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有可能变得毫无所值。达尔文毅然决定放弃自己发现的自然选择法则的优先
权,建议并促使华莱士的论文尽早发表。由于莱尔和胡克等人对达尔文的工
作情况十分了解,于是在他们的建议下,将达尔文和华莱士两个人的研究成
果在林奈学会同时发表。达尔文随后用了一年多的时间于1859年11月24
日出版了《物种起源》一书,对进化理论作了详尽的阐述。这部长达15章的
巨著深受欢迎,极为畅销。当然他也未能幸免宗教势力的攻击和思想保守的
人们的嘲讽。事后,华莱士在1889年写了《达尔文主义》一书,披露了当时
的详情,于是达尔文的大家风范和高尚品质,深得世人的赞扬和推崇。
达尔文是位不辍耕耘的科学家。在《物种起源》问世之后,他又于1868
年发表了用4年时间写成的《家畜和栽培植物的变异》,1871年发表了用3
年时间完成的《人类的未来》,1876年又写了自传。在晚年他还发表了《人
类原始及类择》、 《植物行动的能力》等著作。在有生之年他共发表了22
部著作和80多篇论文,他的进化论思想也进一步得到发展和深化。1882年4
月19日这位成果卓著的科学家与世长辞,享年73岁。
2。细胞的发现与细胞学说的发展
显微镜的发明,扩大了人类的视野,使过去无法分辨的东西借助显微镜
可看个究竟。17世纪英国的胡克(1635—1703)和意大利的马尔比基(1628
—1694)分别发现了植物细胞和动物细胞结构。1832年,英国的植物学家布
朗(1773—1858)发现了植物的细胞核;捷克的生理学家普金叶(1787—1869)
发现了动物细胞核。1835年德国的冯·摩尔(1805—1872)最先记载了细胞
有丝分裂的过程。1839年德国植物学家施莱登(1804—1881)和动物学家施
旺(1810—1882)共同提出完整的细胞学说,指出细胞是生命的基本单位,
细胞是由细胞分裂出来的,生命现象是一个统一的整体,是由细胞组合后产
生的。他们还认为细胞学说不仅仅是有机体构造的学说,而且是有机体发育
的学说。
19世纪50年代德国的雷马克 (1815—1865)和瑞士的寇力克(1817—
1905)将细胞学说和胚胎学的研究结合起来,证明卵和精子也是细胞,指出
胚胎发育的过程就是细胞分裂和分化的过程。德国的微尔荷 (1821—1902)
将细胞学说和病理学研究结合起来,指出病变细胞是由正常细胞变化来的,
各种病变与细胞的形成和细胞结构的异常变化有关。
1880年,由于显微镜技术的不断提高,使人们清楚地看到了细胞分裂。
细胞内先是形成两极,两极之间有许多细丝相连,而后,这些细丝在细胞中
央拉断,于是就形成两个细胞。这就是“有丝分裂”现象。在有丝分裂中细
胞核中的每一个染色体都分成两个,并被准确、均等地分配到两个子细胞中
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去,这就是染色体分裂现象。
细胞的发现和细胞学说的形成,使生命现象的很多问题都可以归结为细
胞的结构和功能,因此,细胞学说便成为整个生物界进化的科学基础。
3。孟德尔的遗传定律
进化论和细胞学说把生物学的研究推进到一个新的阶段。在生物学的发
展中,遗传问题尤其引起人们的重视。究竟遗传是怎样发展的?有没有规律
可循?如何才能改良动植物的品种?诸如此类的问题,驱使着人们进一步去
探索生命的奥秘。在遗传问题的研究中,捷足先登取得了辉煌成果的生物学
家是现代遗传学说的创始人孟德尔(1822—1884)。孟德尔的家乡是奥地利
的布隆镇(今捷克的布尔诺市)。他出身于贫苦农民家庭,年轻时,因贫病
交困而进入天主教布隆修道院作修道士,后任院长。1851—1853年间他被派
往维也那大学学习数、理、化和生物学知识。著名的奥地利植物学家翁格讲
授的《植物生理学与显微技术》,对他产生了深刻影响。回到布隆修道院后,
从1856年起,他在修道院的花园里进行了长达8年的豌豆杂交遗传的试验。
1865年在布隆博物学会上他宣读了论文,公布了他的杂交试验结果和他的理
论概括。1866年在布隆自然历史学会的会刊上发表了他的论文《植物杂交的
试验》。
在孟德尔以前,也有人进行过植物杂交试验,但并没有总结出遗传的规
律。孟德尔总结了前人的经验和教训,精心地选择了试验材料——豌豆,在
收集到的34个豌豆品种中,经过两年严格自花授粉的单独培育使之成为纯
系,然后从中选出稳定保持自己性状的22个品种作为试验材料。他在各种复
杂的遗传性状中共选用7对典型的区别明显的性状来进行试验。
在豌豆的杂交试验中,孟德尔每次试验只留心观察和研究其中的一对性
状,并用数学统计方法研究处理试验所得资料。孟德尔把植物的高矮,花冠
的颜色(红花、白花),豆粒表皮的光皱等稳定性状作为研究和观察的对象,
经过试验都得出同样的结果。
以花冠颜色不同的豌豆为例。孟德尔将红花豌豆和白花豌豆作为原始亲
本 (P)进行杂交。所得子一代(F)都是开红花的,两个亲本的区分性状
1 1
只有一个表现出来。将F自花授粉得到子二代(F)。在F中,既有开红花
1 2 2
的又有开白花的。开红花的植株与开白花的植株其比例为3∶1。将F自花授
2
粉产生子三代(F)。F开白花的植株所得F全部开白花,表现为白花纯种。
3 2 3
F开红花的植株中有1/3在F全部开红花,表现为红花纯种,另外2/3在F
2 3 3
既有开红花的又有开白花的,红花与白花的比例仍为3∶1。
在探索性状传遗规律中,孟德尔做了大量实验并在此基础上,提出了遗
传因子假说,来解释杂种F的全显性和杂种F的分离现象。他用大写字母表
1 2
示显性性状,用相应的小写字母表示隐性性状。红花亲本产生花粉(A)和卵
(A);白花亲本产生花粉(a)和卵(a)。红花亲本和白花亲本杂交产生F
1
(Aa),由于A为显性,表现为红花。F(Aa)可以产生二种花粉和二种卵,
1
即花粉 (A)、花粉(a〕和卵(A)、卵(a)。它们之间以同样的概率配合
则可产生4种类型的F代,即:(AA)、(Aa),(aA)、(aa)(见图一)。
2
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其中第一项 (AA)为红花纯种,第二项(Aa)、第三项(aA)与F代相同,
1
为红花杂种,第四项(aa)为白花纯种,总计起来红花与白花的比例为3∶1。
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孟德尔进一步对二对相对性状、三对相对性状乃至多对相对性状的传递
规律进行了实验。他发现不同的两对相对性状,例如花的颜色(红花和白花)
和种子的颜色 (黄色和绿色),在性状传递中是互不相关的、相互独立的,
这些性状在后代可以自由进行组合 (见图二)。在“子二代”中出现4种类
型的种子 (红黄、红绿、白黄和白绿),其株数比例9∶3∶3∶1。在“子二
代”中就红花、白花这一相对性状来说,应有3/4开红花,1/4开白花;若
以种子黄色、绿色这一相对性状来说,应