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李永乐老师 Youtube, 什么是杂交?遗传学之父孟德尔和他的豌豆杂交实验

什么 是 杂交 ?遗传学 之 父 孟德尔 和 他 的 豌豆 杂交 实验

各位 同学 大家 好 我 是 李永乐 老师 在 5 月 22 号 的 时候 著名 科学家 杂交 水稻 之 父 袁隆平 先生 去世 了 在 哀悼 之 余 很多 小伙伴 给我发 来 私信 希望 我 讲 一 讲 杂交 水稻 的 原理 我 想 我 就 通过 两期 节目 来 为 大家 介绍 杂交 水稻 以 表达 我 对 袁隆平 先生 的 追思 今天 我们 首先 来讲 一讲 到底 什么 是 杂交 要说 杂交 我们 就 得 从 一个 奥地利 的 神父 说起 他 的 名字 叫做 孟德尔 孟德尔 豌豆 实验 是 历史 上 最 著名 的 遗传学 实验 在 孟德尔 生活 的 19 世纪 中叶 的 时候 人们 对 遗传 已经 有 了 一点点 的 认识 比如说 人们 已经 可以 区分 像 自交 和 杂交 虽然 这个 名字 可能 是 后来 人起 的 那个 时代 人们 已经 明白 了 什么 是 自交 什么 是 杂交 什么 意思 呢 我们 知道 很多 植物 它 的 这个 生殖器官 都 是 花 我们 来画 一朵花 好 画 完 了 这个 花 里面 有 什么 呀 花 里边 主要 有 两个 部分 一个 部分 就是 雌蕊 这个 雌蕊 它 里边 有 植物 的 卵子 就 相当于 人 的 这个 卵细胞 一样 同时 它 有 这种 立 起来 的 这个 玩意 叫 雄蕊 雄蕊 是 上面 有 什么 呀 有 花粉 这个 花粉 它 可以 怎么样 呢 相当于 是 这个 植物 的 精子 那么 假如 说 这个 雄蕊 上面 的 花粉 落到 了 这个 雌蕊 上 这个 植物 就 可以 受精 这种 情况 我们 就 称之为 什么 我们 就 称之为 自交 就是 自己 的 雄蕊 上面 的 花粉 落到 了 自己 的 雌蕊 上 然后 它 就 产生 了 种子 这个 过程 就 称为 自交 那么 在 自交 过程 中 这个 遗传物质 是 不会 发生变化 的 这 遗传物质 都 是 你 自己 的 那么 同时 还有 另外 一种 方式 就是 我们 再画 一朵花 这个 花画 好 了 那么 假如 说 有 一株 植物 的 花 它 上面 有 雄蕊 雄蕊 上 的 花粉 因为 风 或者 是因为 虫子 的 原因 这个 花粉 落到 了 另外 一个 植物 的 花 的 雌蕊 上 这个 过程 就 称之为 杂交 它 的 后代 就 继承 了 两颗 植物 的 这个 遗传物质 这 就 称之为 杂交 那么 当时 比较 流行 的 这种 遗传学 的 观点 称之为 融合 遗传 什么 叫 融合 遗传 呢 就是 这个 生命体 它 的 性状 是 有 一种 这个 控制 性状 的 遗传 微粒 构成 的 这个 遗传 微粒 在 哪 呢 在 身体 的 任何 部位 这个 遗传 的 微粒 可以 在 身体 内部 通过 循环系统 移动 当 它 移动 到 生殖细胞 的 时候 它 就 存到 了 这个 卵子 或者 存到 了 精子 之中 了 然后 如果 两个 生命体 进行 杂交 的话 它们 的 这些 遗传 微粒 就 可以 融合 到 一块 就 类似 于 你 把 一个 蓝墨水 倒 了 一瓶 水 里面 去 之后 这 蓝墨水 和 水 就 完全 混合 了 但是 按照 融合 遗传 的 观点 很多 问题 是 没有 办法 解释 的 比如说 一个 植物 开 红花 另外 一个 植物 开 白花 它们 两个 如果 进行 杂交 的话 按照 融合 遗传 的 观点 白花 红花 一 混合 应该 是 淡 一点 的 红花 但 实际上 不是 这 样子 的 它 要么 就是 白 的 要么 就是 红 的 没有 淡 一点 的 红花 对 吧 按照 这种 观点 一个 白 兔子 和 一个 黑 兔子 生 下来 的 兔子 应该 是 灰色 的 但 实际上 不是 还 是不是 白 的 就是 黑 的 这 又 是 为什么 呢 那么 当时 的 孟德尔 就 决心 要 解决 这个 观念 他 就 做 了 一个 豌豆 实验 孟德尔 这个 人 他 的 这个 早年 是 比较 不幸 的 年轻 的 时候 家里 边 非常 非常 穷 21 岁 的 时候 被迫 辍学 为了 衣食无忧 就 进 了 修道院 进 修道院 的 目的 就是 为了 吃饱 饭 后来 8 年 之后 在 修道院 也 干得 不错 那个 院长 就 把 他 送 回到 大学 里边 读书 他 就 去 了 这个 维也纳 大学 去 读书 学习 数学 学习 物理 学习 生物 学完 了 之后 两年 之后 他 又 回到 了 修道院 然后 院长 给 了 他 一片 菜地 说 你 可以 随便 种点 什么 结果 他 在 菜地 里边 不 种菜 他 干什么 呢 他 开始 搞 科学实验 就 做 了 这个 豌豆 实验 这个 豌豆 有 很多 很 好 的 特点 比如说 在 这个 豌豆 没有 成熟 的 时候 它 的 这个 花会 紧紧 的 包围住 里边 的 雄蕊 和 慈蕊 所以 它 的 花粉 一定 是 自己 的 雄蕊 的 花粉 落到 自己 的 雌蕊 上 天然 的 豌豆 一定 是 纯种 的 所以 有 了 这个 特点 之后 想 进行 杂交 也 很 容易 只要 你 在 这个 花 还 没有 成熟 的 时候 你 把 这个 花蕊 给 扒开 扒开 了 之后 你 就 把 这里 边 的 这个 雄蕊 给 去掉 那 它 自己 就 没有 办法 进行 传粉 了 对 不 对 然后 套上 一个套 不让 别的 花粉 过来 等 你 要 进行 人工 杂交 的 时候 你 就 把 你 想要 的 这个 花粉 掰 下来 然后 往 这 抖抖 抖 它 就 可以 传粉 了 是不是 所以 它 就 可以 做 人工 杂交 实验 非常 方便 还有 就是 豌豆 具有 很多 非常容易 观察 的 性状 而 孟德尔 就是 利用 了 这个 特点 做 了 这个 豌豆 的 性状 分离 的 实验 说 什么 叫 性状 呢 有 的 豌豆 它 那个 茎 比较 高 有 一米 多高 有 的 豌豆 茎 比较 矮 就是 30 厘米 左右 这 就 叫 高茎 豌豆 和 矮 茎 豌豆 除了 高茎 和 矮 茎 之外 有 的 豌豆 是 结原粒 种子 的 也 有 结皱 皮 种子 的 有 的 种子 是 黄色 的 还有 种子 是 绿色 的 有 的 豆荚 是 饱满 的 有 的 豆荚 是 不 饱满 的 它 的 花 有 紫色 的 也 有 白色 的 而花 的 位置 有的是 在 顶部 有的是 在 腋下 就 这么 多 容易 区分 的 性状 都 为 研究 豌豆 的 遗传 规律 提供 了 方便 这 孟德尔 就 在 自己 的 菜园子 里边 种 豌豆 然后 研究 它们 的 性状 进行 杂交 实验 他 最 开始 是 先挑 了 纯种 的 高茎 豌豆 高茎 豌豆 还有 矮茎 豌豆 通过 我们 刚才 说 的 那个 去 雄蕊 的 方法 进行 杂交 把 高茎 豌豆 的 雄蕊 去掉 让 矮 茎 豌豆 的 雄蕊 上 的 花粉 滴到 它 的 这个 雌蕊 上 或者 反过来 把 矮 茎 豌豆 的 雄蕊 去掉 把 高茎 碗豆 雄蕊 上 的 花粉 滴 到 这个 矮茎 豌豆 的 雌蕊 上 反正 你 不管怎么 弄 他 发现 这 两个 东西 一 杂交 它 一 杂交 杂交 之后 的 结果 是 什么 呢 就是 子 一代 一定 都 是 高 茎 的 一定 都 是 高 茎 的 就 高 茎 和 矮 茎 杂交 之后 子 一代 都 是 高 茎 的 然后 这个 子 一代 有 了 之后 它 再 利用 子 一代 自交 什么 叫 自交 呢 就是 我 不再 管 你 了 你 就 自己 的 花粉 落到 自己 的 雌蕊 上 就 完 了 它 自交 自交 了 之后 他 发现 这回 就 有意思 了 高茎 的 豌豆 自交 了 之后 就 出现 了 高 茎 和 矮 茎 这个 现象 我们 就 称之为 性状 分离 了 而且 通过 计算 他 发现自己 种 的 这些 豌豆 里面 有 787 个 是 高 茎 的 有 277 个 是 矮 茎 的 它们 之间 的 比例 接近 于 3:1 的 关系 就 数量 上 有 3:1 的 关系 为什么 在子 二代 出现 了 性状 分离 现象 而且 还 满足 一个 数字 的 规律 呢 只有 高茎 和 矮 茎 是 这样 吗 其它 性状 行不行 呢 孟德尔 又 把 那个 圆粒 皱粒 这个 黄皮 绿皮 每 一种 情况 都 试验 了 一下 结果 发现 都 有 这种 规律 就是 子 一代 的 性状 都 是 一样 的 到 了 子 二代 就 开始 性状 分离 都 是 这样 一样 的 规律 那么 这个 原因 是 什么 呢 孟德尔 认为 融合 遗传 的 观点 是 不 正确 的 孟德尔 说 首先 生物 的 性状 是 由 谁 决定 的 呢 生物 的 性状 是 由 遗传因子 决定 的 这个 遗传因子 它 有 什么 特点 呢 遗传因子 是 成 对 存在 的 这个 是 孟德尔 最大 的 创造 遗传因子 是 成 对 存在 的 每 一对 遗传因子 决定 了 一个 性状 比如说 是 高茎 还是 矮茎 比如说 是 黄粒 的 还是 绿粒 的 比如说 花 在 脑袋 顶上 还是 在 腋下 这 是 由 一对一 对 的 遗传因子 决定 的 而且 遗传因子 这 一对 又 分为 显性 和 隐性 显性 和 隐性 如果 这 一对 都 是 显性 的 或者说 有 一个 显性 一个 隐性 它 所 表现 的 特征 就是 显性 特征 如果 这 两个 遗传因子 这 一对 全都 是 隐性 的 它 才 表现 为 隐性 特征 同时 在 这个 生命体 在 形成 配子 的 过程 中 什么 叫 形成 配子 呢 比如说 这个 植物 产生 了 卵细胞 还有 花粉 这 就 叫 配子 卵细胞 也 叫 配子 花粉 也 叫 配子 它 俩一 结合 就是 受精卵 一个 新 的 生命 就 诞生 了 对 吧 在 形成 配子 的 时候 这个 每 一对 每 一对 这个 因子 每 一对 遗传因子 会 怎么样 呢 会 发生 分离 比如说 你 有 一对 遗传因子 这 一对 遗传因子 分别 进到 了 不同 的 配子 当中 它 就 发生 了 分离 于是 就 有 可能 会 出现 性状 分离 我们 来 解释一下 这个 问题 说 高 茎 和 矮 茎 的 豌豆 是 什么 呢 孟德尔 说 高茎 豌豆 是 显性 基因 矮茎 豌豆 是 隐性 基因 显性 基因 就是 DD 这 一对 是 高茎 豌豆 矮茎 豌豆 叫 dd 都 是 纯种 的 因为 我们 说 过 天然 情况 下 豌豆 都 是 纯种 它拿个 花瓣 把 自己 包 起来 了 是 吧 不 存在 这个 杂交 的 情况 然后 咱们 再 看 高茎 豌豆 形成 配子 的 时候 配子 里 一定 只 含有 D 矮茎 豌豆 形成 配子 的 时候 一定 只 含有 d 但是 配子 相结合 形成 受精卵 的 时候 就是 你 拿 一个 配子 我 拿 一个 配子 对 不 对 所以 咱们 俩一 结合 形成 杂交 的 子 一代 一定 是 含有 Dd 这样 一对 遗传因子 的 对 吧 好 Dd 这样 的 遗传因子 的 这个 高茎 豌豆 它 再次 形成 配子 的 时候 可 就 不 一样 了 有 的 配子 含有 D 有 的 配子 含有 d 然后 它 进行 自交 自交 的 时候 如果 是 两个 D 碰上 了 它 就 会 形成 什么 形成 DD 这 就是 高茎 豌豆 对 吧 如果 一个 D 和 一个 d 碰上 了 那 就是 什么 Dd 如果 一个 d 和 一个 D 碰上 了 你 拿 一个 d 我 拿 一个 D 那 就是 dD 如果 两个 配子 都 是 d 那 就是 dd 而 我们 会 发现 前面 这 三种 情况 每 一种 情况 都 含有 显性 基因 D 所以 都 是 什么 茎 都 是 高茎 而 后面 这种 情况 两个 遗传因子 都 是 隐性 基因 所以 它 就是 矮茎 对 不 对 在 遗传 的 过程 之中 配子 相结合 是 有 几率 的 你 既 可能 会 碰上 D 也 可能 会 碰上 d 碰上 谁 的 概率 相等 是 吧 所以 这样一来 这 四种 情况 的 子 二代 数量 应该 一样 多 因此 高茎 和 矮 茎 的 豌豆 数量 之 比 就是 3:1 你 看 是不是 非常 完美 地 解释 了 这个 性状 分离 的 实验 后人 就 把 孟德尔 所说 的 这些 个 观点 把 它 总结 成 了 一个 定律 也 就 称之为 遗传学 第一 定律 或者 叫 孟德尔 第一 定律 利用 显性 基因 和 隐性 基因 的 观点 能够 解释 很多 问题 比如说 双眼皮 就是 显性 基因 而 单眼皮 就是 隐性 基因 双眼皮 的 父母 有 可能 会 生出 单眼皮 的 孩子 但是 单眼皮 的 父母 是 绝对 不会 生出 双眼皮 的 孩子 的 再 比如说 有 白羊 有 黑羊 那 白羊 就是 显性 基因 黑羊 就是 隐性 基因 所以 两只 白羊 也 有 可能 会 生出 黑羊来 这是 一种 自然现象 其实 类似 的 实验 跟 孟德尔 同时代 的 达尔文 也 做 过 达尔文 用 的 是 报春花 和 金鱼草 花来 做 这种 实验 也 发现 了 一样 的 数量 关系 但是 为什么 达尔文 没有 发现 这个 规律 呢 一来 可能 是因为 达尔文 的 数学 不太好 在 那个 时代 生物学家 普遍 数学 都 不好 没有 几个 像 孟德尔 这样 学了 大学 数学 和 物理 之后 回过头来 又 开始 种 豌豆 没 几个 这样 的 人 所以 达尔文 可能 面对 这些 数字 他 不 敏感 没有 发现 3:1 的 关系 第二个 就是 达尔文 他 的 主要 目的 是 为了 证明 自己 的 进化论 进化论 说 什么 呢 说 生物 的 性状 会 发生变化 然后 由 环境 去 选择 那种 最 适应环境 的 性状 就 可以 保留 下来 对 不 对 然后 达尔文 在 研究 杂交 的 时候 他 就 发现 了 杂交 可以 提供 性状 分离 可以 产生 生物 的 多样性 而 生物 多样性 就是 进化 的 基础 对 不 对 所以 到 这 就 够 了 他 并不需要 去 管 你 性状 分离 了 之后 数量 之间 的 关系 是 什么 他 不用 管 你 只要 性状 分离 了 就 可以 是 吧 他 就 认为 杂交 比 自交 要 好 这 就是 达尔文 的 观点 所以 达尔文 虽然 也 做 了 类似 的 实验 但是 他 却 没有 发现 这样 的 规律 也 没有 提出 正确 的 理论 好 那么 孟德尔 并 没有 就此 止步 他 还 做 了 另外 的 一个 实验 我们 称之为 性状 的 自由组合 性状 的 自由组合 说 什么 叫 性状 自由组合 呢 我们 刚才 说 了 这个 豌豆 的 性状 有 好 多种 是 吧 于是 孟德尔 就 想 我 要是 用 两种 性状 进行 观察 会 不会 得到 这个 规律 呢 于是 他 就 选 了 说 有 一种 豌豆 它 是 黄色 的 圆粒 的 豌豆 就 它 这个 种子 颜色 是 黄 的 而且 这个 粒 比较 圆 叫 黄色 圆粒 另外 一种 豌豆 是 绿色 的 而且 是 皱粒 的 绿色 的 皱粒 然后 让 它们 两个 进行 杂交 通过 之前 的 实验 孟德尔 已经 知道 了 黄色 跟 绿色 相比 黄色 是 显性 的 这个 圆粒 跟 皱粒 相比 圆粒 是 显性 的 那么 它们 两个 一 杂交 杂 出来 了 之后 结果 是 什么 应该 是 显性 性状 对 不 对 所以 应该 是 黄色 圆粒 子 一代 都 是 黄色 圆粒 这个 没 问题 然后 这个 子 一代 黄色 圆粒 再 进行 自交 自交 之后 就 出现 了 性状 分离 了 它 一共 出现 了 这么 四种 性状 有的是 黄色 的 圆粒 的 是 吧 有的是 黄色 的 皱粒 的 还 有的是 绿色 的 圆粒 的 还 有的是 绿色 的 皱粒 的 就 分为 这么 四种 情况 而且 如果 孟德尔 去 统计 它们 的 这个 数字 关系 的话 孟德尔 就 发现 了 说 它们 之间 数量 之 比 是 9:3:3:1 ( 笔误 ) 有 这么 一个 数量 关系 这是 为什么 呢 孟德尔 说 利用 我 刚才 说 的 那个 理论 我们 也 可以 解释 它 说 这个 黄色 和 绿色 相比 黄色 是 显性 基因 对 吧 所以 黄色 基因 叫 DD 对 吧 圆粒 相对 于 皱粒 它 是 显性 基因 叫 TT 然后 它 和 ddtt 进行 杂交 子 一代 都 是 什么 左边 的 这个 D 配子 拿 一个 右边 的 d 配子 拿 一个 Dd 是 吧 T 拿 一个 t 拿 一个 Tt 那么 因为 它 含有 黄色 的 显性 基因 和 圆粒 的 显性 基因 所以 它 就是 黄色 原粒 的 对 不 对 好 这 是 子 一代 没什么 可说 的 然后 就是 子 二代 进行 自交 在 进行 自交 的 时候 有 可能 会 碰上 D 的 遗传因子 也 可能 碰上 d 的 遗传因子 T 也 可能 t 也 可能 但是 只要 有 D 和 T 你 就是 黄色 原粒 对 吧 所以 第一组 它 实际上 的 基因 情况 是 DxTy 什么 意思 呢 就是 你 只要 有 一个 D 和 一个 T 你 就是 黄色 圆粒 的 对 吧 这是 第一组 第二组 就是 黄色 皱粒 你 只要 有 一个 D 就行了 是 吧 但是 你 是 皱粒 所以 是 两个 t 这是 第二组 对 不 对 第三组 绿色 圆粒 是 什么 意思 就是 绿色 的 基因 都 是 隐性 的 dd 圆粒 的 意思 呢 是 显性 基因 是 这样 的 最后 绿色 皱粒 那 自然 四个 都 是 隐性 的 是不是 就 有 这么 四种 情况 这 四种 情况 就 分别 对应 了 这 四种 性状 是不是 就 这 四种 形状 那么 问题 来 了 你 这个 9 3 3 1 的 关系 又 是 怎么 出现 的 呢 其实 也 很 简单 因为 我们 通过 这个 实验 已经 知道 了 这个 显性 性状 和 隐性 性状 的 这个 性状 分离 的 时候 比例 是 3:1 对 不 对 所以 如果 你 是 黄色 圆粒 你 两个 都 是 显性 性状 你 的 存在 的 比例 是 多少 黄色 的 3:1 那 就是 3/4 是 显性 的 圆粒 3:1 3/4 是 显性 的 所以 出现 两个 都 显性 它 的 概率 就是 (3/4)×(3/4) 等于 9/16 对 吧 那么 黄色 皱粒 呢 黄色 是 显性 的 概率 3/4 皱粒 是 隐性 的 隐性 只 占 1/4 所以 第二种 情况 就 (3/4)×(1/4) 对 吧 它 的 乘积 就是 3/16 第三个 绿色 圆粒 (1/4)×(3/4) 绿色 皱粒 (1/4)×(1/4) 那么 按照 理论 上 它们 的 比例 的确 也 是 9:3:3:1 我 这 写错 了 这 9:3:3:1 我们 写 了 9:3:1:1 然后 孟德尔 根据 这个 规律 又 总结 出 一条 他 说 遗传因子 遗传因子 在 分离 之后 在 形成 配子 的 时候 它 不是 发生 分离 吗 分离 之后 会 自由 的 组合 因为 遗传因子 会 自由组合 所以 才 会 形成 很多很多 种 不同 的 生物 的 这个 性状 那么 这个 规律 就 被 后人 称之为 遗传学 第二 定律 或者 是 孟德尔 第二 定律 从 1856 年 到 1863 年 孟德尔 在 这个 园子 里边 种 了 七年 的 豌豆 在 1866 年 的 时候 他 把 这个 研究成果 写成 了 一篇 论文 发表 了 同时 还 寄给 了 四十个 当时 世界 上 最 著名 的 生物学家 但是 却 没有 任何 一个 人 重视 孟德尔 的 成果 主要 原因 除了 刚才 我们 所说 的 大多数 生物学家 数学 不太好 以外 还有 一个 重要 的 原因 就是 达尔文 的 《 物种 起源 》 刚刚 出版 生物界 的 焦点 在于 进化论 到底 是不是 正确 所以 没有 人 注意 到 孟德尔 同样 重要 的 工作 传说 孟德尔 寄给 达尔文 的 那 篇 论文 达尔文 都 没有 拆开 倒 是 有 一个 生物学家 回 了 孟德尔 一封信 他 说 你 光 研究 豌豆 不行 你 得 多 研究 几种 比如 你 研究 一下 山柳菊 山柳菊 是 我 研究 的 这个 生物 如果 你 山柳菊 也 作出 类似 的 成果 了 我们 就 可以 一 起来 讨论一下 了 这 孟德尔 就 非常高兴 就 用 山柳菊 做 实验 历史 证明 这 绝对 是 一个 馊主意 因为 山柳菊 这种 作物 首先 花 非常 小 人工 杂交 的 这个 难度 非常 大 其次 就是 它 有 的 时候 是 有性生殖 有 的 时候 是 无性生殖 孟德尔 又 做 了 七年 山柳菊 的 实验 结果 以 失败 告终 孟德尔 发表 的 第二篇 论文 就是 承认 山柳菊 的 遗传 规律 和 豌豆 是 不 一样 的 自己 的 理论 可能 存在 缺陷 产生 了 自我 的 怀疑 孟德尔 发表 完 这 两篇 论文 就 不再 研究 生物学 了 直到 1884 年 孟德尔 去世 了 到 那个 时候 人们 还 依然 认为 孟德尔 不过 就是 一个 生物界 的 门外汉 但是 到 了 1900 年 的 时候 有 三位 生物学家 几乎 同时 重现 了 孟德尔 的 研究成果 这个 时候 人们 才 发现 了 孟德尔 的 重要性 再 后来 生物学家 摩尔根 利用 果蝇 做 实验 他 不光 验证 了 孟德尔 的 理论 同时 还 完善 和 发展 了 这个 理论 提出 了 遗传学 第三 定律 也 就是 基因连锁 互换 定律 人们 给 孟德尔 提出 的 这种 遗传因子 起 了 个 新 的 名字 就 叫做 基因 再 后来 人们 发现 基因 其实 是 位于 染色体 的 DNA 上 而 DNA 有 许多 个 碱基对 构成 这些 个 碱基对 的 排列 顺序 就 代表 了 遗传信息 人们 对 遗传 的 认识 终于 进入 到 了 分子 水平 而 这 一切 就 是从 孟德尔 的 豌豆 实验 开始 的 孟德尔 去世 的 时候 绝对 不会 想到 自己 这样 一个 不入流 的 生物 爱好者 死后 居然 能 跟 达尔文 齐名 人们 称 孟德尔 为 遗传学 之 父 从 孟德尔 的 时代 开始 杂交 这个 方法 就 开始 逐步 进入 到 农业 生产 当中 了 比如 有 一种 小麦 它 具有 抗倒伏 的 遗传基因 那有 一种 小麦 它 具有 抗 条锈病 的 遗传基因 我们 就 可以 通过 杂交 的 方式 让 一个 小麦 既 具有 抗倒伏 的 基因 也 能够 具有 抗 条锈病 的 基因 再 经过 选择 和 育种 就 可以 得到 纯种 的 优质 小麦 种子 了 袁隆平 的 杂交 水稻 原理 也 与 此 类似 在 下 一回 我会 继续 为 大家 介绍 杂交 水稻 介绍 袁隆平 是 通过 怎样 的 努力 实现 了 水稻 的 增产 袁隆平 的 杂交 水稻 又 给 中国 和 世界 带来 了 什么 大家 如果 喜欢 我 的 视频 可以 在 YouTube 账号 李永乐 老师 里 订阅 我 点击 小 铃铛 可以 第一 时间 获得 更新 信息


什么 是 杂交 ?遗传学 之 父 孟德尔 和 他 的 豌豆 杂交 实验 What is hybridization? Mendel, the father of genetics, and his experiments on pea hybridization ¿Qué es la hibridación? Mendel, el padre de la genética, y sus experimentos de hibridación de guisantes

各位 同学 大家 好 我 是 李永乐 老师 在 5 月 22 号 的 时候 著名 科学家 杂交 水稻 之 父 袁隆平 先生 去世 了 在 哀悼 之 余 很多 小伙伴 给我发 来 私信 希望 我 讲 一 讲 杂交 水稻 的 原理 我 想 我 就 通过 两期 节目 来 为 大家 介绍 杂交 水稻 以 表达 我 对 袁隆平 先生 的 追思 今天 我们 首先 来讲 一讲 到底 什么 是 杂交 Today we will first talk about what is hybridization? 要说 杂交 我们 就 得 从 一个 奥地利 的 神父 说起 To talk about crossbreeding, we have to start with an Austrian priest 他 的 名字 叫做 孟德尔 His name is Mendel 孟德尔 豌豆 实验 Mendel's pea experiment 是 历史 上 最 著名 的 遗传学 实验 is the most famous genetic experiment in history 在 孟德尔 生活 的 19 世纪 中叶 的 时候 人们 对 遗传 已经 有 了 一点点 的 认识 比如说 人们 已经 可以 区分 像 自交 和 杂交 For example, people can already distinguish between self-breeding and hybridization 虽然 这个 名字 可能 是 后来 人起 的 Although this name may have come from someone later 那个 时代 人们 已经 明白 了 什么 是 自交 什么 是 杂交 什么 意思 呢 我们 知道 很多 植物 它 的 这个 生殖器官 都 是 花 我们 来画 一朵花 好 画 完 了 这个 花 里面 有 什么 呀 花 里边 主要 有 两个 部分 一个 部分 就是 雌蕊 One part is the pistil 这个 雌蕊 它 里边 有 植物 的 卵子 This pistil has plant eggs in it 就 相当于 人 的 这个 卵细胞 一样 同时 它 有 这种 立 起来 的 这个 玩意 叫 雄蕊 雄蕊 是 上面 有 什么 呀 有 花粉 这个 花粉 它 可以 怎么样 呢 相当于 是 这个 植物 的 精子 那么 假如 说 这个 雄蕊 上面 的 花粉 落到 了 这个 雌蕊 上 这个 植物 就 可以 受精 这种 情况 我们 就 称之为 什么 我们 就 称之为 自交 就是 自己 的 雄蕊 上面 的 花粉 落到 了 自己 的 雌蕊 上 然后 它 就 产生 了 种子 这个 过程 就 称为 自交 那么 在 自交 过程 中 这个 遗传物质 是 不会 发生变化 的 这 遗传物质 都 是 你 自己 的 那么 同时 还有 另外 一种 方式 就是 我们 再画 一朵花 这个 花画 好 了 那么 假如 说 有 一株 植物 的 花 它 上面 有 雄蕊 雄蕊 上 的 花粉 因为 风 或者 是因为 虫子 的 原因 这个 花粉 落到 了 另外 一个 植物 的 花 的 雌蕊 上 这个 过程 就 称之为 杂交 它 的 后代 就 继承 了 两颗 植物 的 这个 遗传物质 这 就 称之为 杂交 那么 当时 比较 流行 的 这种 遗传学 的 观点 称之为 融合 遗传 Fusion inheritance 什么 叫 融合 遗传 呢 就是 这个 生命体 它 的 性状 是 有 一种 这个 控制 性状 的 遗传 微粒 构成 的 This genetic particle that controls the trait is made up of 这个 遗传 微粒 在 哪 呢 Where is this genetic particle 在 身体 的 任何 部位 这个 遗传 的 微粒 可以 在 身体 内部 通过 循环系统 移动 当 它 移动 到 生殖细胞 的 时候 When it moves to the germ cell 它 就 存到 了 这个 卵子 或者 存到 了 精子 之中 了 然后 如果 两个 生命体 进行 杂交 的话 它们 的 这些 遗传 微粒 就 可以 融合 到 一块 就 类似 于 你 把 一个 蓝墨水 倒 了 一瓶 水 里面 去 之后 这 蓝墨水 和 水 就 完全 混合 了 但是 按照 融合 遗传 的 观点 很多 问题 是 没有 办法 解释 的 比如说 一个 植物 开 红花 另外 一个 植物 开 白花 它们 两个 如果 进行 杂交 的话 按照 融合 遗传 的 观点 白花 红花 一 混合 应该 是 淡 一点 的 红花 但 实际上 不是 这 样子 的 它 要么 就是 白 的 要么 就是 红 的 没有 淡 一点 的 红花 对 吧 按照 这种 观点 一个 白 兔子 和 一个 黑 兔子 生 下来 的 兔子 应该 是 灰色 的 但 实际上 不是 还 是不是 白 的 就是 黑 的 这 又 是 为什么 呢 那么 当时 的 孟德尔 就 决心 要 解决 这个 观念 他 就 做 了 一个 豌豆 实验 孟德尔 这个 人 他 的 这个 早年 是 比较 不幸 的 年轻 的 时候 家里 边 非常 非常 穷 21 岁 的 时候 被迫 辍学 为了 衣食无忧 就 进 了 修道院 进 修道院 的 目的 就是 为了 吃饱 饭 后来 8 年 之后 在 修道院 也 干得 不错 那个 院长 就 把 他 送 回到 大学 里边 读书 他 就 去 了 这个 维也纳 大学 去 读书 学习 数学 学习 物理 学习 生物 学完 了 之后 两年 之后 他 又 回到 了 修道院 然后 院长 给 了 他 一片 菜地 说 你 可以 随便 种点 什么 结果 他 在 菜地 里边 不 种菜 他 干什么 呢 他 开始 搞 科学实验 就 做 了 这个 豌豆 实验 这个 豌豆 有 很多 很 好 的 特点 比如说 在 这个 豌豆 没有 成熟 的 时候 它 的 这个 花会 紧紧 的 包围住 里边 的 雄蕊 和 慈蕊 Its flower will tightly surround the stamens and pistils inside 所以 它 的 花粉 一定 是 自己 的 雄蕊 的 花粉 落到 自己 的 雌蕊 上 It must be the pollen of one's own stamen that fell on one's own pistil 天然 的 豌豆 一定 是 纯种 的 所以 有 了 这个 特点 之后 想 进行 杂交 也 很 容易 只要 你 在 这个 花 还 没有 成熟 的 时候 你 把 这个 花蕊 给 扒开 扒开 了 之后 你 就 把 这里 边 的 这个 雄蕊 给 去掉 那 它 自己 就 没有 办法 进行 传粉 了 对 不 对 然后 套上 一个套 不让 别的 花粉 过来 等 你 要 进行 人工 杂交 的 时候 你 就 把 你 想要 的 这个 花粉 掰 下来 然后 往 这 抖抖 抖 它 就 可以 传粉 了 是不是 所以 它 就 可以 做 人工 杂交 实验 非常 方便 还有 就是 豌豆 具有 很多 非常容易 观察 的 性状 而 孟德尔 就是 利用 了 这个 特点 做 了 这个 豌豆 的 性状 分离 的 实验 说 什么 叫 性状 呢 有 的 豌豆 它 那个 茎 比较 高 有 一米 多高 有 的 豌豆 茎 比较 矮 就是 30 厘米 左右 这 就 叫 高茎 豌豆 和 矮 茎 豌豆 除了 高茎 和 矮 茎 之外 有 的 豌豆 是 结原粒 种子 的 也 有 结皱 皮 种子 的 Some peas have raw seeds and some have crinkled skin seeds. 有 的 种子 是 黄色 的 还有 种子 是 绿色 的 有 的 豆荚 是 饱满 的 有 的 豆荚 是 不 饱满 的 它 的 花 有 紫色 的 也 有 白色 的 而花 的 位置 有的是 在 顶部 有的是 在 腋下 就 这么 多 容易 区分 的 性状 都 为 研究 豌豆 的 遗传 规律 提供 了 方便 这 孟德尔 就 在 自己 的 菜园子 里边 种 豌豆 然后 研究 它们 的 性状 进行 杂交 实验 他 最 开始 是 先挑 了 纯种 的 高茎 豌豆 高茎 豌豆 还有 矮茎 豌豆 通过 我们 刚才 说 的 那个 去 雄蕊 的 方法 进行 杂交 把 高茎 豌豆 的 雄蕊 去掉 让 矮 茎 豌豆 的 雄蕊 上 的 花粉 滴到 它 的 这个 雌蕊 上 或者 反过来 把 矮 茎 豌豆 的 雄蕊 去掉 把 高茎 碗豆 雄蕊 上 的 花粉 滴 到 这个 矮茎 豌豆 的 雌蕊 上 反正 你 不管怎么 弄 他 发现 这 两个 东西 一 杂交 它 一 杂交 杂交 之后 的 结果 是 什么 呢 就是 子 一代 一定 都 是 高 茎 的 一定 都 是 高 茎 的 就 高 茎 和 矮 茎 杂交 之后 子 一代 都 是 高 茎 的 然后 这个 子 一代 有 了 之后 它 再 利用 子 一代 自交 什么 叫 自交 呢 就是 我 不再 管 你 了 你 就 自己 的 花粉 落到 自己 的 雌蕊 上 就 完 了 它 自交 自交 了 之后 他 发现 这回 就 有意思 了 高茎 的 豌豆 自交 了 之后 就 出现 了 高 茎 和 矮 茎 这个 现象 我们 就 称之为 性状 分离 了 We call this phenomenon separation of traits 而且 通过 计算 他 发现自己 种 的 这些 豌豆 里面 有 787 个 是 高 茎 的 有 277 个 是 矮 茎 的 它们 之间 的 比例 接近 于 3:1 的 关系 就 数量 上 有 3:1 的 关系 为什么 在子 二代 出现 了 性状 分离 现象 而且 还 满足 一个 数字 的 规律 呢 只有 高茎 和 矮 茎 是 这样 吗 其它 性状 行不行 呢 孟德尔 又 把 那个 圆粒 皱粒 Mendel wrinkled that round grain again 这个 黄皮 绿皮 每 一种 情况 都 试验 了 一下 结果 发现 都 有 这种 规律 就是 子 一代 的 性状 都 是 一样 的 到 了 子 二代 就 开始 性状 分离 都 是 这样 一样 的 规律 那么 这个 原因 是 什么 呢 孟德尔 认为 融合 遗传 的 观点 是 不 正确 的 孟德尔 说 首先 生物 的 性状 是 由 谁 决定 的 呢 生物 的 性状 是 由 遗传因子 决定 的 这个 遗传因子 它 有 什么 特点 呢 遗传因子 是 成 对 存在 的 这个 是 孟德尔 最大 的 创造 遗传因子 是 成 对 存在 的 Genetic factors exist in pairs 每 一对 遗传因子 决定 了 一个 性状 比如说 是 高茎 还是 矮茎 比如说 是 黄粒 的 还是 绿粒 的 比如说 花 在 脑袋 顶上 还是 在 腋下 这 是 由 一对一 对 的 遗传因子 决定 的 而且 遗传因子 这 一对 又 分为 显性 和 隐性 显性 和 隐性 如果 这 一对 都 是 显性 的 或者说 有 一个 显性 一个 隐性 它 所 表现 的 特征 就是 显性 特征 如果 这 两个 遗传因子 这 一对 全都 是 隐性 的 它 才 表现 为 隐性 特征 同时 在 这个 生命体 在 形成 配子 的 过程 中 At the same time, in the process of forming gametes in this organism 什么 叫 形成 配子 呢 比如说 这个 植物 产生 了 卵细胞 还有 花粉 这 就 叫 配子 卵细胞 也 叫 配子 花粉 也 叫 配子 它 俩一 结合 就是 受精卵 一个 新 的 生命 就 诞生 了 对 吧 在 形成 配子 的 时候 这个 每 一对 每 一对 这个 因子 每 一对 遗传因子 会 怎么样 呢 会 发生 分离 比如说 你 有 一对 遗传因子 这 一对 遗传因子 分别 进到 了 不同 的 配子 当中 它 就 发生 了 分离 于是 就 有 可能 会 出现 性状 分离 我们 来 解释一下 这个 问题 说 高 茎 和 矮 茎 的 豌豆 是 什么 呢 孟德尔 说 高茎 豌豆 是 显性 基因 矮茎 豌豆 是 隐性 基因 显性 基因 就是 DD 这 一对 是 高茎 豌豆 矮茎 豌豆 叫 dd 都 是 纯种 的 因为 我们 说 过 天然 情况 下 豌豆 都 是 纯种 它拿个 花瓣 把 自己 包 起来 了 是 吧 不 存在 这个 杂交 的 情况 然后 咱们 再 看 高茎 豌豆 形成 配子 的 时候 配子 里 一定 只 含有 D 矮茎 豌豆 形成 配子 的 时候 一定 只 含有 d 但是 配子 相结合 形成 受精卵 的 时候 就是 你 拿 一个 配子 我 拿 一个 配子 对 不 对 所以 咱们 俩一 结合 形成 杂交 的 子 一代 一定 是 含有 Dd 这样 一对 遗传因子 的 对 吧 好 Dd 这样 的 遗传因子 的 这个 高茎 豌豆 它 再次 形成 配子 的 时候 可 就 不 一样 了 有 的 配子 含有 D 有 的 配子 含有 d 然后 它 进行 自交 自交 的 时候 如果 是 两个 D 碰上 了 它 就 会 形成 什么 形成 DD 这 就是 高茎 豌豆 对 吧 如果 一个 D 和 一个 d 碰上 了 那 就是 什么 Dd 如果 一个 d 和 一个 D 碰上 了 你 拿 一个 d 我 拿 一个 D 那 就是 dD 如果 两个 配子 都 是 d 那 就是 dd 而 我们 会 发现 前面 这 三种 情况 每 一种 情况 都 含有 显性 基因 D 所以 都 是 什么 茎 都 是 高茎 而 后面 这种 情况 两个 遗传因子 都 是 隐性 基因 所以 它 就是 矮茎 对 不 对 在 遗传 的 过程 之中 配子 相结合 是 有 几率 的 你 既 可能 会 碰上 D 也 可能 会 碰上 d 碰上 谁 的 概率 相等 是 吧 所以 这样一来 这 四种 情况 的 子 二代 数量 应该 一样 多 因此 高茎 和 矮 茎 的 豌豆 数量 之 比 就是 3:1 你 看 是不是 非常 完美 地 解释 了 这个 性状 分离 的 实验 后人 就 把 孟德尔 所说 的 这些 个 观点 把 它 总结 成 了 一个 定律 也 就 称之为 遗传学 第一 定律 或者 叫 孟德尔 第一 定律 利用 显性 基因 和 隐性 基因 的 观点 能够 解释 很多 问题 比如说 双眼皮 就是 显性 基因 而 单眼皮 就是 隐性 基因 双眼皮 的 父母 有 可能 会 生出 单眼皮 的 孩子 但是 单眼皮 的 父母 是 绝对 不会 生出 双眼皮 的 孩子 的 再 比如说 有 白羊 有 黑羊 那 白羊 就是 显性 基因 黑羊 就是 隐性 基因 所以 两只 白羊 也 有 可能 会 生出 黑羊来 这是 一种 自然现象 其实 类似 的 实验 跟 孟德尔 同时代 的 达尔文 也 做 过 达尔文 用 的 是 报春花 和 金鱼草 花来 做 这种 实验 也 发现 了 一样 的 数量 关系 但是 为什么 达尔文 没有 发现 这个 规律 呢 一来 可能 是因为 达尔文 的 数学 不太好 在 那个 时代 生物学家 普遍 数学 都 不好 没有 几个 像 孟德尔 这样 学了 大学 数学 和 物理 之后 回过头来 又 开始 种 豌豆 没 几个 这样 的 人 所以 达尔文 可能 面对 这些 数字 他 不 敏感 没有 发现 3:1 的 关系 第二个 就是 达尔文 他 的 主要 目的 是 为了 证明 自己 的 进化论 进化论 说 什么 呢 说 生物 的 性状 会 发生变化 然后 由 环境 去 选择 那种 最 适应环境 的 性状 就 可以 保留 下来 对 不 对 然后 达尔文 在 研究 杂交 的 时候 他 就 发现 了 杂交 可以 提供 性状 分离 可以 产生 生物 的 多样性 而 生物 多样性 就是 进化 的 基础 对 不 对 所以 到 这 就 够 了 他 并不需要 去 管 你 性状 分离 了 之后 数量 之间 的 关系 是 什么 他 不用 管 你 只要 性状 分离 了 就 可以 是 吧 他 就 认为 杂交 比 自交 要 好 这 就是 达尔文 的 观点 所以 达尔文 虽然 也 做 了 类似 的 实验 但是 他 却 没有 发现 这样 的 规律 也 没有 提出 正确 的 理论 好 那么 孟德尔 并 没有 就此 止步 他 还 做 了 另外 的 一个 实验 我们 称之为 性状 的 自由组合 Free combination of traits 性状 的 自由组合 Free combination of traits 说 什么 叫 性状 自由组合 呢 我们 刚才 说 了 这个 豌豆 的 性状 有 好 多种 是 吧 于是 孟德尔 就 想 我 要是 用 两种 性状 进行 观察 会 不会 得到 这个 规律 呢 于是 他 就 选 了 说 有 一种 豌豆 它 是 黄色 的 圆粒 的 豌豆 就 它 这个 种子 颜色 是 黄 的 而且 这个 粒 比较 圆 叫 黄色 圆粒 另外 一种 豌豆 是 绿色 的 而且 是 皱粒 的 绿色 的 皱粒 然后 让 它们 两个 进行 杂交 通过 之前 的 实验 孟德尔 已经 知道 了 黄色 跟 绿色 相比 黄色 是 显性 的 这个 圆粒 跟 皱粒 相比 圆粒 是 显性 的 那么 它们 两个 一 杂交 杂 出来 了 之后 结果 是 什么 应该 是 显性 性状 对 不 对 所以 应该 是 黄色 圆粒 子 一代 都 是 黄色 圆粒 这个 没 问题 然后 这个 子 一代 黄色 圆粒 再 进行 自交 自交 之后 就 出现 了 性状 分离 了 它 一共 出现 了 这么 四种 性状 有的是 黄色 的 圆粒 的 是 吧 有的是 黄色 的 皱粒 的 还 有的是 绿色 的 圆粒 的 还 有的是 绿色 的 皱粒 的 就 分为 这么 四种 情况 而且 如果 孟德尔 去 统计 它们 的 这个 数字 关系 的话 孟德尔 就 发现 了 说 它们 之间 数量 之 比 是 9:3:3:1 ( 笔误 ) 有 这么 一个 数量 关系 这是 为什么 呢 孟德尔 说 利用 我 刚才 说 的 那个 理论 我们 也 可以 解释 它 说 这个 黄色 和 绿色 相比 黄色 是 显性 基因 对 吧 所以 黄色 基因 叫 DD 对 吧 圆粒 相对 于 皱粒 它 是 显性 基因 叫 TT 然后 它 和 ddtt 进行 杂交 子 一代 都 是 什么 左边 的 这个 D 配子 拿 一个 右边 的 d 配子 拿 一个 Dd 是 吧 T 拿 一个 t 拿 一个 Tt 那么 因为 它 含有 黄色 的 显性 基因 和 圆粒 的 显性 基因 所以 它 就是 黄色 原粒 的 对 不 对 好 这 是 子 一代 没什么 可说 的 然后 就是 子 二代 进行 自交 在 进行 自交 的 时候 有 可能 会 碰上 D 的 遗传因子 也 可能 碰上 d 的 遗传因子 T 也 可能 t 也 可能 但是 只要 有 D 和 T 你 就是 黄色 原粒 对 吧 所以 第一组 它 实际上 的 基因 情况 是 DxTy 什么 意思 呢 就是 你 只要 有 一个 D 和 一个 T 你 就是 黄色 圆粒 的 对 吧 这是 第一组 第二组 就是 黄色 皱粒 你 只要 有 一个 D 就行了 是 吧 但是 你 是 皱粒 所以 是 两个 t 这是 第二组 对 不 对 第三组 绿色 圆粒 是 什么 意思 就是 绿色 的 基因 都 是 隐性 的 dd 圆粒 的 意思 呢 是 显性 基因 是 这样 的 最后 绿色 皱粒 那 自然 四个 都 是 隐性 的 是不是 就 有 这么 四种 情况 这 四种 情况 就 分别 对应 了 这 四种 性状 是不是 就 这 四种 形状 那么 问题 来 了 你 这个 9 3 3 1 的 关系 又 是 怎么 出现 的 呢 其实 也 很 简单 因为 我们 通过 这个 实验 已经 知道 了 这个 显性 性状 和 隐性 性状 的 这个 性状 分离 的 时候 比例 是 3:1 对 不 对 所以 如果 你 是 黄色 圆粒 你 两个 都 是 显性 性状 你 的 存在 的 比例 是 多少 黄色 的 3:1 那 就是 3/4 是 显性 的 圆粒 3:1 3/4 是 显性 的 所以 出现 两个 都 显性 它 的 概率 就是 (3/4)×(3/4) 等于 9/16 对 吧 那么 黄色 皱粒 呢 黄色 是 显性 的 概率 3/4 皱粒 是 隐性 的 隐性 只 占 1/4 所以 第二种 情况 就 (3/4)×(1/4) 对 吧 它 的 乘积 就是 3/16 第三个 绿色 圆粒 (1/4)×(3/4) 绿色 皱粒 (1/4)×(1/4) 那么 按照 理论 上 它们 的 比例 的确 也 是 9:3:3:1 我 这 写错 了 这 9:3:3:1 我们 写 了 9:3:1:1 然后 孟德尔 根据 这个 规律 又 总结 出 一条 他 说 遗传因子 遗传因子 在 分离 之后 在 形成 配子 的 时候 它 不是 发生 分离 吗 分离 之后 会 自由 的 组合 因为 遗传因子 会 自由组合 所以 才 会 形成 很多很多 种 不同 的 生物 的 这个 性状 那么 这个 规律 就 被 后人 称之为 遗传学 第二 定律 或者 是 孟德尔 第二 定律 从 1856 年 到 1863 年 孟德尔 在 这个 园子 里边 种 了 七年 的 豌豆 在 1866 年 的 时候 他 把 这个 研究成果 写成 了 一篇 论文 发表 了 同时 还 寄给 了 四十个 当时 世界 上 最 著名 的 生物学家 但是 却 没有 任何 一个 人 重视 孟德尔 的 成果 主要 原因 除了 刚才 我们 所说 的 大多数 生物学家 数学 不太好 以外 还有 一个 重要 的 原因 就是 达尔文 的 《 物种 起源 》 刚刚 出版 生物界 的 焦点 在于 进化论 到底 是不是 正确 所以 没有 人 注意 到 孟德尔 同样 重要 的 工作 传说 孟德尔 寄给 达尔文 的 那 篇 论文 达尔文 都 没有 拆开 倒 是 有 一个 生物学家 回 了 孟德尔 一封信 他 说 你 光 研究 豌豆 不行 He said you can't just study peas 你 得 多 研究 几种 比如 你 研究 一下 山柳菊 You have to study several kinds of it 山柳菊 是 我 研究 的 这个 生物 如果 你 山柳菊 也 作出 类似 的 成果 了 我们 就 可以 一 起来 讨论一下 了 这 孟德尔 就 非常高兴 就 用 山柳菊 做 实验 历史 证明 这 绝对 是 一个 馊主意 因为 山柳菊 这种 作物 首先 花 非常 小 人工 杂交 的 这个 难度 非常 大 其次 就是 它 有 的 时候 是 有性生殖 有 的 时候 是 无性生殖 孟德尔 又 做 了 七年 山柳菊 的 实验 结果 以 失败 告终 孟德尔 发表 的 第二篇 论文 就是 承认 山柳菊 的 遗传 规律 和 豌豆 是 不 一样 的 自己 的 理论 可能 存在 缺陷 产生 了 自我 的 怀疑 孟德尔 发表 完 这 两篇 论文 就 不再 研究 生物学 了 直到 1884 年 孟德尔 去世 了 到 那个 时候 人们 还 依然 认为 孟德尔 不过 就是 一个 生物界 的 门外汉 但是 到 了 1900 年 的 时候 有 三位 生物学家 几乎 同时 重现 了 孟德尔 的 研究成果 Almost simultaneously reproduced Mendel’s research results 这个 时候 人们 才 发现 了 孟德尔 的 重要性 再 后来 生物学家 摩尔根 利用 果蝇 做 实验 Later, the biologist Morgan used fruit flies for experiments 他 不光 验证 了 孟德尔 的 理论 同时 还 完善 和 发展 了 这个 理论 提出 了 遗传学 第三 定律 也 就是 基因连锁 互换 定律 The law of gene linkage interchange 人们 给 孟德尔 提出 的 这种 遗传因子 起 了 个 新 的 名字 就 叫做 基因 再 后来 人们 发现 基因 其实 是 位于 染色体 的 DNA 上 而 DNA 有 许多 个 碱基对 构成 这些 个 碱基对 的 排列 顺序 就 代表 了 遗传信息 The sequence of these base pairs represents genetic information 人们 对 遗传 的 认识 终于 进入 到 了 分子 水平 People’s understanding of heredity has finally reached the molecular level 而 这 一切 就 是从 孟德尔 的 豌豆 实验 开始 的 孟德尔 去世 的 时候 绝对 不会 想到 自己 这样 一个 不入流 的 生物 爱好者 I am such an infamous creature lover 死后 居然 能 跟 达尔文 齐名 人们 称 孟德尔 为 遗传学 之 父 从 孟德尔 的 时代 开始 杂交 这个 方法 就 开始 逐步 进入 到 农业 生产 当中 了 比如 有 一种 小麦 它 具有 抗倒伏 的 遗传基因 For example, there is a kind of wheat which has genetic genes for lodging resistance 那有 一种 小麦 它 具有 抗 条锈病 的 遗传基因 There is a kind of wheat which has genetic resistance to stripe rust 我们 就 可以 通过 杂交 的 方式 让 一个 小麦 既 具有 抗倒伏 的 基因 也 能够 具有 抗 条锈病 的 基因 再 经过 选择 和 育种 就 可以 得到 纯种 的 优质 小麦 种子 了 袁隆平 的 杂交 水稻 原理 也 与 此 类似 在 下 一回 我会 继续 为 大家 介绍 杂交 水稻 介绍 袁隆平 是 通过 怎样 的 努力 实现 了 水稻 的 增产 袁隆平 的 杂交 水稻 又 给 中国 和 世界 带来 了 什么 大家 如果 喜欢 我 的 视频 可以 在 YouTube 账号 李永乐 老师 里 订阅 我 点击 小 铃铛 可以 第一 时间 获得 更新 信息