果蝇基因突变的奥秘与人类基因类似

果蝇是一类极常见而又不被许多人认识的小昆虫，它们体长只有几毫米，大多数长着一双红眼睛、有双翅、触角有羽状芒，身体呈黄褐色，夏秋季节经常在腐烂的水果上光顾。这样一种小昆虫，广泛分布于世界各温带地区。

果蝇常常被遗传学家用做研究

从20世纪70年代开始，果蝇越来越受到科学家们的关注和青睐，到了今天，人们很难说出哪个生物学领域不曾感受过果蝇影响。果蝇被科学家们称为上帝的礼物，它是遗传学上的重要的实验材料，同时也是重要的实验模型。果蝇与人类在身体发育、神经退化、肿瘤形成等的调控机制，都有非常多相通处，许多人类的基因在果蝇身上也有，甚至功能可以互通。生物学家们在很多领域都在应用果蝇进行生命科学的探索和研究，果蝇已经成为并将继续作为生命科学各个领域中应用最广泛的研究材料之一。

1933年，美国遗传学家摩尔根因为用果蝇发现了白眼突变的性连锁遗传，并创立了染色体遗传理论而获得诺贝尔奖;1946年，摩尔根的学生、有“果蝇的突变大师”之称的米勒，因发现X射线辐射引起果蝇变异获诺贝尔奖;1995年，刘易斯、福尔哈德和威斯乔斯三位科学家，通过对果蝇基因突变现象的研究，发现了早期胚胎发育中基因控制遗传的机制。

长期以来，果蝇一直是科学家们的重要研究对象。因为果蝇个体小、繁殖快，能产生大量后代。它的生活史短，在室温下不到两周。又容易饲养，只要用几个小小的玻璃瓶，就可以饲养观察。在腐烂的水果上很容易得到它。

果蝇第一次被用作实验研究对象是在1901年，动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特首先对果蝇进行了遗传研究。1910年，美国哥伦比亚大学的摩尔根，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，取得了大量遗传学方面的研究成果。

大约在1910年5月，在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。这是一个“重大的事件”，因为一般的果蝇通常眼睛都是红色的，而且果蝇那么小，要在瓶子中用肉眼注意到这个细小的变化，是不容易的，只有细心的研究者，才会有这样的“机遇”。这样一只不寻常的果蝇的发现，引发了重大的生物学发现，并由此取得了一系列的科学成就。

摩尔根如获至宝，他将果蝇带回家中，把它放在床边的一只瓶子中，白天再把它带回实验室，反复不停地观察着。不久，他让这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配，摩尔根注意到，下一代的1240只果蝇，全部是红眼的。摩尔根又从果蝇多次交配得到的后代中，挑选出一只白眼雌果蝇与一只正常的红眼雄果蝇交配，奇怪的现象发生了，后代的雄果蝇都是白眼的，而雌果蝇都是正常的红眼睛。

这是为什么呢?摩尔根认为，果蝇出现白眼，是基因突变的结果，而且这个突变的基因是位于X染色体上的，是隐性遗传的。他把这种遗传现象叫做性连锁，又称伴性遗传。(www.xing528.com)

之后，摩尔根和他的学生们继续用果蝇进行实验，并创造了测量染色体上基因之间距离的方法。这样，摩尔根把一个特定的基因与一条特定的染色体联系起来，用实验证明了基因在染色体上。由此，他提出了“染色体遗传理论”，为现代遗传学的建立做出了重要贡献。

摩尔根和他的学生在十几年的果蝇研究中，不仅有许多重大的发现，也留下了许多动人的故事。其中有一个故事是，由于研究工作需要数量很多的果蝇，在实验的高峰期，人们在哥伦比亚大学旁边的地铁车站，常看见成群的学生提着装有果蝇的牛奶罐，他们要把果蝇带回家去，在餐桌上继续进行果蝇的统计。有个学生的孩子，当有人问到他爸爸是做什么工作时，他很得意地回答说:“我爸爸给哥伦比亚大学数苍蝇!”

果蝇的研究使摩尔根获得了极大的成功，有人这样评论他:“摩尔根的染色体理论代表着人类想象力的一大飞跃，堪与伽利略、牛顿齐名。”一些著名的科学家经常来到他的实验室，或是向他寻求果蝇，需要他的帮助，或是与他进行交流。例如，发现人的ABO血型的兰德斯泰纳，就希望摩尔根帮助他们从遗传学上加以论证。而另一位英国著名生物学家威廉·贝特森，是孟德尔遗传定律重新发现的主要支持者，但他一直不相信染色体遗传学说，当他有机会来到美国时，就亲自来到摩尔根的实验室，用他自己的话来说，就是要来“看看哥伦比亚的奇迹”，看过之后，他不再怀疑摩尔根的学说，转而成为一个坚定的支持者，他说:“我是为了对升起在西方的星，恭谨地奉献我的敬意而来到此地的。”

目前，科学家们几乎全部掌握了果蝇基因的奥秘。在果蝇全部的13000多个基因中，已经破译了97%的基因编码。通过研究发现，果蝇的基因中有61%与人类相同，特别是果蝇与人类使用同样的或是类似的基因控制生长发育，这对基因控制胚胎发育的遗传机制的认识，是极其重要的。除此以外，果蝇在其他一些方面的研究中，对于认识动物和人的神经活动、智力和行为等都有重要的价值。

果蝇的基因构成与人类类似

果蝇曾经被认为仅仅是一种普通的昆虫，它的生命是短暂的，但它的生命活动却不简单。果蝇甚至具有多种多样的行为能力，它可以学习，不同个体之间有聪明与呆傻之分，有的还有“老年痴呆”的表现。在实验条件下甚至通过饮酒、吸毒也能表现出相应的行为。有人认为果蝇还能够睡眠，甚至做梦、唱歌等。关于人类睡眠的研究一直是一个重要的领域，科学家在对果蝇的研究中筛选到一个基因，发现这个基因与睡眠直接相关。通过在果蝇身上进行相应的基因研究，可以进一步扩展到小鼠和其他哺乳动物，甚至对人类睡眠的认识，都有极大的意义。

总之，果蝇在近一个世纪以来的生物学舞台上占有举足轻重的地位，在各个领域的广泛应用使其成为一种理想的模式生物，不论在以往、现在和将来，都将为人类探索生命科学的真谛做出不可磨灭的贡献。