分子生物学的突破染色体的发现
早在 19 世纪中叶,生物学家们在显微镜下,就已经观察到了细胞里有细胞核。
而且,令人振奋的是:如果把一个细胞分成两半,一半有完整的细胞核, 一半没有细胞核,同时,可以发现有细胞核的那一半能够生长分裂,而没有细胞核的那一半就不行了。
令人遗憾的是,由于细胞基本上是透明的,即使是在显微镜下也不大容易看清它的精细结构,所以在很长一段时间内,人们都没有弄清楚细胞核分裂的机理。
当科学发展到了 1879 年,一位叫做弗莱明(1843~1915 年)的德国生物学家发现,利用碱性苯胺染料可以把细胞核里一种物质染成深色,这种物质称做染色质。
1882 年,弗莱明更加详细地描述了细胞分裂过程。
细胞开始分裂的时候,染色质聚集成丝状,随着分裂过程的进行,染色质丝分成数目相等的两半,并且形成两个细胞核。这种分裂过程称做有丝分裂。
1888 年,染色质丝被称做染色体。
人们发现,各种生物的染色体数目是恒定的。在多细胞生物的体细胞中, 染色体的数目总是复数。
例如,人的体细胞染色体数目为 46,果蝇为 8,玉米为 20 等等。其中, 具有相同形状的染色体又总是成对存在着。因此,人的染色体为 23 对,果蝇
为 4 对,玉米为 10 对。
追溯每一对染色体的来源,其中一个来自精子,一个来自卵子。成对的染色体互为同染色体。
细胞中成对染色体一般说来是相似的,但有一个例外,就是性染色体。人有 23 对染色体,其中 22 对男女都一样,称为常染色体。另一对男女不一样,就是性染色体。
女人的一对性染色体,形态相似,称为 X 染色体。男人的一对性染色体, 一个为 X 染色体,另一个为 Y 染色体。XX 为女性,XY 为男性。
染色体的数目同生物物种有联系,又同生物的繁殖有联系。
1903 年,美国生物学家萨顿最早发现了染色体行为和孟德尔因子的分离组合之间存在着平行关系。
即每条染色体有一定的形态,在连续的世代中保持稳定;每对基因在杂交中保持它们的完整性和独立性。
其次,染色体成对存在,基因也成对存在;在配子中,每对同源染色体只有其中一条,每对等位基因也只有一个。
再次,不同的等位基因在配子形成时是独立分配的;不同对染色体在减数分裂后期的分离也是独立的。
1906 年,英国生物学家本特森在几种植物中发现了几个“连锁群”,但他拒绝接受染色体学说,而是固执地认为,基因的物质基础在细胞结构中没有任何直接的证据。
但是,不管怎样,萨顿的假说还是引起了广泛的注意,因为染色体是细胞中可见的结构,这个假说就显得十分具体。
要证实这个假说,需要把一些特定的基因与特定的染色体联系起来。