大约100年之前，没有任何人将某一个具体的基因定位在某一条染色体上。是他将红眼等位基因和白眼等位基因定位在X染色体上，用实验证实这些基因是由X染色体携带着遗传的，这就使基因在染色体上的假说有了坚实的基础，而且他还把一个特定的基因（白眼基因）归属到一条特定的染色体（X染色体）上，更有甚者，这条特定的染色体还与性别有关。他终于发现了，在一根染色体上可以有着许多遗传因子，这就解决了染色体数目远远小于遗传特征数造成的困惑。事实证明了，染色体是遗传因子的载体，是遗传的物质基础。这个人就是著名的遗传学家摩尔根，由于摩尔根对遗传学发展的巨大贡献，他在1934年获得了诺贝尔奖金。
让摩尔根获得巨大发现的实验动物，就是小小的果蝇。虽然这个实验已经过去了将近100年的时间，但我们还是要给小小的果蝇记上头功一件。
果蝇，我们认识，就是在夏天围着水果摊飞来飞去的只有约3毫米大小的红眼小苍蝇，虽然与让人讨厌的苍蝇同属于双翅目昆虫，飞起来也是嗡嗡响，个头却比苍蝇小很多，它偏爱潮湿环境，以腐败的有机物为食，尤其喜欢发霉的烂水果。大约是在100年前，美国遗传学家摩尔根在寻找繁殖实验的对象时，选择了不起眼的果蝇，至于摩尔根在众多生物当中，为什么会选择令人生厌的作为生命科学实验的对象，也无从考究。但是，由于他的选择给生命科学研究带来了长达一个世纪的辉煌，甚至可以说是小小的果蝇开创了人类遗传研究的大门。那小小的果蝇是如何走进科学大门的呢？它又为人类科学发展做出了什么贡献呢，让我们在下面的故事里去寻找答案吧！
果蝇——非常好的模式生物
我们知道著名的孟德尔定律是用豌豆做的实验，豌豆是雌雄同体的植物，而果蝇与豌豆不同，有雌雄之别。果蝇有几十个容易观察的特征，如个体的大小、触须的形状、眼睛的颜色以及翅膀的长短等等。用果蝇做实验还有一个突出的优点，就是它繁殖很快。在适宜的温度和充分的食物条件下，两个星期就可以完成一代。这比豌豆一年收获一次要快上50倍！当年孟德尔用了8年时间才完成了豌豆的杂交试验，孟德尔有足够的时间来从事研究，摩尔根的时间可就宝贵多了。
摩尔根首先用一种翅膀很小的果蝇跟长翅果蝇进行杂交，结果证明了孟德尔的分离规律不但适用于植物界，也适用于动物界。
在上个世纪初，已经有科学家将生物遗传和变异性状的遗传因子称之为基因。这种基因作为遗传信息寄存在生物的染色体中。每一个基因代表着一种性状。但是，各种类型的基因又是怎样的方式具体分布在染色体上的呢？基因与基因之间能发生交换的错位吗？为了揭开其中的奥秘，带着这些疑问，摩尔根开始了生物学史上最为艰苦的研究工作。
果蝇身上发现的秘密
摩尔根在实验室里饲养了一群红眼野生型果蝇，他用放射性射线照射果蝇，希望出现突变。果然，果蝇经过照射以后，一群红眼睛的果蝇中突然出现了一只白眼果蝇。摩尔根独具慧眼，立刻认识到这只白眼果蝇的巨大价值。晚上他把这只珍贵的白眼果蝇带回家，放进床边的广口瓶里之后，才安心睡觉，白天再把它送回实验室去。在实验室里，摩尔根使这只白眼果蝇（它是雄性的）与尽可能多的野生型红眼雌果蝇交配，十天后产生了1240个子裔，形成了一个庞大的果蝇株系。
白眼雄蝇与红眼果蝇杂交，子一代全是红眼果蝇。子一代自交，子二代的结果完全是孟德尔式的，其中红眼果蝇2688只，白眼果蝇728只，两者比率约为3.4：1，而约占1/4的白眼果蝇则全是雄性个性。摩尔根的这一结果，以“果蝇的限性遗传”为题发表在1910年7月22日出版的《科学》第32卷第120页上。如果没有后面的结果（白眼果蝇全是雄性），则摩尔根的发现只不过是孟德尔学说的又一例证，说明孟德尔学说也适用于昆虫。而后面的结果表明，白眼基因与性别有关，这里面就发现了新的东西了。摩尔根在论文中没有急于宣布眼色基因一定与性染色体相关联，只不过说，眼色基因的分离与两条性染色体的分离一致。他在该论文中的解释略显复杂，也存在一些细节上的错误，但结论是正确的。同年及翌年，摩尔根又连续发表了两篇论文，终于把基因与染色体的关系确定无疑地联系在一起了。
摩尔根指出：如果假定控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体上则不带控制眼色的等位基因，那么实验结果就能得到完满的解释。红眼基因（+）是显性，带有红眼基因的X染色体用X+表示；白眼基因（w）是隐性，带有白眼基因的X染色体用Xw表示。基因型为XwY的雄果蝇，由于Y染色体上没有控制眼色的基因，隐性基因得以表现，所以是白眼果蝇。当白眼雄果蝇与野生型雌果蝇X+X+杂交，子一代的基因型是X+Xw和X+Y，即雌雄果蝇都为红色复眼，且雌果蝇是杂合体。子一代个体相互交配，结果是在子二代中有3/4是红眼果蝇，1/4是白眼果蝇。雌果蝇全为红色复眼，但其中有一半是纯合体，另一半为杂合体。雄果蝇则红眼、白眼各占一半。
摩尔根成功了，通过他的果蝇实验将遗传物质与染色体联系在一起，他使用了亿万只果蝇和几十种不同的果蝇变种，经过数以万计的实验，最后终于发现：基因就像一串念珠似地一个接一个地排列在染色体上。他还绘制出了代表各个性状的果蝇染色体的基因排列图。这是生物学研究史上，把基因定位在染色体上的首次成功的尝试，也是摩尔根对于遗传学的最杰出的贡献。1928年，摩尔根总结自己20余年来研究果蝇的成果，写出了遗传学名著《基因论》，为遗传基因学说奠定了理论与实践基础，小小的果蝇敲开了遗传基因研究的大门。 |
