分子醫學(2): 摩爾根的「蠅室」里到底發生了什麼?
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摩爾根是一個天才的生物學家。關於這一點,可以追溯一下他的人生經歷...
史料是這樣介紹的:
摩爾根出生在一個豪門貴族的家裡。在他之前,摩爾根家族出過外交官、律師、軍人、議員和政府官員等等,卻從來沒有出過一個科學家。
奇特的是,摩爾根小時候好像天生就對大自然中的一切都充滿了好奇心。
他最喜歡到野外去捕蝴蝶、捉蟲子、掏鳥窩和採集奇形怪狀、色彩斑斕的石頭。
他喜歡仔細觀察昆蟲是如何採食、如何築巢。有時他還會把捕捉到的蟲、鳥帶回家去解剖,看看它們身體內部的構造。
用他自己日後所創造的遺傳學術名詞來形容的話,他是摩爾根家族中的「突變基因」。
長大後的摩爾根毫無意外地成為了一名生物學家。
1900年,孟德爾逝世16年後,他的遺傳學說被人們重新發現和推崇。
不知是否冥冥之中收到了某種召喚,摩爾根自此開始涉足遺傳學領域。
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小一時空 編輯.圖片源自網路
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在他那著名的「蠅室」里,放著培養果蠅的幾千個牛奶罐。
他用果蠅進行誘發突變的實驗。
當他第一次從一堆紅眼果蠅中發現一個奇特的雄蠅,它的眼睛不像同胞姊妹那樣是紅色,而是白色的時候。他知道他叩響了基因遺傳的大門,那隻突變體的白眼果蠅也註定成為了科學史上最著名的昆蟲。
據說那隻白眼雄果蠅長得很虛弱。摩爾根極為珍惜這隻果蠅,將它裝在瓶子里,睡覺時放在身旁,白天又帶回實驗室。終於它同一隻正常的紅眼雌蠅交配以後才死去,留下了突變基因,以後繁衍成一個大家系。
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小一時空 編輯.圖片源自網路
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此家系子一代全是紅眼的,顯然紅對白來說,表現為顯性,正合孟德爾的實驗結果,摩爾根喜出望外。
他又使子一代交配,結果發現了子二代中的紅、白果蠅的比例正好是3:1,這也正好與孟德爾研究結果相符。
摩爾根下一步最感興趣的問題是:
動物到底是怎樣遺傳的?孟德爾的遺傳因子究竟在哪裡?
他進一步觀察,又有了一個重要的發現:
他發現子二代的白眼果蠅全是雄性,這說明性狀(白)的和性別(雄)的因子是連鎖在一起的。
性狀遺傳隨性別不同而有所差異,這是孟德爾雌雄同株的豌豆不可能表現的新現象,但這使摩爾根聯想到在那之前生物學界取得突破性成果的"性染色體研究"。
"1891年後亨金(H.Henking)發現並命名半翅目昆蟲精巢細胞中含異染色質的X染色體;
1902年麥克隆(C.E.Mc Clung)將該染色體與昆蟲性別相聯繫;
威爾遜(1905年)研究半翅目和直翅目昆蟲,認為性別由性染色體決定,特別是史蒂文斯(N.M.Stevens)發現果蠅性別決定機制。......"
摩爾根運用這些細胞學成果,幾乎可以斷言上述基因位於 X 染色體上。
更重要的是,細胞分裂時,染色體先由一變二,可見能夠遺傳性狀,性別的基因就在染色體上,它通過細胞分裂一代代地傳下去。
在遺傳學這是第一次將一個具體的基因與一個特定的染色體聯繫起來。
......
摩爾根和他的合作者們經過後續不斷的探索,最終用大量實驗確實認了染色體就是基因的神秘家園。
……
在接下來的研究中,摩爾根和他的學生還推算出了各種基因在染色體上的位置,並畫出了果蠅的4對染色體上的基因所排列的位置圖。
基因學說從此誕生了,在緊接下來的歲月中,各類和基因,遺傳相關的重大發現接踵而至,成為20世紀最為活躍的研究領域。
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小一時空 編輯.圖片源自網路
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為此,摩爾根榮獲了1933年諾貝爾生理學及醫學獎。
相比孟德爾,摩爾根是幸運的。
當然,更幸運的是,科學在不斷發展著,為人類做出越來越多的貢獻……
不知道當摩爾根站在領獎台上,孟德爾在天之靈是否能感知他的這位』轉世靈童』...
慶幸著真是因為他的傳承和努力,自己的時代終於到來了...!
小一時空 編輯.圖片源自網路
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摩爾根終於給孟德爾的遺傳因子找到了家園:染色體。
可以看看摩爾根染色體遺傳學說的經典概要:
1) 遺傳因子位於染色體上,並稱這些因子為基因。
2) 染色體存在於細胞核中,在細胞期(細胞不分裂的時期),它以染色質的狀態存在;在細胞分裂時,成為短粗的桿狀結構,稱為染色體(因為它染色較深)。
3) 在細胞核中含有進一步發育所必需的所有信息,它決定細胞將發育成為何種生物個體。
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(頭條號: 小一時空 編輯。圖片及史料源自網路)


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※詩情畫意:一顧傾人城 ,再顧傾人國(描寫女子的最美古詩詞)
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