正文 第19章 基因會變嗎(1)(1 / 3)

毋庸置疑,基因肯定是會變的。基因突變可以是自然發生,也可以是人工誘導所致。因為自發突變頻率很低,人工誘變就顯得非常重要。摩爾根的學生繆勒取得了突破性進展,不僅是人工誘變的創始人,也是第一位成功的誘變育種家。

1791年,在美國新英格蘭的一戶農民賽斯·懷特家的羊群裏,發現了一隻背長腿短且略彎曲的雄綿羊。由於腿短,它跳不過羊圈籬笆,故而易於圈養。經過懷特的精心選育,一個新的綿羊品種——安康羊產生了。達爾文對此很感興趣,曾將該例收錄在他的著作《動物和植物在家養下的變異》一書中。但安康羊在1870年左右絕種了。這種短腿羊,最初是在其親代的生殖細胞中的基因產生了變化而導致的。基因的變化稱為基因突變。大約在1920年左右,挪威一戶農民的羊群裏,又突然出現了一隻短腿羊,這是因為又新產生了一次基因突變。由此又重新育成了一個短腿綿羊的新品種。

突變這個概念和術語最初是由荷蘭植物學家、孟德爾定律的重新發現者之一德·弗裏斯在1901年提出來的,當時他把在月見草中觀察到的偶然出現的、巨大的、可遺傳的變化稱為突變。後來知道,德弗裏斯在月見草中觀察到的“突變”是染色體畸變而非基因突變。但由於突變概念的提出,使人們將遺傳物質的變異引起的可遺傳性變異與生物體對環境條件變化引起的不可遺傳的變異嚴格區分開來。當然,最早區分可遺傳的變異與不遺傳變異的,應該追溯到魏斯曼。魏斯曼1885年提出“種質學說”時,就曾明確區分可遺傳的種質變異與不遺傳的體質變異。

通常說突變是自發產生的時候,並不是說突變是無緣無故發生的,而是指未經人為幹預而自然發生的。突變發生肯定有原因,隻是原因不明,或者說我們沒有去深究。有時是我們不感興趣,有時甚至是沒有必要去深究。然而,自發突變是一種頻率很低的突變,僅靠自發突變無異於守株待兔。科學的發展不能等待大自然恩賜,科學研究需要新的突變,必須想辦法使之容易得到,使研究工作的效率提高。在這方麵取得突破性進展的是繆勒——摩爾根的學生、得力助手和傳人。

繆勒祖籍德國,1890年12月21日生於美國紐約市,1967年4月5日卒於美國印第安納波利斯。1907年繆勒考入哥倫比亞大學,1910年畢業,獲學士學位。在大學期間,曾認真閱讀洛克的《遺傳、變異和進化》,並進修威爾遜講授的染色體遺傳學。大學畢業後在康內爾醫學院和哥倫比亞大學生理學係深造,1912年獲碩士學位。同年,被摩爾根招為研究生,在摩爾根的實驗室裏攻讀博士,1916年取得博士學位。1916~1918年受生物學家赫胥黎的邀請,到休斯敦水稻研究所講學。1918~1920年繆勒回哥倫比亞大學繼續從事遺傳突變研究。1921~1932年,在得克薩斯大學任教並成為教授。1932年,繆勒曾去柏林,並遭法西斯當局逮捕,後經營救獲釋,應蘇聯遺傳學家瓦維洛夫之邀請去蘇聯。1933~1937年在列寧格勒和莫斯科科學院工作,曾卷入到與李森科爭論的糾紛中,為此他離開了蘇聯,並參加了西班牙誌願軍。1938年繆勒到了英國,在愛丁堡大學任教,直至1940年。其後便回到美國,先在阿默斯特學院任教,1945年轉到印第安納大學,直至去世。

繆勒一生發表論文372篇,出版專著《單基因改變所致的變異》,並參與由摩爾根主編的《孟德爾遺傳機製》的編寫。繆勒是輻射遺傳學的創始人,並因此而榮獲1946年諾貝爾生理學及醫學獎。由他建立的檢測突變的CIB方法至今仍是生物監測的手段之一。

1927年,繆勒在《科學》雜誌發表了題為《基因的人工蛻變》的論文,首次證實X射線在誘發突變中的作用,搞清了誘變劑劑量與突變率的關係,為誘變育種奠定了理論基礎。具體來說,繆勒解決了如下幾個問題:一、用較高劑量的X射線處理精子,能誘發生殖細胞發生真正的基因突變。所謂真正的基因突變,是從兩個角度表現出來的,一是具有物質性質的基因發生了變化,而不是像德弗裏斯在月見草中發現的染色體畸變;二是變化了的基因能真實遺傳,經過了4代或4代以上的穩定遺傳,並且大多數表現出典型的孟德爾遺傳方式。