基因位在染色體-下(Chromosome)

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基因位在染色體-下(Chromosome)
台北市忠孝國民中學自然領域張馨文實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

莫甘(Thomas Hunt Morgan) 是現代遺傳學的奠基者,使用生命週期短的果蠅作為遺傳學研究之模式生物,他將一隻發現的突變白眼之雄果蠅與正常紅眼雌蠅進行交配,由實驗結果推測果蠅的白眼基因是為在X染色體上。事實上,目前的科學已經得知人類的禿頭、血友病也為性聯遺傳。當莫甘使用長翅灰身(VVBB)和黑身殘翅(vvbb)做交配後,第一子代自交的結果並未符合孟德爾的「自由分配率」,即使再使用第一子代試交的實驗結果依舊不符合。

事實上,當果蠅控制翅膀長短的基因與影響身體顏色的基因位在同一條染色體上時,在形成配子時就無法自由配對,造成基因連鎖的現象。而這一個看似不完美的實驗結果,卻為洒吞的「一個染色體上有許多不同的基因」假說提出了證據。

1928年格里夫茲 (Frederick Griffith)利用肺炎雙球菌(Diplococcus pneumoniae)的研究中發現,已死亡的致病性光滑型雙球菌和活著的無致病性粗糙型雙球菌混雜在一起,施打入老鼠體內,由感染肺炎而致死的鼠體中發現,體內具有活著的光滑型和粗糙型雙球菌,而具有致病性莢膜的光滑型雙球菌是老鼠的死因,當時推論死亡的致病性光滑型雙球菌具有某些物質,能使無莢膜雙球菌的後代「性狀轉變」(Transformation)。

艾弗力(Oswald Avery)等人接續著研究細菌的性狀轉變,取用無莢膜的雙球菌,搭配死亡的具莢膜雙球菌之DNA,各自混合RNA酶、DNA酶、蛋白酶,發現僅有摻加DNA酶(DNase)的實驗組,其培養皿上並具莢膜雙球菌生長,因而艾弗力等人在1944年,共同發表了引起性狀轉變的物質是DNA,並且證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA。

而赫雪(Alfred D. Hershey)和蔡斯(Martha Chase)利用放射性同位素的放射性磷(32P)和放射性硫(35S),分別標記噬菌體的DNA與蛋白質外殼,再使用噬菌體去感染大腸桿菌,經過離心機將大腸桿菌與噬菌體分離處理後,發現噬菌體的蛋白質外殼被留在細菌體外,而噬菌體的DNA則被注入大腸桿菌內,製造噬菌體所需的核酸與蛋白質,這一系列的實驗證明,部分生物體的遺傳物質是DNA。

在1953年,華生(James Watson)、克立克(Francis Crick) 根據若瑟琳.佛蘭克林(Rosalind Franklin)以及莫理斯.魏爾金(Maurice Wilkens)的X光打入DNA結晶內的繞射資料,推衍出 DNA 的雙股螺旋模型後,開啟了現代生命科學的大門。隨著生命科學的演進,科學家發現經過 ATGC 四種鹼基配對,遺傳密碼會以互補的方式,同時儲存在正負兩股 DNA 上。

請參考 基因(Gene)為在染色體(Chromosome)-上 閱讀

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