基因列车的车长

1934 年，一位古稀老人在朋友家做客，特意拿出一瓶珍藏多年的好酒— 一白兰地酒，老人家像抱婴儿似地双手捧着那只酒瓶，细细鉴赏，并说那瓶酒的制造日期真凑巧。朋友听后马上问道：“您说的真凑巧，是不是意味着您出生在 1865 年？”老人回答说：“我出生在 1866 年，但是在母亲怀里的

我，是在 1865 年获得生命的。”这位从生物学角度巧妙作答的老人就是伟大的遗传学家、生物工程技术的铺路人——摩尔根。

奇特的“蝇室”

在哥伦比亚大学，有一间房饲养着成千上万的果蝇，这个房间被大学的师生们称之为“蝇室”，这就是摩尔根的研究室。

果蝇这种小动物以生长周期短，繁殖活跃，繁殖行为容易观察，迅速而且多产等优势被科学家们公认为进行遗传实验的首选材料。在窄小的“蝇室” 中塞进了八张桌子，还有一张厨房用的台子，前来帮忙的学生就在那长台子上配制果蝇吃的培养基。最初果蝇的饲料是压碎的香蕉，为迎合果蝇的胃口，必须使香蕉发酵，香蕉发酵后臭味特别强烈，这使实验室的空气很恶劣。为了改善实验条件，摩尔根用香蕉汁取代了香蕉，后来又使用了市售的果蝇饲料，几经改进才使得实验条件得以缓解。在“蝇室”里还摆着一根可以来回转动的柱子，四面贴着染色体地图，人们用铅笔把各种数据像地名一样标到染色体地图中。

摩尔根很注意节省研究经费，这与他用自己的钱时那种慷慨形成鲜明的对照。他曾把自己的钱无私地提供给好几个家境困难的学生完成学业，但是实验室内的果蝇容器都是凑合着用的，实验装置也大体如此。有不少次实验室的人员为增加装置而遭到摩尔根的反对。从手拿放大镜装置换成简单的显微镜也是一点点进行的，显微镜的电灯罩子是利用空罐头的白铁皮加工成的。“蝇室”漏雨时，就用桶接水，气温低果蝇受冷时，善于发明创造的年轻人布里奇斯在得到允许后做了个简单的恒温器。由于摩尔根的实验，果蝇出了名，于是许多人提出了索讨果蝇株系的要求，摩尔根总是愉快而无偿地把果蝇寄出去，连邮费都不要。

在一个冬天的夜晚，饲养果蝇的大楼附近发生了火灾，果蝇差一点戏剧性的被报销了。消防车为防止火势蔓延赶到后，往楼上喷水。摩尔根看到火光后立即赶到，并朝喷水的地方奔去，有的玻璃窗由于被烤热已经熔化了，而果蝇的株系就在附近，情况太紧急了。冒着生命危险，摩尔根疾步登上六层楼梯到最上层的“蝇室”。当时要将装果蝇的小容器全部搬下去一个人是不可能的，于是他只好将果蝇的容器从已经热得难以喘气的建筑物的这一端移到最远的一端，直至火被熄灭。所幸火势未蔓延到大楼就熄灭了，果蝇安全无事，摩尔根长长地吐了一口气。

“蝇室”还有一个特点是混乱，没有秩序甚至是肮脏。可是精密的研究工作却在其中静静地进行着。他用宝石工匠用的放大镜数着果蝇，观察他们的特征。就是在这奇特的“蝇室”中，摩尔根十五年如一日，日以继夜地工作，终于完成了一项继孟德尔以后在整个生物学史中最令人惊异的生物学成就——遗传学基因连锁与互换定律。

创造“基因列车”

自从 1900 年孟德尔的工作被重新发现后，自由组合定律曾一再被证实，使人们感到它是不容置疑的遗传规律。但是，摩尔根做了种种考察后，对于孟德尔学说的全部正确性产生怀疑，具体来说，是对基因在条件内始终分离和独立进行重组这两点产生了怀疑。

有一次摩尔根偶然发现了一只白眼睛雄果蝇，就立即用红眼睛雌果蝇与之杂交。因为红眼睛对于白眼睛是显性，子一代应全部是红眼睛果蝇。但奇怪的是，摩尔根在子一代中又发现了三只白眼睛果蝇，为什么会这样呢？摩

尔根急忙又把那三只果蝇杂交了一次，仅 10 天的功夫，下一代果蝇就又生出

来了。白眼睛雄果蝇后代相互交配结果产生红眼睛果蝇 3470 只，白眼睛果蝇

782 只，与孟德尔的分离比一致。但是有一个异常情况摩尔根仍然感到奇怪，这就是：如果照孟德尔式遗传的料想，在第二代中，雄蝇中四分之一和雌蝇中四分之一应表现隐性性状，但实际观察结果显示，雄蝇中半数是红眼睛，半数是白眼睛；雌蝇中表现了白眼睛的一只都没有，全是红眼睛。

新情况的出现，使摩尔根有了一个大胆的想法：眼色基因可能与性决定基因连锁在一起。于是摩尔根又设计出另一个实验来验证。实验材料是用子一代灰身长翅的果蝇和双隐性的黑色残翅果蝇，方法是把这两种果蝇的雄蝇与雌蝇测交或雌蝇与雄蝇测交，结果得到了都不是自由组合的理想比例 1∶ 1∶1∶1，而前者 1∶1，后者出现了“两多两少”的四种类型。想法终于得到了验证，摩尔根认为连锁现象的基因在同一条染色体上。伴性遗传的连锁基因在同一条性染色体上，一般遗传的连锁基因则在同一条常染色体上。而且雄果蝇中不能进行同源染色体的交换，故而只有 1∶1 的比例出现；在雌果蝇中则进行了同源染色体的交换，故出现了“两多两少”的四种类型。

解释有了，可基因是否真的在染色体上，这需要有使人信服的证据，摩尔根在不安中又忙碌起来。看着老师的不安，摩尔根的学生斯蒂文特和布里奇斯也都十分着急，他们更加倍努力地工作，力求寻找这方面的真凭实据。1916 年，布里奇斯终于找到了铁的证据。他用白眼睛雌蝇与红眼睛雄蝇交配产生红眼睛雌蝇，并在显微镜下观察了它们的有丝分裂染色体情况，果然找到了使人信服的基因在染色体上的有力证据。斯特蒂文特也根据老师提出的基因间连接强度不同是由基因间距离不同导致的理论，天才地绘出了第一个染色体图。这些证据的出现使遗传中的连锁与互换定律得到了全世界的公认。

师生们异常高兴，极善言辞的斯特蒂文特在一次师生座谈会上调皮地对老师摩尔根说：“生物体中染色体很少，基因却很多，基因存在于染色体上，染色体是基因的载体，用个通俗的比喻，染色体就像是运载基因的列车，它永不停息地从亲代驰向子代，而您就是基因列车的车长。”从此摩尔根除了博士、教授的头衔外又多了一个新的头衔“基因列车的车长”。