谈论遗传学的基本原理
遗传学的基本原理与研究方法
遗传学的基本原理与研究方法遗传学是研究基因、遗传变化、遗传信息传递和遗传现象的科学。
研究遗传学的目的是了解生命起源和生命的发展演化，探究疾病的发生机制，促进良种育种以及推进基因治疗等相关领域的研究。
本文将介绍遗传学的基本原理和研究方法。
遗传学的基本原理遗传学的基本原理是遗传物质的基本单位是基因。
基因是生命体内可以表现出某种遗传性状并能自我复制的DNA序列。
每个生命体的染色体组成了一整个基因组，其中包含了同一组基因的一系列不同版本，称为等位基因。
基因的表达会影响生物形态、生理和行为等方面的性状，并且可能导致疾病的发生。
遗传物质的传递方式主要有两种：一种是纵向遗传，即从父代到子代的遗传方式；另一种是横向遗传，即通过同代之间不同个体之间的互动与基础适应产生遗传效应。
遗传学的研究方法遗传学的研究方法主要包括观察遗传现象和实验研究。
1.观察遗传现象观察遗传现象主要是研究同一物种不同个体之间的遗传差异，以及不同物种之间的遗传差异。
现在遗传学研究主要使用的技术是基因测序技术，从基因组中识别出不同基因的序列，透彻地研究基因和遗传信息的传递方式。
2.实验研究实验研究主要是通过实验观察遗传现象来揭示遗传规律。
具体的实验研究方法有：（1）交配试验。
交配试验是将两个不同性状的个体进行交配繁殖，观察下一代的性状变异情况，以此来研究基因的遗传规律。
（2）高通量技术。
高通量技术主要是利用高通量测序、高通量组学、高通量筛选等多种技术方法，通过大规模分析基因表达谱、基因突变和蛋白质质谱等数据信息，以揭示各种遗传现象和规律。
（3）分子生物学方法。
分子生物学是遗传学研究中非常重要的学科，它包括了许多生物学常用的实验技术，如PCR技术、获得重组DNA、RNA干扰、DNA逆转录、南方分子杂交等。
（4）分析家系。
分析家系是用于研究人类遗传疾病的重要方法。
这种方法可以通过收集家族中患有同一遗传疾病的患者，以及其健康家庭成员的基因组序列特征进行分析，进一步确认致病基因。
遗传学的基本原理
遗传学的基本原理遗传学是研究生物遗传信息传递和遗传变异的科学，它的基本原理包括遗传物质、遗传变异、遗传因素和遗传规律等方面。
本文将以以下四个方面来详细探讨遗传学的基本原理。
一、遗传物质生物的遗传信息储存于遗传物质中，这是遗传学研究的核心。
20世纪初，遗传学家发现染色体是遗传物质的主要组成部分。
1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型，确定了DNA是细胞中遗传信息传递的分子基础。
随后，DNA被确认为遗传物质的主要组成部分，而RNA在遗传信息传递中也具有重要作用。
二、遗传变异遗传变异是指在遗传物质传递过程中所产生的遗传差异。
它是生物进化和个体间遗传差异的主要根源。
遗传变异可以来源于基因突变、基因重组和基因漂变。
基因突变是指DNA序列发生突变，导致遗传信息的改变。
基因重组是指染色体上的基因在配子形成过程中重新组合，产生新的基因组合。
基因漂变是指在小规模种群中由于随机性和偶然性导致遗传频率发生变化。
三、遗传因素遗传因素是决定个体遗传特征的基本单位，主要包括基因和基因组。
基因是指决定生物性状的遗传因子，它位于染色体上。
基因组是指一个个体的全部遗传物质，包括所有基因和非编码DNA序列。
基因与基因组之间通过调控基因表达来决定个体的遗传特征。
四、遗传规律遗传规律是根据实验观察到的现象总结而成，用于描述遗传物质传递和表型表达的规律。
著名的遗传规律包括孟德尔的遗传规律、染色体理论、等位基因互作规律和基因频率变化规律等。
这些规律帮助我们理解遗传物质传递和遗传变异的过程，为遗传学的研究提供了基础。
总结起来，遗传学的基本原理包括遗传物质、遗传变异、遗传因素和遗传规律。
深入理解和研究这些原理对于我们探索和认识生物的遗传特征和遗传变异具有重要的科学意义。
遗传学的基本原理
遗传学的基本原理遗传学是研究遗传现象及其规律的学科。
它揭示了生物种群中遗传信息的传递和变异机制，为人类认识生命和进化提供了理论基础。
本文将介绍遗传学的基本原理，并探讨它对我们理解遗传现象的重要性。
一、孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律是遗传学的基石，由奥地利的僧侣孟德尔通过对豌豆杂交实验的研究提出。
孟德尔通过对豌豆的品种交配实验，观察并统计了不同性状的遗传规律，得出了两个基本定律：第一定律（分离定律）和第二定律（自由组合定律）。
这些定律揭示了基因的传递方式，从而奠定了遗传学的基本原理。
二、基因与基因型基因是遗传信息的基本单位，它位于染色体上，控制着个体的遗传特征。
不同基因的组合形成了个体的基因型，基因型决定了个体表现出的性状。
基因部分存在显性和隐性基因等不同形式，决定了基因的表达方式和遗传模式。
三、遗传变异遗传变异是指个体之间基因型和表现型的差异。
遗传变异是遗传学研究的关键内容之一，它源自于基因的突变和基因重组的过程。
突变是指基因序列发生改变，而基因重组则是指染色体上的基因重新组合。
遗传变异为物种的进化提供了基础，并且对于选择和适应性具有重要意义。
四、遗传信息的传递遗传信息的传递通过生殖细胞的传递实现。
个体的遗传信息通过生殖细胞（卵子和精子）传递给下一代。
这一过程中涉及到基因的分离和重新组合，孟德尔的分离定律和自由组合定律又一次得到了验证。
五、遗传因子与表现型遗传因子是指控制某个性状的基因或一组基因，在个体的表现型上产生影响。
一个性状可能受到多个遗传因子的共同作用，其表现型结果是多种多样的。
通过对遗传因子和表现型之间的关联研究，人们可以理解特定性状的遗传机制。
六、遗传学的应用遗传学的研究成果在许多领域都有广泛的应用。
在农业上，遗传学的原理被用来改良作物和畜禽，提高产量和质量。
在医学上，遗传学可以帮助我们识别遗传病和预防遗传疾病。
同时，遗传学还涉及到法医学、人类演化和生物技术等领域。
综上所述，遗传学是一门研究有关遗传现象和规律的学科，其基本原理包括孟德尔遗传定律、基因与基因型、遗传变异、遗传信息的传递、遗传因子与表现型等。
孟德尔遗传遗传学的基本原理及应用
孟德尔遗传遗传学的基本原理及应用孟德尔遗传学的基本原理及应用孟德尔遗传学是遗传学的奠基人孟德尔在19世纪中叶提出的，因其在描述遗传性状的方法和工具中提出了遗传学的三条基本原理，被誉为遗传学的开山祖师。
这三条基本原理为”单基遗传原理”、“分离定律”和“遗传比例定律”，这些原理给遗传学奠定了坚实的基础。
本文将介绍孟德尔遗传学的基本原理及其应用。
一、单基遗传原理孟德尔提出，每一个生物的性状都是由一个单独的因素控制的, 并且每一个因素拥有两个性状，它们之间有着相互竞争的关系。
这个因素我们现在称为等位基因。
等位基因是指生物在同一个染色体上的两个或多个基因，它们有相同的基因座，但是在DNA序列上略有差异，因此它们控制的性状也有所不同。
当一个生物有两个相同的等位基因时，我们说这个生物是纯合的；当两个等位基因不同时，两种基因都能够发挥作用，称这个生物是杂合的。
例如，在豌豆的某个基因座上，如果一个豌豆的等位基因是黄色颜料的生成，另外一个豌豆的等位基因是绿色颜料的生成，那么它就会产生一个黄色的颜色。
孟德尔的单基遗传原理表明，所有物种都遵循的是这种基本模式，也就是说，物种中的每个基因都是由两个等位基因组成，在生物的繁殖过程中这些基因会被随机地分配给下一代。
二、分离定律分离定律是孟德尔遗传学的第二个基本原理，它表明，每个等位基因对性状的控制是相对独立的，并且这些基因是在繁殖过程中随机地分离的。
具体来说，当纯合子繁殖时，它的两个等位基因会分开，各自传递给下一代，从而产生杂合子，杂合子又可以繁殖出各种各样的纯合子和杂合子。
这种基因的分离过程称为孟德尔遗传学的分离定律。
分离定律有助于我们更好地了解在繁殖过程中发生的基因突变现象。
在人类的基因组中，基因突变是造成遗传疾病的主要原因之一。
例如，血红蛋白病是由遗传异常导致的，与红细胞中的血红蛋白基因有关。
有一种血红蛋白病，称为镰状细胞贫血症，是由单个等位基因突变造成的。
当这个基因突变时，它会影响相应的氨基酸序列，使其变得非常容易形成红细胞假性瘤，从而引起贫血、疼痛和其他严重症状。
遗传学的基本原理和实验方法
遗传学的基本原理和实验方法遗传学是研究遗传变异和遗传规律的科学，它对了解生物的遗传特征以及遗传性疾病的发病机制具有重要的意义。
本文将介绍遗传学的基本原理和实验方法。
一、遗传学的基本原理1. 遗传物质的基本单位遗传物质的基本单位是基因，基因是决定生物性状的最小遗传单位。
在体细胞的胞核中，基因以染色体的形式存在，每株生物的染色体数目和结构是固定的。
2. 孟德尔遗传定律孟德尔是遗传学的奠基人，他通过豌豆杂交实验发现了遗传的基本规律。
他总结了两个重要定律：第一定律（等位基因分离定律）和第二定律（自由组合定律）。
第一定律指出，一个个体所具有的两个基因副本在生殖时分离，分别传递给子代，并以等概率的方式重新组合。
第二定律指出，基因在同一染色体上的分离、组合是相互独立的。
3. 中央法则中央法则又称为染色体理论，是遗传学的基本原理之一。
它指出，每株有性生殖个体的染色体数目在配子形成过程中会减半，子代获得的染色体数目等于两个亲本的总和。
4. 遗传变异的原因遗传变异的原因主要包括基因突变、基因重组和基因转移。
基因突变是指基因序列的突发性改变，可以分为点突变、插入突变和缺失突变等。
基因重组是染色体在交叉互换过程中的重组，产生新的染色体组合。
基因转移是指基因在不同个体之间的传递。
二、遗传学的实验方法1. 遗传交叉遗传交叉是一种研究基因在染色体上的位点以及基因之间相互关系的实验方法。
通过交叉互换的方式，可以观察不同基因型的后代分离比例，从而推断基因在染色体上的位置。
2. 应用分子生物学技术分子生物学技术是遗传学研究中常用的实验手段。
例如PCR技术可以扩增特定的DNA片段，用于检测基因突变或者鉴定基因型。
基因测序技术则可以解析DNA序列，揭示基因的结构和功能。
3. 基因敲除和转基因技术基因敲除是通过利用CRISPR/Cas9等工具靶向删除特定基因，研究该基因的功能。
转基因技术则是将外源基因导入到目标生物体中，用于研究基因的表达和功能。
遗传学的基本原理高中生物
遗传学的基本原理高中生物遗传学是研究物种在遗传上的变异和遗传机制的科学。
遗传学的基本原理包括遗传变异、遗传规律和遗传机制。
首先，遗传变异是遗传学的基础。
遗传变异指的是通过基因的改变引起的个体间的遗传差异。
遗传变异是生物种群适应环境和进化的基础。
在遗传变异中，突变是最常见的一种形式。
突变是指DNA序列的改变，可以导致新的基因型和表型的出现。
突变可以是自然环境中发生的自发突变，也可以是人工诱导的实验室突变。
其次，遗传规律描述了遗传物质的传递和分离的模式。
遗传规律主要是由格雷戈尔·约翰·曼德尔（Gregor Johann Mendel）通过近一个世纪前的育种实验中发现。
他通过对豌豆的实验，发现基因以一定的比例分离和重新组合。
他提出了一系列的遗传规律，被称为孟德尔定律。
其中包括：1. 第一定律——孟德尔的单因子性状分离定律。
该定律表明，两个互相对立的基因表现出隔离的分离和再组合，形成新的基因型和表型。
2. 第二定律——孟德尔的独立性原则或随机分配原则。
该定律表明，不同特征的遗传物质在基因分离过程中是独立的。
这意味着表现出不同特征的基因在配子形成过程中独立地组合。
3. 第三定律——孟德尔的优势性和隐性性状定律。
该定律表明，在个体中，对于某一具有隐性性状的基因型，只有在两个基因都是隐性的情况下才会表现出这一性状，否则表现出该性状的基因型都是显性性状。
最后，遗传机制解释了遗传变异的产生和传递。
遗传机制可以分为两类：主要来自DNA的遗传机制和主要通过染色体的遗传机制。
前者包括突变、融合、拷贝等一系列DNA分子级的过程。
后者主要涉及染色体的形成、分裂和分离过程，以及性染色体和核型的遗传机制。
综上所述，高中生物中，我们学习的遗传学的基本原理主要包括遗传变异、遗传规律和遗传机制。
遗传学是解释生物遗传现象的重要学科，通过深入了解遗传学，我们能够更好地理解物种的遗传差异和多样性。
这对于我们探索生物进化和适应环境的规律具有重要的意义。
遗传学的基本原理和发展历程的简明概述
遗传学的基本原理和发展历程的简明概述遗传学作为一门学科，研究的是遗传规律和遗传现象，是生物学的重要分支。
它不仅涉及到生物的遗传信息传递，还包括变异、演化、人工选择等方面的研究。
本文将简要介绍遗传学的基本原理和发展历程。
一、遗传学的基本原理1. 孟德尔遗传规律孟德尔是遗传学的奠基人之一。
1842年，他开始了对豌豆杂交实验的研究，发现了遗传现象的基本规律。
他的实验结果表明：性状不是均匀遗传的，而是以一定比例遗传给后代。
他提出了自由组合定理、分离定律、自交定律等三条遗传规律。
这些规律奠定了后来遗传学研究的基础。
2. 染色体遗传1902年，博尔诺提出了基因是存储在染色体上的学说，奠定了染色体遗传理论的基础。
随着科技的发展，人们发现了染色体是通过减数分裂传递给后代的关键结构。
染色体遗传理论的提出，标志着遗传学研究的重大转折，为进一步深入研究和了解基因、染色体、遗传信息提供了坚实的理论基础。
3. DNA遗传学20世纪50年代，华生和克里克发现了DNA 的结构，揭示了遗传信息传递的分子机制。
正是这一发现，使遗传学的研究进入了一个新的时代，也被称为分子遗传学。
进一步的研究发现，基因的形成和维持依赖于DNA的复制和转录。
现在，人们已经能够检测大量的DNA序列，并利用这些数据研究遗传变异和遗传疾病。
二、遗传学的发展历程1. 古老的遗传学通过对古生物学研究和古人类学研究，人们已经能够发现遗传学的追溯可以追溯到几百年或几千年前。
古代人们在家畜和农作物中广泛地进行选择和人工繁殖，从而不知不觉地形成了遗传变异。
古代文献中对遗传变异现象的描述也是很常见的，例如中国《周易》就有“天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物”的说法。
2. 现代遗传学的发展现代遗传学的发展主要集中在19和20世纪。
在这段时间内，有很多遗传学家作出了重要贡献，例如孟德尔、汉德森、克里克和华生等。
在这场科技革命中，分子生物学和基因工程技术被广泛应用于遗传学研究中，对基因的结构和功能有了更清晰的认识，也为基因治疗奠定了基础。
遗传学基本原理
遗传学基本原理遗传学基本原理指的是遗传学研究中所涉及的一系列基本概念和原则，包括遗传物质的遗传性、遗传变异的原因以及遗传信息的传递和表达等。
以下将对遗传学基本原理进行详细介绍。
遗传学基本原理的核心在于遗传物质的遗传性。
遗传物质指的是存在于细胞质内的DNA（脱氧核糖核酸），它负责携带和传递生物体的遗传信息。
遗传物质的遗传性表现为子代的遗传特征与父代相似，这是因为遗传物质在有性生殖中以遗传方式遗传给下一代。
遗传物质的遗传性是由基因决定的，基因是遗传物质上的一段DNA序列，它负责编码生物体的性状。
遗传变异是生物个体在遗传物质中发生的变化。
遗传变异是生物进化的基础，是生物适应环境变化的一种方式。
遗传变异的原因包括突变和重组。
突变指的是遗传物质中发生的基因突变或染色体变异，它是遗传物质的永久性改变。
突变是自然界产生多样性的重要途径，是进化的原始材料。
重组是指在有性生殖中，由于染色体互换（交叉互换）而产生新的基因组合。
重组增加了基因的组合可能性，促进了基因的互补和多样性。
遗传信息的传递和表达是指基因通过遗传物质的传递和转录、翻译等过程表达出来。
基因的传递发生在有性生殖中，通过受精过程，子代继承了父母的染色体。
染色体中的基因在细胞的分裂过程中被复制并传递给子细胞，确保了遗传信息的连续性。
基因的表达发生在转录和翻译过程中。
转录是指从DNA模板上合成mRNA（信使RNA）的过程，翻译是指mRNA被核糖体翻译成蛋白质的过程。
蛋白质是生物体体内广泛存在的功能分子，它决定了生物体的性状和功能。
遗传学基本原理还包括显性和隐性、分离定律和连锁等原则。
显性和隐性是指基因在表现上的差异。
显性基因始终能够表现出来，而隐性基因只有在双重显性的情况下才能表现。
分离定律指出在自交后代中，纯合子的基因以1：2：1的比例分离出现。
连锁是指两个或多个基因位点在染色体上相对固定的组合。
连锁现象可以通过遗传图谱的制作来确定基因在染色体上的位置，并帮助解析遗传病的传递。
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谈论遗传学的基本原理
一、分离定律
孟德尔选择豌豆作为杂交实验的主要材料，一是它 有稳定且易于识别的性状，如有的株系开红花，有 的开白花，一目了然；二是豌豆行闭花授粉，不致 因虫媒或风媒而自然串粉杂交，因此所有实验材料 都能真实遗传，即一个植株自花授粉后所产生的全 部后代都将具有和亲本一样的生物学特征。
谈论遗传学的基本原理
回交: 杂种子一代与它的两个亲本中的任何一个杂
交。产生的后代称为“回交杂种”。
谈论遗传学的基本原理
2、测交法
将待测个体与隐性纯合体交配以确定被测个体基 因型的方法。 1.杂种F1的基因型及其测交结果的推测 1)杂种F1的表现型与红花亲本(CC)一致，但根据孟
德尔的解释，其基因型是杂合的，即为Cc； 因此杂种F1减数分裂应该产生两种类型的配子， 分别含C和c，并且比例为1:1。 2)白花植株的基因型是cc，只产生含c的配子。 推测：如果用杂种F1与白花植株(cc)杂交，后代应 该有两种基因型(Cc和cc)，分别表现为红花和白 花，且比例为1:1。
其中黄满和绿皱为亲本型，称亲组合；黄皱和绿 满这2种配合是新类型，称重组合。由此推导出颗粒 遗传的另一基本原理，即决定不同对相对性状的遗 传因子具有各自的独立性，既可以相互分离，又可 以重新组合在一起。
谈论遗传学的基本原理
2、假设与验证
F1代处于杂合状态(YyRr) ，故雌、雄配子各有4 种组合类型，基因相互结合的机会相等各占1／4。 当两性配子随机受精 时，总共有16种不 同的结合方式。按 基因型分类共有 9种，按表型分类 则只有4种类型， 比例刚好是 9：3：3：1。
谈论遗传学的基本原理
红花F1的测交结果推测
谈论遗传学的基本原理
2. 测交试验结果
Mendel用杂种F1与白花亲本测交，结果表明： ➢ 在166株测交后代中：
85株开红花，81株开白花； 其比例接近1:1。 ➢ 结论：分离规律对杂种F1基因型(Cc)及其 分离行为的推测是正确的。
谈论遗传学的基本原理
第25章 遗传学的基本原理
遗传(heredity):生物学特征相似性在 亲代和后代之间的延续。 变异(variation):除了生物学特征相似 性之外，在兄弟姊妹之间以及子女和 父母之间还存在某些差异,他们之间生 物学特征的相异性即是变异。
谈论遗传学的基本原理
在孟德尔的遗传学理论问世之前，一直用混合遗传 来解释” 子女长得既像父亲又像母亲”有关现象。认为 父母双亲将他们的遗传物质混合在一起传递给后代并 同时表现出双亲的某些特征来，正如蓝色和黄色两种 颜料混在一起变成绿色而绿色兼有蓝黄两色特征一样。 混合遗传又称混血遗传，今天仍将不同肤色的配偶所 生子女称为混血儿，按此假设，双亲的遗传物质一旦 混合就不会再分开了，这显然与事实不符，因为它无 法解释隔代遗传和双亲的某些性状又会在第二代分开 再现的现象。孟德尔的豌豆杂交实验对上述现象作了 满意的解释。
谈论遗传学的基本原理
1、单因子杂交实 验
单因子杂交(monohybrid cross)：将同一相对性
状不同表现形式的植株作本进行交配。F2产生性状 分离现象是由于遗传因子的分离与组合。
显性性状 隐性性状 性状分离
谈论相对性状的遗传试验
现 象
杂交 去雄
自花传粉
谈论遗传学的基本原理
双杂合体F1(YyRr) 四种类型配子形成示意图
谈论遗传学的基本原理
三、遗传的统计学原理
1、遗传的概率属性
将国徽面称G面而币值面称B面。抛掷一枚硬币，在抛掷的 总次数中，G和B各自朝上的频率非常接近1/2。因此，将某 事物发生的频率所靠近的那个固定常数称为概率，将其作为 衡量事件发生可能性大小的尺度,不同的事件所发生的概率不 同，其大小有赖于各事件自身的性质。
谈论遗传学的基本原理
谈论遗传学的基本原理
F1代与双隐性亲本回交,F1代杂种应形成4种配子， 各占1/4，而双隐性个体yr配子与杂种的配子结合成 合子，4种配子的基因型的表型效应可以直接反映出 来，后代中将出现黄满、黄皱、绿满、绿皱4种表型 ，且按 1：1：1：1分离。 孟德尔作了这样 的测交，后代分 离比为55黄满： 49黄皱：51绿满： 52绿皱，与 1：1：1：1 分离比基本相符。
二、自由组合定律
1、双因子杂交实验
选择结黄色饱满（黄满）与绿 色皱缩（绿皱）种子品系为亲本，
P F1
黄满 × 绿皱
↓ 黄满
进行双因子杂交，结果为F1代结
↓○ × ○ ×
黄色饱满种子，表明黄对绿、满 对皱为显性，F1代自交，F2代出 现4种组合类型。
F2 黄满 黄皱 绿满 绿皱
315：101：108：32
假 说
异花传粉
验 证
理
论
豌豆
遗传图谱中的
符号：♀，♂， ×，P，F1， F2，等
谈论遗传学的基本原理
假设与验证
孟德尔设想：①遗传性状由遗传因子所决定；②每一个体有 许多遗传因子，其中隐性因子决定隐性性状；③成对遗传因子 的两个成员在性细胞形成时相互分离，进入不同的生殖细胞。 由体细胞到性细胞，遗传因子减半。④性细胞的结合随机进行。 上述杂交红花（CC）×白花（cc），红花为显性，F1代开红 花，基因型是杂合体Cc， F2为3/4红花(1/4 CC+2/4Cc)：1/4白花 (1/4cc)，用Fl代与开白 花亲本回交。孟德尔于 回交一代(B1)共红花的 85株，开白花的81株， 十分接近l：1。
同理，杂合体Cc形成配子时发生分离，任何一个配子得到C 或c的可能性各为1/2。F1代红花豌豆与白花纯合体测交，即 Cc×cc。测交后代红花与白花呈1：1分离。预期2种花色后代 的频率在1/2这一概率上下波动。孟德尔的测交结果为85红 花：81白花，与1：1分离比非常接近。因此，所谓符合分离 定律或自由组合定律，实际上是指符合3：1或9：3：3：1的 统计学规律或概率规律。
谈论遗传学的基本原理
孟德尔(Gregor J. Mendel,1822-1884)及其杂交试验 从1856-1871年进行了大量植物杂交试验研究； 其中对豌豆(自花授粉/闭花授粉)差别明显的7对简
单性状进行了长达8年研究，提出遗传因子假说及 其分离与自由组合规律(后称 Mendel’s Laws)； 1866年整理成长达45页的《植物杂交试验》一文， 发表在《布隆自然科学会志》第4卷上。