摩爾根與遺傳學(編輯修改稿)
2025-08-23 10:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 urtevant、Muller和Bridges四人出版了《孟德爾遺傳的機理》一書（Morganet al., 1915）。此書加上1916年Bridges的文章，使多數(shù)人接受他們的理論，雖然英國的Bateson到1916年還表示難以相信染色體是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、丹麥的Johannsen到1926年才接受遺傳的染色體學說。摩爾根1933年被授予諾貝爾獎，但當年沒去領(lǐng)獎。引人猜想是否他后怕自己用的方法其實正是自己曾在1909年嘲笑過的孟德爾方法（數(shù)字吻合），或者因為1933年發(fā)現(xiàn)果蠅唾液腺有多線染色體（polytenechromosomes）后，他的理論推導立即面臨物理的檢驗，所以他在看到答案后于1934年才更安心地領(lǐng)獎。多線染色體的形成是DNA復制很多倍以后，細胞卻不分裂，這樣本來只有一套DNA的單條染色體被放大很多倍而可以在顯微鏡下觀察到。Balbiani（1881）發(fā)現(xiàn)昆蟲唾液腺有多線染色體。Heitz和Bauer（1933）發(fā)現(xiàn)多線染色體有些區(qū)域染色深、有些淺，形成有規(guī)則的染色條帶（bands）。在這樣的情況下，可以猜想條帶與基因的關(guān)系，能檢驗基因是否只是通過數(shù)字關(guān)聯(lián)而推出的理論模型、還是確有物質(zhì)基礎(chǔ)。Painter（1933）發(fā)現(xiàn)條帶密的部分與含基因多相關(guān)，而他特別重要的發(fā)現(xiàn)是：遺傳連鎖圖逆轉(zhuǎn)時（reversal of linkage map）染色體條帶也逆轉(zhuǎn)；遺傳譜易位（translocation）時伴隨條帶易位，遺傳缺失時條帶也缺失。這些結(jié)果強烈地支持染色體確實是基因的物質(zhì)基礎(chǔ)。Bridges（1931938）更詳細地描述了果蠅的多線染色體。Bridges做的圖譜，其后幾十年，都是科學家們參考的標準。1934年，摩爾根放心地去斯德哥爾摩領(lǐng)獎。他將獎金分給自己、Sturtevant和Bridges三家的孩子。摩爾根的學術(shù)傳承摩爾根通過他的科學研究、他的學生、他領(lǐng)導的生物系影響美國和世界的科學。摩爾根應(yīng)諾貝爾物理獎得主密立肯（Robert Millikan，18681953）的邀請，于1928年創(chuàng)建加州理工學院的生物學部，一個小而精的系多年領(lǐng)先世界。他直接影響了George Beadle（19031989），后者于1931至1936年在加州理工做博士后研究果蠅的遺傳重組，其間（可能由摩爾根個人收入為Beadle提供工資）到巴黎一年研究果蠅眼睛顏色的遺傳。Beadle研究眼色的工作起初受Sturtevant工作的影響，Beadle與Boris Ephrussi在1935和1936年從果蠅獲得的結(jié)果已經(jīng)開始提出基因與化學反應(yīng)的關(guān)系（Beadle and Ephrussi，1936），意識到可能基因直接控制酶，最后Beadle在斯坦福大學與Edward Tatum（19091975）進一步合作，用紅色面包霉（Neurospora）研究后提出“一個基因一個酶”的概念（Beadle and Tatum，1941），開創(chuàng)生化遺傳學，1946年Beadle繼摩爾根任加州理工生物學部主任，1958年獲諾貝爾獎。摩爾根影響的著名生物學家還有1927年來自蘇聯(lián)的Theodosius Dobzhansky，跟隨摩爾根到加州理工學院多年，1937年出版遺傳學與演化論結(jié)合的代表性作品之一（Dobzhansky，1937）。摩爾根實驗室發(fā)現(xiàn)多個影響發(fā)育的基因，以后他們的學生和其他人的研究，奠定了發(fā)育遺傳學，其中最著名的是Sturtevant的學生Edward Lewis對雙胸復合體的研究。未分享摩爾根獎金的學生Muller于1927年證明X光可以誘導基因突變、其作用與X射線的劑量相關(guān)（Muller，1927），獲得1946年的諾貝爾獎。他另一重要工作，是1918年提出和制造平衡致死系，非常方便維持隱性致死突變的果蠅品系（Muller，1918）。這種染色體本身不僅攜帶致死突變（如圖中藍色所示平衡染色體帶的灰色致死突變），而且含有多重倒位（inversion），如果與另一條染色體重組也是致死，所以研究者希望跟蹤的染色體與平衡染色體配對后，可以不用每代再挑果蠅，因為活著的后代都是被跟蹤的染色體對平衡染色體。其他多數(shù)模式動物迄今無平衡致死系，每代需多費時間和精力，比如跟蹤老鼠的隱性致死突變需要收集未交配的老鼠，割尾巴提取DNA做基因型分析，每代反復如此工作繁瑣。所以，Muller的發(fā)明近百年來省了果蠅研究者的苦力。Muller與摩爾根關(guān)系不如其他兩位學生，他比較介意功勞的歸屬，有個單子寫哪些是自己的想法、哪些是實驗室其他人的。離開哥倫比亞大學到德克薩斯州工作期間也與同事發(fā)生同類爭論。Muller的政治立場左傾到與美國社會不融洽。1932年到1936年，同情共產(chǎn)主義的Muller在蘇聯(lián)科學院遺傳研究所工作，李森科主義推行的偽科學流行后，Muller與之發(fā)生沖突，借口參加西班牙內(nèi)戰(zhàn)離開蘇聯(lián)，在西班牙期間曾與白求恩同事。到1937年，Muller既回不去蘇聯(lián)、也回不了美國，幸虧英國生物學家Julian Huxley的幫助轉(zhuǎn)到英國。以前邀請Muller赴蘇聯(lián)的遺傳學研究所所長N. I. Vavilov抵制李森科主義，于1940年被捕、1941年被判處死刑、1942年改為二十年徒刑、1943年死于監(jiān)獄。李森科主義泛濫的結(jié)果不僅損害了當時俄國生物學，而且俄國的遺傳學和分子生物學幾十年落后于世界、今天也落后于中國。Muller于1940年回到美國，這時立場已是反共的Muller在美國還被懷疑親共，從而不容易找好的教職，前幾年工作不穩(wěn)定，到1945年任Indiana大學Bloomington分校教授。他陰差陽錯任教此校，影響了遺傳學過渡到分子生物學。因為歐洲不利于猶太人工作，意大利生物學家Salvador Luria（19121991，1969年諾貝爾醫(yī)學獎）也任教該校
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