生物:摩尔根通过什么法证明基因在染色体上?

作者&投稿:殷勤冒 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
摩尔根证明基因在染色体上的方法~

摩尔根是如何用实验证明基因位于染色体上的?

摩尔根做了什么实验证明了基因在染色体上呢

  通过果蝇的杂交实验。
  在攻读博士研究生期间和获得博士学位后的10多年里,摩尔根主要从事实验胚胎学的研究。1900年,孟德尔逝世16年后,他的遗传学说才又被人们重新发现。摩尔根也逐渐将研究方向转到了遗传学领域。摩尔根起初很相信这些定律,因为它们是建立在坚实的实验基础上的。但后来,许多问题使摩尔根越来越怀疑孟德尔的理论,他曾用白腹黄侧的家鼠与野生型杂交,得到的结果五花八门。但与此同时,德弗里斯的突变论却越来越使他感到满意,他开始用果蝇进行诱发突变的实验。他的实验室被同事戏称为“蝇室”,里面除了几张旧桌子外,就是培养了千千万万只果蝇的几千个牛奶罐。1910年5月,他的妻子兼实验室的实验员发现了一只奇特的雄蝇,它的眼睛不像同胞姊妹那样是红色,而是白的。这显然是个突变体,注定会成为科学史上最著名的昆虫。这时摩尔根家里正好添了第三个孩子,当他去医院见他妻子时,他妻子的第一句话就是“那只白眼果蝇怎么样了?”他的第三个孩子长得很好,而那只白眼雄果蝇却长得很虚弱。摩尔根极为珍惜这只果蝇,将它装在瓶子里,睡觉时放在身旁,白天又带回实验室。它这样养精蓄锐,终于同一只正常的红眼雌蝇交配以后才死去,留下了突变基因,以后繁衍成一个大家系。
  这个家系的子一代全是红眼的,显然红对白来说,表现为显性,正合孟德尔的实验结果,摩尔根不觉暗暗地吃了一惊。他又使子一代交配,结果发现了子二代中的红、白果蝇的比例正好是3:1,这也是孟德尔的研究结果,于是摩尔根对孟德尔更加佩服了。
  摩尔根决心沿着这条线索追下去,看看动物到底是怎样遗传的。他进一步观察,发现子二代的白眼果蝇全是雄性,这说明性状(白)的性别(雄)的因子是连锁在一起的,而细胞分裂时,染色体先由一变二,可见能够遗传性状,性别的基因就在染色体上,它通过细胞分裂一代代地传下去。
  染色体就是基因的载体!摩尔根和他的学生还推算出了各种基因的染色体上的位置,并画出了果蝇的4对染色体上的基因所排列的位置图。基因学说从此诞生了,男女性别之谜也终于被揭开了。从此遗传学结束了空想时代,重大发现接踵而至,并成为20世纪最为活跃的研究领域。为此,摩尔根荣获了1933年诺贝尔生理学及医学奖。他是霍普金斯大学、也是美国的第一位诺贝尔生理学及医学奖得主;也是第二位因遗传学研究成果而荣获诺贝尔奖的科学家。
  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。怀疑归怀疑,摩尔根依然在自己的实验室里忙碌着。1908年,他开始用黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)作为实验材料,研究生物遗传性状中的突变现象。果蝇属于苍蝇一类,但是比我们日常看到的苍蝇要小,体长不过半厘米,一个牛奶瓶中就可以装成百上千只。果蝇喜欢吃腐烂的水果,所以人们在夏日的水果摊前可以看到它们的身影,它们的名字也由此而来。作为实验材料,果蝇饲养容易,一点点香蕉浆就可以让它们饱食终日;果蝇繁殖力强,1天时间卵即可孵化为蛆,2到3天变成蛹,再过5天羽化为成虫,一年可以繁殖30代;果蝇细胞内的染色体很简单,只有4对8条,清晰可辨。果蝇的快速繁殖让实验室附近的居民遇到了一个怪现象,他们放在家门口的牛奶瓶经常会丢失。那么多的牛奶瓶跑到哪里去了?原来,为了装下大量的果蝇摩尔根和他的研究生有时也做“梁上君子”,去偷附近居民的牛奶瓶。
  第一批果蝇被摩尔根“关了禁闭”,他让手下的一名研究生在黑暗的环境里饲养果蝇,希望出现由于果蝇长期不用眼睛,使它们的视力逐渐消失,甚至眼睛萎缩或移位的品种。虽然连续繁殖了69代,始终不见天日的果蝇还是瞪着眼睛。第69代果蝇刚羽化出来时,一时睁不开眼睛,那个研究生兴奋地叫摩尔根过来看。还没等两人为实验成功击掌欢呼,那些果蝇便恢复了常态,大摇大摆地向窗口飞去,留下目瞪口呆的师徒二人。像这样一败涂地的实验,摩尔根做过许多次。他经常几十个实验同时进行,不出他所料,许多实验都走入了死胡同。有时摩尔根自嘲说,他搞的实验可以分成三类:第一类是愚蠢的实验,第二类是蠢得要命的实验,还有一类比第二类更蠢的实验。虽然频频失败,但是摩尔根屡败屡战,因为他知道,在科学研究中,只要出现一个有意义的实验,所有付出的劳动就都得到了报偿。
  果然,关于果蝇的另一项实验最终轰动了全世界。这批果蝇遭到了摩尔根的“严刑拷打”,使用X光照射、激光照射,用不同的温度,加糖、加盐、加酸、加碱,甚至不让果蝇睡觉。各种手段都使用了,目的是诱发果蝇发生突变。一晃两年过去了,1910年摩尔根的一位朋友来拜访他,摩尔根面对实验室中一排排的果蝇实验瓶,略带伤感地慨叹:“两年的辛苦白费了。过去两年我一直在喂果蝇,但是一无所获。”有时希望总在绝望的时候诞生,1910年5月,摩尔根夫人在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇。他以前从来没有见过这样的类型,因此这只果蝇是罕见的突变品种。
  尔根激动万分,将这只宝贝果蝇放在单独的瓶子中饲养。每天晚上,摩尔根带着这只果蝇回家,睡觉时将实验瓶放在身边,白天又带着它去上班,生怕果蝇出现意外。在他的精心照料下,原本虚弱的白眼果蝇终于在与一只红眼雌性果蝇交配后才寿终正寝,将突变的基因留给了下一代果蝇,留给了苦心栽培它的摩尔根。十天后,第一代杂交果蝇长大了,全部是红眼果蝇。不要为白眼基因的缺席担心,按照孟德尔的学说,红眼基因相对白眼基因是显性,因此珍贵的突变基因只是躲到了后台。摩尔根当然不会放过检验前人理论的机会,他用第一代杂交果蝇互相交配,产生第二代杂交果蝇。焦急地等待了十天,摩尔根得到了第二代杂交果蝇,其中有3470个红眼的,782个白眼的,基本符合3:1的比例。这下,摩尔根对孟德尔真正服气了,实验结果完全符合孟德尔从豌豆中总结出的规律。当摩尔根坐在显微镜旁边,再次定睛观察这些瞪着白眼的果蝇时,他发现了一个不同于孟德尔规律的现象。按照孟德尔的自由组合规律,那些长着白眼的果蝇,它们的性别应当是有雄性的,也有雌性的。然而这些白眼果蝇居然全部是雄性,没有一只是雌性的。也就是说,突变出来的白眼基因伴随着雄性个体遗传。摩尔根终于从果蝇身上看到了孟德尔在豌豆上观察不到的现象。对特殊现象的解释,就是建立新的定律。摩尔根知道,果蝇的4对染色体中,有一对是决定性别的。其中雌性果蝇中的两条性染色体完全一样,记为XX染色体;雄性果蝇中的性染色体一大一小,记为XY染色体。摩尔根判断,白眼基因位于X染色体上。
  因此,当他的那只宝贝白眼果蝇与正常的红眼果蝇交配后,由于红眼是显性基因,因此后代不论雌雄,都是红眼果蝇;当第二次进行杂交时,体内含有白眼基因的雌性红眼果蝇与正常的雄性红眼果蝇交配,就会出现含白眼基因的一条X染色体与一条Y染色体结合,生成第二代杂交果蝇中的白眼类型,而且都是雄性的。摩尔根把这种白眼基因跟随X染色体遗传的现象,叫做“连锁”,两类基因——白眼基因和决定性别的基因——好像锁链一样铰合在一起,在细胞中的染色体对分裂时一同行动,组合时也一同与另外的染色体结合。
  发现突变的白眼果蝇,花费了摩尔根和他的学生整整两年的时光。而第一个突变果蝇发现后,另外的突变类型便接踵而至。在几个月内,他们又发现了四种眼色突变,例如果蝇中出现了粉红眼,这个形状的分离和组合与性别无关,也与白眼基因无关,显然粉红眼基因位于另外的染色体上,而且不在性染色体上;朱砂眼果蝇的遗传特点与白眼果蝇完全一致,也是伴性遗传的,说明两个基因都位于X染色体上。
  摩尔根的学生发现了一种突变性状——果蝇的小翅基因,给摩尔根新创立的理论带来了挑战。这种突变基因是伴性遗传的,与白眼基因一样位于X染色体。但是当染色体配对时,这两个基因有时却并不像是连锁在一起的。例如,携带白眼基因与小翅基因的果蝇,根据连锁原理,产生的下一代应该只有两种类型,要么是白眼小翅的,要么是红眼正常翅的。但是摩尔根却发现,还出现了一些白眼正常翅和红眼小翅的类型。又需要解释现象了。摩尔根提出,染色体上的基因连锁群并不像铁链一样牢靠,有时染色体也会发生断裂,甚至与另一条染色体互换部分基因。两个基因在染色体上的位置距离越远,它们之间出现变故的可能性就越大,染色体交换基因的频率就越大。白眼基因与小翅基因虽然同在一条染色体上,但是相距较远,因此当染色体彼此互换部分基因时,果蝇产生的后代中就会出现新的类型。这就是“互换”定律。
  “连锁与互换定律”是摩尔根在遗传学领域的一大贡献,它和孟德尔的分离定律、自由组合定律一道,被称为遗传学三大定律。虽然摩尔根是个讨厌空谈理论,注重实验的人,但是为他赢得声誉最多的论文,却不是关于实验的描述,而是他发表在《科学》杂志上的一篇阐述连锁与互换定律的理论文章,中间没有列举任何实验数据。
  1933年的一天下午,摩尔根正坐在家中院子里看一本当年流行的小说,悠然自得。这时,家里收到了一份电报,内容说的是正值诺贝尔诞辰一百周年之际,“摩尔根由于对遗传的染色体理论的贡献而被授予诺贝尔奖”。摩尔根并没有到瑞典去出席颁奖仪式,借口是自己工作太忙。其实是因为他本人不喜欢一本正经地在公众集会中出现,除了科学讨论会,他对于政治和其他集会均不感兴趣。在得到奖金后,摩尔根执意一分为三,自己留下一份,两个实验室的学生每人一份。在摩尔根看来,荣誉和奖金应该属于大家。
  1941年,摩尔根以75岁高龄宣布退休,离开了实验室。1945年底他因病去世。人们对他最好的纪念,也许要算将果蝇染色体图中基因之间的单位距离叫做“摩尔根”。他的名字作为基因研究的一个单位而长存于世。

摩尔根通过假说演绎法证明基因在染色体上。选取的实验材料是果蝇。用了果蝇的眼色杂交实验

果蝇眼色杂交实验

假说演绎法

假说演绎法


MORGAN什么意思
他通过研究印第安人和世界其他地区的部落及希腊、罗马等古代民族史,揭示了氏族的本质和氏族制度存在的普遍性,证明母系制先于父系制,说明氏族制度发展的结果必然产生它本身的对立物──政治社会即国家。1878年摩尔根60岁时,又去美国西南部印第安部落作调查。1881年撰写了《美洲土著居民的住房和居住生活》,...

生物遗传与变异的资料
遗传和变异是生物的基本特征之一。遗传通常指在传种接代过程中亲子代之间性状表现相似的现象。在遗传学中,遗传是指遗传物质的世代相传,亲代性状通过遗传物质传给子代的能力,称为遗传性。变异一般指亲子代之间及其子代个体之间的性状差异。由遗传物质改变引起的性状变异,能够遗传给后代。生物体产生性状变异...

摩尔根如何创立基因学说?
摩尔根进一步创立基因学说,认为基因是组成染色体的遗传单位,证明了基因在染色体上占有一定位置,并做直线排列,在个体发育中,一定基因在一定条件下,控制一定代谢过程。这体现在一定遗传特性和特征的表现上,基因可通过突变发生变化。实验室里的“宠物”在孟德尔的理论中,指出遗传和变异是由遗传单位所决定的...

摩尔根---现代遗传学的传承
基因与染色体的结合<\/:摩尔根和他的团队证明了基因并非独立存在,而是染色体上的分子单位,这一发现彻底改变了人们对遗传物质的认知。孟德尔定律的证实与新发现<\/:他不仅验证了孟德尔定律,还揭示了伴性遗传的神秘面纱,通过果蝇的研究,揭示了基因在性别决定中的重要作用。果蝇染色体图谱的绘制<\/:通过...

摩尔根一共发明了什么
发现了染色体和遗传规律 摩尔根( Thomas Hunt Morgan,1866年9月25日 --- 1945年12月4日),美国实验胚胎学家、遗传学家、现代基因学说的创始人,被誉为“现代基因学之父”。他认为基因是组成染色体的遗传单位,并证明基因在染色体上作直线排列;对形态学、胚胎学、发生学等也都有卓越贡献。他将分散...

摩尔根唯物主义历史观 物理世界因果封闭性、心灵因果性 现象概念与物理...
婚姻和亲属关系的权利义务是建立在人与人之间的意志互动之上的,通过亲属称谓得以明确。在社会物质运动中,无论是生产还是亲属关系,都通过意志的形式来体现,亲属制度不仅是婚姻形式的记录,还独立地影响着关系,如在澳大利亚,亲属关系的称谓反映了婚姻类型,甚至带来氏族收养的权利义务。比较马克思和摩尔根的...

摩尔根遗传巧合
1865年秋天,奥地利布台恩自然科学协会年会上,一位名叫格里格·约翰·孟德尔的修士发表了一篇题为“植物杂交实验”的论文,首次阐述了生物遗传的规律,并提出了“遗传单位”这一概念,但他的理论并未引起广泛关注。同年冬天,美国马里兰州巴尔的摩,查尔顿·摩尔根与埃伦·基·霍华德举行了盛大的婚礼,埃伦...

...正确的是( )A.摩尔根运用类比推理的方法证明了基因
A、摩尔根采用假说演绎法证明基因在染色体上,A错误;B、模型方法可以借助具体的实物,也可以借助其他形象化的手段,或通过抽象的形式来表达,而不是对认识的对象进行形象化描述,B错误;C、用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞不再具有分裂能力,因而不能用来作为观察植物细胞有丝分裂的材料,C错误;...

摩尔根主义引言
恩格斯在1884年曾评价摩尔根:“他在美国以独特的方式,独立发现了马克思四十年前揭示的唯物主义历史观。”(参见《马克思恩格斯选集》第4卷,第1页)摩尔根的贡献在于他在研究古代社会时并未依赖马克思的理论,而是独立构建了自己的历史观。其主要特点可归结为两点:首先,其独创性表现在他科学地解决了亲属...

...采用了同位素标记法的是( )①达尔文 ②卡尔文 ③摩尔根
①、达尔文提出来自然选择学说,没有用到同位素标记法,①不符合;②、卡尔文利用14C发现了卡尔文循环,采用了同位素标记法,②符合;③、摩尔根利用果蝇证明了基因位于染色体上,采用的是假说演绎法,③不符合;④、孟德尔发现了遗传的两大规律,采用的是假说演绎法,④不符合;⑤、恩格尔曼用水绵进行了光合...

银海区17021999549: 生物:摩尔根通过什么法证明基因在染色体上? -
幸卢强舒:[答案] 摩尔根通过假说演绎法证明基因在染色体上.选取的实验材料是果蝇.用了果蝇的眼色杂交实验

银海区17021999549: 萨顿和摩尔根分别用什么方法证明基因和染色体的关系? -
幸卢强舒:[答案] 萨顿用类比推理的方法推出基因在染色体上,但没有证明. 证明工作是摩尔根用假说演绎法完成的.

银海区17021999549: 摩尔根利用假说演绎法证明了基因在染色体上呈线性排列 求错误原因 -
幸卢强舒:[答案] 摩尔根只是利用假说演绎法证明了基因在染色体上,基因在染色体上呈线性排列不是利用假说演绎法证明的.

银海区17021999549: 摩尔根证明基因在染色体上的实验包括哪三个实验步骤? -
幸卢强舒: 证明基因在染色体上用了假说演绎法,包括:提出问题,做出假设;实验验证;得出结论这三个步骤. 首先设想果蝇控制白眼的基因在X染色体上,且Y染色体上不含有它的等位基因,然后通过测交实验证明设想是合理的,最后得出结论证明了基因在染色体上.

银海区17021999549: 萨顿和摩尔根分别用什么方法证明基因和染色体的关系??谢谢,有知道的告诉我一声啊 -
幸卢强舒:[答案] 萨顿用类比推理的方法推出基因在染色体上,但没有证明. 证明工作是摩尔根用假说演绎法完成的.

银海区17021999549: 什么实验证明了基因在染色体上?有什么依据呢? -
幸卢强舒:[答案] 摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,运用假说演绎法 由于摩尔根最初对萨顿的基因位于染色体上的学 说表示怀疑,因此,他进行果蝇杂交实验的目的并不是去证明基因位于染色体上,而是探究“遗传与染色体的关系”,“基因又是怎么回...

银海区17021999549: 基因在染色体上是怎么证明出来的呢 -
幸卢强舒: 基因在染色体上是摩尔根通过果蝇眼色的遗传实验验证的.运用的是假说演绎法.先提出假说进行杂交实验,然后再用测交验证.

银海区17021999549: 摩尔根等人首次通过实验证明基因位于染色体上吗 -
幸卢强舒: A、摩尔根等通过实验证明基因位于染色体上的基础是孟德尔的分离定律,A错误; B、摩尔根运用假说演绎法设计精巧实验是成功的重要原因之一,B错误; C、萨顿提出的遗传的染色体假说是摩尔根实验的基础,C错误; D、双螺旋结构模型与摩尔根等人得出“果蝇的白眼基因位于X染色体上”这一结论没有关系,D正确. 故选:D. A、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上,A错误; B、每条染色体上都有许多个基因,且基因在在染色体上呈线性排列,B正确; C、萨顿使用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说,C正确; D、摩尔根等人采用假说演绎法证明基因在染色体上,D正确. 故选:A.

银海区17021999549: 哪些实验证明了基因在染色体上呢?哪些实验证明了基因在染色体上呢?
幸卢强舒: 用实验证明基因在染色体上的人是 美国的生物学家摩尔根.他选用果蝇为 实验材料,研究其红眼和白眼这一相对 性状是由什么基因所控制的.摩尔根首 次把一个特定的基因(即决定果蝇眼睛 颜色的基因)和一个特定的染色体(即X 染色体)联系起来,从而用实验证明了染色体是基因的载体:基因在染色体上. 此外,摩尔根于1926年发表了《基因 论》,创立了现代遗传学的基因学说.

银海区17021999549: 摩尔根利用荧光标记法法将基因定位在染色体上 -
幸卢强舒: C错误,预实验的作用不是减小实验误差,而是确定最适温度的范围.这样做的好处是,减少实验组,从而节省工作量,减少材料用量.

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