遺傳因子

孟德爾在觀察和統計分析的基礎上，果斷地摒棄了前人融合遺傳的觀點，通過嚴謹的推理和大膽的想像，對分離現象的原因提出了如下假說：

生物的性狀是由遺傳因子（ hereditary）決定的。每個因子決定著一種特定的性狀，其中決定顯性性狀的為顯性遺傳因子，用大寫字母（如D）來表示；決定隱性性狀的為隱性遺傳因子，用小寫字母（如d）來表示。

體細胞中的遺傳因子是成對存在的。控制同一性狀遺傳因子組成不同的個體叫做雜合子；遺傳因子組成相同的個體叫做純合子。

生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子只含有每對遺傳因子中的一個（基因自由組合定律的前身）

受精時，雌雄配子的結合是隨機的。

這時，人們已經通過實驗證實了孟德爾遺傳兩定律的正確性，但孟德爾學說中的遺傳物質——“遺傳因子”究竟在細胞中的什麼地方呢？

19世紀70年代后的20多年裡，顯微鏡、切片機和化學染料的改進和發明，促進了細胞學的研究。

1879年，德國生物學家W·弗萊明（1843－1915）就在細胞核內發現了一種可以被鹼性紅色染料染色的“微粒狀特殊物質”，他稱之為“染色質”。

10年後，德國解剖學家瓦爾德耶爾（1836－1921）將染色質改稱為“染色體”。此後，科學家們又發現了染色體與細胞分裂的關係，意識到染色體可能是遺傳的重要物質，這就為孟德爾的遺傳因子假說提供了可靠的證據。

1903年，美國細胞學家W·薩頓（1877～1916）在實驗中發現：染色體的行為與孟德爾的遺傳因子的行為是平行的，只要假定遺傳因子在染色體上，孟德爾所提出的分離定律和自由組合定律的機制就可以得到合理的解釋。這一推論被後來的研究所證實，為遺傳的染色體學說奠定了基礎。

染色體是否就是遺傳因子呢？生物體內的染色體數目很少，如豌豆只有7對染色體，果蠅只有4對染色體，而遺傳特性卻很多。薩頓猜想：每條染色體上一定是帶有多個遺傳因子。

1906年，英國生物學家貝特森（1861－1962）發現豌豆的某些遺傳特徵總是與另一些特徵一起遺傳的。這說明薩頓的猜想是有道理的。

1909年，丹麥生物學家和遺傳學家約翰遜（W.L.Johannsen.1857－1927）提議用“基因”一詞來代替“遺傳因子”，得到了生物學家們的廣泛贊同。

基因是否真的存在於染色體之中？薩頓和貝特森還只是作出了肯定的猜想。首先以實驗結果證實這一猜想的是美國生物學家摩爾根（1866～1945）。

實驗的證明

起初，摩爾根對孟德爾遺傳因子學說持懷疑態度，因為這一學說缺少實驗的證明。摩爾根對依靠類比、假設、推斷得出的結論不感興趣，他更相信實驗的結果，不管實驗的結果是證實還是否定自己的觀點。

1909年，摩爾根開始通過果蠅實驗研究遺傳現象。第二年，他在一群紅眼果蠅中發現了一隻白眼雄果蠅。當他用這隻白眼雄果蠅同紅眼雌果蠅交配后，第二代白果蠅竟全都是雄性的。當時其他科學家已經證明了性別是由染色體決定的，因此白眼基因一定是與雄性基因同在一條染色體上。這是人類獲得的染色體是基因載體的第一個實驗證據。摩爾根的進一步實驗表明，一條染色體上可以有許多個基因。

創立了遺傳的染色體學說

在事實面前，摩爾根不僅勇敢地承認了自己的錯誤，並且發展了孟德爾的理論，創立了遺傳的染色體學說。

由於在遺傳學研究中的突出貢獻，摩爾根榮獲了1933年諾貝爾生理學或醫學獎。他是因遺傳學研究成果榮獲諾貝爾生理學或醫學獎的第一人。