登陆注册
29376000000004

第4章 摩尔根的发现

只要稍加注意,就会很容易发现,在腐烂的苹果周围,经常有一些芝麻粒大小的像苍蝇形状的小虫飞来飞去,这就是果蝇。虽然,很少有人留心它们的存在,可是你知道吗,这些长着红眼睛或白眼睛的果蝇却和摩尔根的成就息息相关,使他成为基因实验研究事业的开创者。

作为遗传学先驱的摩尔根是20世纪最著名的美国科学家之一。说来也巧,就在遗传学之父孟德尔发表其研究成果的第二年,也就是1866年,摩尔根出生了,这似乎预示着摩尔根将成为继孟德尔之后的又一位遗传学巨人。

和孟德尔不同的是,摩尔根出身名门,其父曾担任美国驻外领事,叔叔是美国联邦军的将军,母亲的祖父是美国国歌的作者。摩尔根从小喜欢在乡村和山区游玩,对五彩缤纷的大自然感到好奇。他经常自己制作动植物标本,还收集了不少化石。看来摩尔根生来就有与动植物打交道的天性,这或许也是他后来致力于该领域的研究并取得巨大成就的原因之一。

1886年摩尔根进入霍普金斯大学研究自然史并攻读博士学位。在导师布鲁克斯的指导下,摩尔根主要从事动物形态学方面的研究。布鲁克斯虽然是一位生物形态学教师,但他深知生物学内各分支学科之间的相互关系,并向摩尔根指出遗传学上还存在着大量有待研究的问题,这对摩尔根后来从事遗传学研究产生了重要影响。

1890年摩尔根以优异的成绩获得博士学位,并发表了论文《论海蜘蛛》。之后,摩尔根任布莱恩莫尔学院动物学教授,其间对他改革生物学研究方法,由传统的描述法转向实验法产生了深刻影响。1904年,摩尔根开始担任哥伦比亚大学实验动物学教授,并利用休假时间到斯坦福大学研究遗传学和胚胎学。1928年,他应聘到加利福尼亚理工学院筹建生物系。在那里他建立了一个现代化的生物系,此后一直留在加州理工学院任教直至逝世。

摩尔根喜欢追求真理,最初他不太相信孟德尔的遗传理论,对染色体学说也持怀疑态度,认为缺少实验证据。当时他对孟德尔的假说是这样评价的:“在流行的孟德尔理论解释中,性状一下子变为基因,一个因子解释不了的现象,就添上一个变为两个因子,再不够又添一个变为三个因子。这种对于简单模式的过分推崇是会失去获取正确理解的机会的。他一直琢磨着自己动手设计一个实验,看看生物遗传与染色体到底有什么关系,基因又是怎么回事。

用什么生物作研究材料呢?这是个关键问题。材料选对了,就等于实验成功了一半。腐烂水果周围嗡嗡飞舞的果蝇吸引了他的注意力。

摩尔根为什么选择果蝇作为实验材料呢?因为果蝇个体小,比较容易在实验室内培养;繁殖速度快,在短时间内就可以得到许多后代(果蝇从出生到性成熟只需10天时间,一年可繁殖30代);果蝇的体细胞的细胞核中只有8条染色体,数目少,这使得果蝇的遗传特征易于观察,是研究遗传规律的理想材料。

1910年4月的一天,摩尔根在培养瓶中,发现了一只罕见的白眼睛雄性果蝇。一般果蝇的眼睛是红色的,这只白眼果蝇引起了摩尔根的好奇。他立即决定,用这只白眼雄性果蝇与另外一只没有交配过的红眼雌果蝇进行交配,结果子代的果蝇都是红眼睛。

但是,将第二代红眼果蝇相互间进行交配,孵育出的第三代果蝇,有的是红眼睛,有的是白眼睛。奇怪的是,第三代白眼睛果蝇全是雄性,红眼睛的果蝇中则既有雄性,也有雌性。

摩尔根将第三代白眼睛雄性果蝇与红眼雌性果蝇交配,结果第四代果蝇白眼与红眼的比例各占一半,而且无论是红眼或白眼果蝇,雄性与雌性各占一半。

这些现象给摩尔根极大的启示。看来,红眼睛或白眼睛这种遗传性状,与性别有密切关系。他认为,果蝇细胞核内的4对染色体中,有一对与性别有关,他将这一对称为“性染色体”。雌蝇的性染色体是两条棒状的,称为XX;而雄蝇的性染色体称为XY,其中只有一条是棒状的。

既然白眼睛性状与性别有关,那么控制白眼睛性状的基因,一定与X性染色体之间有某种内在的联系。由此,摩尔根相信,X染色体上携带着许多相互分离的基因。他和他的同事们还认为,基因呈直线排列,每个基因在染色体上有它的具体位置,并且可以绘出一张基因图。

1915年,摩尔根和他的同事及学生们出版了一部划时代的著作《孟德尔式遗传学机制》。1927~1931年,他担任了美国科学院的主席。由于他发现了果蝇的遗传机制,1933年荣获诺贝尔生理学和医学奖。

有谁能想到,小小的果蝇竟然具有如此重要的科研价值。

同类推荐
  • 探索未知-反思数学

    探索未知-反思数学

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 新课程百科知识——影视天地

    新课程百科知识——影视天地

    本书讲述了电影艺术与电视艺术,具体包括电影的诞生与种类,电视的发明与种类。
  • 小学生最想知道的100个为什么——自然的秘密

    小学生最想知道的100个为什么——自然的秘密

    天空为什么是蓝色的?水是什么颜色?鹦鹉知道自己在说什么吗?这些看似普通又不平常的问题,直到现在,它依然是个最常被人们提起的问题。丛书选材自报纸科学专栏的诸期内容。涵盖物理、天文、生物等诸多学科,除了回答问题,还有相应的科学阐释,配合著名漫画家的插画,非常经典的科普童书。
  • 数学教学的趣味现象设计

    数学教学的趣味现象设计

    《最新学校与教育系列丛书:数学教学的趣味题型设计》针对学生在学习数学中出现的问题,针对数学教学的趣味题型设计,有步骤、有梯度地引导学生学会从不同的角度去分析问题和解答题目,增强学生“举一反三”的意识,《最新学校与教育系列丛书:数学教学的趣味题型设计》激发学生学习数学的兴趣,增强学生学好数学的信心。
  • 科学伴你行-科技双雄

    科学伴你行-科技双雄

    本书介绍了科技上的伟大人物,他们的光辉事迹,用平实的语言慢慢说起,极具教育意义。
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 红马

    红马

    甫跃辉,1984年生,云南保山施甸县人,复旦大学首届文学写作专业小说方向研究生毕业,师从作家王安忆。在《人民文学》《大家》《花城》《中国作家》《青年文学》《上海文学》《长城》等文学期刊发表中国短篇小说。获得2009年度“中环”杯《上海文学》短篇小说新人奖。
  • 你是心间浩荡

    你是心间浩荡

    近来京圈出了个小八卦,林家少爷即将迎来一位后妈和后妈带来的拖油瓶妹妹。为求证这一消息的真实性,林杞被发小们拖去酒吧轮番灌酒,三巡过后林杞的嘴总算给撬开了。“林少,你爸真的再娶了?”林杞悲痛地点了点头。“你真的要有个妹妹了?“林杞再次悲痛地点点头,还不等下一个出声林杞就把手里地酒瓶往桌上狠狠一放,右脚踩上桌子:”我林小爷把话放这,等我那劳什子妹妹来了,看我怎么整她!都不许拦我!!!“林杞说完看见众人配合地点点头终于满足地倒下了。————后来某聚会上,林杞怒气冲冲地奔向被一帮子老?同龄发小?男人包围的妹妹:”不许和我妹妹握手!“”离我妹妹远点!”笑什么笑!我妹妹可不吃你们这套。“再后来林杞看着自家妹妹被江·老狗·骗走,敢怒不敢言只能咬着小手绢默默垂泪。轻松治愈希望给你们带来快乐呀
  • 皇夫山泉万顷田

    皇夫山泉万顷田

    农夫?太平凡了吧,来个皇子阿哥吧,最好外表酷酷的,内心萌萌的。山泉?这个我喜欢。有点田?笑话,姐要万顷良田。穿越前女屌丝,女汉子,穿越后白富美,女神,通通不是梦。凭什么?因为我有生化药水呀。还等什么呢,来吧。一起经商种田,一起花前月下。
  • 文学研究会与中国现代文学制度

    文学研究会与中国现代文学制度

    本书吸取了当今文学制度研究的最新成果,并卓有成效地将其运用到对中国现代文学史上的“文学研究会”的考察中,分别从“文学研究会的文学社团组织制度”、“文学研究会的职业作家创作制度”、“文学研究会的编辑体制与传播制度”、“文学研究会的文学论争与批评制度”等几方面对“文学研究会”的制度体系进行了探讨,为文学社团研究提供了一个新的视角;一些为传统文本研究、作家研究、审美研究所忽视的材料,也得到了充分的重视,对拓宽与加深我们对中国现代文学的理解具有启示意义。
  • 西游之五界末世

    西游之五界末世

    师徒四人和白龙马的前世今生,在去取经之前他们都经历了什么?悟空“我乃齐天大圣,谁能奈我何?”
  • 长咸界

    长咸界

    这是一个被遗忘的世界,是它充满了‘腐朽’的味道还是‘欲望’蒙蔽了世人的眼睛……这里没有绚丽的魔法斗气,却拥有着千奇的武魂印……一个丧失五年记忆的少年,一步步的走向巅峰,太多了真相需要他用拳头去揭开……一句话点醒了‘沉睡’中的巨龙……
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 仙体种魔

    仙体种魔

    大道五十,天衍四十九,独留一线生机。千年修行,成就大罗金仙不死不灭之体,却没想是为他魔作嫁衣裳。林夕自爆之下,无意觅得那一线生机,来到华夏一刚被打死的少年身上
  • 我真的会打怪升级

    我真的会打怪升级

    别人打怪,险些被杀。陆天打怪,不仅升级,还掉装备!身份卑微?身份是个屁!实力,才是唯一。且看拥有通神塔之后,陆天打怪升级,实力逆转。