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麥克林托克的玉米實驗

1902年6月16日,麥克林托克出生於美國康涅狄格州的哈特福德,母親薩拉·漢迪·麥克林托克是一個喜歡冒險的勇敢的婦女;父親托馬斯·亨利·麥克林托克天生具有桀驁不馴的個性。求學時代,她深深地迷上了自然科學,常能出其不意地以自己獨特的方式來解答各種難題,而尋找答案的整個過程對她來說,是一個巨大的快樂。在麥克林托克未來漫長的科研生涯中,這種快樂一直伴隨著她,並成為她不懈努力的唯一源泉。
  
  1919年,麥克林托克在康乃爾大學農學院註冊入學。1921年秋,她選修了一門唯一向本科生開放的遺傳學課程。在當時,幾乎很少有學生對遺傳學產生興趣,他們大多熱衷於農業學,並以此作為謀生手段。但麥克林托克卻對這門課有著強烈的興趣,從而引起了主講教師赫丘遜(C·B·Hutchuson)的注意。課程結束後,赫丘遜來電話邀請她選修康乃爾大學專為研究生開設的其它遺傳學課程。麥克林托克欣然接受了他的邀請,並就此踏上遺傳研究的道路。
  
  同時,麥克林托克還選修了植物學系夏普(L·W·Sharp)教授開設的細胞學課程。夏普的興趣集中於染色體的結構以及在減數分裂和有絲分裂期間它們的行為的研究上。當時,染色體正在受到人們的強烈關注,被認定是「遺傳因子」的載體。麥克林托克在康乃爾大學植物學系讀研究生時,毫不猶豫地認準了這一研究方向——細胞遺傳學。
  
  當時的康乃爾大學是玉米遺傳學的中心,這一研究傳統由愛默生(Rollins A·Emerson)教授所創立。玉米具有明確可辨的遺傳性狀,當時已證明它籽粒上糊粉層的顏色以及胚乳的性質,均受孟德爾遺傳因子所控制。玉米同果蠅不同,它一年才一熟,這就為研究人員細緻深入的研究提供了充裕的時間。當時的玉米遺傳學研究,集中在對突變性質的發現、描述、定位和積累上。如果說,是愛默生開創了玉米遺傳學,那麼麥克林托克則成功地實現了玉米遺傳學與細胞學的聯姻。
  
  在研究生期間,麥克林托克曾給一位細胞學家蘭道夫(Lowell F· Randolph)擔任助教。蘭道夫是一位頗有成就的細胞學家,他對玉米籽粒發育的細胞形態學的詳盡研究,直到今天依然是權威性的工作。當時,他立志要完成的一項工作是確定玉米細胞中不同染色體的形態特徵。然而,他所選取的根尖切片細胞,其中期染色體是如此之小,以至無法確定其細節特徵。因此,這一工作被耽擱下來,似乎前景黯淡。
  
  1925年,麥克林托克來到了蘭道夫的實驗室,事情立刻發生了戲劇性的變化。麥克林托克一下子抓住了問題的關鍵。她發現,對於細胞學研究來說,玉米的根尖切片遠不是一種合適的材料,相反,玉米的小孢子細胞在分裂過程中,其中期或後期染色體更為清晰可辨。當時,恰好貝林(Belling)發明一種新的乙酸洋紅塗片技術,這種方法特別適合於玉米,通過它可觀察到每一條玉米染色體分裂和複製的全過程。麥克林托克採納了這一方法,加之選用的材料合適,經過幾周的努力,她鑒定出玉米細胞中每條染色體的不同形態特徵。根據染色體的長度,她把最長的一條命名為1號染色體,最短的一條命名為10號染色體。
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