摘要：基因突变是基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。突变基因首先由摩尔根于1910年在果蝇中发现。在这之前，生物教科书里介绍过的奥地利生物学家孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传学二个基本规律，分离规

物种的变异，本质上可以说是基因的变异，接下来介绍基因突变。

基因突变是基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。突变基因首先由摩尔根于1910年在果蝇中发现。在这之前，生物教科书里介绍过的奥地利生物学家孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传学二个基本规律，分离规律及自由组合规律，并提出显性基因为隐性基因的概念。

摩尔根开始对孟德尔的学说和染色体理论表示怀疑。他想到，生物的性别也肯定是由基因控制的。那么决定性别的基因是显性的，还是隐性的?因为自然界中大多数生物的两性个体比例是1:1，而不论性别基因是显性还是隐性，都不会得出这样的比例。为了检验孟德尔定律，摩尔根曾亲自做了实验。1908年，他开始用黑腹果蝇作为实验对象，研究生物遗传性状中的突变现象。之所以选择果蝇，一是因为果蝇体格小，体长不过半厘米，一个牛奶瓶中就可以装成百上千只。二是因为果蝇喜欢吃腐烂的水果，饲养容易，一点点香蕉浆就可以让它们饱食终日。三是果蝇繁殖力强，1天时间卵即可孵化为蛆，2到3天变成蛹，再过5天羽化为成虫，一年可以繁殖30代; 四是果蝇细胞内的染色体很简单，只有4对8条，清晰可辨。

开始实验，果蝇被摩尔根关在黑暗的环境里饲养，希望期在黑暗中生活的果蝇不用眼睛，视力逐渐消失，变异出眼睛萎缩的品种。但是他连续繁殖了68代，始终不见天日的果蝇还是瞪着眼睛。这种长期的期待，使摩尔根在看到刚羽化出的第69代果蝇一时睁不开眼睛时兴奋不已。但高兴劲还没过，那些果蝇便恢复了常态，大摇大摆地睁眼飞起来了，那种由兴奋到失望也许只有这些科学家才能亲身体会。类似的实验，摩尔根做过许多次。他经常几十个实验同时进行，不出他所料，许多实验都没有任何结果。以至于自嘲说，他搞的实验都是一些愚蠢的实验。

科学家之所以是科学家，其成了耐得寂寞，不断重复，无数尝试的代名词。于是他换了一种思路，对果蝇进行暴力对待，使用X光、激光照射，用不同的温度，加糖、加盐、加酸、加碱，甚至不让果蝇睡觉等手段，想诱使果蝇发生基因突变。一晃两年过去了，但功夫不负有心人，1910年5月，摩尔根夫人在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇。他以前从来没有见过这样的类型，因此这只果蝇是罕见的突变品种。可以想象摩尔根当时的激动之情。他将这只宝贝果蝇放在单独的瓶子中饲养。就像一个小孩整天抱着自己心爱的玩具一样，他每天晚上带着这只果蝇回家，睡觉时将实验瓶放在身边，白天又带着它去上班，生怕果蝇出现意外。在他精心照料下，这只白眼果蝇终于在与一只红眼雌性果蝇交配后才寿终正寝，将突变的基因留给了下一代果蝇。十天后，第一代杂交果蝇长大了，全部是红眼果蝇。不要为白眼基因的缺席担心，按照孟德尔的学说，红眼基因相对白眼基因是显性，因此珍贵的突变基因只是躲到了后台。摩尔根当然不会放过检验前人理论的机会，他用第一代杂交果蝇互相交配，产生第二代杂交果蝇。焦急地等待了十天，摩尔根得到了第二代杂交果蝇，其中有3470个红眼的，780个白眼的，基本符合3:1的比例。这下，摩尔根对孟德尔真是佩服的五体投地，实验结果完全符合孟德尔从豌豆中总结出的规律。

后来摩尔根通过显微镜发现那些长着白眼的果蝇，居然全部是雄性，如果按孟德尔的自由组合规律，应该是有雄性的，也有雌性才对。摩尔根知道，果蝇的4对染色体中，有一对是决定性别的。其中雌性果蝇中的两条性染色体完全一样，记为XX染色体;雄性果蝇中的性染色体一大一小，记为XY染色体。摩尔根判断，白眼基因位于X染色体上。因此，当他的那只宝贝白眼果蝇与正常的红眼果蝇交配后，由于红眼是显性基因，因此后代不论雌雄，都是红眼果蝇;当第二次进行杂交时，体内含有白眼基因的雌性红眼果蝇与正常的雄性红眼果蝇交配，就会出现含白眼基因的一条X染色体与一条Y染色体结合，生成第二代杂交果蝇中的白眼类型，而且都是雄性的。

摩尔根把这种白眼基因跟随X染色体遗传的现象，叫作"连锁"。后来他又陆续发现一些变异的果蝇，提出了"连锁与互换定律“，与孟德尔的分离规律及自由组合规律合称遗传学三大定律，并在1933获得诺贝尔生理学奖。

摩尔根之后，马勒于1927年、斯塔德勒于1928年分别用X射线等在果蝇、玉米中最先诱发了突变。1947年奥尔巴克首次使用了化学诱变剂，用氮芥诱发了果蝇的突变。1943年卢里亚和德尔布吕克最早在大肠杆菌中证明对噬菌体抗性的出现是基因突变的结果。接着在细菌对于链霉素和磺胺药的抗性方面获得同样的结论。

后来这些科学家总结出基因突变的特点：

不定向性：是指细胞基因突变的方向是不确定的，可能突变成对生物体有益的基因，也可能突变成对生物体有害的基因。

随机性：摩尔根在饲养的许多红色复眼的果蝇中偶然发现了一只白色复眼的果蝇。这一事实说明基因突变的发生在时间上、在发生这一突变的个体上、在发生突变的基因上，都是随机的。

稀有性：在第一个突变基因发现时，不是发现若干白色复眼果绳而是只发现一只，说明突变是极为稀有的，也就是说野生型基因以极低的突变率发生突变。

少益多害性：一般基因突变是有害的，但是有极为少数的是有益突变。

正因为基因突变的这些特点，20世纪20~30年代由R.A.费希尔、S.赖特和J.B.S.霍尔丹等人将生物统计学与孟德尔， 摩尔根的遗传理论相结合，重新解释了达尔文的自然选择学说，形成了群体遗传学。以后C.C.切特韦里科夫、T.多布然斯基等人又根据染色体遗传学说、群体遗传学、物种的概念以及古生物学和分子生物学的许多学科知识，发展了达尔文学说，建立了现代综合进化论。

现代综合进化论彻底否定获得性状的遗传，强调进化的渐进性，认为进化是群体而不是个体的现象，并重新肯定了自然选择的压倒一切的重要性，继承和发展了达尔文进化学说。前面提到的基因变异导致个体差异，环境变化对物种进行选择，正是这些科学家发展后的达尔文进化学说。

来源：苏子科学资讯