摩尔根的发现

摩尔根的发现

只要稍加注意，就会很容易发现，在腐烂的苹果周围，经常有一些芝麻粒大小的像苍蝇形状的小虫飞来飞去，这就是果蝇。虽然，很少有人留心它们的存在，可是你知道吗，这些长着红眼睛或白眼睛的果蝇却和摩尔根的成就息息相关，使他成为基因实验研究事业的开创者。

作为遗传学先驱的摩尔根是20世纪最著名的美国科学家之一。说来也巧，就在遗传学之父孟德尔发表其研究成果的第二年，也就是1866年，摩尔根出生了，这似乎预示着摩尔根将成为继孟德尔之后的又一位遗传学巨人。

和孟德尔不同的是，摩尔根出身名门，其父曾担任美国驻外领事，叔叔是美国联邦军的将军，母亲的祖父是美国国歌的作者。摩尔根从小喜欢在乡村和山区游玩，对五彩缤纷的大自然感到好奇。他经常自己制作动植物标本，还收集了不少化石。看来摩尔根生来就有与动植物打交道的天性，这或许也是他后来致力于该领域的研究并取得巨大成就的原因之一。

1886年摩尔根进入霍普金斯大学研究自然史并攻读博士学位。在导师布鲁克斯的指导下，摩尔根主要从事动物形态学方面的研究。布鲁克斯虽然是一位生物形态学教师，但他深知生物学内各分支学科之间的相互关系，并向摩尔根指出遗传学上还存在着大量有待研究的问题，这对摩尔根后来从事遗传学研究产生了重要影响。

1890年摩尔根以优异的成绩获得博士学位，并发表了论文《论海蜘蛛》。之后，摩尔根任布莱恩莫尔学院动物学教授，其间对他改革生物学研究方法，由传统的描述法转向实验法产生了深刻影响。1904年，摩尔根开始担任哥伦比亚大学实验动物学教授，并利用休假时间到斯坦福大学研究遗传学和胚胎学。1928年，他应聘到加利福尼亚理工学院筹建生物系。在那里他建立了一个现代化的生物系，此后一直留在加州理工学院任教直至逝世。

摩尔根喜欢追求真理，最初他不太相信孟德尔的遗传理论，对染色体学说也持怀疑态度，认为缺少实验证据。当时他对孟德尔的假说是这样评价的：“在流行的孟德尔理论解释中，性状一下子变为基因，一个因子解释不了的现象，就添上一个变为两个因子，再不够又添一个变为三个因子。这种对于简单模式的过分推崇是会失去获取正确理解的机会的。他一直琢磨着自己动手设计一个实验，看看生物遗传与染色体到底有什么关系，基因又是怎么回事。用什么生物作研究材料呢？这是个关键问题。材料选对了，就等于实验成功了一半。腐烂水果周围嗡嗡飞舞的果蝇吸引了他的注意力。

摩尔根为什么选择果蝇作为实验材料呢？因为果蝇个体小，比较容易在实验室内培养；繁殖速度快，在短时间内就可以得到许多后代（果蝇从出生到性成熟只需10天时间，一年可繁殖30代）；果蝇的体细胞的细胞核中只有8条染色体，数目少，这使得果蝇的遗传特征易于观察，是研究遗传规律的理想材料。

1910年4月的一天，摩尔根在培养瓶中，发现了一只罕见的白眼睛雄性果蝇。一般果蝇的眼睛是红色的，这只白眼果蝇引起了摩尔根的好奇。他立即决定，用这只白眼雄性果蝇与另外一只没有交配过的红眼雌果蝇进行交配，结果子代的果蝇都是红眼睛。

但是，将第二代红眼果蝇相互间进行交配，孵育出的第三代果蝇，有的是红眼睛，有的是白眼睛。奇怪的是，第三代白眼睛果蝇全是雄性，红眼睛的果蝇中则既有雄性，也有雌性。

摩尔根将第三代白眼睛雄性果蝇与红眼雌性果蝇交配，结果第四代果蝇白眼与红眼的比例各占一半，而且无论是红眼或白眼果蝇，雄性与雌性各占一半。

这些现象给摩尔根极大的启示。看来，红眼睛或白眼睛这种遗传性状，与性别有密切关系。他认为，果蝇细胞核内的4对染色体中，有一对与性别有关，他将这一对称为“性染色体”。雌蝇的性染色体是两条棒状的，称为XX；而雄蝇的性染色体称为XY，其中只有一条是棒状的。

既然白眼睛性状与性别有关，那么控制白眼睛性状的基因，一定与X性染色体之间有某种内在的联系。由此，摩尔根相信，X染色体上携带着许多相互分离的基因。他和他的同事们还认为，基因呈直线排列，每个基因在染色体上有它的具体位置，并且可以绘出一张基因图。

1915年，摩尔根和他的同事及学生们出版了一部划时代的著作《孟德尔式遗传学机制》。1927～1931年，他担任了美国科学院的主席。由于他发现了果蝇的遗传机制，1933年荣获诺贝尔生理学和医学奖。

有谁能想到，小小的果蝇竟然具有如此重要的科研价值。