基因学说奠基人摩尔根(3)


  摩尔根-研究经历
  果蝇在1910年5月,在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。摩尔根把它带回家中,把它放在床边的一只瓶子中,白天把它带回实验室,不久他把这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配,在下一代果蝇中产生了全是红眼的果蝇,一共是1240只。后来摩尔根让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配。却在其后代中得到一半是红眼、一半是白眼的雄果蝇,而雌果蝇中却没有白眼,全部雌性都长有正常的红眼睛。摩尔根对此现象如何解释呢?他说:“眼睛的颜色基因(R)与性别决定的基因是结在一起的,即在X染色体上。”或者像我们现在所说那样是链锁的,那样得到一条既带有白眼基因的X染色体,又有一条Y染色体的话,即发育为白眼雄果蝇。
  摩尔根及其同事、学生用果蝇做实验材料。到1925年已经在这个小生物身上发现它有四对染色体,并鉴定了约100个不同的基因。并且由交配试验而确定链锁的程度,可以用来测量染色体上基因间的距离。1911年他提出了“染色体遗传理论”。果蝇给摩尔根的研究带来如此巨大的成功,以致后来有人说这种果蝇是上帝专门为摩尔根创造的。摩尔根发现,代表生物遗传秘密的基因的确存在于生殖细胞的染色体上。而且,他还发现,基因在每条染色体内是直线排列的。
  染色体可以自由组合,而排在一条染色体上的基因是不能自由组合的。摩尔根把这种特点称为基因的“连锁”。摩尔根在长期的试验中发现,由于同源染色体的断离与结合,而产生了基因的互相交换。不过交换的情况很少,只占1%。连锁和交换定律,是摩尔根发现的遗传第三定律。他于20世纪20年代创立了著名的基因学说,揭示了基因是组成染色体的遗传单位,它能控制遗传性状的发育,也是突变、重组、交换的基本单位。但基因到底是由什么物质组成的?这在当时还是个谜。1933年,摩尔根获得诺贝尔生理医学奖。
  摩尔根-学术成就 染色体摩尔根毕生从事胚胎学和遗传学研究,在孟德尔定律的基础上,创立现代遗传学的“基因理论”。曾对多种生物(包括许多种海洋生物)和生物学问题进行研究;利用果蝇进行遗传学研究,发现了染色体是基因的载体,确立了伴性遗传规律。并发现位于同一染色体上的基因之间的连锁、交换和不分开等现象,建立了遗传学的第三定律——连锁交换定律。把400多种突变基因定位在染色体上,制成染色体图谱,即基因的连锁图。于1928年出版了《基因论》(TheTheoryoftheGene)专著,对基因这一遗传学基本概念进行了具体而明确的描述。
  他创立的基因理论实现了遗传学上的第一次理论综合。在胚胎学和进化论之间架设了遗传学桥梁,推动了细胞学的发展,并促使生物学研究从细胞水平向分子水平过渡,以及遗传学向生物学其它学科的渗透,为生物学实现新的大综合奠定了基础。此外,还荣获英国皇家学会授予的达尔文奖章(1924年)和科普勒奖章(1939年)。其作品涉及生物学的几个重要领域,主要有《进化与适应》、《实验胚胎学》和《胚胎学与遗传学》、《基因论》等。
  摩尔根-遗传巧合
  1865年的秋天,在奥地利布台恩自然科学协会的年会上,一位名叫格里格·约翰·孟德尔的修道士宣读了题为“植物杂交实验”的论文。他在论文中论述了生物遗传的规律,并提出了“遗传单位”(即今天所说的“遗传基因”)的概念。但与会者们对这位名不见经传的修道士提出的新理论并没有给予多少关注。同年的冬天,远在美国马里兰州的巴尔的摩举行了一场盛大的婚礼,新郎名叫查尔顿·摩尔根,新娘名叫埃伦·基·霍华德。婚后不久,埃伦就发现自己怀孕了。
  1866年,摩尔根夫妇的头一个孩子出生了(在美国肯塔基州列克星敦),起名叫托马斯·亨特·摩尔根。而孟德尔的论文也在这一年在杂志上公开发表,虽然依然无人喝彩。当时,没有谁会将发生在奥地利和美国的这两件事联系在一起,但几十年后,人们发现这似乎是一种事先安排好的巧合,一种探寻生命遗传规律的巧合。
  成名后的摩尔根常对好友说自己诞生于1865年:这一是因为他的母亲是在这一年的年底怀孕的,从一个生物学家的角度来说,一个新生命的诞生应从卵子受精算起;二是因为这一年孟德尔提出了关于遗传的基本定律,而摩尔根正是继承了孟德尔所开创的遗传学说,并将其发展成为现代经典遗传学理论。他好像就是为了接孟德尔的班而来到了这个世界。
  摩尔根-大事年谱
  摩尔根1866年9月25日出生于美国肯塔基州列克星敦。
  1886年毕业于肯塔基州立学院,获动物学学士学位;开始从事海洋生物的研究。
  1890年获美国约翰霍普金斯大学哲学博士学位。
  1891年任布林马尔学院生物学副教授。
  1894~1895年到意大利那不勒斯动物站工作十个月。
  1895年回到美国。
  1895~1902年集中研究实验胚胎学。
  1897~1945年任伍兹霍尔海洋实验室理事。
  1901~1904年在布莱恩·莫尔大学学习和工作。
  1903年开始研究进化论,着重研究遗传学和细胞学。
  l904年离开布林马尔学院,到哥伦比亚大学任实验动物学教授。
  1904~1928年在哥伦比亚大学任实验动物学教授。
  1908年养殖果蝇,并利用果蝇研究遗传学。
  1915~1928年以果蝇为实验材料,证明了染色体上的基因决定着生物性状,从而创立了基因理论。
  1928年到加利福尼亚工学院筹建第一个生物学系,并在该系任教。
  1933年获诺贝尔医学和生理学奖。
  1939年获英国皇家学会颁发的科普利(Copley)奖(科普勒奖章)。
  l945年12月4日于美国加利福尼亚州帕沙登纳(帕萨迪纳)病逝。
  摩尔根-主要著作
《基因论》一、进化论方面
  1、《进化与适应》(1903)。
  2、《进化理论的评论》(1916,1925年修订后改名《遗传与进化》)。
  二、遗传学方面
  1、《遗传和性别》(1913)。
  2、《孟德尔式遗传学机制》(1915,与A.H.斯特蒂文特,H.J.马勒和C.B.布里奇斯合作)。
  3、《基因论》(1926)。
  三、胚胎学方面
  1、《青蛙卵的发育:实验胚胎学引论》(1897)。
  2、《再生》(1901)。
  3、《实验动物学》(1907)。
  4、《实验胚胎学》(1927)。
  5、《胚胎学与遗传学》(1934)。
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