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。