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人有多少条染色体?

人体细胞里有几条染色体?中学生物学教科书写得很清楚:46条。可是,从1923—1955年,教科书里写的却是另一个数字:48条。为什么一个简简单单的计数问题错了32年才得到纠正呢?这是因为受到过去用来观察人体细胞染色体的实验技术的限制。

早在1879—1921年,人们就开始用“切片法”来观察染色体了,这种方法像切面包片一样把标本切成薄片,再放在显微镜下观察细胞里的染色体。可是,染色体在细胞里的存在是立体的,靠着这样的切法,在一个切面上,有的染色体可能根本没有被切到,有的染色体可能被多次切到,很难弄清准确的染色体数目。在当时的观察报告上,数据五花八门,从8条至50条以上,什么样的数目都有。

这场混战在1923年被平息下来,美国细胞学家佩因特靠着1921年发明的“压片法”,在显微镜下检查男性细胞时,边观察边画下细胞里的染色体,经过计数,他宣称人体细胞里有48条染色体。由于他是细胞学的国际权威学者,他提出的数字无人怀疑。

错误的数据在科学界一直用了29年。1952年年初,华裔遗传学家徐道觉在美国得克萨斯大学做博士后,由于还没有什么研究任务,百无聊赖之中,随意选了一些胎儿脾脏组织做体外培养。按常规,他先用平衡盐溶液漂洗培养物,然后固定、染色。这次,他非常意外地在显微镜下看到了清楚而美丽的染色体。徐道觉惊呆了,连忙进行重复试验,可是那次的结果却如同昙花一现,在以后的实验中,奇迹再也没有出现过。徐道觉不肯放弃,他又花了3个月的时间寻找原因。终于,当他试着在平衡盐溶液中加入蒸馏水来降低浓度和渗透压后,美丽的染色体又一次“绽放”在他的眼前了。原来,3个月前的那次试验纯属“意外”,一位实验技术员在配制平衡盐溶液时配错了浓度,使溶液中的盐浓度低于细胞内的浓度,导致溶液中的水分子向细胞内渗透,细胞胀大,从而使原本在显微镜下看起来挤成一堆的染色体分散开来,成为一条条清晰可数的染色体。徐道觉立即撰写论文,报告了这一观察染色体的新方法。

1955年12月22日,瑞典隆德大学华裔遗传学家蒋有兴在圣诞节度假期间,按惯例依然到实验室工作。当天,他用徐道觉的方法观察胎儿的肺细胞,终于确定了人体细胞里是46条染色体,即23对染色体。他后来回忆说:“46这一数目完全是一个意外的发现,我就好像是意外发掘出珍宝一样地好运。”