摩根誕辰│ 科學史上的今天:9/25

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。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


泛科學自製商品

【時時科科.2020】桌曆+線裝筆記本預購最後倒數!

從內子宮到外太空,科學離不開我們生活中的時時刻刻,時光走入西元 2020,讓泛科學也走入你生活的每一天!【時時科科 2020桌曆】 精選不容錯過的科學日,讓你記下屬於自己的重要日程,也記下科學史上的精彩片段。


🚀 泛科學院獨家線上新課募資 🚀 限量55折預購

【好好說話,做自己的口才教練!10堂一生受用的口語表達課】

「上台說話報告時腦袋一片空白嗎?與人對談尷尬癌就發作?如何清楚表達自己想說的話?怎麼說話才能抓住人心讓人印象深刻呢?」泛科學院與榮恩同樂會共同合作,從表達的心法到語言聲韻的技巧掌握,讓你找到自信,在家就可練出好口才!

關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策