一九零三年,摩爾根被聘任為哥倫比亞大學實驗動物學教授,開始進化和遺傳方麵的研究工作,他對孟德爾豌豆實驗得出遺傳因子分離定律、自由組合定律將信將疑,想通過動物實驗進行證實。
因為之前摩爾根從事胚胎學研究,對老鼠比較熟悉,實驗前幾年,他和學生使用家鼠和野鼠雜交進行實驗研究,可能是老鼠繁殖周期太長,繁殖效率太低,實驗進行幾年沒有取得進展。
一九零八年,摩爾根開始使用果蠅作為實驗材料。
果蠅飼養容易,一點點香蕉漿就可以當它們一天的口糧;果蠅繁殖力強,條件適宜的情況下,一天時間卵即可孵化出幼蟲,兩三天變成蛹,再過五天變為成蟲,一年可以繁殖三十代以上;果蠅體形小,一隻牛奶瓶就可以飼養幾十隻。
想要研究遺傳,必須讓實驗動物有可以區分的特征,這些特征隻能通過變異獲得,經過兩年漫長的實驗,摩爾根終於獲得一隻變異的白眼雄果蠅,以前的培育出的果蠅都是紅眼,白眼是第一次出現。
摩爾根激動萬分,將這隻寶貝果蠅放在單獨的瓶子中飼養。每天晚上,摩爾根帶著這隻果蠅迴家,睡覺時將實驗瓶放在身邊,白天又帶著它去上班,生怕它出現意外情況。
在他的精心照料下,原本虛弱的白眼果蠅終於在與一隻紅眼雌性果蠅交配後才壽終正寢,將突變的基因留給了下一代果蠅,留給了苦心栽培它的摩爾根。
這隻白眼雄果蠅的後代,十天後長大為果蠅成蟲,全部都是紅眼。
根據孟德爾的遺傳理論推斷,紅眼是顯性基因,白眼是隱性基因,隻有隻有染色體上對應的兩個基因都是白眼基因,果蠅才會顯現出白眼特征。
他用這些變異白眼雄果蠅基因的後代互相交配,產生第二代雜交果蠅。焦急地等待了十天,摩爾根得到了第二代雜交果蠅,其中有三千四百七十個紅眼果蠅,七百八十二個白眼果蠅,大致符合四分之一的比例,證實了孟德爾的遺傳定律。
後來,他讓一隻白眼雌果蠅與一隻正常的雄果蠅交配,卻在其後代中得到雄果蠅全部是白眼,而雌果蠅中卻沒有白眼,全部雌性都長有正常的紅眼睛。
由此摩爾根提出一種假說,果蠅眼睛的顏色基因與性別決定的基因是結合在一起的,即在x染色體上,或者就是兩種基因有某種連鎖效應,假如一條帶有白眼基因的x染色體,又有一條有白眼基因的y染色體,即發育為白眼雄果蠅。
後續他們又觀察到果蠅多次變異特征,進行遺傳學實驗,都表現出相同的規律。
根據一係列的實驗結論,一九一一年,摩爾根提出了“染色體遺傳理論”。
摩爾根發現,代表生物遺傳秘密的基因的確存在於生殖細胞的染色體上,並且,基因在每條染色體上是直線排列的。到一九二五年的時候,摩爾根已經發現果蠅有四對染色體,並鑒定出約一百個不同的基因。
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。摩爾根把這種特點稱為基因的“連鎖”。
他在長期的試驗中發現,由於同源染色體的斷離與結合,而產生了基因的自由組合。不過這種基因交換的情況很少,隻占百分之一。
基因的連鎖和互換是生物界的普遍現象,也是造成生物多樣性的重要原因之一。
基因的連鎖和交換定律,是摩爾根發現的遺傳第三定律。
這條定律是摩爾根在遺傳學領域的一大貢獻,與孟德爾提出的基因分離定律、自由組合定律一道,被稱為遺傳學三大定律。
摩爾根由此創立了著名的基因學說,揭示了基因是組成染色體的遺傳單位,它能控製遺傳性狀的發育,也是突變、重組、交換的基本單位。繼孟德爾的豌豆實驗後,摩爾根的果蠅實驗,將生物遺傳學研究又向前推進了一大步。
一九二八年,六十二歲的摩爾根受聘擔任加州理工學院生物學部主任,將在哥倫比亞大學工作時的同事布裏奇斯、斯圖蒂文特和杜布讚斯基等人再次組織在一起,重建了一個遺傳學研究中心,繼續從事遺傳學及發育,分化問題的研究。
一九三三年,諾貝爾誕辰一百周年之際,摩爾根由於對遺傳的染色體理論的貢獻而被授予了諾貝爾生理學或醫學獎。
摩爾根並沒有到瑞典去出席頒獎儀式,借口是自己工作太忙,主要還是他本人不喜歡一本正經地在公眾集會出現,除了科學討論會,他對於政治和其他集會均不感興趣。
這點倒是很合曾凡的胃口,因為他也是這樣的人,好像科研人員中這樣的人很多。
一九四一年,摩爾根以七十五歲高齡宣布退休,離開了實驗室,四年後,摩爾根因病去世。
人們對他最好的紀念,也許要算將果蠅染色體圖中基因之間的單位距離叫做“摩爾根”,他的名字作為基因研究的一個單位而長存於世。
與生前就已經榮譽加身的摩爾根相比,被譽為現代遺傳學之父的格雷戈爾·孟德爾的命運就坎坷的多了。
孟德爾當時在奧地利一家修道院中做修道士,為了培育優良品種,從三十四個豌豆品種中選出二十二個進行雜交實驗,在人工培植這些豌豆過程中,他發現了一些遺傳的基本規律,然後開始對不同代的豌豆的性狀和數目進行細致入微的觀察、統計和分析。
一八六五年,經過八年的不間斷研究總結,他得到了相應的數學關係式,總結出規律,並寫成了論文發表。
可惜,孟德爾的論文並沒有得到當時人們的重視,他的光芒完全被另一位同時代的生物學家達爾文以及劃時代的巨著《物種起源》掩蓋住了。
後來,他被任命為所在修道院院長,因為公務繁忙而中斷了研究。
一九零零年,孟德爾去世十六年後,才有幾位科學家通過各自的實驗幾乎同時獨立地重新發現了孟德爾遺傳定律,該年因此成為遺傳學史乃至生物科學史上劃時代的一年,從此,遺傳學進入了孟德爾時代。
他發現的基因遺傳分離規律被稱為孟德爾第一定律,基因自由組合規律被稱為孟德爾第二定律,與摩爾根發現的基因的連鎖和交換定律,也就是遺傳第三定律一起,成為了後世研究生物遺傳奧秘的基本規律。
一九五三年,詹姆斯·杜威·沃森和英國生物學家弗朗西斯·克裏克合作,共同提出了基因的雙螺旋結構學說。
該學說不但闡明了基因的基本結構,並且為一個dna分子如何複製成兩個結構相同dna分子以及dna怎樣傳遞生物體的遺傳信息提供了合理的說明,它被認為是生物科學中具有革命性的發現,也成為二十世紀最重要的科學成就之一。
沃森也是人類基因組計劃的倡導者和實施者,說起來,曾凡能加入帕米拉的實驗室,也是受到這個計劃的影響。
除了這些名垂青史的科學家,還有很多普通的科研人員,為這些突破性研究做出各自的貢獻,他們的名字很少為大眾所知。
曾凡的研究,也是建立在這些前人的工作基礎之上,每一項重大科學發現,都是在持續幾年,甚至幾十年無數人不斷的研究積累之上做出的。
他現在也隻是剛剛入門而已,基因功能演化模擬程序,不過是一個工具,未來能不能有真正重要的發現,還要看他付出的努力以及,運氣。
曾凡覺得,自己好像不缺乏運氣。
因為之前摩爾根從事胚胎學研究,對老鼠比較熟悉,實驗前幾年,他和學生使用家鼠和野鼠雜交進行實驗研究,可能是老鼠繁殖周期太長,繁殖效率太低,實驗進行幾年沒有取得進展。
一九零八年,摩爾根開始使用果蠅作為實驗材料。
果蠅飼養容易,一點點香蕉漿就可以當它們一天的口糧;果蠅繁殖力強,條件適宜的情況下,一天時間卵即可孵化出幼蟲,兩三天變成蛹,再過五天變為成蟲,一年可以繁殖三十代以上;果蠅體形小,一隻牛奶瓶就可以飼養幾十隻。
想要研究遺傳,必須讓實驗動物有可以區分的特征,這些特征隻能通過變異獲得,經過兩年漫長的實驗,摩爾根終於獲得一隻變異的白眼雄果蠅,以前的培育出的果蠅都是紅眼,白眼是第一次出現。
摩爾根激動萬分,將這隻寶貝果蠅放在單獨的瓶子中飼養。每天晚上,摩爾根帶著這隻果蠅迴家,睡覺時將實驗瓶放在身邊,白天又帶著它去上班,生怕它出現意外情況。
在他的精心照料下,原本虛弱的白眼果蠅終於在與一隻紅眼雌性果蠅交配後才壽終正寢,將突變的基因留給了下一代果蠅,留給了苦心栽培它的摩爾根。
這隻白眼雄果蠅的後代,十天後長大為果蠅成蟲,全部都是紅眼。
根據孟德爾的遺傳理論推斷,紅眼是顯性基因,白眼是隱性基因,隻有隻有染色體上對應的兩個基因都是白眼基因,果蠅才會顯現出白眼特征。
他用這些變異白眼雄果蠅基因的後代互相交配,產生第二代雜交果蠅。焦急地等待了十天,摩爾根得到了第二代雜交果蠅,其中有三千四百七十個紅眼果蠅,七百八十二個白眼果蠅,大致符合四分之一的比例,證實了孟德爾的遺傳定律。
後來,他讓一隻白眼雌果蠅與一隻正常的雄果蠅交配,卻在其後代中得到雄果蠅全部是白眼,而雌果蠅中卻沒有白眼,全部雌性都長有正常的紅眼睛。
由此摩爾根提出一種假說,果蠅眼睛的顏色基因與性別決定的基因是結合在一起的,即在x染色體上,或者就是兩種基因有某種連鎖效應,假如一條帶有白眼基因的x染色體,又有一條有白眼基因的y染色體,即發育為白眼雄果蠅。
後續他們又觀察到果蠅多次變異特征,進行遺傳學實驗,都表現出相同的規律。
根據一係列的實驗結論,一九一一年,摩爾根提出了“染色體遺傳理論”。
摩爾根發現,代表生物遺傳秘密的基因的確存在於生殖細胞的染色體上,並且,基因在每條染色體上是直線排列的。到一九二五年的時候,摩爾根已經發現果蠅有四對染色體,並鑒定出約一百個不同的基因。
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。摩爾根把這種特點稱為基因的“連鎖”。
他在長期的試驗中發現,由於同源染色體的斷離與結合,而產生了基因的自由組合。不過這種基因交換的情況很少,隻占百分之一。
基因的連鎖和互換是生物界的普遍現象,也是造成生物多樣性的重要原因之一。
基因的連鎖和交換定律,是摩爾根發現的遺傳第三定律。
這條定律是摩爾根在遺傳學領域的一大貢獻,與孟德爾提出的基因分離定律、自由組合定律一道,被稱為遺傳學三大定律。
摩爾根由此創立了著名的基因學說,揭示了基因是組成染色體的遺傳單位,它能控製遺傳性狀的發育,也是突變、重組、交換的基本單位。繼孟德爾的豌豆實驗後,摩爾根的果蠅實驗,將生物遺傳學研究又向前推進了一大步。
一九二八年,六十二歲的摩爾根受聘擔任加州理工學院生物學部主任,將在哥倫比亞大學工作時的同事布裏奇斯、斯圖蒂文特和杜布讚斯基等人再次組織在一起,重建了一個遺傳學研究中心,繼續從事遺傳學及發育,分化問題的研究。
一九三三年,諾貝爾誕辰一百周年之際,摩爾根由於對遺傳的染色體理論的貢獻而被授予了諾貝爾生理學或醫學獎。
摩爾根並沒有到瑞典去出席頒獎儀式,借口是自己工作太忙,主要還是他本人不喜歡一本正經地在公眾集會出現,除了科學討論會,他對於政治和其他集會均不感興趣。
這點倒是很合曾凡的胃口,因為他也是這樣的人,好像科研人員中這樣的人很多。
一九四一年,摩爾根以七十五歲高齡宣布退休,離開了實驗室,四年後,摩爾根因病去世。
人們對他最好的紀念,也許要算將果蠅染色體圖中基因之間的單位距離叫做“摩爾根”,他的名字作為基因研究的一個單位而長存於世。
與生前就已經榮譽加身的摩爾根相比,被譽為現代遺傳學之父的格雷戈爾·孟德爾的命運就坎坷的多了。
孟德爾當時在奧地利一家修道院中做修道士,為了培育優良品種,從三十四個豌豆品種中選出二十二個進行雜交實驗,在人工培植這些豌豆過程中,他發現了一些遺傳的基本規律,然後開始對不同代的豌豆的性狀和數目進行細致入微的觀察、統計和分析。
一八六五年,經過八年的不間斷研究總結,他得到了相應的數學關係式,總結出規律,並寫成了論文發表。
可惜,孟德爾的論文並沒有得到當時人們的重視,他的光芒完全被另一位同時代的生物學家達爾文以及劃時代的巨著《物種起源》掩蓋住了。
後來,他被任命為所在修道院院長,因為公務繁忙而中斷了研究。
一九零零年,孟德爾去世十六年後,才有幾位科學家通過各自的實驗幾乎同時獨立地重新發現了孟德爾遺傳定律,該年因此成為遺傳學史乃至生物科學史上劃時代的一年,從此,遺傳學進入了孟德爾時代。
他發現的基因遺傳分離規律被稱為孟德爾第一定律,基因自由組合規律被稱為孟德爾第二定律,與摩爾根發現的基因的連鎖和交換定律,也就是遺傳第三定律一起,成為了後世研究生物遺傳奧秘的基本規律。
一九五三年,詹姆斯·杜威·沃森和英國生物學家弗朗西斯·克裏克合作,共同提出了基因的雙螺旋結構學說。
該學說不但闡明了基因的基本結構,並且為一個dna分子如何複製成兩個結構相同dna分子以及dna怎樣傳遞生物體的遺傳信息提供了合理的說明,它被認為是生物科學中具有革命性的發現,也成為二十世紀最重要的科學成就之一。
沃森也是人類基因組計劃的倡導者和實施者,說起來,曾凡能加入帕米拉的實驗室,也是受到這個計劃的影響。
除了這些名垂青史的科學家,還有很多普通的科研人員,為這些突破性研究做出各自的貢獻,他們的名字很少為大眾所知。
曾凡的研究,也是建立在這些前人的工作基礎之上,每一項重大科學發現,都是在持續幾年,甚至幾十年無數人不斷的研究積累之上做出的。
他現在也隻是剛剛入門而已,基因功能演化模擬程序,不過是一個工具,未來能不能有真正重要的發現,還要看他付出的努力以及,運氣。
曾凡覺得,自己好像不缺乏運氣。