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第111章 “树上没有两片相同的叶子”——果蝇与遗传学

小问号

我们知道,每个人体细胞中都含有约5万个已知的基因及其组合。人体内的一种叫单核苷酸多态性(SNP)的物质决定了肤色不同、面貌不同、种族不同、各种遗传特征不同,而且即使是同一个种或者有着亲缘关系的人,也存在着SNP的差异,就像树上没有两片相同的树叶一样。那么,人类是怎样揭开这一秘密的?为什么要从果蝇身上寻找答案?

1900年,生物学界发生了一件大事,就是三个不同国度的科学家同时发现了植物遗传规律,而这一发现与孟德尔在《植物杂交试验》中阐述的遗传规律是一致的。孟德尔在文章中说,遗传和变异是遗传单位所决定的。那么遗传单位是什么呢?当时的科学家猜测,这种遗传单位可能与染色体有关,可是,没有一个能提供有力的证据来为它下结论。

美国生物学家摩尔根决定饲养果蝇来开展这项专题研究,弄清楚遗传规律的来龙去脉。

1908年,他在自己的实验室里养了上千果蝇,因为这种小昆虫占地方小,饲养的成本低,而且繁殖快,比饲养牛羊来研究更方便。他的实验室里,除了几张旧桌子外,就是几千个用来培养果蝇的牛奶罐。他把果蝇饲养在有香蕉渣的牛奶罐中。因此,同事们都讥笑他的实验室是“蝇室”。不过,摩尔根不在乎这些,他和助手佩恩整天为这些小果蝇忙得不亦乐乎。一只牛奶罐里可以养成千上万只小果蝇呢。这样,摩尔根和他的助手们天天饲养,天天观察,把所有的希望都寄托在饲养果蝇身上。

1910年5月的一天,摩尔根惊奇地发现,果蝇很快产出了第一代果蝇,而且一代一代的繁衍,成了一个大家族,共有1240只。后来,摩尔根又使第一代红眼蝇与别的果蝇交配后产出了第二代果蝇,既有红眼蝇又有白眼蝇,其比例非常接近3比1,与莫德尔的理论正好应证。同时,摩尔根还在果蝇身上找到了染色体上的基因,终于用事实证明了孟德尔的理论。第二年(1911年),摩尔根提出了著名的“染色体遗传理论”。他的另一名学生斯特蒂文特还绘制了一张果蝇染色体图。摩尔根发现了遗传的奥秘,把男女性别之谜彻底揭开,并通过对果蝇的研究,写出了专著《基因论》,提出了“染色体遗传理论”,诞生了基因学说。现代生物技术中的DNA重组、“克隆技术”等,都是建立在摩尔根的遗传学大厦基础上的。

果蝇,是一种繁殖极快的小昆虫,科学家从它的身上发现了遗传密码,揭开了现代生物学的新篇章,使生物科学和人类生活发生了历史性的巨变。

“小档案”

1924年,摩尔根和他的助手们在加利福利亚工学院建立了生物学专业,创设了一所生物科学实验室,这也是世界上惟一研究遗传学的科学中心。1932年,第一届国际遗传学大会终于在纽约召开,对摩尔根创立的遗传学给予了高度评价。1933年,摩尔根获得了诺贝尔生理学及医学奖。不过,他没有独自享受这一成果,而是把助手们都找来,把诺贝尔奖金跟他们共享,并拿出自己的那份奖金为助手们的子女建立助学基金,供他们的子女读书学习。摩尔根的这一善举,在科技界一时传为佳话。