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遗传学史(2)——遗传学的早期倡导者:贝特森

已有 3691 次阅读 2014-9-2 09:44 |个人分类:科学史教育|系统分类:人物纪事

遗传学的早期倡导者——贝特森

 

          冯永康(四川省特级教师,业余科学史研究者)              

 

   20世纪最初的10年中,英国遗传学家贝特森(W.Bateson18611926)高举孟德尔的旗帜,以极大的热忱,对孟德尔学说的广泛传播,做出了坚持不懈的努力;对遗传学的真正崛起,起到了决定性的作用。贝特森被称为这一时期遗传学领域真正的带头人。

1. 高扬孟德尔的大旗

   1897年,贝特森在对家鸡冠形和羽色等性状进行的杂交实验中,不仅发现与孟德尔类似的3:1分离率,还了解对杂种后代进行统计分析的重要性。

   1899 711日~12日,以植物杂交工作国际会议的名义召开的第一届国际遗传学大会上,贝特森宣读了《作为科学研究方法的杂交和杂交育种》论文,提醒人们注重研究单个性状的遗传原理,指出如果要使实验结果具有科学价值,就一定要对杂交后产生的子代以统计学加以检验。他认为,凡是要了解选定性状的遗传而不加以检验,那是注定要失败的。可见,无论是研究方法还是实验结果,贝特森都很接近30多年前的孟德尔。这也说明了孟德尔遗传理论被学界接受的时机已经成熟。

   19005月初,贝特森从德弗里斯寄给他的论文中了解到孟德尔的发现。作为一个长期致力于进化、变异和遗传研究的科学家,贝特森比前三位再发现者,更加深刻地认识到孟德尔工作的重要意义。据他观察,透过杂交可以出现多种不连续变异的组合,为生物进化提供了变异来源。因此,他立即修改已拟定的讲演稿,58日英国皇家园艺学会的大会开幕时,作了题为《作为园艺学研究课题中的遗传问题》的演讲,其中结合孟德尔的论文,报告中证实孟德尔遗传定律的有关实验,包括他自己的家鸡杂交实验结果。演讲中提到:孟德尔对杂交实验结果的解释是精确而又完备,他从实验中推导出来的定律,对于我们今后探讨生物进化问题,显然有着极其重要的意义。这项再发现,不仅是对孟德尔工作的重新认识,也是遗传原理的再发现。由于贝特森的演讲,出席会议的学者们才了解孟德尔豌豆杂交实验所揭示的遗传规律。

   1901年,贝特森率先把孟德尔的论文《植物杂交实验》由德文译成英文,并加以评注发表在英国皇家园艺学会的杂志上。也正是这篇译文,使孟德尔的发现首先引起了英语系国家的注意,进而在世界各地产生了巨大的回响。

   然而,在19005月初的英国皇家园艺学会的大会上,以韦尔登为代表的学术界权威们,激烈反对贝特森的演讲,并著文贬低、鄙视孟德尔。当时韦尔登的影响力很大,包括Nature在内,几乎所有杂志都不刊载孟德尔观点的文章。贝特森被迫以私人出版物的形式,于1902年发表了《捍卫孟德尔遗传原理》的檄文。他竭尽全力支持孟德尔的遗传理论,坚持不连续变异在进化过程中具有重要作用。

   随着各国生物学家相继进行大量动植物的杂交实验,包括德弗里斯、科伦斯、丘歇马克、贝特森、赫斯特(C.Hurst)、罗克(R.H.Lock)、达比肖(Darbishire)等,大多都得到了与孟德尔实验相似的结果,从而证实了孟德尔遗传定律的普遍意义,孟德尔学说才被越来越多的人所认识。因此,发生在20世纪初期遗传学史上,贝特森与韦尔登所进行的争辩,最终以贝特森胜利而宣告结束。

   贝特森为传播孟德尔遗传理论所做出的贡献,丝毫也不逊色于德弗里斯、科伦斯和丘歇马克这三位植物学家,对孟德尔遗传规律的重新发现,他完全可以称得上是孟德尔遗传规律的第四位发现者。而正是贝特森透过坚持不懈的努力,才使孟德尔从默默无闻的神父成为众所周知的遗传学奠基人。

2. 遗传学定名——Genetics

   190112月,贝特森在向英国皇家园艺学会提交的实验报告中,把决定相对性状的遗传因子称为相对因子”(allelomorph),后来这个术语几经修改,简化成现在通用的等位基因 ”(allele)(即在同源染色体上占有相同位置的基因)。在这份报告中,贝特森还提出了纯合子”(homozygote)(同一类型的两个等位基因结合形成的合子)、杂合子”(heterozygote)(由一对不同的等位基因结合形成的合子)以及上位基因”(epistatic gene)等遗传学的术语。

   在此同时,为了使人们易于理解和接受孟德尔的遗传理论,贝特森和他的学生庞尼特(R.C.Punnett)将孟德尔的原始论文所使用的文字和数学公式加以图式化,并给予固定符号。如杂种第一代的符号用“F1”表示、杂种第二代的符号用“F2”表示,将遗传图用简明的棋盘式图解(即人们后来称之为的庞尼特方格)表示。

   1902930102,植物培育和杂交的名义召开的第二届国际遗传学大会上,与会的学者们开始使用贝特森所创的新遗传学术语,及棋盘式遗传图解法,因而加快了这时期的学术交流,促进孟德尔学说的传播速度。

   由于孟德尔遗传定律的迅速传播,贝特森认为对这样一门迅速成长的新学科,迫切需要一个明确而又清楚的名字。1906730日~83日,在仍以杂交和植物育种的名义召开的第三届国际遗传学大会上,贝特森宣读了《遗传学研究进展》的论文,第一次建议人们把这门遗传和变异的生理学,定名为“Genetics”(遗传学)。他谈道:采用遗传学这个词,能完全表述我们所从事阐明遗传和变异现象的工作,其中包括进化论者和分类学者的理论问题,应用于动植物育种家的实际问题。按照国际惯例,作为一个国际通用学科的名称,必须使用希腊文或拉丁文。而“Genet”这个希腊字根,原意是指出生,也有祖先的意思。英文解释为“descent”,中文意思是继承下传。所以,贝特森创立的“Genetics”这个词的整个含意,是指出生祖先的关系,它准确而又完整地表达了这门新学科的内容。因此,这个建议顺利地被出席大会的学者们所接受。大会闭幕以后,遗传学家们也就名正言顺地称这次会议为第三届国际遗传学大会。

   贝特森在创立遗传学术语方面所做出的贡献,正如英国遗传学家雷诺(O.Raynor)1961年在纪念贝特森诞辰一百周年时所谈道:“不管遗传学家在什么地方集会,他们总是使用贝特森所创立的术语。

 

【选摘自遺傳學的早期倡導者──貝特森(《科學月刊》(台灣)2000年第三十一卷第5425-429頁)】

冯永康:遺傳學的早期倡導者——贝特森.pdf




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