孟德爾和了不起的豌豆實驗

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1. 我，約翰‧格里哥‧孟德爾

大家好。附近農莊的朋友你們好，學校的馬奇塔（Makitta）老師好，熱愛大自然和小動物的教區神父斯克雷伯（Schreiber）好。我的名字大家已經都知道啦，所有人都把「孟德爾」這三個字跟「遺傳學」連在一起。遺傳學在你們那個年代為大家帶來了許多希望，但也帶來一些驚慌。

我從小生長的環境裡到處都是動物：母牛、鵝、母雞、狗和貓。還有羊……很多很多羊。在海因岑多夫這裡，羊真的是多到滿坑滿谷。

我的名字是約翰，不過後來大家都叫我格里哥。我出生在農家，我家有兩層樓，屋頂是斜的，好讓冬天沉重的積雪可以滑下來。讀書以外的時間，只要一有機會，我就會跑去奧德河（Oder）玩。那其實不過是條小溪，但我知道到了中下游就變成大河了，全長907公里，最後流入北方的波羅的海。

我爸爸安東是靠土地吃飯的人。他很辛苦才買下一塊屬於自己的小小土地，他犁地、播種、鋤地、修枝……有做不完的工作。有時候我會跟他一起到果園去，幫他做點事。

我有一個姐姐，她叫薇若妮卡（Veronica），總是神情嚴肅，一臉質疑的表情。幸好她很早就嫁人了。

我還有一個妹妹，她叫特蕾西亞（Theresia），很溫柔，個子很嬌小，我想她會是我永遠的好朋友。

夏天跟秋天的時候，我會花很多時間散步，走到最高的牧草地去，採採水果、蘑菇或堅果。春天的話，我就會摘一大把花回家給我媽媽。我媽叫羅西娜（Rosina）。

我媽收到花都很高興，但我爸只會搖頭，重複他永遠不變的那一句：「花又不能吃。」


這個年輕人是達爾文（Charles Darwin）。當小孟德爾還在鄉下唸小學的時候，1831年12月27日達爾文登上「小獵犬號」（The Beagle）雙桅帆船，展開精采的環遊世界之旅。這趟為期五年的旅行進入尾聲時，青年達爾文已經明白了這個世界上一切都在改變，所有生物都要經過自然淘汰的殘酷法則考驗。適者生存，這就是物種演化的過程。

這點孟德爾還不知道，但是他為了生存，也的確必須適應很多事情。




10. 開始做實驗

我從實驗室帶了幾隻老鼠回修道院。有白老鼠，也有黑老鼠。
我想知道牠們交配後會生下怎樣的小老鼠：會有幾隻白老鼠？幾隻黑老鼠？幾隻灰老鼠？

我不知道要把牠們安頓在哪裡，只好全都放在我的小房間裡。不過大家都有意見，因為這些老鼠有點臭。

主教蕭夫科茨（Shaffgotsch）知道老鼠的事情後，非常不以為然。他跟我們的院長納普神父說，我不應該做跟動物交配相關的實驗，他覺得對一個聖湯瑪斯修道院的修士而言並不妥當。

好吧，那我做豌豆實驗好了。那是克萊奇神父建議我做的實驗。說不定更簡單，不過我知道那需要更多時間，說不定得等上好幾年。
我在聖額我略一世慶日（St. Gregory the Great Feast Day）撒下了我的第一批豌豆種子，播種的小菜園長35公尺，寬7公尺。

我之所以選擇豌豆，是因為它們會藉由自花授粉繁殖，也就是說豌豆會用自己的花粉受精。
這樣很容易取得「純系」的植株，也就是後代性狀跟自己相同的豌豆：黃豌豆的子代只會是黃豌豆，高莖的子代只會是高莖，綠種子的子代只會是綠種子……。這是因為豌豆的花是雌雄同株（同時有雄性及雌性生殖器）。1854年春天，第一代豌豆長出來了。我的實驗開始了。


孟德爾的實驗是想要弄清楚一件事：父母親的性狀會傳給子女，可是經過混合。某些「性狀」消失不見，某些卻變得更明顯。孟德爾想了解決定這個混合的法則是什麼。不過這個觀點跟當時大多數人相信的另外一個理論是相抵觸的：另外那個理論認為生殖細胞中，尤其是在精子內，有一個已經發展完全的有機體。就跟左圖一樣，是有一個很小很小的人蹲在那裡面。
這個理論的狂熱支持者之一是芬茲（Eduard Fenzi）。偏偏命運開了個大玩笑，他是孟德爾最後一次參加教師資格考的考試委員之一。




12. 孟德爾定律

我變成了官方氣象專家。我每天早上七點、下午兩點和晚上九點要記錄氣壓、溫度及降雨量，然後從布爾諾郵局拍電報把這些資料寄到維也納去。這樣的工作讓我人氣居高不下。大家都問我明天天氣如何。

不過關心我菜園進度的，只有幾個修道院的兄弟。我就這麼種豌豆、讓豌豆交配，花了足足七年的時間，總共栽植了兩萬八千株。耐心簡直不輸奧斯定會（Augustinian Order）的修士！我讓豌豆雜交、雜交、逆向雜交……。有上百萬朵花、豆莢、種子……我把一切都記錄下來。數字、數字、數字……我從中勾勒出一個驚人的概念：遺傳性狀從一代傳到另一代並非出自偶然，而是遵循著嚴謹的規範。

我如果讓會長出綠色種子的植株跟會長出黃色種子的植株交配，所有子代都會有黃色種子。

「綠色種子」性狀被稱為「隱性」性狀。
「黃色種子」性狀被稱為「顯性」性狀。

我發現了遺傳學的第一個定律，也就是「顯性」律（law of dominance）。

我如果讓非純系的豌豆彼此雜交，其子代會有：
․四分之一綠色種子（純系）
․四分之二黃色種子（非純系）
․四分之一黃色種子（純系）
永遠不變。
我把這第二個定律稱為「分離」律（law of segregation）。

從這些結果和後續雜交的結果，我證明了遺傳性狀取決於特定的遺傳因子，而且這些遺傳因子是彼此獨立的單位。
這些遺傳因子，你們今天稱之為「基因」。
不聲不響地，我用鋤頭在菜園裡發現了遺傳學定律。


有一則古老的傳說，在貧苦的農民間廣為流傳。故事說有一株魔豆，可以長到雲端。那是地球上最大的樹木巨杉，跟孟德爾爸爸安東菜園裡的一株小植物雜交的結果。
今天這種神奇的植物很可能成真。透過遺傳工程，生物基因（也就是孟德爾發現的遺傳單位）可以在實驗室裡跟另一個生物的基因相結合。所以可以讓豆子的基因跟巨杉的基因進行「人工交配」。GMO基因改造生物就是這麼來的。或許孟德爾也有想過。

1. 我，約翰‧格里哥‧孟德爾

大家好。附近農莊的朋友你們好，學校的馬奇塔（Makitta）老師好，熱愛大自然和小動物的教區神父斯克雷伯（Schreiber）好。我的名字大家已經都知道啦，所有人都把「孟德爾」這三個字跟「遺傳學」連在一起。遺傳學在你們那個年代為大家帶來了許多希望，但也帶來一些驚慌。

我從小生長的環境裡到處都是動物：母牛、鵝、母雞、狗和貓。還有羊……很多很多羊。在海因岑多夫這裡，羊真的是多到滿坑滿谷。

我的名字是約翰，不過後來大家都叫我格里哥。我出生在農家，我家有兩層樓，屋頂是斜的，好讓冬天沉重的...

引言
這本書裡面……
19世紀的科學幻想

1. 我，約翰‧格里哥‧孟德爾
2. 我的未來
3. 賴在床上的怪病
4. 面臨抉擇
5. 好夥伴
6. 我的叛逆好友
7. 自由啊，自由
8. 沒完沒了的考試
9. 在維也納的修士生活
10. 開始做實驗
11. 又被當了！但是豌豆長得很好
12. 孟德爾定律
13. 平淡的生活
14. 英國之旅
15. 我的發現沒有得到任何回響
16. 世界因為多元所以美麗
17. 龍捲風
18. 各位，永別了

結語

【孟德爾小辭典】
DNA╱RNA╱納普院長╱對偶基因╱生物學╱生物科技╱細胞╱性狀╱黑猩猩╱染色體╱複製╱德弗里斯╱恐龍╱顯性╱黑腹果蠅╱生態學家╱生態學╱酶╱演化╱基因╱基因治療╱遺傳密碼╱遺傳性疾病╱遺傳工程╱遺傳學╱基因組╱基因組圖譜╱基因改造生物╱基因改造雜交種╱同源的╱人類基因組╱雜交種╱遺傳╱入侵╱拉馬克╱減數分裂╱孟德爾博物館╱有絲分裂╱突變體╱突變╱表現型╱隱性╱核糖體╱釀酒酵母╱生殖細胞╱統計學╱基因轉殖╱雙胞胎╱受精卵

引言
這本書裡面……
19世紀的科學幻想

1. 我，約翰‧格里哥‧孟德爾
2. 我的未來
3. 賴在床上的怪病
4. 面臨抉擇
5. 好夥伴
6. 我的叛逆好友
7. 自由啊，自由
8. 沒完沒了的考試
9. 在維也納的修士生活
10. 開始做實驗
11. 又被當了！但是豌豆長得很好
12. 孟德爾定律
13. 平淡的生活
14. 英國之旅
15. 我的發現沒有得到任何回響
16. 世界因為多元所以美麗
17. 龍捲風
18. 各位，永別了

結語

【孟德爾小辭典】
DNA╱RNA╱納普院長╱對偶基因╱生物學╱生物科技╱細胞╱性狀╱黑猩猩╱染色體╱複製╱德弗里斯╱...