知識導航
染色體的本質是脫氧核甘酸,是細胞核內由核蛋白組成,易被堿性染料染色的線狀體,是遺傳物質基因的載體。
摩爾根(1866—1945)是美國生物學家,一生致力於胚胎學和遺傳學研究,創立的基因理論實現了遺傳學上的第一次理論綜合,被譽為“遺傳學之父”。在胚胎學和進化論之間架設了遺傳學橋梁,推動了細胞學的發展,並促使生物學研究從細胞水平向分子水平過渡,以及遺傳學向生物學其他學科的滲透,為生物學實現新的大綜合奠定了基礎。
1886年,摩爾根以優異成績獲得理學學位後,經過思考決定留在學校繼續讀書,於是進入霍普金斯大學的研究生院。因為這所大學以學術自由而著稱,尤其重視生物學。摩爾根慶幸自己偶然的選擇,深受大學中學術氣氛的影響,幾乎終生在實踐著大學裏“一切通過實驗”的原則。
在霍普金斯大學讀書和留校任教的歲月裏,摩爾根始終保持著對生物學界進展的高度關注。當1900年孟德爾的遺傳學研究被重新發現後,從攻讀博士開始的10多年裏,摩爾根主要從事實驗胚胎學的研究。1900年,孟德爾逝世16年後,人們重新發現他的遺傳學說。摩爾根不斷聽到遺傳學的新消息,也逐漸將研究方向轉到了遺傳學領域。摩爾根起初很相信這些定律,因為它們是建立在堅實的實驗基礎上的。
但後來,許多問題使摩爾根越來越懷疑孟德爾的理論,同時越來越相信德弗裏斯的突變論。
知識拓展
遺傳學
遺傳學研究生物起源、進化與發育的基因和基因組結構、功能與演變及其規律,經曆了孟德爾經典遺傳學、分子遺傳學而進入了係統遺傳學研究時期。它也是研究生物的遺傳與變異的科學,研究基因的結構、功能及其變異、傳遞和表達規律的學科。
遺傳學的研究範圍包括遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳信息的實現三個方麵。遺傳物質的本質包括它的化學本質、它所包含的遺傳信息、它的結構、組織和變化等;遺傳物質的傳遞包括遺傳物質的複製、染色體的行為、遺傳規律和基因在群體中的數量變遷等;遺傳信息的實現包括基因的原初功能、基因的相互作用,基因作用的調控以及個體發育中的基因的作用機製等。
他開始用果蠅進行誘發突變的實驗。他的實驗室被同事戲稱為“蠅室”,裏麵除了幾張舊桌子外,就是培養了千千萬萬隻果蠅的幾千個牛奶罐。
1910年5月,實驗室裏產生了一隻突變體,它不同於姊妹,而是白眼睛雄蠅。這注定會成為科學史上最著名的昆蟲。摩爾根極為珍惜這隻虛弱的果蠅,將它裝在瓶子裏,睡覺時放在身旁,白天又帶回實驗室。這隻養精蓄銳的白果蠅終於在同一隻正常的紅眼雌蠅交配以後才死去,留下了突變基因,並繁衍成一個大家係。
這個家係的子一代全是紅眼的,正合孟德爾的實驗結果。摩爾根不覺暗暗地吃了一驚,進行子一代交配的結果也符合孟德爾的研究結果,於是更加佩服孟德爾了。摩爾根決心沿著這條線索追下去,看看動物到底是怎樣遺傳的。他進一步觀察,發現細胞分裂時,染色體先由一變二,可見能夠遺傳性狀,性別的基因是在染色體上通過細胞分裂一代代地傳下去。
染色體就是基因的載體,摩爾根和他的學生還推算出了各種基因的染色體上的位置,並畫出了果蠅的4對染色體上的基因所排列的位置圖。
他把400多種突變基因定位在染色體上,製成染色體圖譜,即基因的連鎖圖。
基因學說從此誕生了,男女性別之謎也終於被揭開了。從此遺傳學結束了空想時代,重大發現接踵而至,並成為20世紀最為活躍的研究領域。
1924年,摩爾根榮獲英國皇家學會授予的達爾文獎章。
1928年,摩爾根出版了《基因論》專著,在孟德爾定律的基礎上,對基因這一遺傳學基本概念進行了具體而明確的描述。由此,現代遺傳學的“基因理論”得以創立。
1939年,獲得科普利獎章。
1933年,摩爾根榮獲了諾貝爾生理學及醫學獎。他是霍普金斯大學,也是美國的第一位諾貝爾生理學及醫學獎得主,也是第二位因遺傳學研究成果而榮獲諾貝爾獎的科學家。
知識解碼
XY染色體決定男女
人體的細胞內有23對總共46條染色體。其他動物,例如黑猩猩有24對染色體,犬有39對染色體。但是人類同黑猩猩和犬一樣,都有一對十分特別的染色體,男性和女性的這對染色體不同。女性具有的這對特殊染色體是由兩條X染色體配對而成,而男性的這對特殊染色體是由一條X染色體和一條Y染色體配對而成。男女都具有的X染色體上包含有1098個基因,而隻有男性才具有的Y染色體上隻包含有78個基因。不過,說起來男性倒要比女性多出78個不同的基因。