遗传基因理论的创立者摩尔根
基因的概念及结构

基因的概念及结构基因是生物体遗传信息的基本单位,是决定生物体遗传性状的物质基础。
基因概念首次由摩尔根(Thomas Hunt Morgan)提出,并且确定为染色体的基本遗传单位。
基因的结构包括两个层次:宏观层次和微观层次。
宏观层次:基因是生物体体内产生生物体形态、生理、代谢等所有特征所需核酸序列的总和。
在宏观层次,基因是位于染色体上的一段DNA序列。
DNA是由一系列核苷酸单元组成的双螺旋结构,而每个核苷酸单元是由底物(脱氧核糖和磷酸)组成的。
多个核苷酸单元连接成长链,形成DNA分子。
微观层次:基因是由连在一起的核苷酸组成的,每个核苷酸由磷酸、磷酸二酯结合的五碳糖(脱氧核糖和脱氧核苷酸)和附在糖上的一个氮碱基组成。
脱氧核糖主要有四种:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
人类的体细胞有46条染色体,其中44条是自动两性体染色体,另外两条是性染色体(X和Y染色体)。
这些染色体上携带着成千上万个基因。
每个基因都是一条DNA分子,包含了生物体形成和发展的指令。
在细胞分裂和生殖过程中,基因通过调节蛋白质的合成来影响生物体的特征。
在基因的结构中,每个基因都有一个起始点和一个终止点。
基因的核心区域称为编码区,这是包含代码来指导蛋白质合成的部分。
编码区由一系列称为密码子的三个碱基组成,每个密码子指示合成特定的氨基酸。
在编码区之外,还有一些非编码区域,这些区域包含了调控基因表达的序列。
除了DNA基因结构之外,还存在RNA基因。
RNA基因被转录成mRNA (信使RNA)分子,将基因的信息从细胞核传递到细胞质,然后根据mRNA 指导的蛋白质合成。
基因有不同的类型,如同源基因、等位基因和突变基因等。
同源基因指的是在不同个体中具有相似结构和功能的基因。
等位基因是指在同一个基因座上有多个不同的基因变异型。
突变基因是指由于突变或基因重组而引起的基因结构的改变。
总结起来,基因是生物体遗传信息的基本单位,由DNA或RNA分子组成。
遗传基因理论的创立者——摩尔根

1910年,美国生物学家摩尔根创立了染色体——遗传基因理论,由此细胞遗传学有了坚实的基础。
1866年,就在孟德尔发表豌豆遗传论文那年,摩尔根出生了。他的父亲担任过美国驻外领事,家庭生活十分优裕。青少年时代,摩尔根喜欢游历自然风光,在游历中产生了对大自然的无限热爱,从而使他后来走上了探索生物奥秘之路。1886年20岁时,摩尔根考入霍普金斯大学研究院读研究生,主要研究生物形态学。他比较了四种水中无脊椎动物的形态变化,确实了它们的种属,写出了《论海蜂蛛》的论文,获得了博士学位。
这是生物学上一项重大的发现,但摩尔根并没有因此肯定染色体就是遗传因子,他在继续进行新的实验以证实这一关系。1910年,摩尔根对他饲养的一群野种红眼果蝇进行了放射性照射,结果在子一代中获得了一只白眼雄果蝇。用这一只白眼雄果蝇与一群正常红眼雌果蝇交配,所生第一代雌雄果蝇均为红眼;他让这些第一代杂种杂交,生出的第二代果蝇白眼性状只在雄性中出现了。摩尔根又使用白眼雌果蝇与红眼红果蝇杂交,所生第一代果蝇凡是雌性概为红眼,凡是雄性概为白眼。为了解释这种现象,摩尔根联想到了果蝇的性别遗传机理,从而看到了白眼性状的遗传因子是和决定性别的因素联系在一起的,果蝇的白眼性状只遗传给雄性,说明白眼性状是由性染色体传递遗传的,这叫做“伴性遗传”。
1900年春天,荷兰的德弗里斯、德国的柯伦斯和奥地利的皇歇马克通过实验,各自得出了和当年孟德尔豌豆遗传机理一样的结论。他们为发表论文查阅过去的文献时,都发现了孟德尔那尘封土埋的论文。惊叹之余,他们在各自的论文中,都把发现生物遗传机理的荣誉让给孟德尔,并把各自的工作说成是对孟理论的证实。从而,蒙在孟德尔论文上的尘土被拂去了,珍珠重新放射出了光辉。这不仅使孟德尔的大名立即传遍的世界,而且使他奠基的遗传学象一株新笋一样拔地而起。
遗传基因理论的创立者摩尔根

遗传基因理论的创立者一一摩尔根遗传基因理论的创立者一一摩尔根1910年,美国生物学家摩尔根创立了染色体一一遗传基因理论,由此细胞遗传学有了坚实的基础。
1866年,就在孟德尔发表豌豆遗传论文那年,摩尔根诞生了。
他的父亲担当过美国驻外领事,家庭生活非常优裕。
青少年时代,摩尔根喜爱游历自然风光,在游历中产生了对大自然的无限喜爱,从而使他后来走上了探究生物神秘之路。
1886年20岁时,摩尔根考入霍普金斯高校讨论院读讨论生,主要讨论生物形态学。
他比较了四种水中无脊椎动物的形态变化,的确了它们的种属,写出了《论海蜂蛛》的论文,获得了博士学位。
1900年春天,荷兰的德弗里斯、德国的柯伦斯和奥地利的皇歇马克通过试验,各得意出了和当年孟德尔豌豆遗传机理一样的结论。
他们为发表论文查阅过去的文献时,都发觉了孟德尔那尘封土埋的论文。
赞叹之余,他们在各自的论文中,都把发觉生物遗传机理的荣誉让给孟德尔,并把各自的工作说成是对孟理论的证明。
从而,蒙在孟德尔论文上的尘土被拂去了,珍宝重新放射出了光辉。
这不仅使孟德尔的大名马上传遍的世界,而且使他奠基的遗传学象一株新笋一样拔地而起。
此前,细胞学取得的一系列成就,为这时遗传学的飞速进展奠定了基础。
自从施莱登和许旺创立细胞学之后,人们接连发觉了细胞里的原生质,发觉了体积约为细胞非常之一的细胞核,发觉一切细胞都是细胞分裂自生的。
1879年,德国生物学家弗莱明又发觉,用碱性莱胺染料可把透亮的细胞核内的微粒状物质染色,观看细胞分裂全过程。
他用这种方法看到了细胞分裂的“电影”:先把微粒状的染色质聚成丝状,再把这丝状物分成数目相同的两半,形成两个细胞核,生成两个细胞。
因此,弗莱明把细胞分裂叫做有丝分裂。
1888年,德国生物学家瓦尔德尔把弗莱明的染色质叫做“染色体”,始终使用至今。
人们还发觉,每种动植物的细胞里都有特定数目的染色体。
在细胞分裂之前,染色体数目先增加一倍,因而分裂后的细胞能形成和母细胞数目一样多的染色体。
《基因论》(美)托马斯亨特摩尔根读后感

《基因论》(美)托马斯亨特摩尔根(Thomas Hunt Morgan);刘守旭 译读后感# 第一篇范文《基因论》(美)托马斯亨特摩尔根(Thomas Hunt Morgan);刘守旭 译读后感《基因论》是遗传学领域的一部里程碑之作,托马斯亨特摩尔根以他极具洞见的实验和理论,为我们揭示了基因的奥秘。
刘守旭先生的翻译使得这部伟大的作品得以在我国传播,对我国遗传学的研究与发展产生了深远影响。
摩尔根在书中提到:“基因是生物进化和发展的基本单位。
”这一观点不仅在当时是划时代的,即便在今天,它依然是遗传学研究的核心内容。
通过研究果蝇的遗传,摩尔根揭示了基因在染色体上的分布,从而推翻了之前盛行的融合遗传理论。
书中,作者用丰富的实验数据论证了基因的传递规律,如“隐性遗传”、“伴性遗传”等。
这些规律的发现,使我们能更深入地理解生物多样性的形成和遗传病的传播机制。
例如,摩尔根通过研究红眼和白眼果蝇的遗传,发现了性连锁遗传现象,这为我们后来研究性别决定机制奠定了基础。
在阅读《基因论》的过程中,我深感其条理清晰,观点独特。
摩尔根的文字犀利,旁征博引,触类旁通,使读者在领略遗传学魅力的同时,也能感受到作者严谨的治学态度。
正如书中所言:“遗传学不仅是一门科学,更是一门艺术。
”摩尔根以其独特的视角和深刻的洞察力,将这门艺术展现得淋漓尽致。
此外,我还注意到摩尔根在书中对基因与环境相互作用的探讨。
他认为,基因虽然决定了生物的遗传特征,但环境因素同样不可忽视。
这一观点对于我们今天研究基因-环境相互作用,预防遗传病,提高生物适应性具有重要的指导意义。
总结:《基因论》是一部具有划时代意义的遗传学巨著,托马斯亨特摩尔根以其独特的视角和严谨的治学态度,为我们揭示了基因的奥秘。
我对这本书给予高度评价,它不仅丰富了我的知识体系,还启发了我对遗传学的思考。
这是一部值得一读再读的佳作。
# 第二篇范文《基因论》(美)托马斯亨特摩尔根(Thomas Hunt Morgan);刘守旭 译读后感《基因论》不仅是一部科学巨著,更是一本深刻影响人类自我认知的书籍。
遗传学复习资料

第一章绪论1.“遗传因子”是孟德尔提出来的2.“基因”是约翰森提出来的3.摩尔根创立基因学说4.瓦特森和克里克提出DNA双螺旋第二章遗传的细胞学基础名词解释:同源染色体:形态大小相同的一对染色体称为同源染色体联会:各同源染色体在细胞分裂前期配对着丝粒:着丝粒是真核生物细胞在有丝分裂和减数分裂,染色体分离的一种“装置”一,核型分析二,根据染色体着丝点位置不同,染色体可分为四类:m中着丝点染色体sm近中着丝点染色体t端着丝点染色体st近端着丝点染色体三,染色体四级结构四,有丝分裂过程及意义1,过程①间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进复制,一组中心粒变成两组中心粒。
②前期最大特点是:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线。
③中期:着丝点排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
④后期:着丝点分开,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体加倍。
⑤末期:核膜、核仁重现,染色体变成染色丝,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。
动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂形成两个子细胞。
这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
2,意义生物学意义:(1)多细胞生物生长是通过细胞数目增加或者体积增加实现的(2)均等式分裂维持了个体的生长发育,也保证了物种的连续性和稳定性遗传学意义:保证了亲代与子代遗传的稳定性和基因的完整性,提高子代的环境竞争力和生存率五,减数分裂最重要的时期?再细分1.减数第一次分裂前期2.前期根据染色体的形态,可分为5个阶段(细偶粗双终):细线期:细胞核内出现细长、线状染色体,细胞核和核仁体积增大.每条染色体含有两条姐妹染色单体.偶线期:又称配对期.细胞内的同源染色体两两侧面紧密相进行配对,这一现象称作联会.由于配对的一对同源染色体中有4条染色单体,称四分体.粗线期:染色体连续缩短变粗,同时,四分体中的非姐妹染色单体之间发生了DNA的片断交换,从而导致了父母基因的互换,产生了基因重组,但每个染色单体上仍都具有完全相同的基因.双线期:发生交叉的染色单体开始分开.由于交叉常常不止发生在一个位点,因此,染色体呈现V、X、8、O等各种形状.终变期:染色体变成紧密凝集状态并向核的周围靠近.以后,核膜、核仁消失,最后形成纺锤体. 生活周期研究材料:果蝇,红色面包酶,细菌与病毒遗传---研究优点第四章孟德尔遗传一,名词解释侧交:为了确定F1纯合或者杂合,让F1与隐性纯合子杂交回交:子一代与亲本中任意一个杂交二,分离定律与自由组合定律的实质?1.分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代.2.自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合三,显隐致死基因?1.隐性致死基因:只有在隐性纯合是才使个体死亡2.显性致死基因:在杂合状态是就可以导致个体死亡四,卡方测验(可能计算题)五,基因之间概率,显隐性概率六,ABO血型(可能大题)七,非等位基因之间互作比例第五章连锁遗传和性遗传连锁遗传(概念,生物学基础,相关概念)联合遗传三点测验(交换值计算,遗传作图,十分可能考大题)性染色体有哪几种类型同配性别,异配性别真君连锁遗传的交换值计算性联锁:根据表型判断基因型性别决定第六章染色体变异思考:紫外线照射后,基因突变来源于π二联体本身吗?其他原因?修复过程中的差错是突变的主要原因基因突变是染色体上的点突变,是基因内部化学性质的变化,可遗传基因突变的6大特点1稀有性2可逆性3多方向性4重演性平行性6有害,有利基因突变的鉴定:1.二倍体植物2.果蝇突变的检测(CIB和致死平衡系)3.生化突变的检测(微生物)诱变途径1.物理因素及修复机制2.化学因素(转换和颠倒)第七章细菌与病毒的遗传细菌影印法研究F+, hfr,F’菌株特点掌握细菌四种遗传方式:接合,性导,转导,转化掌握中断杂交和重组作图的原理噬菌体类型,特点第十章基因突变第十一章细胞质遗传第十三章数量遗传质量性状与数量性状的区别多基因假说遗传率的估算,广义,侠义(可能十分大题)近亲繁殖,回交,杂种优势复习题一,名词解释二,三大定律的实质,区别,对象,配子的描述遗传学三大基本定律:分离定律、自由组合定律、连锁与交换定律。
摩尔根生平介绍

遗传学名人小传(Great Geneticists)之TH摩尔根罗静初(北京大学生命科学学院北京大学生物信息中心北京100871)如果说孟德尔的豌豆杂交实验为现代遗传学奠定了基础,那么摩尔根和他的学生以果蝇为材料所进行的一系列实验,导致了遗传学的许多重大发现。
托马斯•亨特•摩尔根(Thomas Hunt Morgan)生于1866年9月25日。
摩尔根自诩,加上十月怀胎,他的“实际生命”应该从1865年算起。
而就在这一年,孟德尔发现了遗传学基本定律。
摩尔根的家乡位于美国中东部肯塔基州(Kentucky)的列克星屯市(Lexinton)。
与孟德尔贫寒的家境适成对照,摩尔根出生于一个上流社会家庭,父亲是高级军官,母亲是名门闺秀。
他的大伯父约翰・亨特・摩尔根(John Hunt Morgan,1825-1864)是南北战争的陆军准将,号称“南军雷神”,可惜于摩尔根出世前2年战死疆场。
幼年的摩尔根就在这样一个典型的南方贵族家庭中长大。
尽管经历了刚刚结束的内战之苦,家庭经济状况依然比较宽裕。
童年时期,他就酷爱户外活动,对大自然中形形色色的动植物非常感兴趣,并由此确定了他一生的志向。
1880年,年仅十四岁的摩尔根有幸录取为列克星屯新建的肯塔基州立学院(Kentucky State College)预科班学生,两年后进入大学本科一年级。
由于学校正处于调整改建阶段,校舍十分紧张,实验设施简陋。
尽管如此,摩尔根在这里选修了数学、物理、天文、化学等课程,并对囊括植物学、动物学、地理学在内的博物学产生了浓厚的兴趣。
1886年,摩尔根以全班第一的成绩毕业于肯塔基州立学院,进入约翰・霍普金斯大学(John Hopkins University),师从著名形态学家布鲁克斯(William Keith Brooks,1848-1908)。
当时正值生物学研究发生革命性变化的重要年代,以观察、描述为主的传统研究方法正逐步向以实验生物学过度,摩尔根也因此而成为一名实验生物学家。
遗传学习题答案 基因概念的发展

基因概念的发展1、孟德尔的‘遗传因子’1909年,W.L.Johannsen 提出gene 一词2、1910年,摩尔根证明基因位于染色体上3、1928年Griffith 1944年Avery证明DNA是遗传物质4、watson,crick DNA double helix5、crick 中心法则三联体密码,1957 S.Benzer顺反子6、1961 F.Jacob,J.Monod 操纵子7、B.McClintock 转座子8、断裂基因 1978年噬菌体重叠基因回答一:1909年,约翰逊(Johannsen)首次提出了基因(gene)的概念,用以替代孟德尔(Mendel)早年所提出的遗传因子(geneticfactor)一词,并创立了基因型(geno-type)和表现型(phenotype)的概念,把遗传基础和表现性状科学地区分开来。
随着遗传学的发展,特别是分子生物学的迅猛发展,人们对基因概念的认识正在逐步深化。
1 1个基因1个酶英国生理生化学家盖若德(Garrod.A.E)研究了人类中的先天代谢疾病,并于1909年出版了《先天代谢障碍》一书。
他通过对白化病等疾病的分析,认识到基因与新陈代谢之间的关系,即1个突变基因,1个代谢障碍。
这种观点可以说是1个基因1个酶观点的先驱。
比得尔(Beadle.G.W)和塔特姆(Tatum.EL)对红色链孢霉做了大量的研究。
他们认为,野生型的红色链孢霉可以在基本培养基上生长,是因为它们自身具有合成一些营养物质的能力,如嘌呤、嘧啶、氨基酸等等。
控制这些物质合成的基因发生突变,将产生一些营养缺陷型的突变体,并证实了红色链孢霉各种突变体的异常代谢往往是一种酶的缺陷,产生这种酶缺陷的原因是单个基因的突变。
2 1个基因1条多肽链红色链孢霉和大肠杆菌营养缺陷型的早期研究表明,在各种氨基酸、维生素、嘌呤和嘧啶的生物合成路线上,催化每一步反应的酶都是在1个基因的监控下进行的。
到了本世纪50年代,扬诺夫斯基(Yanofsky)发现并提出了新奈侍?即1个基因控制2步反应。
摩尔根与 遗传学

在孟德尔的成果获得承认后,整个生物界都知道,是孟德尔所说的遗传因子,即后来丹麦遗传学家约翰森进一步清楚界定所提出的基因,决定了生物的遗传。
但是,基因究竟在细胞内的什么地方?摩尔根以果蝇为试验对象,把基因与染色体确定无疑地联系在一起。
什么是染色体?白眼果蝇的故事 果蝇作为实验材料的优点 白眼基因在X 染色体上第一只白眼果蝇摩尔根的思想曲线 摩尔根生平 摩尔根的初期思想基因连锁图染色体的变化什么是染色体?不幸的孟德尔最终幸运地得到了承认,被追认为遗传学之父。
现在,整个生物界都知道,是孟德尔所说的遗传因子,即后来丹麦遗传学家约翰森进一步清楚界定所提出的基因,决定了生物的遗传。
但是,基因或遗传因子究竟在细胞内的什么地方?这是遗传学必须回答的问题。
早在1883年,鲁克斯(W ·Roux )就观察到细胞核内能被染色的丝状体。
1888年,沃尔德耶(W ·Waldeyer )称这种丝状体为“染色体”(chromosome ),并猜测染色体与遗传有关。
1902年,博韦里(T ·Boveri )和萨顿(W ·S ·Sutton )指出,染色体在细胞分裂中的行为与孟德尔的遗传因子平行:两者在体细胞中都成对存在,而在生殖细胞中则是成单的;成对的染色体或遗传因子在细胞减数分裂时彼此分离,进入不同的子细胞中,不同对的染色体或遗传因子可以自由组合。
因而,博韦里和萨顿认为,染色体很可能是遗传因子的载体。
这是一个有科学依据的假说,但假说仍然需要科学实验的证实,这一科学历史使命落到了摩尔根(H ·Morgan )的肩上。
在讲摩尔根的故事之前,我们先来认识染色体,了解一下现代关于染色体超微结构的概念。
染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸(DNA )和5种称为组蛋白的蛋白质。
核小体是染色体结构的最基本单位。
核小体的核心是由4种组蛋白(H 2A 、H 2B 、H 3和H 4)各两个分子构成的扁球状8聚体。
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遗传基因理论的创立者——摩尔根
遗传基因理论的创立者——摩尔根
1910年,美国生物学家摩尔根创立了染色体——遗传基因理论,由此细胞遗传学有了坚实的基础。
1866年,就在孟德尔发表豌豆遗传论文那年,摩尔根出生了。
他的父亲担任过美国驻外领事,家庭生活十分优裕。
青少年时代,摩尔根喜欢游历自然风光,在游历中产生了对大自然的无限热爱,从而使他后来走上了探索生物奥秘之路。
1886年20岁时,摩尔根考入霍普金斯大学研究院读研究生,主要研究生物形态学。
他比较了四种水中无脊椎动物的形态变化,确实了它们的种属,写出了《论海蜂蛛》的论文,获得了博士学位。
1900年春天,荷兰的德弗里斯、德国的柯伦斯和奥地利的皇歇马克通过实验,各自得出了和当年孟德尔豌豆遗传机理一样的结论。
他们为发表论文查阅过去的文献时,都发现了孟德尔那尘封土埋的论文。
惊叹之余,他们在各自的论文中,都把发现生物遗传机理的荣誉让给孟德尔,并把各自的工作说成是对孟理论的证实。
从而,蒙在孟德尔论文上的尘土被拂去了,珍珠重新放射出了光辉。
这不仅使孟德尔的大名立即传遍的世界,而且使他奠基的遗传学象一株新笋一样拔地而起。
此前,细胞学取得的一系列成就,为这时遗传学的飞速发展奠定了基础。
自从施莱登和许旺创立细胞学之后,人们接连发现了细胞里的原生质,发现了体积约为细胞十分之一的细胞核,发现一切细胞都是细胞分裂自生的。
1879年,德国生物学家弗莱明又发现,用碱性莱胺染料可把透明的细胞核内的微粒状物质染色,观察细胞分裂全过程。
他用这种方法看到了细胞分裂的“电影”:先把微粒状的染色质聚成丝状,再把这丝状物分成数目相同的两半,形成两个细胞核,生成两个细胞。
因此,弗莱明把细胞分裂叫做有丝分裂。
1888年,德国生物学家瓦尔德尔把弗莱明的染色质叫做“染色体”,一直使用至今。
人们还发现,每种动植物的细胞里都有特定数目的染色体。
在细胞分裂之前,染色体数目先增加一倍,因而分裂后的细胞能形成和母细胞数目一样多的染色体。
每个精细胞和卵细胞的染色体数目,只有机体一般细胞的一半,精卵结合生成的细胞就有了一整套染色体。
上述细胞学成就,都是在孟德尔遗传学成果被重新发现之前取得的,所以孟德尔遗传研究成果重新发现之后,生物学家们便马上看出了孟德尔的遗传因子和在显微镜下看到的染色体之间联系。
最早提出两者相似的是美国细胞学家萨顿,他在1904年提出,染色体和孟德尔说的遗传因子一样,成对地存在着,它们一个来自父本,一个来自母本。
但萨
顿不敢做出染色体就是遗传因子的结论,因为细胞里的染色体数目远远少于遗传特征的数目。
不管怎么说,萨顿和他同时的生物学家们,终于使细胞学和遗传学在各自
经历了漫长而独特的发展道路之后“结婚”了。
遗传学用丰富的实验数据阐明了生物遗传的规律,细胞学则生动地指出了这种规律的物质基础。
就这样,细胞遗传学以崭新的姿态在生物科学界出现了。
在孟德尔遗传机理重被发现之时,已成为哥伦比亚大学生物学教授的摩尔根,立即投入了遗传学研究。
摩尔根一心扑在生物研究上,因此他成了人们心目中的一位“怪人”。
因为在他的实验室里,他不养牛羊鸡鸭吃肉,却养了成千上万只果蝇。
果蝇对人说来虽坏,但作为遗传研究材料,却有许多独到的优点。
首先,它们身体小,占用地方很小,所以研究起来很便当。
其次,饲养果蝇很经济,成本很低。
第三,果蝇的繁殖之快是牛羊难以比拟的。
而且,它有很多容易观察的特征,每个细胞中只有四对染色体。
所以,摩尔根选中了果蝇作为遗传实验材料。
1906年,摩尔根就在果蝇身上发现了性别遗传机理的一个重要事实。
他发现,雌果蝇细胞里的四对棒形染色体是完全成对的,卵从这四对棒形染色体中各得一个棒形染色体,所以所有卵细胞中的染色体组成都是一样的。
精子中的染色体组成就不同了:雄果蝇细胞里的四对染色体里,有三对是棒形染色体,有一对是由一个棒形染色体和一个钩形染色体组成的。
所以精细胞一半由四个棒形染色体组成,一半由三个棒形染色体和一个钩形染色体组成。
棒形染色体通常称为X染色体;钩形染色体通常称为Y染色体,也叫性染色体。
如果由X染色体组成的精子使卵受精,卵就自然发育成雌果蝇;由三个X染色体和一个Y染色体的精子使卵受精,卵就自然发育成雄果蝇。
这个发现告诉摩尔根,生物性别的遗传是由性染色体决定的,也就是说生物性别的遗传因子在性染色体上,性染色体是性别遗传因子的物
质承担者。
这是生物学上一项重大的发现,但摩尔根并没有因此肯定染色体就是遗传因子,他在继续进行新的实验以证实这一关系。
1910年,摩尔根对他饲养的一群野种红眼果蝇进行了放射性照射,结果在子一代中获得了一只白眼雄果蝇。
用这一只白眼雄果蝇与一群正常红眼雌果蝇交配,所生第一代雌雄果蝇均为红眼;他让这些第一代杂种杂交,生出的第二代果蝇白眼性状只在雄性中出现了。
摩尔根又使用白眼雌果蝇与红眼红果蝇杂交,所生第一代果蝇凡是雌性概为红眼,凡是雄性概为白眼。
为了解释这种现象,摩尔根联想到了果蝇的
性别遗传机理,从而看到了白眼性状的遗传因子是和决定性别的因素联系在一起的,果蝇的白眼性状只遗传给雄性,说明白眼性状是由性染色体传递遗传的,这叫做“伴性遗传”。
通过以上长期实验探索,摩尔根终于肯定地得出了染色体是遗传因子载体的结论。
1909年,美国生物学家约翰逊把遗传因子改称遗传基因,这个名称一直沿用至今。
这是一个伟大的结论,它指出了遗传的染色体学说不再是空洞抽象的概念,为遗传基因找到了物质基础;同时,它指出了某一遗传基因是在某一染色体上,为人们探索生物遗传机理开拓出了一条新路。
摩尔根沿着自己的道路继续前进,又仔细研究了果蝇幼虫唾腺细胞里的唾腺染色体。
这是一种比一般细胞还大100倍的特殊染色体,所以很容易看
清它的内部结构。
摩尔根和他的学生一起,不仅弄清了唾腺染色体的结构,而且仔细探索了它的部分缺失、重复、倒位和移位等畸形变异及其意义。
在大量实验资料的基础上,在数学方法的帮助下,摩尔根和他的学生斯特蒂文特成功地推断出了一对对基因在染色体上的具体排列位置,绘出了果蝇遗传基因在染色体上的座落图,从而为染色体——遗传基因理论提出了科学的依据。
1828年,摩尔根在总结他20余年研究果蝇的成果基础上,写出了他的遗传学名著《基因论》。
在书中,摩尔根主张遗传物质基因是一种颗粒体,象念珠一样按照一定的次序排列在染色体中;染色体是遗传基因的物质承担者,每一个基因都在染色体里占据一定的位置,都能在细胞分裂期间将自己按照翻板的方式从一变作二。
与此同时,他还阐述了基因的连锁和互换规律,解开了生物变异之迷,弥补了达尔文进化论的不足,为人们杂交育种指明了方向,为预防遗传性疾病提供了理论。