5.1 孟德尔：闯入上帝的生命花园

孟德尔纪念碑

孟德尔（格雷戈尔·约翰·门德尔，德语：Gregor Johann Mendel，1822年7月20日－1884年1月6日）是一位奥地利遗传学家，天主教圣职人员，遗传学的奠基人。

孟德尔成为遗传学奠基人是因为他的两个定律：

• 基因分离定律：某种遗传性状受到独立的“遗传子”影响，出现或者不出现。如果该遗传子自父母双方处继承了至少一个显性的，那么将出现遗传性状；
• 基因自由组合定律：父母处获得的基因在后代身上等位基因自由组合，后代出现遗传性状的机会是自由组合的概率（受显性隐性规律影响）。

显性基因与非显性基因两两正交，得出大约3:1的显性非显性比例。结果类似逻辑代数的“或门”运算规律

从1856年到1863年，孟德尔进行了8年豌豆杂交实验。豌豆通常是自花受精的，但是孟德尔人工地将一个高的同一个矮的品种进行杂交，获得了只产生高植株的种子。当这种种子自花受精时，它产生的高植株和矮植株是3:1。这样产生的矮植株总是繁育同样的后代，但是三个高植株中只有一个如此，其他两个仍是以三与一的比例生出高和矮的植株来。

在孟德尔以前，孩子为什么像父母这样的遗传现象没有科学解释，当时比较流行的融合说或者混合说将这种现象解释为：母方卵子与父方精子中存在的“某种液体”混合、是孩子继承父母两方特征的原因。与此相对，孟德尔自立粒子说并且预言，决定父母方性质的是某种单位化的粒子状物质。现在我们知道该“粒子”就是遗传因子，现在被称为“基因”。

可是人们在解码了人类基因图谱后却遇到了一些难题。比如：

• 哪些基因让那些人拥有大长腿？
• 哪些基因让皮肤白，鼻子高，眼睛大？
• 哪些基因让头发金黄眼睛碧蓝？
• 哪些基因让人拥有小金刚的身体，不得病？
• 哪些基因让后代智商高？
• ……

这些问题在没有解码人类基因图谱前人们确信肯定存在某些遗传子，决定这些特征。可是解码了全部基因后，却无法找到“长腿基因”和“金发碧眼”基因。

这是为什么呢？因为基因是静态的，好比呆在手机里的某个App；生物性状是动态的，好比手机App运行起来的样子。我们很难看到某个App图标就能预测它的运行行为。因此，从运行行为反向找App代码也不容易。

大长腿已经是基因优秀的一种表现

也许仅仅是因为某个基因指导的合成某个蛋白质特殊，让拥有这个基因的人有了大长腿，而我们完全不知道具体微观过程，因此也找不到长腿基因。

不过，这无法阻挡人类希望拥有大长腿的愿望。假设“长腿基因”是显性的，一个短腿男子找一个长腿女子生娃娃，肯定比找一个短腿女子生娃娃，生出一个长腿娃娃的机会更大。因为短腿男士的长腿基因是（0，0），长腿女士的长腿基因是（1，1）、（1，0）、（0，1）三种可能，生出一个长腿娃娃的机会最少有1/4的可能，最多有1/2的可能。如果找一个短腿女士，那就没有可能（当然这是假设长腿基因是显性基因的前提之下）。

孟德尔的发现，现在看来就是简单的布尔代数逻辑运算，但在当时却是非常伟大的发现，这两个简单的定律指导了：

• 优生优育；
• 不要近亲结婚；
• 动植物选种（甚至包括人）。

近亲结婚对后代不利

孟德尔是第一个背着豌豆种子闯入上帝生命花园的人，而他本人是一个虔诚的神父。

尽管孟德尔本人并未提出“基因”这个名词，尽管孟德尔的发现很久以后才收到重视，但他第一个用可以复制的方式研究遗传的科学方法为打开生命秘密之门插入了第一把钥匙。

---

5 遗传、基因、DNA&RNA、基因图谱、光怪陆离的蛋白质
5.1 孟德尔：闯入上帝的生命花园