可以为某些人预测其患这类疾病的风险?如果可以检测的话,你愿意你的孩子接受检测以确定他是否携带易感精神分裂症的等位基因吗?这样的信息会怎样影响你和其他人发掘他的潜力或评判他错误的方式呢?
如果我们成功地发现了精神疾病的易感基因,我们会希望在更敏感的领域(如性格概貌)去理解基因的作用吗?遗传学家们正勤奋工作,试图去为不同晶系的狗的行为绘制基因图谱,结果也许会向我们展示新的令人惶惑的事实——基因在形成人类特性(如害羞和社交)方面的作用。
这样的信息将如何帮助我们理解人类行为呢?它将怎样影响教育理论?一九九四年,科学家们宣布他们已经发现了X染色体的一个区域中包含一个基因,它的一个变体是同性恋易感基因。
近来,类似的研究已驳斥了这一发现。
同性恋基因的证据到底有多确凿?存在这样一个基因变体的意义何在?我们应当去研究这样的问题吗?我在关于行为的章节中对这部分内容进行了探讨。
本书第四篇的重要性在于分子遗传学对我们与自然的关系的影响。
遗传工程使我们对地球有了新的支
配力。
植物遗传学家现在可以将一个物种的特定基因转到另一个物种中去。
在过去几年中,我们已经加快了停止使用化学途径来控制杂草和害虫的步伐,而换以遗传途径,主要作物经遗传工程处理能对单一有效的杀虫剂产生抗性。
我们已经种植了上百万英亩的遗传工程大豆。
下个星期你吃到的黄皮西葫芦可能就是遗传学家将西瓜花叶病毒抗性基因转进黄皮西葫芦种子而生长出来的,西瓜花叶病毒每年能造成该作物损失其产量的四分之一。
许多人丑化转基因食品,而更多带着不断增长的热情的人们现在激烈地反对他们。
在物种间转移基因是否存在潜在的危险?以遗传工程(转基因)玉米的花粉为食会置黑脉金斑蝶(帝王蝶)于死地吗?这只是极难回答的许多紧迫的社会问题之一。
为了养活九十亿人(预计二○五○年的世界人口),我们将需要从海洋中获得比今天要多得多的蛋白质。
遗传工程将成为“蓝色革命”的关键。
通过调整生长激素基因,科学家们已创造了在其第一年生长期就达到两倍于成年体重的鲑鱼。
但这里有一些未被解答的疑问。
有足够的安全性研究吗?我们是否不经意地造出了“超级鱼”,如果它们逃出育种池,是否会永久性地改变深海生态?我专门写了一章来讨论这方面的进展并
深表忧虑。
当人们寄希望于生殖遗传工程——通过改变生殖细胞来改变个体以及后代的遗传成分时,基因治疗产生了深奥的科学和伦理问题。
迄今为止,科学家、宗教界人士和政府决策部门都认为我们不应当开展生殖细胞工程,部分原因是由于他们将此视为趋向基因增进疗法的一个步骤。
基因增进疗法努力使胚胎更大、更聪明、更有音乐感或者实现对孩子怀有的其他梦想。
但是,如果技术障碍被克服的话,人们对生殖治疗的兴趣就会失控。
在30年左右的时间内,我们几乎肯定有能力从遗传上改造人类胚胎。
这对社会将意味着什么?它仅仅是一项最新的工具以使社会保持其经济超过下四分位(25%)吗?或者它将引领更深入的变化吗?
在本书最后一篇中,我讨论了几个关键的伦理学难题,它们在人类遗传学发展过程中产生并将继续使实践复杂化。
目前,遗传隐私权问题已引起人们过度的忧虑。
一个接一个州已经制定法律来限制使用那些健康保险商可能对遗传信息的利用。
联邦立法机构也有浓厚的兴趣。
什么是问题的关键?谁可以接触到遗传信息,它可以为什么目的所用?医生是否可以侵犯患者
的隐私来警告其亲属具有遗传风险?在什么条件下可以这样做?谁来决定?随着遗传检测逐渐向医学渗透,它将改变我们原初以患者为中心的保密观念,转向以家庭为中心吗?
而这两本书中的另一本,则是这二十四个故事的引申,可算是一本小型的遗传学教材。
每一章都包含有关于遗传学的重要事实。
例如,我在亚伯拉罕,林肯一章中讨论了一种显性疾病——马方综合征,并介绍了一种有力的工具——PCR(聚合酶链反应)。
在关于图卢兹—洛特雷克的一章中,我介绍了隐性遗传疾病和血亲以及一种称为致密性骨发育不全的罕见疾病。
在有关精神疾病的材料中,我回顾了人们为一个躁狂抑郁症易感基因作图所付出的不平凡的努力。
为了理解这个故事,人们需要知道基因作图的基本概念,这是一种易于掌握的概念。
我希望能以读者易于吸收而毋需过分努力的某种方式来传授一些遗传学的基础知识。
遗传革命将作为人类思想的伟大巅峰而载人史册。
我们已经开始的征程将最终引领我们进入影响我们自身进化的世界。
我希望这本书将使所有读者更深
刻地感悟到我们正走向何方。
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