从1909年开始,摩尔根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突变体——白眼雄果蝇,也不管红眼和白眼果蝇是否“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。遗传因子不都是独立存在和遗传的,它们之间存在连锁!多个连锁基因不可能游离存在,一定有一种物质载体将他们联系到一起,这应该是染色体。
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,白眼-雄性,这种伴性遗传,正是对染色体作为基因载体这一推论所获得的第一个实验证据。
摩尔根和他的学生们用了十多年的时间,用果蝇进行了大量的实验,发现了果蝇的伴性遗传,证明了基因在染色体上是呈直线排列的,不仅验证了孟德尔遗传法则,而且确立了连锁遗传法测,对孟德尔遗传学做出了新的贡献。从此,一个完整的基因遗传学说诞生于世了。
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。
“基因论认为:个体的种种性状起源于生殖质内连在一起,形成若干连锁群的成对的要素(基因),当生殖细胞成熟时,每一对的两个基因依孟德尔第一定律而彼此分离,于是每个生殖细胞只含一组基因;不同连锁群内的基因依孟德尔第二定律而自由组合;相应的连锁群內的 成员基因之间有时也发生有秩序的交换;交换的频率可以提供有关每个连锁群内成员间线性排列的证据,同时也能表明成员相互之间的相对位置。”――摘自《生命科学史》。”
小小果蝇成就了摩尔根这个大科学家。上帝给摩尔根送去了最好的礼物。摩尔根真的非常幸运。他选对了实验材料,为成功奠定了坚实的基础。但他的幸运也是建立在失败的基础之上。在“玩果蝇”之前和“玩果蝇”的过程中,摩尔根也曾经历过无数失败。他曾经在抽屉里养老鼠,用家鼠和老鼠大量杂交,得到的结果五花八门,根本无法得出有价值的解释;他曾用大剂量的X光等方式“摧残”果蝇,以求获得突变的品种,但两年过去一无所获。功夫不负有心人,1910年,摩尔根终于在一群红眼果蝇中发现一只“白眼果蝇”,罕见的突变品种。这次,老摩终于有了大展身手的机会。
不过说句实话,果蝇这东东,也不是摩尔根首先注意到的。早在亚里士多德时代,就被人注意到了,他曾经提到有一种从粘液的幼虫产生出来的小昆虫。有时这些小东东会附在诸说香蕉之类果果的身上,周游列国。直到现在,果蝇仍作为主要的遗传学实验材料。下次逛水果滩时可以顺便看看能不能近距离观察到这些东东。