吕秀齐的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/cherrylu1960 科普创作与出版为主线,兼谈时事、生活,愿与有识之士广泛交流

博文

模式生物之小果蝇的大贡献 精选

已有 1310 次阅读 2017-10-9 22:27 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦|关键词:果蝇 模式生物

进行科学实验,材料的选择很重要,有时材料选对了,实验就成功了一半,生物学实验也是如此。


当年孟德尔发现著名的遗传定律,豌豆帮了大忙,所以对于他著名的杂交实验来说,豌豆就是他选对的模式生物。

所谓模式生物,简单来讲,就是被生物学选定的、用于揭示某种具有普遍规律的生命现象的实验材料。目前应用比较广泛的模式生物包括,噬菌体、大肠杆菌、酿酒酵母、海胆、果蝇、斑马鱼、爪蟾和小鼠。在植物学研究中比较常用的有,拟南芥、水稻,等等。当然,随着研究的深入,还会有更多的模式生物被发现。

要想成为模式生物,需要满足几个条件,包括:遗传背景清楚,繁殖迅速,子代多;容易进行实验操作;对人体和环境无害,容易获得并易于在实验室内饲养和繁殖。重要的一点是有利于解决人们选定的目标问题,能够代表生物界的某一大类群。

地球上的生命从低等到高等缓慢进化,至今许多生命活动的基本方式还保持着许多相似性,这这是模式生物研究策略能够成功的基本基础。生物学家往往根据需要解决的问题,选择合适的生物作为模式生物。

19
世纪末20世纪初,人们就发现,如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育现象的难题可以得到部分解答。因为这些生物更容易被观察和实验操作。


在各种模式生物中,小小果蝇可算成就了不少大科学家,2017年三位诺贝尔生理学或医学奖获得者对控制生物钟基因的发现,就是得益于以果蝇为实验材料。果蝇是生物学家的得力助手,在遗传学、发育的基因调控、各类神经疾病、嗅觉、视觉的记忆等研究领域中, 都有果蝇的身影。以果蝇为对象的相关研究,已经获得了4届诺贝尔奖,成就了7位诺贝尔奖得主。

在此举一个例子,看看果蝇的传奇白眼,是如果成就摩尔根这个“遗传学之父“的。

众所周知,摩尔根为现代遗传学的发展作出了十分重要的贡献,他的成功离不开小小的果蝇。正是他与小小果蝇结下的不解之缘开启了现代遗传学的暂新篇章。

 
果蝇是一种体形较小的昆虫,它的染色体不多,只有4对,而且唾腺染色体显得特别大,容易观察。果蝇生活周期短,10~14天就能完成一代。它们喜欢在腐烂的水果和发酵物周围飞舞,寻找食物,非常容易饲养。这些特性,决定了果蝇作为观察遗传现象的实验材料现象再合适不过了。

   
摩尔根从1909年开始,潜心研究果蝇的遗传行为。他在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇突变,如获至宝,不管红眼和白眼是否“对眼”,强迫白眼雄果蝇同红眼雌果蝇交配。结果出人意料地发现,在第二代果蝇中,白眼果蝇全都是雄性的。这说明了什么问题呢?显然,决定白眼的基因与决定性别的基因是联系在一起的。由于事先的试验已经证明了性别是由染色体决定的,因此摩尔根推断,白眼基因也一定在性染色体上,这是对染色体作为基因载体这一推论所获得的第一个重要实验证据。

   
摩尔根和他的学生们以果蝇为实验材料,经过十多年的努力,进行了大量的实验,终于建立了完整的基因遗传学说:染色体是基因的物质载体,染色体上可以有许多个基因;基因在染色体上作直线排列,不同染色体上的基因可以自由组合;同一染色体上的基因不能自由组合,而遵守连锁遗传法则。连锁遗传法则就是“串在一起”的各个基因,好象拴在绳子上的一串蚂蚱,蹦不了你,也跑不了它,大家一起遗传给后代。连锁遗传法则的建立是摩尔根对孟德尔遗传学的新贡献。

   
1926
年,摩尔根发表了《基因论》,把他完善的基因遗传理论公诸于世,也把孟德尔的性状遗传学推进到了细胞遗传学的新阶段。摩尔根因此而获1933年的诺贝尔生理学或医学奖。







http://blog.sciencenet.cn/blog-438991-1079886.html

上一篇:享受北京城的后花园
下一篇:什么样儿的科普才算好科普?
收藏 分享 举报

4 尤明庆 梅卫平 周忠浩 朱晓刚

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2017-10-20 12:57

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社

返回顶部