染色體無分現象

有言在先：這一系列文字根據的是我多年之前自編的講義串連而成，沒有嚴格的考證。近日發現一本新書 --- <孟德爾之夢：基因的百年歷史>，討論的主題是一樣的，但卻是由一位教授經過仔細文獻、書籍考證的結晶，所以，如果你真的喜歡遺傳學，去讀這本書吧，你的收穫必然更豐富。

     
  碰到無法解釋的現象時，有人選擇視而不見；有人寧願相信那是天啟、神蹟；另外一些人則將此特例視為上天賜予的機會，鍥而不捨地想找出背後的原因。柏立奇就是最後那一類型的人，也就因為有這種人格特質，所以直到今天，在遙遠東方的一座小島上，仍然有人在訴說著他的故事。
        在將白眼雄果蠅配對繁殖若干世代後，雌性的白眼果蠅也被培育出來(取F2的XR Xr與XrY配對即可得雌性白眼果蠅)，於是摩根的學生柏立奇便將之與純種的紅眼雄果蠅做雜交實驗。結果如下：

        理論上，子代的性狀表現將會是，雌性果蠅皆紅眼、雄性果蠅皆白眼，然而卻有1~2%的雄果蠅表現出紅眼的性狀，同時還都沒有生育能力！這顯然不能以基因突變來看待，因為發生的機率遠高於基因突變(小於十萬分之ㄧ)。那麼要如何解釋這種例外的結果呢？

        讓我們試著揣摩柏立奇的想法，看看是否能夠合理解釋那1~2%的不孕雄果蠅為什麼可以表現出紅眼的性狀？

        由於果蠅的性別決定方式與人類一樣，皆為XY系統，所以直覺上我們可以假設，這些特殊的雄果蠅就該有Y染色體，換言之，雄性親本提供了Y染色體而非X染色體給這些雄性果蠅。然而，從摩根的性聯遺傳結論可知Y染色體上並無決定果蠅眼色的基因，而且雌性親本(XrXr)所提供的X染色體上也無決定紅眼的基因。因此，若排除基因突變的可能性，那麼前述的假設與推理就無法解釋紅眼特徵的由來。

        既然從果蠅性別的角度走不通，換從紅眼角度來推推看。由於這些特殊子代表現出紅眼性狀，就代表了它們必定都帶有決定紅眼性狀的基因，而此基因在兩親本(X^rX^r，X^RY)中只出現在雄親本(X^RY)，故雄親本提供了X^R。問題是，這是隻雄果蠅，如果雄親本提供X染色體，那誰提供Y染色體？這時柏立奇提出了非常大膽的假設：這群特殊的紅眼雄果蠅細胞內，沒有Y染色體！(又或許他已觀察了染色體組態)這樣的假設不僅解釋了紅眼特徵，也說明了為何這些雄果蠅不孕(因為沒有Y染色體)。如果假設是對的，這結果還告訴人們，屬於XY系統的生物，其性別不見得只由Y染色體決定(雖然就人類而言確實是如此)。

        最後藉由染色體組態的觀察，確認了柏立奇的假設為真。問題是怎麼發生的呢？伯立奇認為在產生配子的減數分裂過程中，有些細胞發生染色體不均等分裂的現象，導致某些配子多一條染色體，也些少一條的結果，特稱為染色體無分離。在人類身上染色體無分離現象與高齡產婦有關，顯然減數分裂的精確程度也會隨著老化跟著退化。

        終於，染色體假說變成學說了，為何？沒有人會否認「生育能力」是種性狀吧，當Y染色體不存在時，生育能力跟著就消失了，存在這種關聯性，不是強烈的暗示：決定生育能力的相關基因就位在性染色體上嗎？

        到目前為止，孟德爾遺留下來的三個問題已經解決了一個，接下來的科學家準備回答的問題是：基因是什麼東西？候選人有兩位：蛋白質與DNA。因為既然基因位在染色體上，分析染色體的組成不就可以知道答案了，可偏偏染色體是由蛋白質與DNA組合而成…

未完
預告
許多證據顯示DNA才是主角，在眾多相關貢獻者中，首先登場的是英 國的 醫師格里夫茲(Frederick Griffith 1879 - 1941)性狀轉型實驗。