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第629章 摩尔根和孟德尔(第1页)

一九零三年,摩尔根被聘任为哥伦比亚大学实验动物学教授,开始进化和遗传方面的研究工作,他对孟德尔豌豆实验得出遗传因子分离定律、自由组合定律将信将疑,想通过动物实验进行证实。

因为之前摩尔根从事胚胎学研究,对老鼠比较熟悉,实验前几年,他和学生使用家鼠和野鼠杂交进行实验研究,可能是老鼠繁殖周期太长,繁殖效率太低,实验进行几年没有取得进展。

一九零八年,摩尔根开始使用果蝇作为实验材料。

果蝇饲养容易,一点点香蕉浆就可以当它们一天的口粮;果蝇繁殖力强,条件适宜的情况下,一天时间卵即可孵化出幼虫,两三天变成蛹,再过五天变为成虫,一年可以繁殖三十代以上;果蝇体形小,一只牛奶瓶就可以饲养几十只。

想要研究遗传,必须让实验动物有可以区分的特征,这些特征只能通过变异获得,经过两年漫长的实验,摩尔根终于获得一只变异的白眼雄果蝇,以前的培育出的果蝇都是红眼,白眼是第一次出现。

摩尔根激动万分,将这只宝贝果蝇放在单独的瓶子中饲养。每天晚上,摩尔根带着这只果蝇回家,睡觉时将实验瓶放在身边,白天又带着它去上班,生怕它出现意外情况。

在他的精心照料下,原本虚弱的白眼果蝇终于在与一只红眼雌性果蝇交配后才寿终正寝,将突变的基因留给了下一代果蝇,留给了苦心栽培它的摩尔根。

这只白眼雄果蝇的后代,十天后长大为果蝇成虫,全部都是红眼。

根据孟德尔的遗传理论推断,红眼是显性基因,白眼是隐性基因,只有只有染色体上对应的两个基因都是白眼基因,果蝇才会显现出白眼特征。

他用这些变异白眼雄果蝇基因的后代互相交配,产生第二代杂交果蝇。焦急地等待了十天,摩尔根得到了第二代杂交果蝇,其中有三千四百七十个红眼果蝇,七百八十二个白眼果蝇,大致符合四分之一的比例,证实了孟德尔的遗传定律。

后来,他让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配,却在其后代中得到雄果蝇全部是白眼,而雌果蝇中却没有白眼,全部雌性都长有正常的红眼睛。

由此摩尔根提出一种假说,果蝇眼睛的颜色基因与性别决定的基因是结合在一起的,即在X染色体上,或者就是两种基因有某种连锁效应,假如一条带有白眼基因的X染色体,又有一条有白眼基因的Y染色体,即发育为白眼雄果蝇。

后续他们又观察到果蝇多次变异特征,进行遗传学实验,都表现出相同的规律。

根据一系列的实验结论,一九一一年,摩尔根提出了“染色体遗传理论”。

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,并且,基因在每条染色体上是直线排列的。到一九二五年的时候,摩尔根已经发现果蝇有四对染色体,并鉴定出约一百个不同的基因。

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”。

他在长期的试验中发现,由于同源染色体的断离与结合,而产生了基因的自由组合。不过这种基因交换的情况很少,只占百分之一。

基因的连锁和互换是生物界的普遍现象,也是造成生物多样性的重要原因之一。

基因的连锁和交换定律,是摩尔根发现的遗传第三定律。

这条定律是摩尔根在遗传学领域的一大贡献,与孟德尔提出的基因分离定律、自由组合定律一道,被称为遗传学三大定律。

摩尔根由此创立了着名的基因学说,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。继孟德尔的豌豆实验后,摩尔根的果蝇实验,将生物遗传学研究又向前推进了一大步。

一九二八年,六十二岁的摩尔根受聘担任加州理工学院生物学部主任,将在哥伦比亚大学工作时的同事布里奇斯、斯图蒂文特和杜布赞斯基等人再次组织在一起,重建了一个遗传学研究中心,继续从事遗传学及发育,分化问题的研究。

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