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
  • 艺术故事总动员(青少年科普故事大本营第三季)

    艺术故事总动员(青少年科普故事大本营第三季)

    本书在第一章精选了不同时代、不同国家的著名艺术大师,通过对这些艺术家的传奇人生和艺术作品的介绍,让青少年朋友领略这些大师的个人魅力。
  • 这小子真懒(绿绿的吉祥三宝系列)

    这小子真懒(绿绿的吉祥三宝系列)

    绿绿老师有一个“超级懒学生”,外号就叫懒懒。不洗碗,不洗澡,衣服穿得乱七八糟;他说话慢得要命,吃饭慢吞吞,走路慢得像是怕踩死蚂蚁,干什么都很慢;他上课时从来都是趴着,像个没骨头的软体动物。懒懒就像四(3)班的盲肠,虽然他因为种种的缺点被同学嘲笑、排挤,可他却对任何人都无条件地宽容,发自内心地赞美,使大家意识到他是不可或缺的;尽管家里生活条件不好,身上的难题一大堆,可懒懒依旧那么乐观,能用柳叶吹出悠然、美妙的曲子……这样的懒懒,真是让绿绿打心眼儿里宠爱和喜欢,当然,也让绿绿为懒懒的未来担忧。有一天,在绿绿的感染下,懒洋洋的懒懒竟然飞一样地跑了起来……
  • 爱马女孩日记1:我的第一匹小马

    爱马女孩日记1:我的第一匹小马

    本书讲述的是艾比和她的第一匹小马——漂亮的帕洛米诺马“火花”共同经历的真实历险故事。艾比是个爱马成痴的女孩儿,当她得到自己的第一匹小马时,她所有的梦想都成真了……“当我第一眼见到‘火花’,我就知道她是属于我的小马!她一跑进围场,我想我们都清楚,我们注定要在一起。但当时我对未来激动人心的冒险显然还没有心理准备。本书将带你们经历一场充满乐趣、友谊甚至近乎灾难的旅行。这是关于一个爱马成痴的女孩儿和一匹漂亮的帕洛米诺小马“火花”的真实故事,非常适合8-12岁的女孩们阅读。
  • 辛巴达航海记

    辛巴达航海记

    辛巴达和叙拉古国的王子普罗士从小就是好朋友,而且都对海上探险充满神往。长大后各奔前程的两人,一个实现夙愿当上了自由自在的海盗,另一个则成为人民拥戴的王子,之后再也没有联络。做起了海盗的辛巴达天不怕地不怕。一次,他决定去盗取宝物“和平之书”,没想到却发现“和平之书”的主人,竟然是好朋友普罗士。最后,普罗士终于讲明了“和平之书”的重要,也说服了辛巴达放弃盗宝。此时的“和平之书”却被邪恶女神爱瑞丝偷走,女妖试图借此毁灭世界。“和平之书”被盗之后,整个“雪城”陷入了一片混乱恐慌之中,矛头纷纷都指向辛巴达。但普罗士相信辛巴达的清白,万般无奈之下,他主动提出以自己生命做抵押,让辛巴达追回宝物“和平之书”。
  • 每天学一点礼仪常识

    每天学一点礼仪常识

    划出版是立意于让更多的人打破学科壁垒,推广学科常识。常识能提升人的文化素养,改善一个人的文化形象。人文学科本来就没有很严格的区分,而掌握更多的学科常识对于我们成为一个有文化素养的人很有意义。这虽然未必是我们对知识分工所带来的局限作抗争,但不同的学科常识使我们更能成为一个丰富而有趣的人。这不免使我们想起培根先生那段著名的论述,“读史使人明智,读诗使人聪慧,演算使人精密,哲理使人深刻,伦理学使人有修养,逻辑修辞使人善辩。总之,知识能塑造人的性格。不仅如此,精神上的各种缺陷,都可以通过求知来改善--正如身体上的缺陷,可以通过运动来改善一样。这些话语所蕴涵的深刻含义,令人咀嚼不尽。
热门推荐
  • 寻仙记之天书万卷

    寻仙记之天书万卷

    主角历难前行,一次次在生死关头柳暗花明,不断追寻,不断探索,最后的结果却又回到起点。以学生的姿态,逐步走向成熟,经过艰辛努力,最终穿越宇宙洪荒,获得生活的真谛。
  • 妖颜惑君

    妖颜惑君

    为寻找救命恩人,她果断下了妖界,当寻到他,满心欢喜的时候,却没有想到过。。情是网,一旦堕落,就只能万劫不复。他不爱她,他喜欢别的女人,而别的女人,却因病而死。果断离开,却未曾想到过。他恨她,恨到想要杀了她。“你害死了她,我就要你用一辈子的时间去偿还。”
  • 我的狂妄无人能敌

    我的狂妄无人能敌

    这个世界不再是谦虚才能更加牛逼,而是狂妄,因为我的狂妄是有资本有能力才才有狂妄的资本。没有资本,你凭什么狂妄。看狂妄少年是如何收服众人的心,让他们情愿佩服的。
  • 从零开始的火影忍者

    从零开始的火影忍者

    作为晓组织的二号人物,我却要一边被猿飞日斩催着《三国演义》的稿,一边为带土做晚饭!还有你们!宇智波鼬!大蛇丸!你们这些人不付钱就从我这拿书真的好吗?!角都,不是说好了这次赚的钱平分的吗!我是主角!不要虐我!
  • Fanny and the Servant Problem

    Fanny and the Servant Problem

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 盲瞳

    盲瞳

    有人说,很多时候那些我们无法改变的事情最终改变了我们。到了最后,我们都不是最初的模样.我陪你经历了一个又一个的过客,而最后,我也成为了你生命中的一个过客.我淋过最大的雨是你在烈日下的不回头。
  • 残龙征途

    残龙征途

    表面平静的神州浩土之上,却暗流涌动,一个懵懂的山野少年无意中卷入了一场蓄谋已久的阴谋里,在关键时刻他被一位神秘老人救走,并拜入其门下,而在那场阴谋逐渐浮出水面之时,却掀起了惊涛骇浪。这个少年也因此一步步揭开了自己的身世之谜,同时也引发了一连串的惊世骇俗的故事……他却在天道、地道、人道的洪流之中不断发出自己无力的叹息……
  • 武剑传说

    武剑传说

    内容抒写着门派的斗争,男主的爱恨情仇,虐心感人的情节。爱是什么?为何如此撕心裂肺?为何让人痛不欲生?
  • Young Adventure

    Young Adventure

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 无名龙

    无名龙

    新纪元初开,混乱的开始,各路修真体系、诸天万法重聚,被封印在海底的上古龙族之子,世间最后的最后一只龙,名为龙王,修习万法,最终破天而去,回归仙界龙族.(本故事及人物纯属虚构,如有雷同,纯属巧合,切勿模仿。)