摩爾根院士在美國加州理工學(xué)院摩爾根實(shí)驗(yàn)室(1935年)
紅眼果蠅
大約在1910年5月,在摩爾根的實(shí)驗(yàn)室中誕生了一只白眼雄果蠅。摩爾根把它帶回家中,把它放在床邊的一只瓶子中,白天把它帶回實(shí)驗(yàn)室,不久他把這只果蠅與另一只紅眼雌果蠅進(jìn)行交配,在下一代果蠅中產(chǎn)生了全是紅眼的果蠅,一共是1240只。后來摩爾根讓一只白眼雌果蠅與一只正常的雄果蠅交配。卻在其后代中得到一半是紅眼、一半是白眼的雄果蠅,而雌果蠅中卻沒有白眼,全部雌性都長有正常的紅眼睛
摩爾根對此現(xiàn)象如何解釋呢?他說:“眼睛的顏色基因(R)與性別決定的基因是結(jié)在一起的,即在X染色體上?!被蛘呦裎覀儸F(xiàn)在所說那樣是鏈鎖的,那樣得到一條既帶有白眼基因的X染色體,又有一條Y染色體的話,即發(fā)育為白眼雄果蠅。
摩爾根及其同事、學(xué)生用果蠅做實(shí)驗(yàn)材料。到1925年已經(jīng)在這個小生物身上發(fā)現(xiàn)它有四對染色體,并鑒定了約10O個不同的基因。并且由交配試驗(yàn)而確定鏈鎖的程度,可以用來測量染色體上基因間的距離。1911年他提出了“染色體遺傳理論”。果蠅給摩爾根的研究帶來如此巨大的成功,以致后來有人說這種果蠅是上帝專門為摩爾根創(chuàng)造的。 摩爾根發(fā)現(xiàn),代表生物遺傳秘密的基因的確存在于生殖細(xì)胞的染色體上。而且,他還發(fā)現(xiàn),基因在每條染色體內(nèi)是直線排列的。染色體可以自由組合,而排在一條染色體上的基因是不能自由組合的。摩爾根把這種特點(diǎn)稱為基因的“連鎖”。摩爾根在長期的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),由于同源染色體的斷離與結(jié)合,而產(chǎn)生了基因的互相交換。不過交換的情況很少,只占1%。連鎖和交換定律,是摩爾根發(fā)現(xiàn)的遺傳第三定律。他于20世紀(jì)20年代創(chuàng)立了著名的基因?qū)W說,揭示了基因是組成染色體的遺傳單位,它能控制遺傳性狀的發(fā)育,也是突變、重組、交換的基本單位。但基因到底是由什么物質(zhì)組成的?這在當(dāng)時還是個謎。