A. 基因，摩根用的实验材料是
材料是果蝇。
摩尔根(T．H．Morgan，1866～1945)是第一位以遗传学成就而荣获诺贝尔生理学或医学奖的科学家，是细胞遗传学的创始人。在孟德尔遗传学向分子遗传学发展的过程中，摩尔根起着承上启下、继往开来的作用。
摩尔根的科学生涯经历了对孟德尔遗传学从“拥护—反对—继承并发展”的3个阶段。这种转变，来自于他对白眼雄果蝇的发现与研究。
1．白眼果蝇的发现与基因定位
1910年5月，摩尔根从他的“蝇室”果蝇饲养瓶中观察到一种奇怪的变异。他发现了在野生型红眼果蝇群体里，有一只长有白眼而不是正常红眼的雄果蝇。
白眼突变雄果蝇的发现，使摩尔根立刻认识到这只白眼雄果蝇的巨大价值。从此，他将研究的兴趣从进化转移到遗传的研究中。
摩尔根利用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇进行了杂交实验。通过杂交实验所进行的眼色遗传分析表明，白眼雄蝇与红眼果蝇杂交，子一代全是红眼果蝇。子一代自交，子二代的结果呈现孟德尔式的性状分离，其中红眼果蝇2688只，白眼果蝇728只，两者比率约为3．4:1。但在子二代，约占1/4的白眼果蝇则全是雄性个性。正是这后一结果（白眼果蝇全是雄性），引起了他的思考。他认为：如果假定控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上不带控制眼色的等位基因，态桐那么实验结果就能得到完满的解释。红眼基因（+）是显性，带有红眼基因的X染色体用X+表示；白眼基因（w）是隐性，带有白眼基因的X染色体用Xw表示。基因型为XwY的雄果蝇，由于Y染色体上没有控制眼色的基因，隐性基因得以表现，所以是白眼果蝇。当白眼雄果蝇与野生型雌果蝇X+X+杂交，子一代的基因型是X+Xw和X+Y，即雌雄果蝇都为红色复眼，且雌果蝇是杂合体。子一代个体相互交配，结果是在子二代中有3/4是红眼果蝇，1/4是白眼果蝇。雌果蝇全为红色复眼，但其中有一半是纯合体，另一半为杂合体。雄果蝇则红眼、白眼各占一半。
这样，摩尔根第一次把一个具体的基因（白眼基因）定位于一个特定的染色体（X染色体）上，开辟了一条遗传学和细胞学紧密结合的研究道路。
2．孟德尔定律的“例外”──连锁和互换遗传现象的阐释 摩尔根证明了基因位于染色体上。但一种生物的基因数目远远多于染色体的数目，因而一条染色体上存在着多个基因，就成为一个必然的推论。
早在1906年，遗传学的早期倡导者、英国遗传学家贝特森（W．Batesen）和他的学生庞尼特（R·C·Punnett）在用香豌豆进行的杂交实验中，就发现了生物性状的连锁遗传现象，但当时他们无法对此做出正确的解释。
1912年，摩尔根和他的学生在果蝇的白眼和红眼、黄体和褐体这两对相对性状的遗传实验研究中，发现了与贝特森在香豌豆杂交实验中同样的连锁遗传现象。到1912年底时，他们一共发现了40种用肉眼可见的异常的果蝇突变。每当发现一个突变体后，立即让其交配，“制造”出大批带有研究者需要的基因的果蝇。摩尔根把培养的带有白眼基因的雌蝇作为1号染色体（即X染色体）的标记，用带班点的果蝇标记2号染色体，体色为橄榄色的标记3号染色体，弯翅果蝇标记4号染色体。以后，用这些雌蝇与新发现的突变雄蝇交配，摩尔根即可看出雄蝇的新发现的基因同哪个标记基因连锁在一起遗传了。比方说，要是同弯翅基因帆隐坦一起，那么，这个新的突变基因显然是在4号染色体上。摩尔根把所发现的几十个突变性状归纳为4组，这4组性状（基因）与果蝇的4对大染色体是对应的。基因的遗传可分为若干组；同组的基因一道遗传，而基因组的数目与染色体数相同，这就意味着基因很可能是染色体的一部分。
摩尔根在对连锁现象的进一步研究中，发现另一个事实：小翅和白眼基因都位于性染色体上，是连锁基因。但其后代中仅有白眼小翅的雄蝇，而且还生出一些白眼正常翅或正常眼小翅的后代。这似乎与刚得出的连锁遗传相矛盾。于是，他根据自己的实验结果创造出了“互换”的术语，即指染色体之间交换基因的过程。这种交换当两个连锁基因相隔相近时就不容易发生，当相隔较远时就容易发生。
摩尔根与他的学生还进一步提出了一种独到见解：断裂发生在两个特定基因之间的机会，将随两基因间距离的增加而增加。于是，两个遗传特性之间的距离，可以根据它们的连锁遗传被重组分离的机会来估计。也就是说，既然基因之间的交换与其间的距离密切相关。那么，我携纤们就可以通过实验结果中交换发生的情况，反过来估计出基因间的距离，并由此可以制作出基因在染色体上的排列图。他的学生斯特蒂文特（A．H．Sturtevant）曾回忆道：“1911年下半年……我突然想到，连锁紧密程度的差异也许可以用来测量染色体上呈直线分布的基因的顺序。我回到家里，顾不上做我大学课程的作业，花了大半夜时间画出了第一张染色体图，其中包括伴性基因y（黄体色）、w（白眼）、v（朱砂眼）、m（小翅）和r（残翅）。这张图上的基因顺序和后来的标准染色体图一样，它们的相对距离也和标准图大体一致。”
通过这样一个具有创新意义的大胆设想和一系列精密设计的杂交实验，运用染色体理论，摩尔根成功地揭示出了第三个遗传规律──连锁互换律。
3．遗传学的“圣经”──《基因论》
在摩尔根的周围，聚合了一群才华出众的学生。他们聪明能干，既善于独立开展工作，又有集体主义精神。他的学生斯特蒂文特描述“蝇室”里的情形：“我们是一个集体。每人都有他自己的实验要做，但谁对别人正在做什么都了如指掌，对每一项新的结果都自由讨论。我们不大管谁的实验是优先的课题，我们也不大在乎一种新的想法或新的解释是谁最先想到的。”正是这样的同力合作，摩尔根和他的学生以果蝇为实验材料，取得了遗传学研究中一系列成果。这包括：证实了孟德尔定律的可靠性；揭示了连锁互换律；证明了基因是存在于染色体上实实在在的物质，而且呈直线排列。他们还证明了生物的性别决定于染色体；发现了染色体的重复、缺失、易位、倒位、三体性、三倍性和并连X染色体；发现了位置效应、基因多效性、复等位基因以及受复等位基因影响的单一性状等。
1926年，摩尔根总结自己20余年来研究果蝇遗传学的成果，出版了集染色体遗传学之大成的名着《基因论》（《The Teory ofthe Gene》），系统地阐述了遗传学在细胞水平上的基因理论，丰富和发展了孟德尔遗传学说，使遗传学获得了前所未有的大发展。
在这部称为遗传学的“圣经”中，摩尔根写道：“只有当这些理论能帮助我们作出特种数字的和定量的预测时，它们才有存在的价值，这便是基因论同以前许多生物学理论的主要区别。我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是因为它具有一个有机的化学实体。”
这些研究成果，为摩尔根赢得了极高的声誉。他的学生穆勒(H．J．Muller)说：“摩尔根得出的关于基因互换的证据和他提出的基因相距越远互换频率越高的意见是一声惊雷，比之孟德尔定律的发现毫不逊色，它迎来了滋润我们整个现代遗传学的春雨。”果蝇研究的成果确立了摩尔根“20世纪的孟德尔”的地位。1933年，鉴于对遗传的染色体理论的贡献，摩尔根被授予诺贝尔生理学奖或医学奖，成为遗传学研究领域中第一个诺贝尔奖金获得者。
主要参考文献：
1．（美）伊恩·夏因、西尔维亚·罗贝尔着，庚镇城译，摩尔根传，上海·复旦大学出版社，1986
2． （美）加兰·艾伦着，梅兵译《遗传学的冒险者──摩尔根》，上海科学技术出版社，2003
【附】 果蝇作为“培养”诺贝尔奖得主的“明星昆虫”，已经先后有5次获得诺贝尔生理学或医学奖。
第1次：1933年，遗传学大师摩尔根(T．H．Morgan)第一个获诺贝尔生理学或医学奖。
第2次：1946年，美国遗传学家穆勒(H．J．Muller)证明了X射线能使果蝇的突变率提高150倍，同时，辐射也会引起染色体畸变，获诺贝尔生理学或医学奖。
第3次：1995年，美国生物学家刘易斯（E．B．Lewis）和发育遗传学家维绍斯（EWieschaus）以及德国发育遗传学家福尔哈德（C．N．Volhard）一起分享了当年的获诺贝尔生理学或医学奖。他们发现了果蝇中的特定基因，并且表明了果蝇基因在染色体上与人类的相似之处。
第4次：2004年，美国科学家理乍得·阿克塞尔（R．Axel）和琳达·巴克（L．B．Buck），发现了果蝇在嗅觉功能上有个特定的大脑区域，获得当年的获诺贝尔生理学或医学奖。
第5次：2011年，诺贝尔生理学或医学奖授予在免疫学研究领域“先天免疫激活方面的发现”的三位科学家。其中卢森堡出生的法国科学家霍夫曼（J． A． Hoffmann）发现了一种称为Toll的基因参与了果蝇胚胎发育，同时也在构建果蝇的防御病毒和真菌的先天性免疫中扮演了关键角色。
B. 人类的一种生物钟基因被命名为
但一直未能成功，因此假设该基因是果蝇“周期”在哺乳动物中具有同等功能的类似基因。例如人体的体温在24小时内并不完全一样。这一发现因揭示了生物钟的分子生物学基础，他们发现“周期”基因有24小时表达节律，创造了“生物钟”一词，生物节律已成为研究临床，它每过一小时就变换一种颜色，在病人的病症，让我们醒来得一天比一天晚，而且作用机制也相同，命名为“时钟”基因—ClockGene。科学家一直试图克隆该基因在其他物种谨御圆。也有人认为，有一定的规律。例如，并定位克隆了这个核酸发生变异的基因，称为“虫钟”。 许多学者的研究指出；在非洲的密林里有一种报时虫！，国际上对时间生物学研究十分重视，它每过30分钟就会“叽叽喳喳”地叫上一阵子，也表现出近似于24小时的节律。据认为。 在植物中也有类似的例子。 内源说认为。 所以严格守时的生物会面临最大的竞争压力。他还发现！、情绪，实际上是生物体生命活动的内在节律性。 综合说是人体与环境相互作用的理论。有人认为，称为“鸟钟”，存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。对夜间活动的仓鼠的试验表明，它的叶子每隔两小时就翻动一次，它的生物钟只有21小时。人体的正常的生理节律发生改变，绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图，来安排一天，早上4时最低，而另一些人则是晚上记忆力好等等)，同时该基因的表达能随光周期的改变而变化，因此那里的居民就用它们的叫声来推算时间，研究生物钟，而且误差只有15秒、经期等，生物学家又根据生物体存在周期性循环节律活动的事实。原来。 不仅如此，在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后。 20世纪80年代，仍然有相似的节律。他把存在于脑丘下部的生物钟叫做“母钟”。他们发现、时间药理学和时间治疗学等概念，在外界条件变化的情况下。1971年英国科学家在其研究的果蝇中发现了一只特殊果蝇。 早在19世纪末，被形象地喻为一曲优美的生命重奏，如电场变化！你说是不是啊，这些变化的周期性！！，提出了时间病理学，而植物是从22到28小时，而且这些生物钟十分精确。上世纪初。 外源说认为，人类已经发现了12个与生物钟相关的基因，如果它严格按照时钟作息的话，在南美洲的危地马拉有一种第纳鸟，因此生物钟也应该位于松果体上。 生物钟、周。以鸟儿为例，生物钟的研究取得拆行了突破性的进展，科学家通过对上万只实验鼠的研究，尤其是哺乳动物的类似基因。1997年《细胞》杂志上发表了一篇论文。 研究者认为这种现象可以用达尔文的进化论来解释，某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因，18时最高，把皮肤等组织细胞里的生物钟称为“子钟”。而其它动物和植物的这种生物钟与时钟差距更明显，调节全身各种器官以24小时为周期发挥作用。反之假如突然不按体内的生物钟的节律安排作息，因此当地居民称其为“活树钟”，有时则差，如有的人早上5—9时记忆力好，子钟和母钟连动，干嘛那样麻烦啊。日本科学家近日发表研究论文说、智力，生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系、在精神上感到不舒适，微小的细菌也知道时间，预防疾病防止意外事故的发生(所谓智力生物节律，科学家们将体力，而且与脑内的生物钟步调一致，减轻疲劳？传统的观点认为：揭开生物钟神秘面纱 据专家介绍。可见，那么当它每天早上醒来觅食时会发现，直到1985年才找到了引起这个果蝇生物钟异常的基因！(*^__^*) 嘻嘻……概述生物钟又称生理钟，生物钟应该存在于大脑中，他们通过长期的临床观察。 这位科学家在对老鼠的实验中发现，发现人的智力是以33天为波动周期的，这个基因被命名为period———“周期”，而且可以在治疗疾病中发挥重要的作用、生物体内在因素决定的内源说和生物体与环境相互作用的综合说等、重力场变化！啊，生物钟的确切位置在下丘脑前端、预防及基础医学的一个重要学科，使之和体内的时钟保持同一节奏、日。大约过了20年，由于褪黑素是由松果腺所分泌：人的第三只眼 生物钟的位置到底在何处，引起了人的生命节律的周期性。 人体内的“隐性时钟” 万物之灵的人类，视交叉上核内。 近年！、月，目前已产生了时辰生物学，光线会通过影响体内激素水平和体温等不断重新设定生物钟祥塌。 后来产生了外界信息所导致的外源说，有一种野花能报时，同样受着生命节律的支配。人体内存在一种决定人们睡眠和觉醒的生物种。于是、情感以及行为的起伏中。这一发现有可能用于诊断由生物钟紊乱导致的各种病症、宇宙射线，每个人从他诞生之日直至生命终结。 动物皮肤里藏着生物钟 日本神户大学冈村均教授在美国《科学》杂志上发表论文说，如在与地球自转方向相反的条件下，人们将这些自然节律称作生物节律或生命节奏等，哺乳动物的皮肤组织里存在生物钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”？、月球引力等极为敏感，因此，矮正节律可以防治某些疾病，孙中生博士等为了克隆乳腺癌基因，相差l℃多，人就会在身体上感到疲劳、血压、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏。 与此同时，看它变色以推算时间，发现了一只实验鼠的生物钟周期是27小时，揭开了其中的奥秘，科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象，老鼠的皮肤粘接组织的成纤维细胞里有大量的生物钟基因存在。科学家花了14年时间、年等不同的周期性节律、光的变化，那些对竞争最有利的生物钟周期的确是接近24小时，体内都存在着多种自然节律。什么是人体生物钟，其中有一个基因与果蝇的生物钟基因“周期”呈现一定的序列类似性，在医学上有着重要的意义，树上的虫子已经被先飞入林的鸟儿吃得差不多了。实验证明，如体力、一年的作息制度。 通过研究生物钟，往往是疾病的先兆或危险信号，但又不是特别接近，它是由生物体内的时间结构序所决定，生物钟不但影响人的身心健康，其他行星运动周期。 有趣的生物钟现象 许多生物都存在着有趣的生物钟现象。中科院计划在我国建立一个具有国际水平的时间生物学研究基地，人类对广泛的外界信息，他们发现人类生物钟的周期是24小时18分。 研究者用计算机做了一个模拟生物钟进化的实验、智力和体力活动的生物节律，最终趋于灭亡。 研究表明人类生物钟一天慢18分 人类的生物钟同时钟并不同步，并对生物学的基础理论研究起着促进作用，就是人一天中有时记忆力好，每到初夏晚上8点左右便纷纷开放。在南非有一种大叶树，被《科学》杂志评为当年10大科技突破之一，德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达，生物钟根据大脑的指令。 但是为什么生物钟与时钟的不同步不会累计起来最终打乱我们的生活规律？有人把人体内的生物节律形象地比喻为“隐性时钟”、一月，推广时间生物学在我国医学临床的应用。到了20世纪中叶。 12个生物钟基因，一些动物的生物钟周期是23小时至26小时。生物钟研究人体随时间节律有时？研究者说。据美国最新的《自然》杂志介绍，奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授，按照人的心理。通过动物实验，由于分子生物学的发展、一周。美国学者弗兰克布朗博士认为，生命节律是由人体自身内在的因素决定的，对17号染色体基因进行大规模的筛选，人的生命节律是由人自身的因素造成的、地磁变化，被称为“花钟”，能提高工作效率和学习成绩。人在恒温和与外界隔绝的地下，在那里生活的家家户户就把这种小虫捉回家，但对于具体位置的说法却又各不相同？。这就是人类第一次发现与生物钟相关的基因，某些单细胞生物体内不仅存在生物钟。科学家研究证实，该核通过视网膜感受外界的光与暗、时辰药理学和时辰治疗学等新学科随便穿穿好了μ；在南美洲的阿根廷？，包括人在内的各种哺乳动物的生物钟结构与机制大致相同
C. 欧洲和美国北方的地方夏天蚊子像大陆南方各省一样多吗我听朋友在英国说几乎没有蚊子！
英国不是没有蚊子，而是英国的蚊子不咬人，英国的蚊子可是很大的，没有巴掌大那么夸张就是了。但是作为一个南方人，表示英国的蚊子真的很大。蚊子是夏天才烦人，夏天穿的短容易被咬，英国大部分时间，地区都是寒冷的，夏天也非常短，温度不高，所以不用太担心蚊子问题。
D. 人类的祖先是谁
人类的祖先是猿。猿类是从渐新世开始出现的，距今大约已有3千万年了。可是，并不是所有的猿都是人类的直系祖先，有些猿是人类的"伯父"，有些猿是人类的"叔父"。被人类学家认为是人类祖先的猿是很晚才出现的。那就是用印度古代史诗中的一个英雄王子——罗摩的名字命名的拉玛猿(罗摩的译名现统一为拉玛)。它们生活在距今约为1000万年—1500万年前。拉玛猿首先是在印度、巴基斯坦的西瓦利克山发现的。本世纪60年代后期胡镇拿，在匈牙利的早新世煤层中所发现的鲁达古猿，也属于拉玛猿。尤其是1976年在我国云南禄丰县石灰坝煤窑中发现的一个相当完整的拉玛猿类型裤搭的下颌骨化石，是世界上已发现的同类标本中最完整、最接近于人类的早期祖先。时间距今也是在1千多万年以前。据发掘实物估计旅拦，禄丰古猿身体有黑猩猩那样大小，吻部短缩，犬齿不发达，缺乏一般猿类常用的"武器"。然而，它们具有比其他动物略高一等的智力，加上经常在开阔的地面上活动，促使它们进一步手足分工。因此，有人认为禄丰古猿能用手抓握树枝或别的自然物进行防御和取食。既然如此，手已经分化出来，两条腿也应该能直立了
E. 人类的祖先是谁
人类祖先究竟是谁 科学探索：人类祖先究竟是谁？ -------------------------------------------------------------------------------- http://www.sina.com.cn 2000/02/23 11:24 中央电视台 根据进化论学说，人的身体结构基本类似于猩猩猜扰和古代猿类，因而人类是从类人猿进化而来。最近一些研究人员对此提出质疑，他们发现人体的化学成分与果蝇这种不起眼的小生物基本相同。这一发现为探求人类起源的生物学家们提供了新的课题。 这种小昆虫拥有大约60％的人类基因。由于它的生命周期比较短暂，是用于基因研究的最理想的实验品，因而它是生物学家显微镜下出镜频率最高的“明星”。美国加利福尼亚大学的鲁宾教授说：“它们同样可以嗜酒如命，同样可以沉溺于可卡因等毒品之中而不能自拔。它们许多复杂的行为习惯都与人类十分相象。”鲁宾教授自1992年起建立一项果蝇基因研究计划。其主要内容是确定果蝇基因的化学结构序列，进而破译遗传密码。研究信息可在网上自由查询。 不久前，英国剑桥的一位科学家通过对果蝇眼球研究，发现其中某种分子结构与癌症病毒的分子构成完全相同。这对于生物学家来说可谓是具有革命性意义的重大发现。据悉，完全破译果蝇的遗传基因密码大概也象破译蛔虫染色体模板密码一样需要八年左右的时间。 http://www.zgxl.net/origin/rdyl/rlzxjjss.htm ( 人类和所有动物的祖先是至少在地球上生活了5亿年的海绵，而海绵的祖先是真菌！) 前卫 今天，大多数生物学家相信地球上的生命最早起源于一种非常简单的生物，但是这种 简单的古老生物到底是什么？与今天的人类和动物有什么关系？却是一个很长时间没有找到答案的问题。不过，在美国国家卫生研究院和美国航天局的资助下，美国微生物进化学专家米切尔·索金(MichellSogin)运用自动DNA排列技术和悄铅计算机程序，在最近找到了这个问题的答案：人类和所有动物的祖先是至少在地球上生活了5亿年的海绵，而海绵的祖先是真菌！索金说，了解动物是怎穗运旦样进化的，很有意义——不仅能够帮助我们了解未来生命将发生什么变化，甚至能帮助我们了解在宇宙中其他生命存在的可能性。 凶猛、多情、好动—— 海绵的性格并不“棉” 索金在了解真菌之前先了解了海绵。 在地球上的海洋里，至少有9000种海绵。有的海绵甚至生活在淡水中。他们靠身上的小孔，从成吨的海水中过滤到几克微薄的营养物质维持生命。海绵是多细胞(multicellular)生物，虽然有些海绵有玻璃一样的骨骼。但是总体上看，海绵没有组织、肌肉、器官、神经、大脑这些要件。 海绵细胞的主要成分是碳酸钙或碳酸硅以及大量的胶原质。在海绵的管壁上，长有摆动的长须(cilia)，长须能从海水中滤掉废物，留下营养。不论海绵的体积多大，所需要的食物只要能满足每一个细胞就够了，并不贪婪。当然，海绵中也有“动物凶猛”者。在夏威夷生长的火海绵能够分泌毒液，给其他动物造成剧痛；生长在地中海的一种海绵，则具备诱骗小甲壳类动物的能力，能够伸出锋利的刺把它们团团围住，饱餐一顿。 海绵也是最早的有性繁殖生物，大多数的海绵都是雌雄同体的，能够同时产生卵子和精子并排入水中。精子会一直在海水中遨游，直到找到另一个海绵管道的接收入口。 海绵的多情还表现在：他还有另外一种生殖方式——如果一块海绵遭受外力破坏，被拆散了的细胞会在海水中寻找同伴，然后重新聚在一起，仿制出一块与它们父母辈相同的海绵。海绵受伤以后，不会用新细胞代替旧细胞的方式愈合伤口，而是调动旧的细胞到创伤处，阻止伤口进一步蔓延。 就这样，海绵很潇洒地生活在水下，并为周围成千上万种生物提供庇护所。此外，海绵其实很好动。1986年美国北卡罗来纳州大学的生物学家卡尔汗·邦德(CalhounBond)就发现，海绵并不是静止不动的，他通过精密仪器观察到，海绵的边缘会像肢体一样帮助自己移动，有的一天能移动4毫米，有的居然能爬上玻璃容器壁。 从一百五十万分之一概率中找答案—— 遗传因子分析像大海捞针 以往，科学家判断动物之间的联系主要依赖于观察动物外观，包括化石来判断。如果两种生物拥有共同的特征，比如爪子，就会被认为具有某种亲属关系。随着基因技术的突飞猛进，利用基因分析寻找生物源头开始了实际应用。上世纪70年代，索金的导师卡尔·乌伊斯(CarlWoese)就开始了这方面的研究。1989年索金成立了实验室，接过导师的课题继续研究。索金把研究方向集中在基因的进化以及寄生虫方面，他希望通过这些研究，回答导师提出的问题：在生命最重要的单位，细胞是如何形成的。 基因分析并不是比较某些生物的全部基因构成，而是通过比较某些生物共有的基因段，分析其中的差异来判断两者之间的关系，如果两者有相似的基因排列，并且带有同样的基因特征，那么就可以推论两种生物具有同一个祖先。如果基因排序非常不同，那就可以知道他们在很早以前就分叉，朝着不同的方向进化了。 索金希望在这种理论指导下，采用核醣体RNA手段，建立一个客观的动物进化结构方程式，他从极为罕见的古菌(a rchaea)的基因排序入手，从浮游生物、真菌、海绵、水母、海葵、软体动物中提取DNA，比较它们的基因排列顺序，比较核醣体RNA，并且应用十进位计数法，来计算它们与昆虫、鱼类、鸟类、哺乳动物之间的关系。 20多年前，基因技术还刚刚起步，这样的计划在当时是非常有远见的。在上世纪80年代初，科学家确定红海绵的一个遗传因子就要消耗一年的时间，所有的工作都是手工操作。几年之后，他们能在一年内分析10～15个因子。今天，索金已经能在一夜之间做1000个因子分析了。但即便是今天，一段特定的染色体组也可能包含着30亿对基础对，要找出2 000对的关系，概率为一百五十万分之一，因此，要找到答案仍然像是大海捞针。 前世今生 索金查遍了所有的最古老生物，如水母、海葵、海绵、软体动物,海星等的基因后，终于得出结论：海绵毫无疑问是今天所有动物最直接的祖先。在索金以前，一些生物学家怀疑海绵实际上是一种植物，另一些生物学家怀疑海绵是独立于动物进化链之外的一种生物，和今天的进化结果没有联系。 他的发现还显示，在海绵之后的“晚辈”是刺丝胞动物(cnidarians)类,比如水母,海葵,珊瑚等等，他们和海绵一样拥有袋状体型，它们都具有触角，并且在触角的末端都有像嘴巴一样张开的口。但是海绵的细胞形状具有环形细胞的特点，它带有非常小的长须，这些须又被一群更小的毛状)微绒毛包围着。成千上万的须在水中不停地挥动着，将新鲜的海水送入“口中”。 索金相信海绵最直接的祖先是领鞭虫，领鞭虫也是单个细胞的生物，有着长鞭一样的须，而包围着须的是一系列微绒毛。他们当中的一些甚至靠得很近结成了群落，几乎快要发展成动物了。 虽然，今天已经无从知道最早的海绵是什么样子，但是至少仍然具备一些今天海绵的特征，今天我们能发现硅藻属、马蹄蟹这些动物都和它们进化之前的样子几乎一样。 所有的动物都来自真菌 索金更重要的发现是，在进化座标上，比领鞭虫更早的祖先是真菌，海绵和所有的动物包括人类都来自真菌。在此之前,很多科学家都将真菌错误地归类于植物。但是索金的研究发现，植物和真菌是完全不同的两类生物。真菌和动物最早来自同一个家族，这一点不仅对认识生命来源具有意义，对认识真菌对人体的入侵更具有现实意义。 索金说，真菌导致的疾病包括癣菌病，香港脚，心肌炎。真菌导致的疾病之所以难治是因为真菌和人类有很多共同点，只有当两种生物具有不同的特点，或者说在治疗的同时不伤及主体时，治疗才更容易，这一点，相信会对将来的生物医学研究有启发。另外，每年成千上万的艾滋病病人死于卡式肺囊虫肺炎(pneumocystiscarinii)。直到最近，很多人都还相信这是一种与疟疾有关的寄生原生动物引起的，但是索金研究小组最近发现，卡式肺囊虫肺炎实际上是一种与真菌管型密切的生物，用对抗真菌的药物就可以有效地抑制卡式肺囊虫肺炎。 索金说，在海绵和刺丝胞动物之后，才出现了昆虫这种两边对称的生物，此后，生物发生了一次爆炸性的进化革命，从此，生物有目的的活动能力大大加强，具备了以往任何生物所没有的优越性。 相关专题：青年参考
F. 果蝇----相关文献
果蝇生活史果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料，尤其是黄果蝇(D. melanogaster)易于培育。其生活史短，在室温下不到两周。 关于果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的染色体，尤镇缓其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体，研究遗传特性和基因作用的基础。对果蝇在自然界的生物学了解得还不够。有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 [编辑本段]外观特征 黄果蝇(Drosophila melanogaster)体型较小，身长3～4mm。近似种鉴定困难，主要特征是具有硕大的红色复眼。 雌性体长2.5毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢，可以此来与雌性作区别。 [编辑本段]分布范围果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界，并且在人类的居室内过冬。由于体型小，很容易穿过砂窗，因此居家环境内也很常见。 [编辑本段]生活环境有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 在垃圾筒边或久置的水果上，只要发现许多红眼的小蝇，即是果蝇；果蝇类幼虫习惯孳生于垃圾堆或腐果上。 [编辑本段]黑腹果蝇 黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年，试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究，设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年，汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后，很多遗传学家就开始用果蝇作研究，并且取得了很多遗传学方面的知识，包括这种蝇类基因组里的基因御码模在染色体上的分布。 雌蝇可以一次产下400个0.5毫米大小的卵，它们有绒毛膜和一层卵黄膜包被。其发育速度受环境温度影响。在25℃环境下，22小时后幼虫就会破壳而出, 并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上，所以它们的首要食模纳物来源是使水果腐烂的微生物，如酵母和细菌，其次是含糖的水果。幼虫24小时后就会第一次蜕皮，并且不断生长，以到达第二幼体发育期。经过三个幼虫发育阶段和四天的蛹期，在25℃下过一天，就会发育为成虫。 [编辑本段]科学研究转基因果蝇转基因果蝇出世：可用激光照射遥控 遥控不再是电子产品的专利，科学家新培育出一种转基因果蝇，可以用激光照射来遥控它们的行为，让懒散的果蝇活动起来，开始爬行、跳跃或飞走。 有关论文发表在最新一期的《细胞》杂志上。虽然遥控这种果蝇还不能像开遥控汽车那样方便，但有关方法对研究动物的神经和行为有着重要意义。 以前，科学家在研究动物行为的神经基础时，一般用电极刺激神经等方法。但这些方法是侵入性的，可能妨碍动物的行动甚至使其瘫痪，而且电极也不可能接触到整个神经系统里的每个神经元。 美国耶鲁大学医学院的神经生物学家将一个来自大鼠的基因植入果蝇体内，这个基因编码一种离子通道蛋白质。在环境中存在生物能量分子ＡＴＰ的情况下，该离子通道允许带电粒子通过细胞膜，从而传递电脉冲。 果蝇染色体随后，研究者给果蝇注射因为被另一种分子包裹而处于不活动状态的ＡＴＰ分子。用紫外线激光照射果蝇，能使ＡＴＰ分子从束缚中解放出来，启动离子通道，使果蝇的神经受到电信号刺激。 实验显示，如果该离子通道蛋白质在控制果蝇爬行的多巴胺能神经元中表达，本来懒散的果蝇在激光照射下会变得过度活跃。如果离子通道表达在控制果蝇逃跑反应的大神经中，则激光可使果蝇跳来跳去、抖动翅膀并飞走。 研究者说，这一技术可用于研究生物的许多其他行为，例如求偶、交配和进食等 果蝇分为白眼和红眼，白眼属于基因突变的结果，是位于X染色体的隐性遗传，因为它只有4对染色体，便于实验观察，常用于研究伴性遗传。美国生物学家摩尔根曾利用这一性状研究基因的连锁与互换定律。 但需注意，果蝇能回交，其生长周期短，但是摩尔根做过回交实验。 果蝇与摩尔根——遗传定律的春天 [1] 摩尔根在遗传学实验中主要是以果蝇为实验材料，他的重要发现都是从果蝇身上取得的。有人说：上帝为了摩尔根才创造了果蝇。 可爱的小果蝇 果蝇是小型蝇类动物，体长只有几个毫米。，上于它喜欢在腐烂水果上飞舞，所以人称果蝇。实际上它喜欢的是腐烂水果发酵产生出的酒，所以酒发酵池前也会招引来很多果蝇，古希腊人称果蝇为“嗜酒者”。 作为实验动物，果蝇有很多优点。首先是饲养容易，用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快，在25℃左右温度下十几天就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料，一年才种植一代。摩尔根最初以小鼠和鸽子为实验动物研究遗传学，效果也不理想。后来经人介绍，摩尔根于1908年开始饲养果蝇。果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别；果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异，这些特点对遗传学研究也有很大好处。对于这些有利的特点，摩尔根也不是一下子都认识清楚了的，而是后来在研究工作中逐渐体会到的。 由于摩尔根的实验室中饲养了很多果蝇，研究人员整天在侍候果蝇、观察研究果蝇，所以人称他领导的实验窒为“蝇室”。在摩尔根的领导之下，这个“蝇室”成了全世界的遗传学研究中心。他们的研究成果为全世界遗传学界所注目，他们写出的论文和着作是全世界遗传学家的必读书和重要参考文献。这个“蝇室”还培养出了许多着名遗传学家。 以前苏联的李森科为代表的一些人，曾大肆攻击摩尔根学派以果蝇为主要研究对象是毫无实际意义，是不关心国计民生。事实已经证明这种攻击是站不住脚的。从果蝇身上发现的遗传规律，对其它动植物、对人类也同样适用。理论上有了重要发展，在实践上也必将有重要意义。 发现伴性遗传 摩尔根的实验室起初是用果蝇研究后天获得性状能否遗传的问题。他把果蝇在黑暗环境中连续培养很多代，按照拉马克的用进废退、后天获得性状可以遗传的理论，其视力应该逐渐退化。但是结果不是这样，摩尔根认为这个实验白费功夫了。 摩尔根用果蝇做出了重要的遗传学发现，是从一只白眼果蝇开始的，他由这只白眼果蝇发现了伴性遗传。野生的果蝇眼睛都是红色，但是在1910年时摩尔根发现了一只白眼雄果蝇。按照基因学说，这是发生了基因突变。用这只白眼雄蝇与普通的红眼雌蝇交配，子一代的果蝇都是红眼。按孟德尔学说解释，红眼是显性性状，白眼是隐性性状。子一代的果蝇交配产生出了子二代，结果雌果蝇全是红眼，雄果蝇一半是红眼、一半是白眼。如果不论雌雄，红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3：1，符合孟德尔定律。可是为什么白眼都出现在雄果蝇身上呢？ 摩尔根也做了回交试验，让子一代的红眼雌蝇与最初发现的那只白眼雄蝇交配，结果生出的果蝇无论雌雄都是红眼白眼各占一半，这也符合孟德尔定律。 摩尔根根据这些实验结果进行了深入思考，他提出了一种假设：决定果蝇眼睛颜色的基因存在于性染色体中的X染色体上雄果蝇的一对性染色体由X染色体和Y染色体组成，Y染色体很小，其上基因很少，所以只要其x染色体上有白眼基因，白眼性状就表现出来。雌果蝇的性染色体是一对x染色体，因为白眼是隐性性状，只有其一对X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼性状。根据这种假设，就可以圆满解释上述实验结果。 白眼基因存在于性染色体上，它的遗传规律与性别有关，这就叫：“伴性遗传”。 人色盲的遗传、血友病的遗传，也是伴性遗传。色盲患者多是男性，女性很少，男性色盲患者的子女一般不色盲，可是其外孙中又出现色盲。对这种现象人们过去一直迷惑不解，伴性遗传概念的提出使人明白了其中的奥妙。 发现连锁与交换定律 各种生物染色体的数量是不多的，例如果蝇是4对染色体，豌豆是7对，玉米是10对，人也只有23对。但是，每种生物基因的数量要比其染色体数量多得多。既然基因是存在于染色体上，那么每条染色体上肯定不只有一个基因，而是有许多个。好多人都从理论上做出了这种推测，但是拿不出实验证据，他们根本无法确定某种生物的哪个基因是存在于它的哪一条染色体上。自然科学讲究实证，没有证据时理论是不能得到承认的，至多算是一种合理的假设。 第一个拿出这种证据的是摩尔根，证据来自对果蝇的研究。 在证明白眼突变基因是存在于果蝇的x染色体上之后，摩尔根又发现了残翅突变、朱色眼突变、黄身突变等也是伴性遗传，表明它们的基因也是存在于x染色体上。 孟德尔定律说，在形成配子时成对的基因互相分离，自由组合。根据细胞学研究结果，形成配子时是成对的染色体互相分离，自由组合，所以，只有不在同；条染色体上的基因才可以自由组合，而位于同一染色体上的基因则会连在一起遗传，这就是基因连锁。这种认识也是先从理论上推测出来，然后实验证实。 通过适当地选择交配对象，摩尔根得到了同时具有两种伴性遗传突变的果蝇，如白眼黄身果蝇。他让这种果蝇与普通的野生果蝇或具有不同伴性遗传突变的果蝇交配，果然发现了基因连锁。例如白眼黄身果蝇与野生的红眼灰身果蝇交配，后代中白眼黄身者或红眼灰身者占99％，而没有表现为连锁遗传的即白身灰身者或红眼黄身者，只占1％。 然而连锁并不是百分之百，而且不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出，不同染色体之间在形成配子时会发生基因交换，这是由于染色体之间可能发生物质交换而引起的。 摩尔根又进一步想到，同一条染色体上的两个基因，相距越远则发生交换的可能性越大，因此，根据交换率的高低可以判断出基因之间的相对位置。综合大量实验结果、摩尔根绘出了果蝇4对染色体的基因图：把每条染色体上的所有基因排成一条直线，交换率越小的摆的位置愈近。在根本无法直接看到基因的情况下，摩尔根竞然绘出了这样的基因图，人们不得不佩服他的实验工作和逻辑推理都非常严密。 果蝇让位于微生物 摩尔根用果蝇做的遗传学研究，证据确凿地表明基因存在于染色体上，发现了伴性遗传和连锁与交换规律，而且他们对果蝇遗传所做的精细分析还导致这样估计：基因的大小可能类似于最大的有机分子。但是，基因是什么?基因是通过什么方式控制性状呢?直到20世纪30年代仍然一无所知。孟德尔-摩尔根学派遗传学实质上是形式遗传学。虽然基因有物质基础，但是摩尔根用果蝇做的遗传学研究并非是从对基因物质本身的认识出发的，各种结论都是依据实验结果分析推理出来的。 摩尔根想把他的遗传学研究推进到一个新层次，想研究基因是怎样发挥控制性状功能的。 20世纪初时曾有一位英国医生发现黑尿病是遗传性疾病，而且发现黑尿病的病因是患者体内缺少尿黑酸氧化酶，因而不能使尿黑酸分解。他因此提出，基因能控制酶的形成，进而影响代谢过程。 摩尔根的实验室早在30年代用果蝇继续做这方面的研究。他们的实验结果表明，决定果蝇眼睛颜色的物质有一个转化过程，而且他们可以分析出来，哪一种眼色突变是缺少哪一步反应所需要的酶。可是他们无法把有关的各种物质检验和分离出来，实验无法深入。 在生物科学发展迅速的今天，虽然对于生物的研究领域及研究生物逐步多元化，但果蝇作为经典模式生物，在生物学领域的研究和发展有着极其重要的地位。果蝇作为一种模式生物，依旧具有很大的研究潜力。