摩根誕辰│ 科學史上的今天：9/25

2015/09/25 |

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1900 年，三位學者不約而同地重新發掘出一篇掩沒三十五年之久的論文，他們發現原來手上的遺傳實驗，這位奧地利僧侶孟德爾早就做過了，並且提出孟德爾定律來解釋基因配對如何決定性狀。

正在做胚胎研究的摩根也注意到這三位學者的論文，其中德弗瑞斯 (Hugo M. de Vries) 提出突變才是演化的主因更令摩根心有戚戚焉，因為他原本就不認同達爾文所說的物種變化是由微小變化累積而成。於是當他 1904 年轉任哥倫比亞大學後，便將研究方向轉往遺傳學，尤其是突變的研究。

摩根發現果蠅的生命週期短，從卵到成蠅僅需十天左右，一年之內可以繁衍三十代，拿來做遺傳實驗再適合不過，於是開始在實驗室養殖果蠅。1906 年，他發現果蠅的染色體只有四對，並辨認決定出性別的 X 染色體與 Y 染色體。不過，他期待的突變卻一直沒有出現。

1910 年，一位學生慕名來參訪這著名的「果蠅室」，結果竟被他發現一隻與眾不同的白眼果蠅。摩根大樂，趕忙讓牠與另一隻正常的紅眼雌蠅交配，結果生出來的皆是紅眼。他再讓這批子代彼此交配，果然第二子代的果蠅中就有部分白眼，而且紅眼與白眼的比例恰是 3:1，完全符合孟德爾定律，也說明了白眼基因是隱性基因。

不過摩根覺得奇怪的是：為何所有白眼果蠅都是雄性？因為第二子代的雄性果蠅中白眼與紅眼各占一半，因此他推測白眼基因位於 X 染色體上。為了驗證這個假設，他讓白眼雄蠅與第一子代的紅眼雌蠅交配，果然就所生的雄蠅與雌蠅就各有一半是白眼。摩根因此首度證實基因就位於染色體上，原本只是概念性的基因如今可以落實到實體的染色體來研究，成為繼孟德爾定律之後，遺傳學上另一個重要的里程碑。

摩根繼續與學生研究果蠅的翅膀、軀體顏色等不同性狀，發現某些性狀有高度關聯性，而提出「基因連結」(gene linkage) 與「染色體交換」(chromosomal crossover) 的概念，並藉此定位出不同突變基因所在的位置，最後由學生史特汶 (Alfred H. Sturtevant) 於 1913 年繪製出世上第一個基因圖譜。

達爾文的演化論因為遺傳學發現的突變機制而更為完整，摩根居功厥偉，而他本人也變成新達爾文主義的支持者。1933 年，摩根獲頒諾貝爾生理或醫學獎，以表揚他發現染色體在遺傳上所扮演的角色。