登陆注册
6973400000004

第4章 摩尔根创立基因学说

美国著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。在一些著名教授的指导下,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,美国著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
  • 海豚王子历险记

    海豚王子历险记

    在浩淼烟波的大海中,有一个热爱和平的海豚王国,小王子乐乐和所有的居民一样,生活无忧无虑幸福快乐。可是乐乐太贪玩,不想学本领,认为自己是王子,不需要做任何事。就在他过生日那天,一直对海豚王国虎视眈眈的鲨鱼王国前来进犯,占领了海豚王国。乐乐对自己贪玩没学好本领,不能不能保卫自己的国家悔恨不已。他带领海龟老师、海狮大叔、剑鱼旗旗和大章鱼,决心到北冰洋找虎鲸旗云学艺,回来打败钢牙大王,夺回海豚王国。
  • 影响孩子一生的42个探险故事

    影响孩子一生的42个探险故事

    本书向大家展示了一系列惊心动魄的探险故事,同时也向读者打开了一扇扇新的探索大门。
  • 青少年应该知道的计算机

    青少年应该知道的计算机

    本书主要介绍计算机的构造、原理、应用等计算机硬件、软件的基础知识。
  • 悬而未决的军事之谜(学生最想知道的未解之谜)

    悬而未决的军事之谜(学生最想知道的未解之谜)

    《学生最想知道的未解之谜:悬而未决的军事之谜》编排体例合理:图文并茂,语言通俗易懂,可以满足青少年读者的求知欲,激发其探索“谜底”的兴趣。同时也可作为中小学教师进行科普教育的参考书,配合学校素质教育的目的,提高青少年素质与思想素质。
  • 写给孩子看的世界历史

    写给孩子看的世界历史

    《写给孩子看的世界历史(全译本)》内容介绍:你想象过原始人的小孩子怎样玩耍的吗?你相信埃及第一任国王美尼斯也有电话号码吗?你知道盛极一时的庞贝古城是如何神秘消失的吗?你想拥有改变世界的“魔针”和“魔粉”吗?……嘘!悄悄跟上“历史达人”希利尔,开始上下百万年的穿越之旅吧!《写给孩子看的世界历史(全译本)》的作者是V.M.希利尔。
热门推荐
  • 纵横超脱

    纵横超脱

    洪荒年间万族林立。弱小的人族位面里走出一位少年,一步一幻灭一拳一开合;踏足于九天之巅,超脱于天地之上!
  • 我们又说再见

    我们又说再见

    也许,有些人注定要活在回忆。每个人心底都藏着一个人,或许是与前任分手后忘不掉,或许是,藏着一个不可能的人。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 异形之邦

    异形之邦

    从蓝星人入侵以来,最后一批“蓝盾”军校毕业的学生罗杰,在一次袭击中罗杰得到了一种特殊能量体Vnzx但也没能逃脱被抓的命运,罗杰被迫关在休眠舱中休眠。罗杰苏醒后,出现了新的敌人,新的政权,在Vnzx的引导下罗杰走出了一条不平凡的路,最后罗杰发现这真正的敌人其实就是自己......
  • 特工逆天:邪王滚远点

    特工逆天:邪王滚远点

    她是二十一世纪的最强杀手组织的一等杀手【沫】,却被作战十几年的男友所害。她是雪莹大陆的夜家嫡系五小姐,本来可以享受万千宠爱,却因为天生是个废材而被父亲抛弃在无人过问的破屋里。而她变成她,看她怎么震惊天下人。。说她废材,拥有全世界最牛叉的十五根灵根。睁开你们的狗眼给老娘看看,说她无用,琴棋书画样样精通。说她丑陋,美得连京城第一美女弄来当穿鞋的都不配。他是离国的三皇子,装疯卖傻,丑陋至极。丑陋的外表下隐藏着倾城倾国的容貌,天下无人能敌的天赋。(除沫外)不屑于她人,却独独爱上了她。看他们如何逆转天下!
  • 风云独尊之风魂

    风云独尊之风魂

    一出生便体内缺风,不想因祸得福,得到宿命中的师傅的风魂,从此开始了传奇的历程。一次次和兄弟们冲向破困境,纵然一次次受伤,有兄弟,又何妨。为了心中的她,受伤又何妨。神鬼,兄弟,暗黑势力,我们来了。
  • 一次面试就成功!:当场打动面试官的100个职场智慧

    一次面试就成功!:当场打动面试官的100个职场智慧

    如何看待你的工作,如何规划你的人生,完全由你自己掌握:就如同如何看待半杯水,它是半满还是半空,决定权在你。
  • 怨灵缠身

    怨灵缠身

    都说大学生毕业找工作难,我原本以为自己撞了狗屎运,捡到一份好工作,却不想,上了班以后,我才发现难的不是大学生找工作,而是撞了狗屎运的我该如何保命......
  • 中国历代体育史话(大中国上下五千年)

    中国历代体育史话(大中国上下五千年)

    本书讲述了从原始时代体育的萌芽一直到清末我国体育的发展历程,体育文化的发展,体育项目的孕育,少数民族的体育,武术体育,养生体育,体育名人以及体育轶事,并配了数百幅生动的图片,使读者在了解中国古代体育史的同时扩大视野。
  • 女配逆袭之绝色女仙

    女配逆袭之绝色女仙

    一场穿越是人为还是意外?做为一个反派女配是否能摆脱原定的剧情?一路的陪伴,一路的守护。逆袭之路很难,前有女主等着,后有与她一样穿越女配虎视眈眈。夜若离;想要我命的人最后都会命丧我手。