自然密碼破解人(著名分子遺傳學家)/中外科學家傳記叢書 節選

芭芭拉·麥克林托克是20世紀一位具有傳奇般經歷的女遺傳學家。她畢生從事玉米遺傳學研究，在玉米細胞的染色體中發現了可以移動的基因，并將其命名為“控制因子”。她認為，控制因子可以引起染色體的斷裂，并導致鄰近基因的突變，從而調節基因的表達。此外，控制因子不僅存在于玉米中，它還可能存在于昆蟲和其他生命體中。這是一個嶄新的理論體系。然而，她的理論很長時間內未被人們接受，遺傳學家們一直把基因、DNA鏈視為穩定的存在。1953年，沃森、克里克提出DNA雙螺旋模型，更加固了這一觀念。人們怎么也無法想象基因竟然可以在不同的位點之間跳躍。因而，諸如“控制”“調節”這類概念也未能進入經典遺傳學家的詞典當中。麥克林托克天才的理論一直受到冷遇。自20世紀50年代以后，麥克林托克一直默默地耕耘于遺傳學園地之中，1983年，她終于在8l歲高齡時獨立榮獲該年度的諾貝爾生理學或醫學獎。 一、初識玉米——跨進遺傳學領域的門檻 1902年6月16日，麥克林托克出生于美國康涅狄格州的哈特福德，母親薩拉·漢迪·麥克林托克是一個喜歡冒險的勇敢的婦女，父親托馬斯·亨利·麥克林托克是不列顛群島移民的后代。也許受家族的影響，麥克林托克天生具有桀驁不馴的個性。求學時代，她深深地迷上了自然科學，常能出其不意地以自己獨特的方式來解答各種難題，而尋找答案的整個過程對她來說是一種巨大的快樂。在麥克林托克未來漫長的科研生涯中，這種快樂一直伴隨著她，并成為她不懈努力的唯一源泉。 1919年，麥克林托克在康奈爾大學農學院注冊入學。1921年秋，她選修了一門唯一向本科生開放的遺傳學課程。在當時，幾乎很少有學生對遺傳學產生興趣，他們大多熱衷于農業學，并以此作為謀生手段。但麥克林托克對這門課有著強烈的興趣，從而引起了主講教師赫丘遜的注意，課程結束后，赫丘遜來電話邀她選修康奈爾大學專為研究生開設的其他遺傳學課程。麥克林托克欣喜地接受了邀請，并就此踏上遺傳學研究的道路。 同時，麥克林托克還選修了植物學系夏普教授開設的細胞學課程。夏普的興趣集中于染色體的結構以及在減數分裂和有絲分裂期間它們的行為的研究上。當時染色體正受到人們的強烈關注，被認定是“遺傳因子”的載體。麥克林托克在康奈爾大學植物學系讀研究生時，毫不猶豫地認準了這一研究方向——細胞遺傳學。 當時的康奈爾大學是玉米遺傳學的中心，這一研究傳統由愛默生教授創立。在20世紀二三十年代，它堪與摩爾根所創立的果蠅遺傳學相媲美。玉米具有明確可辨的遺傳性狀，當時已證明它的籽粒上糊粉層的顏色以及胚乳的性質，均受孟德爾遺傳因子所控制。玉米同果蠅不同，它一年才熟一季，這就為研究人員細致深入的研究提供了充裕的時間。當時的玉米遺傳學研究集中在對突變性質的發現、描述、定位和積累上。如果說是愛默生開創了玉米遺傳學，那么麥克林托克則成功地實現了玉米遺傳學與細胞學的聯姻。 研究生期間，麥克林托克曾給一位細胞學家蘭道夫擔任助教。蘭道夫是一位頗有成就的細胞學家，他對玉米籽粒發育的細胞形態學的詳盡研究，直到今天依然是權威性的。當時他立志要完成的一項工作是確定玉米細胞中不同染色體的形態特征。然而，他所選取的根尖切片細胞其中期染色體是如此之小，以致無法確定其細節特征。因此，這一工作也被耽擱下來，似乎前景暗淡。 1925年，麥克林托克來到了蘭道夫的實驗室，事情立刻發生了戲劇性的變化。麥克林托克一下子抓住了問題的關鍵。她發現，對于細胞學研究來說，玉米的根尖切片遠不是一種合適的材料，相反，玉米的小孢子細胞在分裂過程中，其中期或后期染色體更為清晰可辨。當時恰好貝林發明一種新的乙酸洋紅涂片技術，這種方法特別適合于玉米，通過它可觀察到每一條玉米染色體分裂和復制的全過程。麥克林托克采納了這一方法，加之選用的材料合適，經過幾周的努力，她鑒定出玉米細胞中每條染色體的不同形態特征。根據染色體的長度，她把*長的一條命名為l號染色體，*短的一條命名為10號染色體。 P2-4