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世界现代前期科技史-第章

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尔的遗传定律,建立了遗传的染色体理论,创立了比较完整的基因学说,故 

于1933年获得了诺贝尔生理学、医学奖。摩尔根原先是一个胚胎学家,1900 

—1928年任美国纽约哥伦比亚大学实验动物学教授。在这里,摩尔根带领一 

批年轻人,其中有哥伦比亚大学的学生斯特蒂文特 (1891—1971)、布里奇 

斯 (1889—1938)和研究生缪勒(1890—1967),进行了富有成效的研究工 

作,创立了后来闻名世界的遗传学实验室,形成了所谓“美国遗传学派”(又 

称摩尔根学派),并建立了现代遗传学。1908年,摩尔根开始进行果蝇的遗 

传实验,1910年发表了关于果蝇性连锁遗传的论文。第一次将一个基因和一 

个具体的染色体的行为联系起来。 

     摩尔根之所以选用果蝇作为试验材料,是基于以下的考虑:果蝇体积小, 

占地少,繁殖期短,生产效率高,而且果蝇只有4对染色体,易于观察对比, 

能够简化细胞学的观察与性状表现之间的关系。它体现了实验材料经济、实 

用、效率高的优点,这也是摩尔根实验研究取得重要成果的原因之一。 

     1910年,摩尔根在作果蝇试验时,在正常野生型的红眼果蝇群体里,发 

现了一只白眼雄蝇。这一明显的变异,引起了摩尔根的关注。他对这一新性 

状在遗传中的表现进行了仔细研究。他把白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交,产生的 

杂交一代 (F)都是红眼果蝇。让F代红眼果蝇相互交配,F代既有红眼果 

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蝇又有白眼果蝇,白眼果蝇占 1/4,雌雄果蝇各占一半。这说明红眼和白眼 

受一对基因支配,红眼基因为显性。但奇怪的是,F代的雌蝇都是红眼,雄 

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蝇中有一半是红眼,一半是白眼,就是说,白眼雄蝇只把它的眼色特征传给 

隔代的雄蝇。摩尔根及其同事进一步研究发现,雌蝇的各对染色体,都由两 

条正常的“X染色体”组成,而雄蝇却有一对染色体其中一条是正常的“X 

染色体”,另一条则是在形状和所含基因上都与“X染色体”不同的“Y染色 

体”。在形成精子时这一对染色体分离,因此,半数精子具有X染色体、半 

数具有Y染色体,前者与卵结合,产生雌性个体,后者与卵结合,产生雄性 

个体。所以在遗传后代中雌雄比例为1∶1。摩尔根认为,如果假定白眼基因 


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位于X染色体上,而Y染色体上不带有白眼的正常对性,那么这种遗传现象 

就得到解释。白眼雄蝇和红眼雌蝇杂交后,在F代中,雌蝇的2个X染色体 

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1个来自母本带红眼基因,1个来自父本带白眼基因,所以表现为红眼;雄蝇 

从母本得到1个带白眼基因的X染色体,从父本得到1个Y染色体,也表现 

为红眼。F代雄蝇和雌蝇杂交,产生4种后代:2个带红眼基因的X染色体 

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配合;带红眼基因的X染色体和带白眼基因的X染色体配合;带红眼基因的 

X染色体和Y染色体配合;带白眼基因的X染色体和Y染色体配合。第一、 

第二种类型均为红眼雌蝇,第三种为红眼雄蝇,第四种为白眼雄蝇,白眼所 

占的比例恰为1/4。这一发现使某些“伴性疾病”的发生亦得到了很好的解 

释。 

     摩尔根在继续研究中发现几种基因位于同一染色体上,可一起遗传;不 

同染色体上的基因可以自由组合,但同一染色体上的基因却不能自由组合, 

只能排列成连锁群,这种性状连在一起遗传的现象叫做基因连锁。后称遗传 

学第三定律。基因连锁使染色体数目远远少于基因数目所造成的困难获得了 

解决。摩尔根还发现,许多基因在同一条染色体上形成连锁群。因此连锁群 

的个数和染色体的个数总是吻合的。例如,果蝇的染色体为4对,它的基因 

连锁群也是4个;豌豆的染色体为7对,它的基因连锁群也是7个。孟德尔 

在进行豌豆实验时,认为7对相对性状皆可独立分离,那是因为恰巧这7种 

基因都分布在不同的染色体上。后来,摩尔根又发现在细胞分裂时,不同染 

色体之间可以发生片段互换。片段的长度从携带1个基因到若干个基因不 

等。摩尔根推论,交换频率的大小和染色体上基因之间的距离有关,距离愈 

远,频率愈高。据此,摩尔根提出基因在染色体上直线排列的学说。 

     摩尔根在研究工作中获得了一系列重大发现,他带领自己的学生发表了 

多部具有划时代意义的著作。 

     1915年出版了《孟德尔遗传机理》,1919年出版了《遗传的物质基础》, 

1925年出版了《实验胚胎学》,1926年出版了《基因论》,1934年出版了 

 《胚胎学与遗传学》等。 

     1927年,缪勒还发现强烈的X射线照射可能引起染色体断裂,然后又以 

改变了的组合重新结合起来,从而造成遗传基因的突变。1946年,缪勒因此 

发现而获诺贝尔奖。 

     摩尔根等人通过一系列的科学实验,取得了巨大成果: 

     发现了基因连锁现象、基因片段互换现象、基因的再生功能及其他多种 

功能。 

     明确了基因是客观存在的物质实体,是“染色体的物质微粒”。 

     证实了基因存在于染色体上,染色体是基因的载体,是遗传的物质基础。 

     阐明了染色体基因的性别决定说,从而亦使遗传性疾病的发病原因得到 

了解释。 

     预言了基因“代表着一个有机化学的实体”,从而为揭示遗传物质的本 

质指出了方向。 

     摩尔根的基因理论是遗传学和细胞学相结合的产物。其科学价值使它成 

为遗传学发展史上的里程碑。 



                           5。巴斯德与微生物学 


… Page 76…

     巴斯德(1822—1895)是法国巴黎大学的教授。他一生从事微生物的研 

究,为人类作出了巨大贡献,成为微生物学和细菌学的奠基人。 

      (1)灭菌消毒法的产生和发展 

     法国的酿酒业十分兴隆,然而酒会变坏变酸,这一大难题困绕着酒商们, 

也确给该行业造成了不小的经济损失。这一问题引起了巴斯德的注意和兴 

趣。他研究后发现,这是微生物作怪的结果。在探求解决方法的过程中,他 

将试液加热到55℃时,发现有些微生物被杀死。于是这一简便的灭菌消毒法 

产生了。此后,这一方法被医药卫生、轻工、食品等部门广泛采用。 

     1864年,法国南部养蚕区流行蚕病酿成灾难。巴斯德前往解决这一问 

题,费时6年终使蚕病得到根治。他发现蚕致病的原因又是微生物作祟。由 

此他受到启发,想到微生物会不会使人致病?巴斯德预言,人的传染病也是 

微生物造成的。 

     巴斯德的发现和预言,在医学界产生了重大影响。因为当时外科手术病 

人的死亡率很高,45%的手术病人由于感染而死亡,手术的成功率最高不过 

20%。英国医生李斯特(1827—1912)在巴斯德的启发下,决心找到一种消毒 

办法,杀灭造成感染的微生物 (细菌)。经过9年的研究和试验,他终于发 

现煤焦油中的酸有防腐杀菌作用。把这种药水洒在手术室,情况大为好转, 

死亡率下降了,败血病减少了。这种消毒法普遍推广后,外科手术的死亡率 

由45%降到15%。巴斯德的研究成果和李斯特的工作使医疗卫生事业发生了巨 

大的技术变革。 

     巴斯德在预言了微生物能使人传染疾病之后,德国病理学家科克(1842 

—1910)于1875年用实验证明了炭疽菌的存在及其形状。他还成功地培养出 

了炭疽菌并将它们染成红色和蓝色,以便于在显微镜下进行观察。1878年科 

克发表了《关于创伤传染病病因的研究》的论文,并指出各种传染病均由一 

定的病原菌所引起。此后,科克不断改进自己的研究工作,于是相继发现了 

伤寒菌、淋菌、结核杆菌、霍乱菌等。随着病原茵的发现,
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