登陆注册
7174900000004

第4章 摩尔根创立基因学说

美国着名的遗传学家摩尔根是一位脚踏实地的科学家,他在研究染色体在遗体中的作用方面取得了非凡的成就。摩尔根于1933年被授予诺贝尔生理学及医学奖。

摩尔根1866年出生于一个名门之家。他出生那年,恰逢孟德尔发表了自己那篇划时代的遗传学之作《植物的杂交试验》。优越的家庭条件,使摩耳根的兴趣爱好得到充分发挥。对动物,摩尔根也想了解它们生长的秘密。有一个时期,他对猫和狗怎样生小猫、小狗发生了兴趣,总是盯着它们。一次,他捉了一只耗子,把它养在抽屉里,目的是想看看小耗子是怎样生下来的。

摩尔根小学毕业后,当地教堂的牧师提醒他父亲说,这孩子对自然界的东西有着其他孩子比不上的洞察力,一定要送他进一所好些的学校学习。父亲接受了牧师的建议,把摩尔根送进州立学院的预科部。两年后,摩尔根转入州立学院本科学习。他爱好动物学,但学院没有这方面的专门课程。于是,学院特地为他开设动物学课程。摩尔根兴趣所在,自然发奋学习,成绩优秀。1866年,他获得动物学学士学位。

对于摩尔根来说,在州立学院获得的动物学方面的学识,当然是不满足的。之后,他去霍普金斯大学深造。在一些着名教授的指导下,他攻读普通生物学、生理学、解剖学、形态学、胚胎学。1890年,他的博士论文《论海洋蜘蛛》被通过,从而获得了动物生物学博士学位,当时他才24岁。第二年,他到布来恩莫尔学院任教。

当时,美国着名的生物学家们正在争论着一个重大的问题:支配胚胎细胞变异的,究竟是内在的(即遗传的)因素,还是外在的(即环境的)因素。

作为一个生物学研究者,摩尔根当然对这个问题很感兴趣。不过他认为,用推理和思辩的方法,不能很好地解决这个争论问题,重要的是进行实验。只有通过实验,才能得出可靠的和严密的结论。于是,他进行了大量的实验。

他首先研究海胆(生活在海底的一种棘皮动物)和蛞蝓(一种软体动物,也叫鼻涕虫或蜒蚰)卵的受精作用,并且探索不同的盐溶液和重力或无重力对海胆、软体动物和多骨鱼的卵的正常生长过程的影响,接着,又实验不同浓度的锂的氯化物在不同阶段上对胚胎的损伤。

经过反复实验,摩尔根发现,尽管各种物质障碍能引起这些动物胚胎发育过程的改变,但是胚胎还是显示出要达到它既定目标的迹象。据此,他于1902年初发表了一系列论文,指出环境的影响可以在一定程度上制约胚胎的发育过程,但是决定发育结果的根本因素,还是在于胚胎本身。

1900年,摩尔根到哥伦比亚大学动物系任教。当时,生物学家们正在争论另一个问题:决定性别的因素是什么。一些生物学家认为,环境是决定性别的因素,也即是胚胎的性别,取决于发育过程中受到的温度及能得到的养料数量。他们的根据是,自然界中的许多动物尤其是昆虫,由于环境条件的不同,会引起性别比率的变化。而另一些生物学家却认为,性别主要是在受精的时刻,甚至在这以前,由卵子、精子或两者兼有的内在因素决定的。他们强调的是遗传在性别方面的决定作用。

摩尔根对这个问题也很感兴趣。他在实验的基础上于1903年发表了一篇关于性别决定问题的评论文章。文章指出,目前生物学家们对这个问题所持的证据并不充分。双方仅仅解释了在大多数物种中所发现的1:1的性别比率。但是,自然界中存在着一些特殊的性别现象,如单性生殖、雌雄同体、性别反转等等。正确的性别决定理论,应该既能解释通常具有1:1的性别比率,又能解释上述特殊的性别现象。因此,要解决这个问题,还必须做大量的实验。

摩尔根是这样说,也是这样做的。1908年,他开始养殖果蝇。这是一种容易饲养、生活周期短(约两星期)、突变性多、唾腺染色体大的昆虫,它适宜于用作遗传学等学科上的实验材料。两年后,他在一只培养瓶里偶然发现,有的雄蝇的身上,出现了一个细小而明晰的变异:一般果蝇的眼睛都是红的,而这只却是白色的!

“怎么会是白色的呢?”摩尔根觉得很奇怪。他让这只白眼腈的果蝇与红眼睛的交配,结果繁殖下来的果蝇都是红眼睛的;而让这些繁殖下来的红眼睛的再进行兄妹交配,下一代中又出现了白眼睛的。尤其使他感到惊奇的是,这些白眼睛的果蝇,绝大多数是雄性的。

摩尔根据此作出结论:红眼和白眼果蝇的出现,是由它们的遗传因子所决定的:这种特性总是同细胞中决定性别的成分联系在一起,染色体实际上是遗传因子的真正携带者。他把这种现象称为:“性环连”,也即是性染色体上的基因(指存在于细胞内有自体繁殖能力的遗传单位)所表现的特殊遗传现象。

1910年初,摩尔根同他的助手一起,在哥伦比亚大学建立了一所实验室,专门从事对果蝇的研究。在这之前,奥地利的遗传学家孟德尔曾根据豌豆杂交试验的结果,于1865年发表了植物杂交试验》的论文,提出了遗传单位(即基因)的概念,并且阐明了它的遗传规律。但是,他所说的基因同染色体之间的关系,纯粹是推理性的,没有人能看到基因。现在,摩尔根和他的同事们,却找到了检验这种推论的方法。

1911年,摩尔根的一名助手首次绘制出了果蝇性别环连基因遗传图。在摩尔根的主持下,后来其他基因的位置也被确定下来,证明基因是成直线排列的。这样,摩尔根就成功地创立了基因学说。

在哥伦比亚大学的果蝇实验室里,摩尔根是受到他助手信赖和尊敬的长者。他非常民主地领导这个实验室,让每个人的聪明才智充分发挥出来。每当有人提出一种新的见解,摩尔根就让大家自由讨论,以致很难确定哪个观点是谁最先提出来的。他既是大家的老师,又是大家的朋友。在研究资金缺乏的时候,摩尔根就毫不犹豫地自己掏腰包,支付助手们的工资。

1924年,摩尔根离开哥伦比亚大学,去加利福尼亚工学院建立生物学专业。在他的主持下,四年后创设了一所生物科学实验院。这是当时世界上惟一的研究遗传学并有着高度成就的科学中心。

1927-1931年,摩尔根荣任美国科学院院长。1932年,他在纽约主持了第六届国际遗传学大会。这次大会,实际上是摩尔根学术成就的研讨会。次年,他获得了诺贝尔生理学及医学奖金。摩尔根是个非常谦虚的科学家。他认为自己的成就离不开助手们的支持和帮助,因此和他们分享了这笔奖金,并且供给他们的子女上学。

摩尔根留给后人的,不仅仅是基因学说。在实验方法方面,他首先把定量分析方法应用于解决生物学问题,从而促使遗传学有了飞跃的发展,并且为现代新兴的一门学科——遗传工程奠定了基础。

同类推荐
  • 明末大奸臣

    明末大奸臣

    铁骑绕江山,国破山河碎天子守国门,臣子死社稷明末年间,山河飘零动荡,内有贪官污吏祸国殃民,外有女真肆虐辽东。今朝生为明臣,君不负我,定以死守忠节,君若负我,那天翻地覆又如何。望着这片血色的天空,王宿喊出了自己的誓言。ps:书友群:四一五、八八九、三二三都加进来吧,大家一起聊聊书的剧情
  • 新兴帝国

    新兴帝国

    孤儿龙宇轩是公元4550年银河联邦新人类计划的唯一例成功者,在被装上智能芯片时意外穿越到了1885年的南洋。看龙宇轩如何在这个世界战乱分飞的世界打造一个远离战火的新兴帝国。本文故事人名纯属虚构,如有雷同。纯属巧合。
  • 中国历代帝王陵墓之谜(一)

    中国历代帝王陵墓之谜(一)

    本书向读者解剖了笼罩在陵寝上的谜团。内容有:曾侯乙墓之谜、秦始皇陵墓之谜、中山靖王刘胜墓之谜、汉武帝茂陵之谜等。
  • 明末之枪创帝国

    明末之枪创帝国

    拥有最强大脑能造各种枪的周昊带着一箱子现代枪穿越到了明末。多尔衮率数万铁骑从关外杀入中原,想一举统一中国;西洋鬼子凭着船坚炮厉四处扩张殖民地,掠夺黄金;落后的俄罗斯在彼得大帝的率领下吞并整个西伯利亚,这个时代,世界都在疯狂。风雨飘摇的南明偏安江左,周昊提着这口箱子走近了南明的京城南京,他发誓要改变历史,建立一个空前绝后的帝国。开疆拓土,攻城掠地,权谋斗争,热血争霸。
  • 大宋恩仇录之三国风云

    大宋恩仇录之三国风云

    掌权江湖,阅尽风流,慨揽大宋、西夏、北辽三国风云。
热门推荐
  • 都市之永恒神话

    都市之永恒神话

    不一样的异能用途,不一样的发展方向,一样的都市爽文元素!喜欢都市异能爽文的请进!这里有喜闻乐见的装逼打脸!这里有铁血忠诚的军人!这里有能交出后背的生死兄弟!这里……
  • 潜伏在校花身边

    潜伏在校花身边

    东柏是一个身手不凡的年轻人,他接受了一个任务,潜伏到络城高中暗中保护一个校花级的女生。不久之后校园命案发生,死者是另一位校花,也随即牵扯出了一系列的恩怨情仇。东柏的人生,也面临着跟多的未知....
  • 学渣别惹我

    学渣别惹我

    骄傲校花学霸顾桉晴和中二病校草学渣程羽辉天生就是一对冤家。他们非常相似,外表冰冷,内心暴躁,占有欲极强。唯一的不同就是成绩。”你别来烦我!“”你也别来烦我!""明明是你先来烦我的好吗?““胡说八道什么?””行了不理你了。“”我也不理你了。“”你这个人!“”我怎么了?““......”
  • 震古寰宇

    震古寰宇

    七国大乱,战火频仍;在这人口指数明显下滑的年代,“帝仙”晏楚如何抱得美人归,不对,是抱得美人们归……本书已完结,新书《制圉(yv)》11月27日更新
  • 紫颜陌殇

    紫颜陌殇

    创世女神被最信任的人背叛继而坠入异世轮回,为了寻找身世之谜与真相,她决定变强,踏上修炼灵力之路。而在这条修炼之路上,认识了许多朋友,经历了许多生死,更因为那次坠崖意外,得到地球上最新发明智能1号,从而改变了魔幻大陆上的文明发展史,创造了一段又一段的辉煌传奇!(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 公子,奴家知错了

    公子,奴家知错了

    “怎么,你把我吃干抹净了就这么走了本公子还有何颜面?”他将她压在树干上,邪魅而又带着威胁地逼视着她,问道。所谓人情债肉来还,那肉债该怎么还,公子答曰:“继续肉还。”于是河边小树林,某地密室,甚至是某人的洞房花烛夜都会留下某两人叠罗汉的小身影。
  • 这山这水这人

    这山这水这人

    采访的艰辛,写作的甘苦,发表的快慰,读者的反馈,获奖的惊喜……我们不是都曾经历过吗?借读他的作品来谈自己的感受,并有机会用这种感受来感染别人,那不也是一件很快乐的事吗?
  • 等雨停

    等雨停

    写女孩与男孩哭泣时,沉痛与揪心阻止我修改第三遍,他们几乎哀求道,这已经够了;写男人和女孩斗嘴时,冤家和好戏拍拍我的肩膀笑着说,泡杯奶茶边喝边坐着看才有意思;写男人和女人激情时,血脉和荷尔蒙胁迫着我的心脏说,这种美好而神圣的画面,却处在幻想的矛盾中;写杀手和流浪歌手的信任时,画舫与危机蹲在地下通道议论着,雨后的旋律与光风哪个更美;读完这篇小说后,过去、现在与未来肩并肩、手牵手,站在舞台上,为你的人生鼓掌。
  • 斗战魔师

    斗战魔师

    斗战士,一剑之间,尘土飞扬。魔师,一念之间,水容火消。化龙,一化而成,横跨帝国。恩情,一心念始,度成所有。琴音,十指挥动,万度不变。世界天才赛,颠簸而滑稽,孩童心终始成,添上一笔浓彩。轩辕为龙族,化身为龙盘旋整个魔炎城。为它守护,为它添彩。族群千般变,度过一波波,怀着轩辕火,走是农历色彩。碎去土心力,改变质变化,回望那一笔一笔添彩。
  • 都市护花高手

    都市护花高手

    孱弱少年沈枫离奇被白发老头带走,再回来后竟然一身深不可测的功夫,从此无往不利。谁知竟然卷入一场惊天的阴谋中,凭借神秘的功夫,他一次次避开危机,获得众多美女青睐。巧妙地周旋在众多各异的美女中,他要怎样突破重重阻碍,寻找真相,抱得美人归?