第七十一章重組生命
基因工程的發明
基因最早的名稱是遺傳因子，發展到今天，其外延和內涵都有很大的擴延。這其中經曆了許
多科學家的共同努力，同時也反映了整個生物科學的曆史，整個遺傳學的曆史。
遺傳有道探知無限
19世紀中期，根據所得實驗結果，孟德爾提出了分離定律，即：植物的每一個性狀都是由一
對遺傳因子控製的，其中一個來
自父本，一個來自母本。當形成種細胞也即精子或卵子時，成雙的遺傳因子分離。當精卵結
合，形成新的後代時，又從雙親那裏獲得控製這個性狀的兩個遺傳因子。
孟德爾還進一步研究總結出了自由組合定律，即：兩對或多對遺傳性狀在後代中出現的情
況說明各種遺傳因子自由結合的機會均等。
然而他的理論卻並沒有被大眾接受。但
他為現代遺傳學奠定了第一塊基石。
基因始出猶抱琵琶
1879年，德國生物學家弗萊明發現了染色體。1882年，弗萊明觀察到，當細胞分裂過程中
，染色體聚集成絲狀，分成數目相等的兩半，並形成兩個細胞核。
1902年，美國哥倫比亞大學研究生薩頓發現，在顯微鏡底下看到的染
色體的分離與組合行為，與孟德爾遺傳定律中的分離組合行為完全一致。在體細胞中
，染色體像遺傳因子一樣也都是成對存在的。而在精子、卵子中，染色體數目隻有體細胞染
色體數目的一半。精卵結合，形成受精卵後，染色體又恢複到原來的數目，每對染色體，一
半來自父本，一半來自母本。薩頓因此大膽提出，遺傳因子就在染色體上。由於染色體的對
數遠小於遺傳特征的數目，因此，他預料幾個遺傳因子可以同在一個染色體上。
1909年，荷蘭遺傳學家提出用基因這個術語來代替遺傳因子，基因這個詞就被生物界沿用下
來了。
1910，摩爾根讓紅果蠅與白果蠅雜交，發現子一代
全是紅眼的，顯然紅對白來說，表現為顯性，他又使子一代交配，結果發現子二代中的紅白
果蠅的比例正好是3∶1，這是孟德爾的研究結果，於是，摩爾根對孟德爾佩服有加。
摩爾根又進一步觀察，發現子二代
的白眼果蠅全是雄性，這說明性狀(白)和性別(雄)的因子是“連鎖”在一起的，而細胞分裂
時，染色體先由一變二，可見能夠遺傳性狀，性別的基因就在染色體上，它通過細胞分裂一
代代地傳下去。
染色體就是基因的載體!摩爾根和他的學生還推算出了各種基因的染色體上的位置，並
畫出了果蠅的4對染色體上的基因所排列的位置圖。
摩爾根的染色體理論成功地解釋了性別遺傳。原來，性細胞，即精子和卵子，除可先一分為
二，變成成倍的新細胞體外，它還可以“減數分裂”，即：本來細胞中含有46個染色體，結
果分裂後隻剩下23個，這樣，精子和卵子結合，又成為一個有46個染色體的新細胞了，這就
是新的生命。男女雙方的23個染色體有22個是普通染色體，隻有一個是決定性別的，這一個
在女性一方都是X染色體，在男性一方則有可能是X，也可能是Y。精子與卵子結合時，如果
雙方都含有X染色體，則生女孩，如果X卵子碰到一個Y精子則生男孩，生男還是生女這個謎
，到摩爾根這裏才終於被揭開了。於是，摩爾根創立了著名的基因學說，並獲得了1933年的
諾貝爾生理學及醫學獎金。
生物學家們假設了看不見的基因。生物學經過前赴後繼的努
力，終於找到了基因的實體，那就是脫氧核糖核酸。
1869年，瑞士化學家米歇爾從膿細胞中分離出一種含有氮和磷的物質，這種物質的性質完全
同於蛋白質。由於細胞核主要是由這種物質組成的，因此，他稱之為核素。後來，人們發現
這種物質是一種強酸，就改稱為核酸。
德國生化學家科塞爾第一個係統地研究了核酸的分子結構，發現了核酸中有四種不同的堿基
，還有磷酸與戊糖。他的學生列文和瓊斯又進一步發現，戊糖有脫氧核糖和核糖兩種，兩者
在結構
上僅差一個氧原子，據此，將核酸分為兩大類：脫氧核糖核酸和核糖核酸，即DNA和RNA。
那麼，人們是怎樣發現DNA是遺傳物質呢?
1928年，英國細菌學家格裏菲斯
把有毒的肺炎雙球菌加熱殺死後，注射到小鼠體內，小鼠不再患病。可是當他把加
熱殺死後的有毒菌和活的無毒菌混合後注射到小鼠體內時，這些小鼠全都患病死亡了，而且