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遗传因子在哪里
发布时间:2024-12-04
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孟德尔没有证明的内容很快就被其他科学家发现了。1879年,德国生物学家华尔瑟·弗莱明(Walther Flemming)发

弗莱明在《细胞基质、细胞核以现细胞核内有一种物质可

以被碱性染料染成深色。在细胞不分裂的时候,它们像一团乱麻一样看不到头和尾,弗莱明称其为染色质。

当细胞准备分裂的时候,这些丝状的染色质会不断地螺旋缠绕,变短变粗,最终形成圆柱状或者杆状的染色体,散落在细胞核中,很容易被观察到。

在大部分时间中,染色体并不是我。们通常所描述的“X”形,它更像是一大团“意大利面”。当染色体成为“X”形时,就意味着左右两侧的染色单体要分开了。

当时,弗莱明并不了解孟德尔的。发现,并没有将染色体和遗传因子联系起来,否则这将是基因科学的又一个重要进展。这个联系直到1902年才露出端倪,美国生物学家萨顿(W.S.Sutton)和鲍维里(T.Boveri)在研究中发现,染色体在细胞内总是成对存在的,并推测遗传物质位于染色体上。1928年,美国生物学家托马斯·摩尔根(ThomasMorgan)在用果蝇做实验的过程中,发现果蝇眼睛的红色或者白色实际上是与特定的染色体相关的,这在一定程度上证明了遗传物质存在于染色体上。基因携带对应某种生物特征的编码,而成千上万的基因组成了染色体。

染色体重组产生个体差异

1956年,美籍华裔遗传学家蒋有兴和阿尔伯特·莱文(Albert Levan)首次证明,人的体细胞染色体数目为46条,46条染色体按其大小、形态配成23对。第1对到第22对叫作常染色体,为男女共有,第23对是一对性染色体,男女的性染色体不同,男性由一个X性染色体和一个Y性染色体组成xY,女性则由两个X性染色体组成Xx。性染色体决定了性别,而常染色体则决定了除性别外的其他特征。

不过,在卵细胞和精子中,染色体各有23条。生殖细胞在形成卵细胞和精子的过程中,会发生减数分裂,原来配对的两条染色体会分开,分别进入两个新的生殖细胞中,同时染色体的数目由23对变成了23条,刚好减少一半。

当卵细胞和精子融合形成受精卵时,又变成了23对,这样不仅可以维持细胞内的染色体总数不变,也保证了孩子的每一对染色体都有一条来自父亲,一条来自母亲,这样,孩子才会遗传父母的特征。

不过,在减数分裂的过程中,配对的两条染色体到底哪一条进入这个生殖细胞,又是哪一条进入另外一个生殖细胞呢?这可说不准,正是因为这个过程有很多的不确定性,才使不同组的染色体之间产生了重新组合。正是在这个重新组合的过程中,产生了个体之间的差异。

确认遗传物质

科学家知道了基因储存的位置,不过仍然有谜题尚未揭开——所谓的遗传因子是什么东西?它由什么构成?又如何工作?答案直到1944年才被揭开。加拿大的生物学家奥斯瓦尔德·艾弗里(Oswald Avery)和同事共同发现DNA是染色体的主要成分和构成基因的主要材料。

1928年,英国的弗雷德里克·格里菲斯(Frederick Griffith)在实验中发现了一个有趣的现象。他测试了两种肺炎双球菌,一种表面粗糙(R型,无毒),另外一种表面光滑(S型,有毒)。格里菲斯认为,被加热杀死的S型菌存在一种“转化因子”,它把R型菌转化成S型菌,使小鼠患败血症而死亡。

1944年,艾弗里又对S型肺炎双球菌进行研究,分别提取出S型菌的DNA、蛋白质和荚膜物质,与R型菌一起培养。他发现,只有DNA与R型菌共同培养的时候,R型菌才会转化成S型菌。如果加入一种酶把DNA降解掉,R型菌就不再转化成S型菌。S型菌的DNA就是“转化因子”,它把没有毒性的R型菌转化成有毒的S型菌。DNA就是科学家一直寻找的遗传物质。

科学家很快发现了DNA的更多性质。他们知道不同生物拥有不同的DNA,而同种生物同一个体细胞中的DNA相同。他们还知道DNA是由四种被称为“核苷酸”的基本化学物质组成。

不过,科学家仍有疑问,为什么化学物质的组合可以拥有这么复杂的功能。这个谜题随着DNA双螺旋结构的发现而陆续被揭开。