第二章 遗传基因的探寻一、莫非染色体就是基因

提出这种想法的是美国哥伦比亚大学的应届毕业生萨顿。他在大学时代，重点研究蝗虫的减数分裂。减数分裂形成的蝗虫生殖细胞中，染色体数目比正常细胞减少了一半，而雌、雄生殖细胞结合所形成的结合体（合子或受精卵）中，染色体数目又恢复成对。他根据实验结果，在 1904 年明确指出： 染色体和基因有许多相似处。例如，在生物体的正常细胞中，染色体和基因

都是成对存在的；成对染色体的两个成员（称为同源染色体）与等位基因的两个成员一样都是相互一致的，都是一个来自父方，一个来自母方；在生殖细胞里，染色体的数目刚巧是身体细胞中的一半，基因也是这样，成对的染色体和成对的基因一样，在减数分裂中都是独立分离的；染色体和基因一样， 在细胞分裂时都能产生与自己一模一样的复制物（复本或副本）等等。

当萨顿看到了等位基因和同源染色体的许多共同之处后，不仅这位年轻人按捺不住内心的激动，也使整个遗传学领域沸腾起来了，因为自孟德尔提出基因以后，谁也没有看到过基因，有些人也曾把没有看到过的基因认为是根本不存在的，因而把孟德尔当成是唯心论者。细胞分裂中，同源染色体的减半和受精时的同源染色体恢复成对的事实，与孟德尔假定的等位基因的变化是何等相似啊！这些迹象表明，莫非基因就是染色体！萨顿及一些细胞学工作者信心十足地指出：如果假定基因就是染色体，那么用减数分裂和受精过程中染色体的变化即能完满地解释孟德尔的两条定律。

萨顿用同源染色体代替等位基因，具体而形象地解释了孟德尔的定律。例如他用一对同源染色体代替决定红花还是白花的这对等位基因，则纯种红花的一对同源染色体可记做 RR，白花的同源染色体就可记为 rr。纯种红花豌豆减数分裂形成的生殖细胞中就只有一条染色体 R，同理，白花豌豆的生殖细胞中也只有一条 r 染色体，这两种配子（生殖细胞）结合（受精）成的合子中，必然具 R 和 r 这两条染色体，当杂种一代减数分裂时，R 和 r 这对染色体必然分别进入不同的配子中，因此，不管是雄配子（雄性生殖细胞或精细胞）还是雌性生殖细胞（雌配子或卵细胞）都会有两种类型，一是含有 R 染色体的，另一类是含有 r 染色体的。当这些雌、雄生殖细胞随机结合（受精）时，就必然有四种搭配形式，加上 R 对 r 的显性，那就得到了杂种二代显性和隐性呈 3：1 的分离。

同理，假定黄子叶和绿子叶的基因是另一对同源染色体，那么，这对同源染色体在减数分裂时的分离确实不受 R 和 r 的影响，当然 R 和 r 的分离也不受其它同源染色体分离的影响，也就是说，各对同源染色体的分离是各自独立的。根据这样的推理，似乎染色体可以代替基因了；可是，这位年轻人经过冷静思考，自己就发现了“基因就是染色体”推论的破绽，因为他十分清楚，在生物体的细胞里，染色体的数目是有限的，而每种生物体的性状何止成千上万。既然孟德尔假定的一对基因决定一个性状，那么生物体的基因对数也应该是数以千计或更多。这么说，基因和染色体并不是一回事。

这个正确的思考，使萨顿避免了将基因与染色体划等号的错误判断，同时也促使他进一步去思考，既然与染色体不能划等号，但它们之间又存在着那么多的共同特性，怎样才能对此作出正确合理的解释呢？

合理而又科学的推测应该是：每一条染色体上都携带着多个遗传基因。但是，科学上信奉这么一条真理：“闪光的东西并不都是金子”，萨顿

的推论在逻辑上无论多少合理，如果得不到可靠的事实支持，也永远不会成为科学真理。

到 1910 年，这位年轻人求学所在地的一位教授，用无可辩驳的事实证实了萨顿的推论。