世界經典科普讀本 基因論 托馬斯亨特摩爾根科普名著現代生物學破解生命遺傳密碼書籍生命的 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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《基因論》全麵闡述瞭摩爾根的染色體遺傳理論，其內容包括遺傳學的基本原理、遺傳的機製、突變的起源、染色體畸變、基因和染色體在性彆決定方麵的作用等。本書不但總結瞭摩爾根小組自己的遺傳研究成果，而且對當時已經發現的重要遺傳學現象都做齣瞭解釋，是孟德爾—摩爾根學派觀點的展現，其理論是遺傳學發展史上的一次大飛躍。

di一章??遺傳學基本原理 001

di二章??遺傳粒子理論 021

di三章??遺傳機製 026

di四章??染色體與基因 037

di五章??突變性狀的起源 048

di六章??突變型隱性基因的産生是由基因損失引起的嗎？ 059

di七章??近緣物種基因的位置 078

di八章??四倍型 087

di九章??三倍體 108

di十章??單倍體 115

di十一章??多倍係 124

di十二章??異倍體 143

di十三章??物種間的雜交與染色體數目變化 159

di十四章??性彆與基因 167

di十五章??其他涉及性染色體的性彆決定方法 184

di十六章??性中型 211

di十七章??性逆轉 219

di十八章??基因的穩定性 244

di十九章??結論 259

參考文獻 268

托馬斯·亨特·摩爾根（Thomas Hunt Morgan，1866—1945）

美國進化生物學傢、遺傳學傢、胚胎學傢。曾任哥倫比亞大學、加利福尼亞理工學院的實驗動物學教授，美國全國科學院院長，美國遺傳學學會主席，實驗動物學和實驗醫學學會會員。榮獲英國學會授予的達爾文奬章（1924年）和科普勒奬章（1939年）。摩爾根一生緻力於胚胎學和遺傳學研究，由於發現染色體在遺傳中的作用，獲1933年諾貝爾生理學或醫學奬。主要著作有《基因論》《進化與適應》《實驗胚胎學》《胚胎學與遺傳學》等。

劉守旭

吉林大學碩士，現任吉林省實驗中學教師，參編《大國風範：中華人民共和國外交曆程》《新興市場國傢：融入體係還是挑戰格局》，多篇譯作收錄於《英國學派理論與關係史研究》《中國與世界（di一輯）》。

現代遺傳理論是基於具有一種或多種不同性狀的兩個個體雜交得齣的數據推演齣的。該理論主要研究個體間呈現齣來的遺傳單位代際分布情況。正如化學傢假定存在看不見的原子、物理學傢假定存在看不見的電子一樣，遺傳學者也假定存在看不見的基本元素，並將其稱為基因。這一類比成立的關鍵在於，他們都是從定量化的數據中得齣結論。這些理論得以成立的前提在於，它們能夠幫助我們做齣某種基於定量化數據的預測。在這種意義上，基因理論與以往生物學理論的區彆在於，雖然以往的生物學理論也假定存在看不見的基本單位，但它認為這些單位的性質是任意的，基因理論則以定量化數據為wei一依據來指定基因單位的性質。

孟德爾兩大定律

孟德爾的貢獻在於發現瞭作為現代遺傳理論基石的兩條基本定律。在整個20世紀，其他學者的持續努力我們在這一方嚮上不斷深入，並使得建立在更廣闊基礎上的精密理論闡釋成為可能。一些常見的事例可以用來證明孟德爾的發現。

孟德爾把一種食用豌豆的高株品種與矮株品種雜交，得到的子代雜交種（子代）都呈現高株特徵（圖1-1）。經過子代自花受精，得到的孫代呈現齣高株與矮株兩種特徵，高矮比例為3∶1。如果高株品種的生殖細胞中含有促成高株性狀的遺傳物質，矮株品種的生殖細胞中攜帶促成矮株性狀的遺傳物質，其雜交種將既包含高株遺傳物質也包含矮株遺傳物質。那麼，高株雜交種則意味著高株遺傳物質支配矮株遺傳物質，高株遺傳物質呈顯性，相應地，矮株遺傳物質呈隱性。

孟德爾指齣，子代中齣現3∶1的高矮比例可以用一個簡單的假說來解釋，如果在卵子與花粉粒將要成熟時，將高株遺傳物質與矮株遺傳物質（二者並存於雜交種內）分離，那麼將有一半卵子含有高株遺傳物質，另一半卵子含有矮株遺傳物質（圖1-1），花粉粒與之同理。任一卵子與任一花粉粒在同等機會下相遇受精，平均而言，將獲得3∶1的高矮分布比例，也就是說，當高株與高株受精時會得到高株，高株與矮株受精會得到高株，矮株與高株受精依然得到高株，隻有當矮株與矮株受精時，纔可以得到矮株。

孟德爾對這一假說進行瞭簡單測試，讓雜交種與隱性型迴交，如果雜交種的生殖細胞具有高、矮兩種類型，那麼，其子代也應該具有高、矮兩種類型，並且在數量上各占一半（圖1-2），測試結果證實瞭假說。

同樣，人眼顔色的遺傳也可以用來闡釋高株、矮株豌豆所錶現齣的這種關係。藍眼與藍眼配對，隻能得到藍眼子代；褐眼與褐眼結閤，隻能得到褐眼子代，前提是二者的祖先都是褐眼。如果一個藍眼與一個純種褐眼配對，其後代將是褐眼（圖1-3），如果兩個具有這種緣關係的褐眼個體相配對，其後代擁有褐眼與藍眼的比率將是3∶1。

如果一個雜交種褐眼個體（子代褐藍）與一個藍眼個體婚配，其子女為褐眼與藍眼的概率各占一半（圖1-4）。

有些雜交例證或許可以為孟德爾di一定律提供更重要的支撐，如紅花紫茉莉與白花紫茉莉雜交，雜交種是粉色花（圖1-5），如果這些粉色花雜交種自花受精，孫代中，一些會像祖代一樣開紅色花，一些會像雜交種一樣開粉色花，另有一些像其他祖代一樣開白色花，三者的比例是1∶2∶1。當紅色生殖細胞與紅色生殖細胞結閤，一種原有的代花色基因恢復；當白色細胞與白色細胞結閤，另一種代花色恢復；而當紅色與白色或白色與紅色結閤時，雜交種混閤的情形就會齣現。所有的di二代（孫代）有色植株與白色植株比例為3∶1。

有兩點需要注意，我們預計紅花孫代與白花孫代個體可以産生純種後代，因為它們分彆含有紅花要素或者白花要素，但粉色孫代不應該産生粉色後代，因為它們同時含有紅花要素與白花要素（圖1-6），這與雜交一代相同。當我們對這些植物進行檢驗時，這些結論都是正確的。

到目前為止，現有結果隻能告訴我們，雜交種生殖細胞中來自父母雙方的遺傳物質是分離的，單從這一證據，這些結果可以解釋為紅花與白花植株在遺傳上具有整體性。

另一個實驗進一步闡釋瞭這一問題。孟德爾將結黃色圓潤種子的豌豆植株與結綠色褶皺種子的豌豆植株雜交，從其他雜交事例中我們知道，黃色種子與綠色種子是一對相對性狀，其雜交孫代具有3∶1的比例關係，同時，圓潤種子與褶皺種子構成另一對相對性狀。

在這一實驗中，後代都是黃圓型（圖1-7），子代自交之後，按照9∶3∶3∶1的比例産生黃圓、黃皺、綠圓、綠皺這四種個體。

孟德爾指齣，如果黃、綠要素的分離與圓、皺要素的分離彼此獨立，那麼這裏提到的數據就可以得到解釋，也就是雜交種在遺傳上會産生黃圓、黃皺、綠圓、綠皺這四種生殖細胞（圖1-8）。

如果這四種卵子與花粉粒隨機受精，將會有16種組閤可能，黃色是顯性，綠色是隱性，圓形是顯性，褶皺是隱性，這16種組閤將會分成四類，按9∶3∶3∶1的比例構成。

實驗結果顯示，不能假定在雜交種中，代生殖物質都是分離的。有些情況下，參與雜交時黃色、圓形性狀是在一起的，雜交之後二者卻是分離的。綠色、褶皺也一樣。

孟德爾進一步指齣，當有三對甚至四對性狀雜交時，在雜交種生殖細胞中性狀要素不受乾預地相互結閤。

似乎不管有多少對性狀參與特定雜交，這一結論都是成立的。這意味著有多少種性狀組閤可能，生殖物質中就有多少對互不乾涉的要素。進一步研究錶明，孟德爾關於自由組閤的di二定律在運用時有著更為嚴格的限製，因為很多要素對之間並不能自由組閤，一些參與雜交時就聚閤在一起的固定要素，在雜交後代中也聚閤在一起。這種現象叫作“連鎖”。

連????鎖

孟德爾的論文在1900年被重新發現。四年後，Bateson與Punnett的報告指齣，他們的觀察結果並沒有得到預期的兩對獨立性狀自由配對時應有的數字結果。例如，當具有紫花和長形花粉粒的香豌豆植株與具有紅花和圓形花粉粒的香豌豆植株雜交時，這兩種性狀類型聯閤參與雜交，但在雜交後代中聯閤齣現的情形卻比預期的紫紅與圓長自由配對時應該齣現的情形更為頻繁（圖1-9）。他們指齣，之所以産生這一結果，是因為那些來自各自父母的紫、長、紅、圓性狀在組閤時相互排斥。現在這種關係被稱為“連鎖”，指的是當某些性狀聯閤參與雜交，它們傾嚮於在後代中也保持聯閤狀態，或者從反麵說，某些性狀對之間的組閤並不是隨機的。

就連鎖而言，生殖物質的分配似乎是有限的。例如，我們已知的黑腹果蠅大約有400種新變異類型，但這些類型隻能歸為四種連鎖組群。

前述果蠅的四組性狀群組中，有一組性狀的遺傳與性彆存在連鎖關係，我們將其錶述為“性連鎖”。果蠅大約有150種性連鎖的突變性狀，其中有一些體現在眼睛顔色的變異上，有一些與眼睛的形狀或大小有關，或者體現在小眼分布的規律性方麵。其他性狀有的與身體顔色有關，有的關係到翅膀形狀，有的關係到羽翅的脈絡分布，也有一些會影響到覆蓋身體的刺與絨毛。

di二個性狀群組大約有120種連鎖性狀，包括身體所有部位的變化，但都與di一群組産生的影響不同。

di三個性狀群組大約有130種性狀，也涉及身體的所有部位。這些性狀與前述兩組性狀群中的性狀都不同。

di四個性狀群規模較小，隻有三種性狀：一種與眼睛大小有關，在極端情形下會導緻眼睛完全消失；di二種涉及翅膀的姿態；di三種與絨毛長短有關。

下麵的例子可以說明連鎖性狀是如何遺傳的。一隻具有黑色蠅身、紫眼睛、痕跡翅、翅基有斑點等四種連鎖性狀（屬於di二性狀群）的雄性果蠅（圖1-10），與一隻具有灰色蠅身、紅眼、長翅、沒有斑點等正常相對性狀的野生型雌性果蠅雜交，其子代都是野生型的。其中一隻雄性子代與一隻具有四種隱性性狀（黑蠅身、紫眼睛、痕跡翅、帶斑點）的雌性雜交，孫代隻有兩種類型：一半像一種祖代一樣具有四種隱性性狀，另一半像另一祖代一樣屬於野生型。

兩組相對（或等位）連鎖基因參與雜交，當雄性雜交種的精細胞成熟時，一組連鎖基因進入一半精細胞，另一組與野生型相對的等位基因進入另一半野生型精細胞。雄性雜交子代與具有四種隱性基因的純種雌性

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