摩尔根及其学生对生命科学的贡献

1、 -摩尔根及其学生的贡献 学院：机械工程学院 班级：机创1301 学号名：包芸畅人物介绍 -“遗传学之父” 托马斯亨特摩尔根（Thomas Hunt Morgan）18661945）美国生物学家，被誉为“遗传学之父”。生于肯塔基州列克星敦。在肯塔基州立学院和约翰霍普金斯大学攻读动物学，获博士学位。曾任哥伦比亚大学、加利福尼亚理工学院的实验动物学教授。是美国全国科学院院长，美国遗传学会主席、实验动物学和实验医学学会会员。一生致力于胚胎学和遗传学研究，由于创立了关于遗传基因在染色体上作直线排列的基因理论和染色体理论，获1933年诺贝尔生理学和医学奖。与生物学的缘 1886

2、年，摩尔根在肯塔基州立学院（肯塔基大学的前身）获得了理学学士学位，由于成绩优秀，他被选为毕业生代表在毕业典礼上致告别词。在获得理学学位后，摩尔根有点烦恼，他不知道自己应该到社会上去做什么。他似乎天生不喜欢经商，因此决定还是留在学校中继续读书，这一次他进入了霍普金斯大学的研究生院。他应该庆幸自己偶然的选择，因为这所大学以学术自由而著称，尤其重要的是，霍普金斯大学十分重视生物学。摩尔根受大学中学术气氛的影响很深，例如他一辈子都不相信价格昂贵的设备，而相信脚踏实地的作风更为重要；摩尔根几乎终生在实践着大学里“一切通过实验”的原则。 这也为将来的果蝇实验等，打下了基础也为一位遗传学之父的诞生打下了基础

3、.研究背景 1910年5月，在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。摩尔根把它带回家中，把它放在床边的一只瓶子中，白天把它带回实验室，不久他把这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配，在下一代果蝇中产生了全是红眼的果蝇，一共是1240只。后来摩尔根让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配。却在其后代中得到雄果蝇全部是白眼，而雌果蝇中却没有白眼，全部雌性都长有正常的红眼睛。大胆猜想 在霍普金斯大学读书和留校任教的岁月里，摩尔根始终保持着对生物学界进展的高度关注。当1900年孟德尔的遗传学研究被重新发现后，不断有遗传学的新消息传到摩尔根的耳朵里。摩尔根一开始对孟德尔的学说和染色体理论表示怀疑。他提出一个非

4、常尖锐的问题：生物的性别肯定是由基因控制的。那么，决定性别的基因是显性的，还是隐性的？不论怎样回答，都会面对一个难以收拾的局面，在自然界中大多数生物的两性个体比例是1：1，而不论性别基因是显性还是隐性，都不会得出这样的比例。为了检验孟德尔定律，摩尔根曾亲自做了实验，他用家鼠与野生老鼠杂交，得到的结果五花八门，根本无法用定律解释；而且，关于染色体上有基因的说法，当时还只是猜测，用猜测的理论来解释孟德尔的遗传学说，坚持“一切通过实验”原则的摩尔根认为那是不可信的。 经过了尝试，迷茫，选择。终于摩尔根及其同事、学生用果蝇做实验材料。到1925年已经在这个小生物身上发现它有四对染色体，并鉴定了约100

5、个不同的基因。并且由交配试验而确定链锁的程度，可以用来测量染色体上基因间的距离。1911年他提出了“染色体遗传理论”。摩尔根发现，代表生物遗传秘密的基因的确存在于生殖细胞的染色体上。而且，他还发现，基因在每条染色体内是直线排列的。果蝇给摩尔根的研究带来如此巨大的成功，以致后来有人说这种果蝇是上帝专门为摩尔根创造的。 摩尔根说：“眼睛的颜色基因（R）与性别决定的基因是结合在一起的，即在X染色体上。”或者像我们所说那样是链锁的，那样得到一条既带有白眼基因的X染色体，又有一条Y染色体的话，即发育为白眼雄果蝇。实验内容简图进一步实验XY示意图最终成就 染色体可以自由组合，而排在一条染色体上的基因是不能

6、自由组合的。摩尔根把这种特点称为基因的“连锁”。摩尔根在长期的试验中发现，由于同源染色体的断离与结合，而产生了基因的自由组合。不过交换的情况很少，只占1%。连锁和交换定律，是摩尔根发现的遗传第三定律。他于20世纪20年代创立了著名的基因学说，揭示了基因是组成染色体的遗传单位，它能控制遗传性状的发育，也是突变、重组、交换的基本单位。1933年，摩尔根获得诺贝尔生理医学奖。对同源区段的解释三大遗传定律 1、分离定律（1）内容在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。（2

7、）适用范围1.有性生殖生物的性状遗传2.真核生物的性状遗传3.细胞核遗传4.一对相对性状的遗传（3）限制因素基因分离定律的F1和F2要表现特定的分离比应具备以下条件：1.所研究的每一对相对性状只受一对等基因控制，而且等位基因要完全显性。2.不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。3.所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。4.供实验的群体要大、个体数量要足够多。（4）实质杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。 2、自由组合定律 自由组合定律(又称独立分配规律)是在分离规律基础上，进一步揭示了揭示了多对基

8、因间自由组合的关系，解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源之一。按照自由组合定律，在显性作用完全的条件下，亲本间有2对基因差异时，F2有22=4种表现型；4对基因差异，F2有24=16种表现型。设两个亲本有20对基因的判别，这些基因都是独立遗传的，那么F2将有220=1048576种不同的表现型。这个规律说明通过杂交造成基因的重组，是生物界多样性的重要原因之一。现代生物学解释为：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。3、连锁互换定律 连锁互换定律是在1900年孟德尔遗传规律被重新发现后，

9、人们以更多的动植物为材料进行杂交试验，其中属于两对性状遗传的结果，有的符合独立分配定律，有的不符。摩尔根以果蝇为试验材料进行研究，最后确认所谓不符合独立遗传规律的一些例证，实际上不属独立遗传，而属另一类遗传，即连锁遗传。于是继孟德尔的两条遗传规律之后，连锁遗传成为遗传学中的第三个遗传规律。所谓连锁遗传定律，就是原来为同一亲本所具有的两个性状，在F2中常常有连系在一起遗传的倾向，这种现象称为连锁遗传。连锁遗传定律的发现，证实了染色体是控制性状遗传基因的载体。通过交换的测定进一步证明了基因在染色体上具有一定的距离的顺序，呈直线排列。这为遗传学的发展奠定了坚实地科学基础。学术成就 摩尔根毕生从事胚胎

10、学和遗传学研究，在孟德尔定律的基础上，创立现代遗传学的“基因理论”。曾对多种生物（包括许多种海洋生物）和生物学问题进行研究；利用果蝇进行遗传学研究，发现了染色体是基因的载体，确立了伴性遗传规律。并发现位于同一染色体上的基因之间的连锁、交换和不分开等现象，建立了遗传学的第三定律连锁交换定律。把400多种突变基因定位在染色体上，制成染色体图谱，即基因的连锁图。于1928年出版了基因论（The Theory of the Gene）专著，对基因这一遗传学基本概念进行了具体而明确的描述。 他创立的基因理论实现了遗传学上的第一次理论综合。在胚胎学和进化论之间架设了遗传学桥梁，推动了细胞学的发展，并促使生物学研究从细胞水平向分子水平过渡，以及遗传学向生物学其它学科的渗透，为生物学实现新的大综合奠定了基础。此外，还荣获英国皇家学会授予的达尔文奖章（1924年）和科普勒奖章（1939年）。其作品涉及生物学的几个重要领域，主要有进化与适应、实验胚胎学和胚胎学与遗传学、基因论等。我的评价 摩尔根是人类史上一位永垂不朽的生命科学的伟人，他的一生是平凡而又轰轰烈烈的。“实验检验真理的唯一标准”。 用遗传图解的方式解决理论的问题后，对正确的结论会有更深刻的认识，在自己的脑海中也会留下深刻的印象，同时通过尝试书写遗传图解解释实验现象，不仅能提高应用遗传图解分析和解释遗传学