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中国古代的遗传观念

来源:网络资源 2009-09-03 16:25:32

  人类从何时开始认识到生物的遗传和变异现象,已经无史可稽查了。但是,在由狩猎和采集植物向着畜牧和种植过渡的史前时期,想必早已按照自己的需要,对动植物的某些性状进行有意识或无意识的选择,并开始领悟到在后代中会保存某些合意特性,由此保留各种合用的变异个体。

  具有悠久文明历史的中国,在大量的史书和文献中,也早有了对遗传和变异现象的描述和记载。距今大约7000~8000千年前,长江、黄河流域各氏族部落在长期的采集、种植植物和渔猎、驯养动物等实践活动中,就先后开始对原型植物加以选育、对野生动物进行驯化,逐渐培育成栽培植物和家养动物,并且给它们取了专门的名称。殷墟甲骨文中的黍、稷、麦、禾、牛、羊、豕、犬等字,就是对不同原始栽培作物和家养动物最早的称呼。通过对史料的分析和研究可以认为,栽培植物和家养动物种、品种和变种名称的出现,是中国古代先民意识到生物遗传现象的可靠标志。

  1朴素遗传概念的形成

  早在公元前6世纪,范蠡与越王勾践对策时,总结当地农业生产的经验就说到“桂实生桂,桐实生桐”(据成书于东汉时期的《越绝书》记载)。公元前329年的《吕氏春秋》一书中,则有了“夫种麦而得麦,种稷而得稷,人不怪也”的记载。这些朴素认识表明,当时人们已把物种性状的遗传看成是很正常的自然现象。

  《吕语集粹》一书中指出:“种豆,其苗必豆;种瓜,其苗必瓜。”《东周列国志》一书在评论春秋韩原之战,则写道:“种瓜得瓜,种豆得豆。……”这类一直流传于民间的口头语,其实就是古人对生物遗传现象的具体描述。

  到了东汉时期,人们对遗传有了进一步的认识。王充在《论衡·奇怪篇》中写道:“万物生于土,各似本种”。在《论衡·讲瑞篇》中则写道:“……龟生龟,龙生龙。形、色、大小不异于前者也,见之父,察其子孙,何为不可知?’”这些叙述表明:生物亲代的遗传特性(如颜色、形状、大小等)都能稳定传给子代;得知某种生物,就可知道该生物的后代是什么样的。

  我国现存最早、最完整的一部农书《齐民要术》(成书于约在公元6世纪30年代至40年代初)中,贾思勰多次以“性”或“天性”来表示动、植物的某些性状由上一代传给下一代的遗传性。认识到桃、李结实迟早、树龄短长,都是它们内在的本性各异所致;粱、粟等作物子实是否容易脱落,也是由于世代相传的本性不同。《齐民要术?养牛马驴骡》在述及选优汰劣时,“母长则受驹,父大则子壮”。

  我国古代先民对人类遗传的认识也早在公元前7世纪就有了记载,“男女同姓,其生不蕃”(《左传·僖公元年》),“同姓不婚,恶不殖也”(《国语·晋语》),就是对原始乱婚所作的经验总结,从生活经验中已经知道近亲结婚的害处。尤其值得注意的是,周朝时代针对妇女提出的“五不取(娶)”中“世有恶疾不取”,很可能就是根据经验已经知道,如果母系血亲中上几代人患有某种疾病,也会殃及子女。

  《晋书》上记载,晋武帝司马炎在为愚蠢低能的太子衷(惠帝)挑选妃子时,看中了卫瓘之女。而皇后杨艳却中了荀勖等人的诡计,要娶贾充之长女贾南风。司马炎不满太子这门亲事,将两女相比较,谈道:“卫公之女有五可,贾公之女有五不可。卫家种贤而多子,美而长白;贾家种姤而少子,丑而短黑。”

  到了明清两代时,还采用法律形式,明令禁止近亲结婚。如明代“洪武初(1370年前后)……民间姑舅及两姨子女,法不得为婚。”而清代则明确规定:“中表为婚,礼所禁,亦律所禁。”

  在对生物遗传现象有所认识的基础上,中国古代的学者还进一步对遗传机理作了初步的理论探讨。王充在《论衡·物势篇》中指出,万物“因气而声,万物声天地之间皆一实也。”在《论衡·初禀篇》中进一步指出:“草木生于实核,出土为栽蘖稍生茎叶,成为长、短、巨、细,皆由核实。”

  明代洪武戊午年(1378),浙江龙泉人叶子奇在《草木子》一书里写道:“草木一荄(根)之细,一核之微,其色香葩叶相传而生也。”“草木一核之微,而色香臭味,花实枝叶,无不具于一仁之中。及其再生,一一相肖。”

  清代初期的戴震(1723~1777)指出:“如飞潜动植,举凡品物之性,皆就其气类别之。……桃与杏,取其核而种之,萌芽甲坼,根干枝叶,为花为实,桃非杏也,杏非桃也,无一不可区别,由性之不同是以然也。其性存乎核中之白,形色臭味,无一成阙也。”

  上述这些来自各种古书中的部分记载,说明了大约从距今2000多年前开始,中国古代的先民们就逐步形成了类同近代西方所谓“类生类”的遗传概念。

  2对生物变异的初步认识

  先民们在认识到生物遗传现象的同时,也同时注意到人和动植物往往生出与自己不相似的后代,即“母生九子,九子各别”的变异现象。

  在我国古代最早的一部诗歌集《诗经》的《大雅·生民》篇中,就记载有“诞降嘉种,维巨维丕,维糜维芑”等诗句,表明了当时的人们已经知道黍和高粱有不同的品种。《周礼》一书中记载了同种类动物中有着不同差异的个体,如马,根据各类差异可分为种马、戎马、齐马、道马、田马和驽马等。《尔雅》一书中,则记载了30多种马的品种和它们的差异,这些差异不仅是毛色的差异,还有许多其它外形方面的差异。

  西汉时期的刘安(公元前179~前122)提出了生物“同出于一(气),所为各异:有鸟、有鱼、有兽,谓之分物。方以类别,物以群分。

  王充在《论衡》中,肯定被称为“瑞物”的嘉禾(分枝小麦)“生于禾中,与禾异穗”。“试种嘉禾之实,不能得嘉禾。”可见,当时的人们不仅知道了生物的变异,还认识到谷类作物的分枝变异是不遗传的。

  贾思勰在《齐民要术?种谷第三》中说:“凡谷成熟有早晚,苗秆有高下,收实有多少,质性有强弱,米味有美恶,粒实有息耗。”他不仅指出谷物成熟期的差异,而且指出其它各种性状的差异。

  宋代蔡襄在《荔枝谱》(1059)一书中指出:“荔枝以甘为味,虽有百千树莫有同者。”刘蒙在《菊谱》(1104)里描述道:“花大者为甘菊,花小而苦者为野菊。若种园蔬肥沃之处,复同一体,是小可变为大也,苦可变为甘也。如是,则单叶变为千叶,亦有之也。”“凡植物之见取于人者,栽培灌溉不失其宜,则枝华实无不猥。至于气之所聚,乃有连理合颖,双叶并蒂之端,而况花有变而为千叶者乎?”

  明代宋应星在《天工开物》(1637)中说:“粱粟种类甚多,相去数百里,则色味形随之而变,大同小异,千百其名。”明代夏之臣在《亳州牡丹述》一书中,记载了“牡丹其种类异者,其种子之忽变也。”我国有学者认为:这里提出的“忽变”一词与20世纪初期荷兰植物学家德弗里斯(H.deVries,1848~1935)所创用的“突变”一词是相当的。用“忽变”来解释牡丹种类的变异,是十分难能可贵的。这种由于“忽变”产生新品种的例子,在其他一些文献中也有记载。宋代欧阳修的《洛阳牡丹记》记载着一种称为“潜绯红”的珍贵品种牡丹,它“本是紫花,忽于丛中特出绯者,不过一、二朵;明年移在它枝。”

  清代的陈洖子在《花镜》(1688)中也指出:“凡木之必须接换,实有至理存焉。花小者可大,瓣单者可重,花红者可紫,实小者可巨,酸苦者可甜,臭恶者可馥,是人力可以回天,惟在接换得其传耳。”

  此外,中国古人还对遗传和变异的关系进行了一些探讨。我国学者曾经专门引介了以往无人论及过的一段论述。南宋理宗绍定元年(1228年),张世南转述了当时鄱阳学者沙随先生的见解。张世南写道:“《越绝书》曰:慧种生圣,痴种生狂;桂实生桂,桐实生桐。”沙随先生云:“桂生桂,桐生桐,理之常也。生异类者,理之变也。”沙随先生综合前人资料指明,生物体既能产生与自身相似的后代,又会产生不相似的个体。虽然他举出的动植物产生不相似个体的依据,有很多是不科学的,然而在800多年之前就能有这样的认识,却是很可贵的。

  3人工选择和杂种优势的初步利用

  中国古代先民在对生物遗传和变异有一些简单认识基础上,开始利用遗传和变异现象,进行有意识的人工选择。

  《诗经》的《大雅·緜》、《大雅·生民》等诗篇中记述的“种之黄茂,实方实苞,实种实褎”,便说明当时的人们已经开始认识到选种的重要性。

  西汉后期,杰出的农学家氾胜之认识到“母强子良,母弱择子病”的种苗关系。在他写的《氾胜之书》中,就对多种作物的选种,提出了具体的要求。例如对麦的选种应“候(麦)熟可获,择穗大强者”;对黍、粟的选种应“选好穗纯色者”。

  在《齐民要术》一书中,记载了“粟、黍、稷、粱、秫,常岁岁别收,选好穗纯色者,劁刈,高悬之。至春治取别种,以拟明年种子。”对羊的择种“当留腊月、正月羊羔为种者上,十一月、二月生者次之。”作为配种用的母猪应选取“短啄无柔毛者”。而蚕的选种应“收取茧种,必取居簇中者,近上则丝薄,近地则子不多。”

  16世纪末,张谦德在《硃砂鱼谱》一书中提到金鱼选种时说:“蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一、二,并作两、三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具。”

  《金鱼图谱》的作者句曲山农认为,用来交配的雌雄金鱼,不仅要选择符合人类需要的优良性状的个体,而且要选择雌雄双方的性状相一致的个体。他说:“咬子时,雄鱼须择佳品,与雌鱼色类大小相称。”这很合乎现代遗传学的基本理论。不少的史料表明,金鱼各个品种的形成,是我国人民对金鱼变异进行长期、大量选择的结果。

  此外,清代的康熙皇帝爱新觉罗玄烨在他的《几暇格物编·御稻米》一书中,也详细地记载了利用可遗传的突变,通过人工培育成早熟水稻的全过程。

  在长期的生产实践中,我们的祖先还很早就注意到杂种优势的利用。远在春秋时代的《楚辞·九叹》一书中,便有了“马母驴父,生子曰赢”,即马驴杂交产生骡的记载。《齐民要术·养马篇》中对马和驴杂交产生的骡,已作了性状的描述。认为马和驴杂交,能否产生后代和后代的强弱受遗传性支配。该书还描述了“以马覆驴所生骡者,形容壮大,弥复胜马”的杂种优势现象。

  对杂种优势利用最突出的一个例子,是明代关于家蚕杂交和杂种优势利用的工作。宋应星在《天工开物·乃服篇》中,记载了“凡茧色唯黄白二种,……若将白雄配黄雌,则其嗣变成褐茧”。“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种,此,一异也。”。这里的所谓“早雄”是指一化性雄蛾,“晚雌”是指二化性雌蛾。“幻”是变化的意思。“幻出嘉种”即变化产生了优良蚕种。这是中国,也是世界上最早关于家蚕杂交育种的记载。它比欧洲家蚕杂交之事(始见于18世纪),至少要早100多年。

  不仅如此,先民们在积累大量经验的基础上,还进一步探究了杂种优势的机理。发现于清代乾隆的抄本《鸡谱》(1787年)中,表明杂种优势的好处是能“补其不足”,千百知雏皆易也,安能知三配也。三配者,有头嘴之配;有羽毛之配;有厚薄之配。其妙补不足,去其有余,方能得其中和也。世俗不知,得一佳者知雄,必欲寻其原窝之雌,以为得配。而却不知鸡之生相,岂能得十全之美乎,必有缺欠之处,太凡原窝之雌,必然同气相类,彼此相缺皆同,安能补其不足,去其有余者耶。”

  英国生物学家达尔文(C.Darwin,1809~1882)对中国古代人民在人工选择及物种变异等理论和实践方面所作的先驱工作,给予了高度的评价。他在《物种起源》(1859)、《动物和植物在家养下的变异》(1868)和《人类由来与性选择》(1871)等著作中,在谈到蚕、兔、猪、金鱼、鸡、鸽、绵羊以及竹、杏、桃、牡丹、水稻、小麦等动物和植物的时候,特别把注意力转向我国,并反复地引用与论证有关我国的资料。(仅在前述的达尔文三大著作中,就有100多条来自中国的资料,其中有1/4以上直接引自中国古代学者的著作。)

  达尔文还有根据地指出,这些家养动、植物及其许多人工变种,已在不同的时期相继引入到欧洲以至全世界。他在《物种起源》之巨著中,写道:“如果以为选择原理是近代的发现,那就未免和事实相差太远。在一部古代的中国百科全书中,已经有了关于选择原理的明确叙述。

  [注:达尔文著作中多次提到的《古代中国百科全书》,我国学者潘吉星曾进行专门考证后认为:《古代中国百科全书》决非某一中国人的某一著作,它是许多著作的化身。首先,它有时被指定为李时珍的(518-1593)的《本草纲目》(1596),有时是贾思勰的《齐民要术》(533-544)。]

  达尔文在指出中国人最早饲养金鱼这一事实后,对我国古代养鱼的方法给予了近代科学的论述。他在《动物和植物在家养下的变异》一书中写道:“……中国人正好会隔离任何种类的偶然变种,并且从其中找出对象,让他们交配。所以可以预料,在新品种的形成方面曾大量进行过选择;而且事实也确系如此。

  达尔文在《动物和植物在家养下的变异》一书中还写道:“在前一世纪,‘耶稣会会员们’出版了一部有关中国的巨大著作,这一著作主要是根据古代中国百科全书编成的。关于绵羊,据说‘改良它们的品种在于特别细心地选择那些预定作为繁殖之用的羊羔,给予它们丰富的营养,保持羊群的隔离’。中国人对于各种植物和果树也应用了同样的原理。皇帝上谕劝告人们选择显著大型的种子,甚至皇帝还自己亲手进行选择,因为据说御米、即皇家的米,是往昔康熙皇帝在一块田地里注意到的,于是被保存下来了,并且在御花园中进行栽培。此后,由于这是能够在长城以北生长的唯一品种的水稻,所以便成为很有价值的了。甚至关于花卉植物,按照中国传统,牡丹的栽培已经有1400年了,并且育成了200到300个变种。”

  纵观中国几千年的文明史,毫无疑问,在浩瀚的古籍中,有着关于生物遗传和变异等方面极为丰富的文献资料,记载着我们祖先在这一方面的许多具有先驱作用的工作和卓越的认识。这些认识,或者拥有可靠的史料,或者先于欧美各国。

  但同时,我们也应该清楚地看到,中国古代的先民们在长期生活和生产实践中,所积累的大量关于遗传和变异的实证知识,更多地局限于直观的现象描述和肤浅的感性认识,停留在简单的思辨性臆测和推理之中,对于生物遗传和变异现象的认识是很朴素的。由于缺乏在理性观念的指导下,进行专门的、系统性的实验研究,因此并没有形成较为完整的、具有分析归纳特点的现代遗传学理论。

  现代遗传学是以孟德尔(G.Mendel,1822~1884)为代表的欧美科学家从19世纪起,在通过大量实验研究的基础上发展起来的。直到20世纪初期,随着早期留学西方并接受科学教育的中国学子陆续学成回国,西方的现代遗传学理论才开始逐渐传入中国。

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