第一章伟大的孟德尔 1965年夏天的一个傍晚,在捷克布尔诺的摩拉维亚镇的一座教堂里,曾举行一次盛大的纪念 会。参加这次纪念会的大部分人并非基督教徒,而是应捷克科学院邀请而来的各国遗传学家 他们怀着崇敬而又倇借的心情来纪念一位为遗传学奠定了基础,而其成果又被埋没35年之久 的伟大生物学家。他就是伟大的孟德尔( Gregor mendel,,1822-1884)神父。1965年是他的研 究成果发表一百周年。 孟德尔出生于奥地利摩亚维亚的海因申多夫村。其父是个农民,素性酷爱养花。因此,孟德尔 自幼养成了养花弄草的兴趣。这也许是这位科学家后来在豌豆实验上成名的一个最初的契机 吧!孟德尔的童年不但平常,且有些寒苦。整个小学可以说是在半饥半饱中念完的。中学毕业 后,主要靠妹妹准备作嫁妆的钱,他才读了欧缪兹学院的哲学系。大学毕业后,21岁的孟德 尔在老师的建议下,进了设在鄂尔特伯伦的修道院当了一名修士。25年后被选为该修道院院 长 如果说童年的孟德尔是在贫寒中度过的,那么青年的孟德尔则饱历了生活道路的坎坷。孟德尔 不满意于修道院的单调、古板的修士生活,兼任了布尔诺一所实验学校代课教师的职务。他曾 两次申请转为正式教师,但经考试后均名落孙山。特别令人气愤的是,在第二次考试中,主考 官竟如此评论他:“这次的考卷使我们认为,该生连作为初等学校的老师也不够格!”在这期间 他还到维也纳大学旁听了植物生理学、数学和物理学等课程 好学勤奋和充满进取的孟德尔,考试落榜后,便在修道院的花园里从事植物杂交的研究工作。 他的成果只发表了很小一部分。除了死后使他成名的《植物杂交实验》(1865)外,还有《人 工授粉得到的山柳菊属的杂种》(1870)和《1870年10月13日的旋风》(1871)。 孟德尔的晚年,可说是在愁云惨雾中度过的。他孑身一个,无妻无子,孤苦伶仃。又因拒绝缴 纳当局对修道院征收的一笔税金,而遭受眷与当局僵持之苦。学志未酬而又愤懑填膺的孟德 尔,终于于1884年1月6日因患肾炎不治而与世长辞,享年只有62岁。当人们吊唁这位少年 清贫,中年研究成果遭冷遇,晚年孤独悲惨的老人时,谁也未想到他是一位在科学史上留下峥 嵘篇章的伟大科学家 孟德尔开始研究植物杂交工作,所用的实验材料是豌豆。他选用了22个豌豆品种,按种子的 外形是圆的还是皱的,子叶是黄的还是绿的等特征。把豌豆分成了7对相对的性状。然后,按 对相对性状和两对相对性状,分别进行了杂交实验,得到了如下的一些结果:①一对相对性 状的杂交实验:孟德尔通过人工授粉使高茎豌豆跟矮茎豌豆互相杂交。第一代杂种(子1代) 全是高茎的。他又通过自花授粉(自交)使子1代杂种产生后代,结果子2代的豌豆有3/4
第一章 伟大的孟德尔 1965 年夏天的一个傍晚，在捷克布尔诺的摩拉维亚镇的一座教堂里，曾举行一次盛大的纪念 会。参加这次纪念会的大部分人并非基督教徒，而是应捷克科学院邀请而来的各国遗传学家。 他们怀着崇敬而又惋惜的心情来纪念一位为遗传学奠定了基础，而其成果又被埋没 35 年之久 的伟大生物学家。他就是伟大的孟德尔（Gregor Mendel，1822-1884）神父。1965 年是他的研 究成果发表一百周年。 孟德尔出生于奥地利摩亚维亚的海因申多夫村。其父是个农民，素性酷爱养花。因此，孟德尔 自幼养成了养花弄草的兴趣。这也许是这位科学家后来在豌豆实验上成名的一个最初的契机 吧！孟德尔的童年不但平常，且有些寒苦。整个小学可以说是在半饥半饱中念完的。中学毕业 后，主要靠妹妹准备作嫁妆的钱，他才读了欧缪兹学院的哲学系。大学毕业后，21 岁的孟德 尔在老师的建议下，进了设在鄂尔特伯伦的修道院当了一名修士。25 年后被选为该修道院院 长。 如果说童年的孟德尔是在贫寒中度过的，那么青年的孟德尔则饱历了生活道路的坎坷。孟德尔 不满意于修道院的单调、古板的修士生活，兼任了布尔诺一所实验学校代课教师的职务。他曾 两次申请转为正式教师，但经考试后均名落孙山。特别令人气愤的是，在第二次考试中，主考 官竟如此评论他：“这次的考卷使我们认为，该生连作为初等学校的老师也不够格！”在这期间 他还到维也纳大学旁听了植物生理学、数学和物理学等课程。 好学勤奋和充满进取的孟德尔，考试落榜后，便在修道院的花园里从事植物杂交的研究工作。 他的成果只发表了很小一部分。除了死后使他成名的《植物杂交实验》（1865）外，还有《人 工授粉得到的山柳菊属的杂种》（1870）和《1870 年 10 月 13 日的旋风》（1871）。 孟德尔的晚年，可说是在愁云惨雾中度过的。他孑身一个，无妻无子，孤苦伶仃。又因拒绝缴 纳当局对修道院征收的一笔税金，而遭受着与当局僵持之苦。学志未酬而又愤懑填膺的孟德 尔，终于于 1884 年 1 月 6 日因患肾炎不治而与世长辞，享年只有 62 岁。当人们吊唁这位少年 清贫，中年研究成果遭冷遇，晚年孤独悲惨的老人时，谁也未想到他是一位在科学史上留下峥 嵘篇章的伟大科学家。 孟德尔开始研究植物杂交工作，所用的实验材料是豌豆。他选用了 22 个豌豆品种，按种子的 外形是圆的还是皱的，子叶是黄的还是绿的等特征。把豌豆分成了 7 对相对的性状。然后，按 一对相对性状和两对相对性状，分别进行了杂交实验，得到了如下的一些结果：①一对相对性 状的杂交实验：孟德尔通过人工授粉使高茎豌豆跟矮茎豌豆互相杂交。第一代杂种（子 1 代） 全是高茎的。他又通过自花授粉（自交）使子 1 代杂种产生后代，结果子 2 代的豌豆有 3／4
是高茎的,1/4是矮茎的,比例为3:1。孟德尔对所选的其它6对相对性状,也一一地进行 了上述的实验,结果子2代都得到了性状分离3:1的比例:②两对相对性状的杂交实验:孟 德尔又用具有两对相对性状的豌豆作了杂交实验。结果发现,黄圆种子的豌豆同绿皱种子的豌 豆杂交后,子1代都是黄圆种子:;子1代自花授粉所生的子2代,出现4种类型种子。在556 粒种子里,黄圆、绿圆、黄皱、绿皱种子之间的比例是9∶3:3:1。通过上述实验材料,孟 德尔天才地推出了遗传的基本原理 、分离定律 孟德尔假定,高茎豌豆的茎所以是高的,是因为受一种高茎的遗传因子(DD)来控制。同 样,矮茎豌豆的矮茎受一种矮茎遗传因子(d)来控制。杂交后,子1代的因子是Dd。因为D 为显性因子,d为隐性因子,故子1代都表现为高茎。子1代自交后,雌雄配子的D,d是随 机组合的,因此子1代在理论上应有大体相同数量的4种结合类型:DD,Dd,dD,dd。由于 显性隐性关系,于是形成了高、矮3:1的比例。因此,不同遗传因子虽然在细胞里是互相结 合的,但并不互相掺混,是各自独立可以互相分离的。后人把这一发现,称为分离定律。 二、自由组合定律 对于具有两种相对性状的豌豆之间的杂交,也可以用上述原则来解释。如设黄圆种子的因子为 YY和RR,绿皱种子的因子为y和r。两种配子杂交后,子1代为YyRr,由于Y、R为显 性,y、r为隐性,故子1代都表现为黄圆的。自交后它们的子2代就将有16个个体,9种因子 类型。因有显性、隐性关系,外表上看有4种类型:黄圆、绿圆、黄皱、绿皱,其比例为9: 3:3:1。据此孟德尔发现,植物在杂交中不同遗传因子的组合,遵从排列组合定律,后人把 这一规律称为自由组合定律 孟德尔从1856年开始,经过8年的潜心研究,得出了上述2个遗传学定律并写成题为《植物 杂交实验》的论文。在一个好友、气象学家的鼓励的支持下,他于1865年2月8日和3月8 日举行的布尔诺学会自然科学研究会上,报告了这一论文。与会者很有兴致地听取了他的报 告,但大概并不理解其中的内容。因为既没有人提问题,也没有人进行讨论。不过该会还是于 1866年在自己的刊物《布尔诺自然科学研究会会报》上全文发表了这篇论文。曾一个时期, 人们以为孟德尔的工作之所以被埋没,是由于当时学术情报囿闭不通、交流不广、人们不知道 他的工作造成的。后经调查,才知情况并非如此。原来该学会至少同120个学会、研究会有交 流资料关系。刊载孟文的杂志,共寄出115本。其中,当地有关单位12本,柏林8本,维也 纳6本,美国4本,英国2本(英国皇家学会和林耐学会)。孟德尔本人还往外寄送过该论文 的抽印本。迄今有据可查的至少有5个人了解他的工作:①耐格里,19世纪著名的植物学 家、心柳菊属方面的权威。他的研究对解剖学、生理学、分类学和进化论的发展,有一定的推 动作用。孟德尔不仅把自己的论文寄给了他,还给他写过进一步说明论文的长信:②凯尔纳
是高茎的，1／4 是矮茎的，比例为 3：1。孟德尔对所选的其它 6 对相对性状，也一一地进行 了上述的实验，结果子 2 代都得到了性状分离 3：1 的比例；②两对相对性状的杂交实验：孟 德尔又用具有两对相对性状的豌豆作了杂交实验。结果发现，黄圆种子的豌豆同绿皱种子的豌 豆杂交后，子 1 代都是黄圆种子；子 1 代自花授粉所生的子 2 代，出现 4 种类型种子。在 556 粒种子里，黄圆、绿圆、黄皱、绿皱种子之间的比例是 9∶3∶3∶1。通过上述实验材料，孟 德尔天才地推出了遗传的基本原理。 一、分离定律 孟德尔假定，高茎豌豆的茎所以是高的，是因为受一种高茎的遗传因子（DD）来控制。同 样，矮茎豌豆的矮茎受一种矮茎遗传因子(dd)来控制。杂交后，子 1 代的因子是 Dd。因为 D 为显性因子，d 为隐性因子，故子 1 代都表现为高茎。子 1 代自交后，雌雄配子的 D，d 是随 机组合的，因此子 1 代在理论上应有大体相同数量的 4 种结合类型：DD，Dd，dD，dd。由于 显性隐性关系，于是形成了高、矮 3∶1 的比例。因此，不同遗传因子虽然在细胞里是互相结 合的，但并不互相掺混，是各自独立可以互相分离的。后人把这一发现，称为分离定律。 二、自由组合定律 对于具有两种相对性状的豌豆之间的杂交，也可以用上述原则来解释。如设黄圆种子的因子为 YY 和 RR，绿皱种子的因子为 yy 和 rr。两种配子杂交后，子 1 代为 YyRr，由于 Y、R 为显 性，y、r 为隐性，故子 1 代都表现为黄圆的。自交后它们的子 2 代就将有 16 个个体，9 种因子 类型。因有显性、隐性关系，外表上看有 4 种类型： 黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，其比例为 9∶ 3∶3∶1。据此孟德尔发现，植物在杂交中不同遗传因子的组合，遵从排列组合定律，后人把 这一规律称为自由组合定律。 孟德尔从 1856 年开始，经过 8 年的潜心研究，得出了上述 2 个遗传学定律并写成题为《植物 杂交实验》的论文。在一个好友、气象学家的鼓励的支持下，他于 1865 年 2 月 8 日和 3 月 8 日举行的布尔诺学会自然科学研究会上，报告了这一论文。与会者很有兴致地听取了他的报 告，但大概并不理解其中的内容。因为既没有人提问题，也没有人进行讨论。不过该会还是于 1866 年在自己的刊物《布尔诺自然科学研究会会报》上全文发表了这篇论文。曾一个时期， 人们以为孟德尔的工作之所以被埋没，是由于当时学术情报囿闭不通、交流不广、人们不知道 他的工作造成的。后经调查，才知情况并非如此。原来该学会至少同 120 个学会、研究会有交 流资料关系。刊载孟文的杂志，共寄出 115 本。其中，当地有关单位 12 本，柏林 8 本，维也 纳 6 本，美国 4 本，英国 2 本（英国皇家学会和林耐学会）。孟德尔本人还往外寄送过该论文 的抽印本。迄今有据可查的至少有 5 个人了解他的工作：①耐格里，19 世纪著名的植物学 家、心柳菊属方面的权威。他的研究对解剖学、生理学、分类学和进化论的发展，有一定的推 动作用。孟德尔不仅把自己的论文寄给了他，还给他写过进一步说明论文的长信；②凯尔纳
曾在因斯布罗克任教授,维也纳植物园主任;③霍夫曼,植物学教授:④福克,植物杂交方面 的权威;⑤俄国的施马尔豪森。但是,刊物也好,论文也好,都如石沉大海,没有得到明显的 反响。这样,孟德尔的为遗传学奠定了基础的、具有划时代意义的发现,竟被当代人们所忽视 和遗忘,被埋没达35年之久 1900年,对孟德尔盖棺后成名具有重要意义。这一年,有3位科学家( de vries、 Tschermak 和 Correns)几乎同时重新作出了孟德尔那样的发现。也就是在这一年里,他们也都发现了孟 德尔的论文。这时,他们才清楚自己的工作早在35年前就由孟德尔做过了 孟德尔的科学发现被埋没的原因可能有多个方面。首先是历史的局限性,1866年孟德尔发表 自己的论文时,正值达尔文的《物种起源》发表的第七个年头。这期间各国的生物学家,特别 是著名生物学家都把兴趣转到了生物进化问题上,而物种杂交问题自然就不是人们瞩目的中心 问题了:其次,由于历史条件的限制,当时学术资料不能广泛地交流也是一个原因。如,对杂 交问题搜集资料较多的达尔文,就没有看到过孟德尔的论文。虽然也有人说,即使达尔文看到 了这一成果,也不一定能充分地认识到它的意义。了解孟德尔工作的俄国的施马尔豪森,本来 在自己学位论文的历史部分加了一个附注,正确地评价了孟德尔的工作。但遗憾的是,当 1875年《植物区系》杂志发表他的论文译本时,删去了加有评价孟德尔工作的附注。这样, 就又减少了后人了解孟德尔工作的机会。孟德尔发表他的新发现时,当时只是一名普通的修 士。至于他从事植物杂交的研究,只被人们看作“不过是为了消遣,他的理论不过是一个有魅 力的懒汉的唠叨罢了”。的确,在一个专业学者的眼里,他还够不上一名地道的生物学家。因 为他既没有生物学专业的学历,也没有博士、教授的头衔。因此,他的具有挑战性的发现,自 然不易被人们所相信。从已知的少数几个看过他论文的人的反映和态度看,怀疑以至不相信孟 德尔这个小人物能有什么新发现,乃是忽视他成果的一个和重要原因。当时了解孟德尔最多的 是生物学家耐格里。孟德尔跟他素来关系甚密,相互交往达七年之久,孟德尔常同他交换种 子。他也是读过孟文的第一个人。然而,正是由于他不仅没有正确地认识孟德尔的工作,而且 还提出种种怀疑和责难,从而成为这桩遗憾后世的科学蒙难案的重要原因。另一个了解孟德尔 工作的凯尔纳,接到孟德尔寄送的论文后,压根就没有拆过封。在凯尔纳的眼中,像孟德尔这 样的小人物的文章,简直是不屑一顾的。霍夫曼倒是看过孟德尔的论文,而且在自己的著作 中,五处引用了孟德尔的文章,但不是没有引到重要的地方,就是有所误解,总之,没有真正 理解孟德尔工作的意义。所以,在霍夫曼的书中完全忽视了孟德尔的贡献。福克对孟德尔的成 果评价则是:“孟德尔所作的很多次杂交的结果,十分类似于奈特的结果,但孟德尔自以为发 现了各种杂种类型之间稳定的数量关系”。他所否定的正是孟德尔的成功之处,说明他根本不 理解孟德尔发现的意义
曾在因斯布罗克任教授，维也纳植物园主任；③霍夫曼，植物学教授；④福克，植物杂交方面 的权威；⑤俄国的施马尔豪森。但是，刊物也好，论文也好，都如石沉大海，没有得到明显的 反响。这样，孟德尔的为遗传学奠定了基础的、具有划时代意义的发现，竟被当代人们所忽视 和遗忘，被埋没达 35 年之久。 1900 年，对孟德尔盖棺后成名具有重要意义。这一年，有 3 位科学家（de Vries、Tschermak 和 Correns）几乎同时重新作出了孟德尔那样的发现。也就是在这一年里，他们也都发现了孟 德尔的论文。这时，他们才清楚自己的工作早在 35 年前就由孟德尔做过了。 孟德尔的科学发现被埋没的原因可能有多个方面。首先是历史的局限性，1866 年孟德尔发表 自己的论文时，正值达尔文的《物种起源》发表的第七个年头。这期间各国的生物学家，特别 是著名生物学家都把兴趣转到了生物进化问题上，而物种杂交问题自然就不是人们瞩目的中心 问题了；其次，由于历史条件的限制，当时学术资料不能广泛地交流也是一个原因。如，对杂 交问题搜集资料较多的达尔文，就没有看到过孟德尔的论文。虽然也有人说，即使达尔文看到 了这一成果，也不一定能充分地认识到它的意义。了解孟德尔工作的俄国的施马尔豪森，本来 在自己学位论文的历史部分加了一个附注，正确地评价了孟德尔的工作。但遗憾的是，当 1875 年《植物区系》杂志发表他的论文译本时，删去了加有评价孟德尔工作的附注。这样， 就又减少了后人了解孟德尔工作的机会。孟德尔发表他的新发现时，当时只是一名普通的修 士。至于他从事植物杂交的研究，只被人们看作“不过是为了消遣，他的理论不过是一个有魅 力的懒汉的唠叨罢了”。的确，在一个专业学者的眼里，他还够不上一名地道的生物学家。因 为他既没有生物学专业的学历，也没有博士、教授的头衔。因此，他的具有挑战性的发现，自 然不易被人们所相信。从已知的少数几个看过他论文的人的反映和态度看，怀疑以至不相信孟 德尔这个小人物能有什么新发现，乃是忽视他成果的一个和重要原因。当时了解孟德尔最多的 是生物学家耐格里。孟德尔跟他素来关系甚密，相互交往达七年之久，孟德尔常同他交换种 子。他也是读过孟文的第一个人。然而，正是由于他不仅没有正确地认识孟德尔的工作，而且 还提出种种怀疑和责难，从而成为这桩遗憾后世的科学蒙难案的重要原因。另一个了解孟德尔 工作的凯尔纳，接到孟德尔寄送的论文后，压根就没有拆过封。在凯尔纳的眼中，像孟德尔这 样的小人物的文章，简直是不屑一顾的。霍夫曼倒是看过孟德尔的论文，而且在自己的著作 中，五处引用了孟德尔的文章，但不是没有引到重要的地方，就是有所误解，总之，没有真正 理解孟德尔工作的意义。所以，在霍夫曼的书中完全忽视了孟德尔的贡献。福克对孟德尔的成 果评价则是：“孟德尔所作的很多次杂交的结果，十分类似于奈特的结果，但孟德尔自以为发 现了各种杂种类型之间稳定的数量关系”。他所否定的正是孟德尔的成功之处，说明他根本不 理解孟德尔发现的意义
埋没孟德尔的发现一案,已经过去一百多年了。今天,孟德尔在科学史上的地位及其光辉业绩 已被充分肯定,以他的成果为基础的遗传学也已取得辉煌胜利,成为现今自然科学中发展最 快、变化最为剧烈的学科。然而,我们不应忘记,忽视孟德尔发现的代价是沉重的,它也许使 生物学的发展延缓了几十年。孟德尔的发现不被理解从而导致被埋没,主要应归咎于传统观念 的束缚。传统观念作为人们认识的一种惯性,对于保持人的认识的连续性和稳定性具有积极的 意义,但对于科学创新来说,却是一个大敌。历史上有很多新发现,常常由于束缚于传统的旧 观念,碰到鼻子上而被忽视和否定。科学的一大不幸就在于:人们常以怀疑和抵制新概念、新 学说的心理。一种新学说出来,人们常以种种方式来反驳、嘲笑、吹毛求疵,求全挑剔、不理 睬,以至拒之千里之外:相反,则安于原有的框框、迷恋于流行的观念。孟德尔事件,不过是 又一次证明,抵制新发现、新学说是人类难克服的“大自然的一项基本法则”。在日常学术生活 中,常常也可以看到有那样一些权威,他们在谈论自己的研究或某项工作时,是那样津津乐 道,而当听取或阅读别人(特别是初出茅庐的青年学者)的论文时,则不断摇头蹙眉,表现出 一种极不耐烦的样子。因此,我们医学生要时刻提醒自己,不要被传统观念捆住手脚,要时刻 牢记一个平凡的真理:科学的生命在于创新,科学的胜利在于冲破传统观念:要谦虚好学,不 要养成一种迷信权威、漠视小人物的偏见。盖世权威难免一失,无名小辈常有所得 (张咸宁左伋)
埋没孟德尔的发现一案，已经过去一百多年了。今天，孟德尔在科学史上的地位及其光辉业绩 已被充分肯定，以他的成果为基础的遗传学也已取得辉煌胜利，成为现今自然科学中发展最 快、变化最为剧烈的学科。然而，我们不应忘记，忽视孟德尔发现的代价是沉重的，它也许使 生物学的发展延缓了几十年。孟德尔的发现不被理解从而导致被埋没，主要应归咎于传统观念 的束缚。传统观念作为人们认识的一种惯性，对于保持人的认识的连续性和稳定性具有积极的 意义，但对于科学创新来说，却是一个大敌。历史上有很多新发现，常常由于束缚于传统的旧 观念，碰到鼻子上而被忽视和否定。科学的一大不幸就在于：人们常以怀疑和抵制新概念、新 学说的心理。一种新学说出来，人们常以种种方式来反驳、嘲笑、吹毛求疵，求全挑剔、不理 睬，以至拒之千里之外；相反，则安于原有的框框、迷恋于流行的观念。孟德尔事件，不过是 又一次证明，抵制新发现、新学说是人类难克服的“大自然的一项基本法则”。在日常学术生活 中，常常也可以看到有那样一些权威，他们在谈论自己的研究或某项工作时，是那样津津乐 道，而当听取或阅读别人（特别是初出茅庐的青年学者）的论文时，则不断摇头蹙眉，表现出 一种极不耐烦的样子。因此，我们医学生要时刻提醒自己，不要被传统观念捆住手脚，要时刻 牢记一个平凡的真理：科学的生命在于创新，科学的胜利在于冲破传统观念；要谦虚好学，不 要养成一种迷信权威、漠视小人物的偏见。盖世权威难免一失，无名小辈常有所得。 （张咸宁 左 伋）
第二章悲剧的 Avery 对于受过生命科学教育的人来说,脱氧核糖核酸(DNA)是生物遗传信息的载体,这似 乎已是一种常识。然而就在五十多年前,当 Avery(1877~1955)及其同事于1944年发表这 理论时,却引起了遗传学界的极大惊讶和怀疑。直到50年代中期,这一理论才为遗传学界 普遍接受。这样,年迈的 Avery也没能等到这一天便溘然长逝而失去了荣获诺贝尔奖的机会 这实在是20世纪科学史上的一大憾事。 发现DNA的遗传功能,始于1928年 Griffith所做的用肺炎双球菌感染小家鼠的实验。肺炎双 球菌基本上可以分为两个类型或品系。一个是有毒的光滑类型,简称为S型。一个是无毒的粗 糙类型,简称为R型。S型的细胞由相当发达的荚膜包裹着。荚膜由多糖构成,其作用是保护 细菌不受被感染的动物的正常抵抗机制所杀死,从而使人或小鼠致病(对人,它能导致肺炎 对小鼠,则导致败血症)。但在加热到致死程度后,S型细菌便失去致病能力。由于荚膜多糖 的血清学特性不同、化学结构各异,S型又可分成许多不同的亚型,如SI、SⅡ、SⅢ等。而 R型细胞没有合成荚膜的能力,所以不能使人或小家鼠致病。它不能合成荚膜的原因在于一个 控制UDPG-脱氢酶的基因发生了突变,R、S两型可以相互转化。 1928年, Griffith将肺炎球菌SⅡ在特殊条件下进行离体培养,从中分离出R型。当他把这种 R型的少量活细菌和大量已被杀死的SⅢ混合注射到小鼠体内以后,出乎意外,小鼠却被致死 了。剖检发现,小鼠的心血中有SⅢ细菌。 上述实验结果可以有三种解释:①(SⅢ细菌可能并未完全杀死。但这种解释不能成立,因为 单独注射经过处理的SⅢ时并不能致死小鼠:②R型已转变为S型。这一点也不能成立,因为 剖检发现的是SⅢ不是SⅡ,R型从SⅡ突变而来,理应转化为SⅡ:③R型从杀死的SⅢ获得 某种物质,导致类型转化,从而恢复了原先因基因突变而丧失的合成荚膜的能力。 Griffith肯 定了这种解释。这就是最早发现的转化现象 三年之后,研究者们发现,在有加热杀死的S型细菌存在的条件下,体外培养R型的培养物, 也可以产生这种转化作用。此后不到两年,又发现S型细菌的无细胞抽提物加到生长着的R型 培养物上,也能产生R向S的转化(R→S)。 于是,研究者们提出,加热杀死的S型细菌培养物或其无细胞抽提物中,一定存在着某种导致 细菌类型发生转化的物质,暂时称为转化因子”( transforming principle) 1944年,在纽约洛克菲勒研究所, Avery等人为了弄清转化因子的化学本质,开始对含有 R→S转化因子的SⅢ型细菌的无细胞抽提物进行分馏、纯化工作。他们根据染色体物质的绝 大部分是蛋白质的事实,曾一度推断蛋白质很可能是“转化因子”。然而,当他们使用一系列的
第二章 悲剧的 Avery 对于受过生命科学教育的人来说，脱氧核糖核酸（DNA）是生物遗传信息的载体，这似 乎已是一种常识。然而就在五十多年前，当 Avery（1877～1955）及其同事于 1944 年发表这 一理论时，却引起了遗传学界的极大惊讶和怀疑。直到 50 年代中期，这一理论才为遗传学界 普遍接受。这样，年迈的 Avery 也没能等到这一天便溘然长逝而失去了荣获诺贝尔奖的机会。 这实在是 20 世纪科学史上的一大憾事。 发现 DNA 的遗传功能，始于 1928 年 Griffith 所做的用肺炎双球菌感染小家鼠的实验。肺炎双 球菌基本上可以分为两个类型或品系。一个是有毒的光滑类型，简称为 S 型。一个是无毒的粗 糙类型，简称为 R 型。S 型的细胞由相当发达的荚膜包裹着。荚膜由多糖构成，其作用是保护 细菌不受被感染的动物的正常抵抗机制所杀死，从而使人或小鼠致病（对人，它能导致肺炎； 对小鼠，则导致败血症）。但在加热到致死程度后，S 型细菌便失去致病能力。由于荚膜多糖 的血清学特性不同、化学结构各异，S 型又可分成许多不同的亚型，如 SⅠ、SⅡ、SⅢ等。而 R 型细胞没有合成荚膜的能力，所以不能使人或小家鼠致病。它不能合成荚膜的原因在于一个 控制 UDPG-脱氢酶的基因发生了突变，R、S 两型可以相互转化。 1928 年，Griffith 将肺炎球菌 SⅡ在特殊条件下进行离体培养，从中分离出 R 型。当他把这种 R 型的少量活细菌和大量已被杀死的 SⅢ混合注射到小鼠体内以后，出乎意外，小鼠却被致死 了。剖检发现，小鼠的心血中有 SⅢ细菌。 上述实验结果可以有三种解释：①（SⅢ细菌可能并未完全杀死。但这种解释不能成立，因为 单独注射经过处理的 SⅢ时并不能致死小鼠；②R 型已转变为 S 型。这一点也不能成立，因为 剖检发现的是 SⅢ不是 SⅡ，R 型从 SⅡ突变而来，理应转化为 SⅡ；③R 型从杀死的 SⅢ获得 某种物质，导致类型转化，从而恢复了原先因基因突变而丧失的合成荚膜的能力。Griffith 肯 定了这种解释。这就是最早发现的转化现象。 三年之后，研究者们发现，在有加热杀死的 S 型细菌存在的条件下，体外培养 R 型的培养物， 也可以产生这种转化作用。此后不到两年，又发现 S 型细菌的无细胞抽提物加到生长着的 R 型 培养物上，也能产生 R 向 S 的转化（R→S）。 于是，研究者们提出，加热杀死的 S 型细菌培养物或其无细胞抽提物中，一定存在着某种导致 细菌类型发生转化的物质，暂时称为“转化因子”（transforming principle）。 1944 年，在纽约洛克菲勒研究所，Avery 等人为了弄清转化因子的化学本质，开始对含有 R→S 转化因子的 SⅢ型细菌的无细胞抽提物进行分馏、纯化工作。他们根据染色体物质的绝 大部分是蛋白质的事实，曾一度推断蛋白质很可能是“转化因子”。然而，当他们使用一系列的