區分 這些 突變 ， 前提 是 手 邊 要 有 一 種 能 偵測出 極 罕見 遺傳 現象 的 生物 。 接下來 那 年 春天 ， 由於 DNA 結構 的 宣布 ， 這 個 老 問題 又 被 賦予 精確 的 新 意義 ： 突變 有 可能 是 單 個 鹼基 或 鹼基 對 發生 變化 所 造成 。 那 年 六月 ， 班塞 參加 了 冷泉港 研討會 ， 聽到 華森 發表 DNA 結構 。 一九五三年 秋天 ， 班塞 回到 普渡 大學 後 想出 了 一 個 實驗 ， 檢測 噬菌體 基因 是否 會 注入 宿主 細菌 的 一 段 序列 中 。 他 選 了 一 個 方便 做 研究 的 噬菌體 T2 突變種 ， 因為 它 會 在 洋菜膠 培養皿 上 製造出 邊緣 整齊 的 大型 溶斑 ， 和 T2 野生型 （ wild-type ） 所 製造 的 邊緣 皺皺 的 小型 溶斑 不同 ， 一 眼 就 可以 區分 。 （ 在 早期 果蠅 遺傳學 的 詞彙 中 ， 「 野生型 」 是 指 你 只要 到 野外 就 可以 抓到 牠們 ， 現在 則 指 具備 正常 功能 個體 的 原始 血統 。 ） 班塞 所 採用 的 突變 噬菌體 屬於 赫胥 發現 並 命名 的 rII 系統 ； r 代表 快速 溶解 ， 因為 該 突變種 之所以 能 製造 大 溶斑 （ 起碼 在 大腸 桿菌 裡 是 如此 ） ， 是 因為 它們 很 早 就 使 宿主 細菌 爆裂開 ， 因此 感染 範圍 也 散布 得 較 快 。 到底 細菌 快速 溶解 以及 不同 溶斑 對 噬菌體 本身 來 說 有 何 生化 意義 ， 當時 還 沒有 人 發現 。 以 r 突變種 來 說 ， 一 個 比較 實際 的 問題 是 ， 由於 細菌 爆開 得 早 ， 也 就 無法 得到 高濃度 的 新 噬菌體 。 不過 班塞 實驗室 裡 還 有 另 一 種 大腸 桿菌 ， 其實 是 兩 種 關係 非常 近 的 突變株 ， 但 都 不 常見 ， 衍生 自 他 最早 在 巴黎 做 研究用 的 K12 大腸 桿菌 菌株 。 就 在 這 個 時候 ， 意外 事件 插手 了 。 有 一 天 班塞 在 準備 一 項 展示 ， 要 秀給 噬菌體 課程 的 學生 看 ； 他 拿出 這 兩 種 K12 大腸 桿菌 ， 想 把 突變 噬菌體 塗抹到 細菌 培養皿 上 。 為 了 比較 ， 他 也 在 兩 個 K12 變種 大腸 桿菌 上 試驗 野生型 噬菌體 ， 所以 總共 是 四 個 培養皿 。 如果 很 走運 ， r 突變種 沒有 提早 爆開 這些 細菌 ， 它 的 溶斑 會 像 野生型 一樣 小 而 皺 ， 那麼 K12 菌株 將 很 適合 用來 培養 高濃度 的 噬菌體 。 等 他 再度 前去 察看 時 ， 發現 兩 只 第一型 K 變種 細菌 的 培養皿 上 出現 小 而 皺 的 溶斑 ， 也就是說 ， 突變型 與 野生型 噬菌體 的 溶斑 看起來 都 是 野生型 。 至於 在 第二型 K 變種 細菌 的 培養皿 上 ， 野生型 還是 一如 預期 長出 小巧 發皺 的 溶斑 ， 「 可是 應該 有 加入 r 突變 噬菌體 的 培養皿 卻 完全 沒有 溶斑 （ 表示 不 生長 ） 。 」 班塞 說 。 他 的 第一 個 反應 是 因為 匆匆忙忙 準備 教材 ， 或許 那 只 培養 皿 漏加 了 噬菌體 。 然而 重複 一 遍 實驗 後 ， 結果 還是 一樣 。 其他 人 可能 不會 注意到 這 項 結果 的 意義 ， 但 班塞 已經 花 了 四 年 時間 反覆 操作 這 幾 種 特殊 生物 ， 並 思考 這 類 遺傳 分析 的 驚人 複雜性 ， 因此 他 馬上 就 看出 （ 只有 立刻 悟道 才 有 辦法 看出 端倪 ） ， 呈現 在 眼前 的 是 一 個 可 用來 建立 基因 圖譜 的 完美 系統 ， 而且 解析度 很 高 。 班塞 說 ： 「 我 在 普渡 發現 的 是 一 個 基因 、 一 種 噬菌體 和 一 組 菌株 ， 而 這些 菌株 的 特色 ， 就 某 方面 來 說 ， 在於 其 性質 剛好 容許 我們 將 基因 分成 好幾 部分 ， 然後 建構出 一 張 分布圖 ， 方式 類似 先前 幫 染色體 的 基因 序列 繪製 圖譜 。 」 繪製 基因 圖譜 的 細緻 實驗 他 當時 有 一些 噬菌體 T2 的 rII 突變種 ， 還 有 三 種 使用 目的 不同 的 細菌 。 以 大腸 桿菌 B菌株 來 說 ， 他 可以 從 它們 製造 的 大型 溶斑 得到 更多 r 突變種 （ 未來 的 用量 將 會 很 大 ） 。 然後 ， 他 可以 用 第一 型 K12 變種 菌株 培養出 每 一 種 他 能 找到 的 r 突變種 ， 而且 都 是 高濃度 。 至於 第二型 K12 變種菌株 則 是 超級 敏銳 的 指示劑 ， 因為 T2 噬菌體 的 r 突變種 在 此 完全 不能 生長 ， 但 野生型 卻 能 正常 生長 。 於是 ， 他 將 兩 個 rII 突變種 雜交 ， 然後 混合 加進 第一型 K 變種 菌株 的 培養基裡 ， 加入 的 數量 要 充足 ， 好 讓 所有 的 細菌 都 能 同時 被 兩 種 噬菌體 感染 。 等到 培養基 裡 的 細菌 開始 溶解 ， 他 再 將 數 以 百萬 計 的 病毒 後代 放入 另 一 個 裝有 第二型 K 變種 菌株 的 培養皿 。 在 第一 個 步驟 時 ， 如果 某些 細菌體 內 的 兩 種 噬菌體 曾經 交換 DNA 片段 ， 製造出 能 彌補 親代 原有 突變 缺陷 的 子代 ， 那麼 在 第二 個 步驟 中 ， 這些 重組 過 的 噬菌體 （ 而且 只有 這 類 噬菌體 ） 將 能夠 增殖 、 產生 溶斑 。 「 突變種 無法 製造 溶斑 ， 但是 重組 過 的 突變種 就 能 ， 」 班塞 說 ， 「 你 對 繪製 基因 圖譜 熟 不 熟 ？ 」 我 說 ， 基本 上 我 對 高等 生物 還 算 熟 ； 我們 已 可 利用 互換 頻率 來 繪製 基因 圖譜 ， 意思 是 說 ， 兩 條 姊妹 染色體 （ 同源 染色體 ） 會 在 細胞 裡 進行 局部 互換 ， 使得 原本 位於 同 一 條 染色體 上 的 某些 基因 會 分開 而 傳遞到 不同 的 子細胞 裡 ， 但是 原先 彼此 位置 愈 接近 的 基因 ， 愈 不可能 被 從中 分開 。 班塞 說 ： 「 沒 錯 。 兩 個 突變 的 位置 如果 愈來愈 靠近 ， 互換 頻率 就 愈來愈 小 ， 而 要不了 多久 ， 頻率 就 會 小 到 無法 偵測 的 地步 。 」 不過 ， 同樣 的 事 也 發生 在 同 個 細菌 體 內 的 兩 條 不同 噬菌體 DNA 之間 。 「 所以 ， 用 這 個 方法 ， 發生 頻率 再 小 ， 你 都 可以 測 得 到 。 」 我 問 ， 小 到 即使 只 有 一 次 都 行 嗎 ？ 「 沒 錯 。 你 可以 將 一億 個 噬菌體 顆粒 倒入 一 個 培養皿 ； 如果 其中 有 一 個 重組 過 的 顆粒 ， 它 就 會 是 製造出 一 個 漂亮 溶斑 的 那 一 個 噬菌體 。 計算 結果 證明 ， 即使 兩 個 突變種 噬菌體 的 突變 位置 就 是 同 個 基因 DNA 片段 的 相鄰 兩 個 核 ?酸 ， 你 也