第九章  基因突变与改造生命

    中国有句谚语：“一母生九子，母子十不同”，道理很简单，就是说生命不仅
是一个遗传、复制的重复过程，同时也是一个不断变化的过程。到了20世纪基因的
密码完全破译之后，“世界上从未出现过两个性状完全一样的个体”这个显而易见
的事实便上升到科学的高度而合乎逻辑地解释为生命遗传中的变异。
    生命遗传中的变异与基因突变密切相关，最先较为系统地阐述突变理论的人是
19世纪荷兰学者德·弗里斯。早在1886年，弗里斯就开始用月见草进行遗传与突变
试验，并于1901年到1903年间发表了“突变”理论。在突变理论中，弗里斯认为，
突变是不需要经过中间过渡而突然出现的，而且突变一旦产生，便可能一代代遗传
下去。弗里斯把“突变”定义为：
    由种种原因而引起的基因结构和功能上的改变。弗里斯认识到，贮存生命遗传
信息的使RNA的密码“对号入座” ，这样就合成了各种不同性质的蛋白质。在蛋白
质工厂核糖体内， RNA合成蛋白质的工作效率相当惊人，有的每分钟可以连接1500
个氨基酸。
    以上过程可以综合为： 遗传信息由DNA流向RNA，再由RNA流向蛋白质。这一过
程就是遗传学中的“中心法则”，这一法则最终阐明了DNA、RNA和蛋白质三者的关
系。 在遗传的“中心法则” 被发现之后，科学家们又发现了一种新的情况，即在
“逆转录酶”的作用下，能够发生以RNA为模板、合成DNA的逆转录现象，因此，他
们认为，在蛋白质合成的过程中，DNA能决定RNA，RNA也同样可以决定DNA，再通过
转运RNA翻译成蛋白质。这一发现设置了一个至今未能解开的谜团：到底是先有DNA
呢，还是先有RNA？此外，科学家还发现，这种逆转录现象不只是少数病毒所特有，
甚至在高级机体内也有可能存在。据此，有人断言，这种现象可能和生命的起源有
些渊源。回日本东京大学育种科学研究所孵化鸡卵时，偶然发现了一只两股全有缺
陷的小鸡雏，而且它的左右两爪都缺第三趾。据了解，这只小鸡雏双亲系统上从未
出现过如此性状， 而且又不是近亲繁殖的于代。 这只缺趾鸡随后茁壮成长，孵化
185无后， 它便开始提前产蛋，蛋重60克。它与品种内或品种外的雄鸡交配而生的
后代中，一部分不同程度地存在着缺趾现象。
    自从建立了DNA的双螺旋模型之后， 人们都已经知道，当细胞进行分裂时，细
胞中所有的DNA都要进行复制， 使每一个新细胞都能得到一套与原来细胞完全相同
的DNA。在大多数情况下，DNA的复制都能以严格的方式进行着，但是，偶尔也会出
现差错。举例说明，一条裂开的基因核昔酸链的碱基顺序．A－AA－A－，依据配对
规律，新形成的核苷酸链应当是一T－T－T－T一的碱基顺序与之匹配，但由于某种
意外， 一个带C的核苷酸投错了位置，于是就形成了如下螺旋结构：．A．A．A．A
．D雷ID－T－C－T－T一这个错误的螺旋就封存于新形成的细胞中， 当这个细胞再
次分裂时， 新复制的DNA中就出现了一A－G－A－A一的碱基顺序。这就是基因突变
的内在机理。
    基因突变既可以给生物带来好处，也可以给它们带来坏处。如果突变给有机体
带来了某种有利的因素，那么，这个变异了的个体适应环境的能力就很强，成活的
可能性就比较大，而且极有可能将突变的性状遗传给后代。反之，这些个体常常会
因为不适应生存环境而死亡，甚至绝种。亿万年来，无数的生物都经历了这样的风
风雨雨，在物竞天择的天律下生灭繁衍，延伸着生命的漫漫长河。
    在许多科学家看来，基因突变的价值远不止于解释生物世代遗传性状的改变导
致生物进化过程中的自然选择，研究基因突变的诱因则对于改造生命具有现实意义。
早在20世纪初，一些科学家便开始利用自然界中的各种存在因？素，比如提高温度、
紫外线照射以及化学物质处理等方法进行诱导突变实验。此外，科学家还发现，生
物体内有一些化学物质在某些条件下会引起生物体的自然突变，这些化学物质被称
为诱变剂。 1927年，美国遗传学家穆勤发现，用X射线照射果蝇精于，后代发生突
变的个体数会大大增加。同年，苏联学者斯塔德列尔用X射线和Y射线照射大麦和玉
米种子也得到了类似的结论。当人们掌握了人工诱发突变的方法以后，改造生命便
成了一项时髦的科学活动。比如今天人们熟知的无籽西瓜就是人工诱发突变的杰出
成果。因此，作这样的设想绝非是科学家的异想天开：将来如果有一天人们能像使
用手枪那样地使用诱变剂，想让哪个基因发生突变，就用手枪的“子弹”射中哪个
基因的“靶子”，那么人们就可以按照自己的意愿来改造某些对人类有利用价值的
生命了。当然，人类是否具有这样的权利或者人类是否愿意为这种生命游戏制订规
则却是另外一个问题了。

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