摩尔根的果蝇杂交实验 摩尔根的果蝇实验室
摩尔根的果蝇实验室假如你们问我怎么会有这些发现……我的回答是:一靠勤奋,……二靠明智地使用各种假说——我所说的“明智”,指的是愿意放弃任何假说,除非能为它们找到可靠的证据,三靠实验材料得当,……最后还靠少开些遗传学大会。
托马斯·亨特·摩尔根在国际遗传学大会上的主席致辞B.布里奇斯。他俩都是年仅十几岁的本科学生。斯特蒂文特写了一篇文章,论述他父兄在亚拉巴马州的农场里养的马的毛色。摩尔根看了稿子,印象很深,于是帮助他发表,题目是《纯种马谱系之研究》。
后来,摩尔根让他干果蝇计数的工作。可惜斯特蒂文特是色盲,限制了他发现体色突变的能力。但工作不到两年,他年仅二十一岁时就做出了一件极为了不起的贡献:画出了基因在染色体上呈直线排列的顺序,不久后定名为“染色体图”。
1910年,摩尔根给年青的大学生上尔文·布里奇斯一份在实验室洗瓶子的工作。当布里奇斯透过厚厚的玻璃瓶发现了一只硃砂眼突变果蝇时,他马上被提升为摩尔根的私人助手,因为他的视力非同小可,这种突变常人用显微镜也不一定能看得出来。
据说当时摩尔根还得自掏腰包支付布里奇斯的薪金。后来布里奇斯发现了好多突变。他还发现了一些不寻常的遗传方式,他自己推测,这是由于一对染色体没有像通常那样分向两极,他称这种现象为“不分离现象(nondisjunction)”。
他英年早逝,至1938年离开人世,始终是摩尔根亲密的同伴。布里奇斯和斯特蒂文特一样,读完大学取得学士学位后就直接在摩尔根指导下攻读博士学位。
他们十七年的主要工作是“为哥伦比亚大学数苍蝇”。H.J.马勒。他1910年已在哥伦比亚大学取得学士学位,当时正在读硕士研究生。1911和1912两年他在康奈尔大学医学院学习,但过后又回哥伦比亚大学读博士学位,同时兼任助教或带学生实验1912-1915年和1918-1920年,中间那段时间在赖斯大学朱利安·赫胥黎手下工作。
虽然马勒不像斯特蒂文特和布里奇斯那样自始至终同原来的老师保持亲密的关系,但他们师生四人合作写成了《孟德尔遗传之机制》一书。
他还对解释基因间的相互作用做出了许多重要贡献,并证明X射线可使突变率增大15Q倍——他为此获得1946年度诺贝尔奖。
1932年举行的第六届国际遗传学大会上,威尔逊对与会代表讲了这么一番话:O.L.莫尔的妻子托维·莫尔为她看到的第一个场面大为震惊。她走进买验室时,看见斯特蒂文特这小子斜倚在椅子上,嘴里叼着烟斗20年代曾同摩尔根一道工作过的柯特·斯特恩写道:“在这热火朝天的蝇室里工作的那些年,每当我拉开工作台的抽屉,总免不了把头扭向一边,让蟑螂有机会逃到暗处去。
有一次1915年)已经对摩尔根本人为遗传学作出的最重要的贡献作了总结,但在以后的十年中,他继续作为这一集体的核心1:2。
他们还发现,在染色体上的任一位点都可能随机发生互换、但在互换的位点附近却不大可能发生另一次互换。这种现象,他们称之为“干扰”。另外,他们又发现,雄果蝇决无互换发生。
布里奇斯证明,互换的频率随母体年龄而有变化。他发现的“不分离现象”是这个集体初期工作中最有影响的成就,对当时还怀疑染色体假说的人很有说服力。所谓“不分离现象”,指的是一对染色体在减数分裂时没有分开,导致子细胞染色体组反常,染色体数目不是多了,就是少了。
这一方面的研究为发现具有不同染色体数的果蝇创造了条件。比如有的只有7条染色体(2n-1),有的有9条(2n 1)甚至10条(2n 2)。
对于8条染色体的果蝇,用XX和XY未解释雌雄的区别是合适的,但对于染色体数不是8的果蝇,这种解释就得加以修正。布里奇斯于是提出了他的性别平衡论①。按照这个假说,决定雄性的因子并不是Y染色体。
设有2对常染色体(即性染色体以外的其它染色体),有一个X,不论有没有一个Y,是雄性;有两个X,不论有无Y,是雌性;有3个X,不论有没有Y,是超雌。没有3对常染色体,有一个X,是超雄,两个X,是中间性;3个X,是雌性;4个X,是超雌。
XY:而鳞翅目昆虫和蛾类、大多数爬行动物、原始的毛翅目昆虫、某些两栖动物、某些鱼类、某些桡足亚纲动物以及大概所有的鸟类,雌性为异配子性。鱼类中多半无染色体性决定机制。
有些物种,至今仍无法确定其性别是如何决定的。事实上,人类性别问题,直到1960年才有了定论:XY是男性,XX是女性,只有一个X而无Y产生出不育女性,只有一个Y而无X则不能成活。180度再接回去。
既然他在巨型带状唾腺染色体发现之前十五年就预测出倒位现象1843年预测在天王星之外还有一颗行星,三年后人们果然观测到了海王星。1923年,摩尔根在给一位从前的学生、现在的朋友的信中谈到了平衡论的问题。
这封信表现出果蝇实验室中是如何友好争论的,也表现出摩尔根一贯不肯轻易把事实拔高为理论的态度。他在信中说:“我完全赞成批评平衡论论据不充分的意见,而布里奇斯对这个理论是过分喜欢了。如果对那种或那些有
