什么物質扮演著遺傳的主角
在人體這個生命大廈中,遺傳的奧秘到底是什么呢?多少年來,人們一直在遺傳的迷宮里不斷徘徊。經(jīng)過許多科學家的精心研究,直到19世紀末,終于找到了表演遺傳節(jié)目的主角染色體。 染色體深深地藏在人體細胞中的細胞核內,好像是細胞中最寶貴的珍藏。平時,染色體隱而不現(xiàn),不僅在放大幾百倍的光學顯微鏡下看不到,即使是在放大數(shù)10萬倍的電子顯微鏡下也難以看見。只有在細胞進行分裂的時候,通過某種特定的染色法,才能使它露出“廬山真面目”,由此取名為“染色體”。 染色體是一種形態(tài)、數(shù)目、大小恒定的物質、既不會多一個,也不會少一個。一個人染色體的形象和其前輩維妙維肖,假如稍有差錯,這個遺傳“戲”就要演得走樣了。正因為如此,才有了子女像父母的遺傳現(xiàn)象。 人類每一個細胞核中有多少染色體呢?
科學家闡明,人類染色體的準確數(shù)目是46條(23對)。其中44條(22對)是常染色體,男女都一樣;另外2條男女不一樣的是性染色體,男性為一條X和一條Y染色體,女性為兩條X染色體。 有趣的是,人體染色體的數(shù)量,不管在身體哪個部位的細胞里都是成雙成對存在的,唯獨在生殖細胞精子和卵子里,卻只剩下23條。而當精子和卵子結合成新的生命受精卵時,又恢復到46條。可見,在子代每個細胞中的46條染色體中有23條來自父親,另外23條來自母親,即一半來自父親,另一半來自母親。所以子女既攜帶有父親的遺傳信息,又攜帶有母親的遺傳信息。子女長大成人后,生成精子或卵子時,染色體仍然對半減少。
如此循環(huán)往復,來自父母的各種特征才得以一代又一代地傳遞,使人類代代復制著自己相似的后代。 基因是貯存遺傳信息的地方,一個基因往往攜帶著祖輩的一種或幾種遺傳信息,同時又決定著后代的一種或幾種性狀和特征。因此,正是它把握著遺傳的“生殺大權”。 基因是一種極為微小的物質。據(jù)目前所知,每一條染色體是由一個DNA(脫氧核糖核酸)分子構成?;蚴荄NA分子的一個小片段,它們按一定順序排列在染色體上,由染色體將它們帶入人體細胞。據(jù)研究,每條染色體上可有1250個基因,每處基因都有固定的位置,稱作“傳點”。就是這些基因決定了人的各種遺傳性狀。
大家知道,世界上的人最初都是由一個受精卵經(jīng)過不斷的分裂增殖發(fā)育而成的。而受精卵的發(fā)育則要受基因的控制。在受精卵里蘊藏著無數(shù)個父母的遺傳基因,詳盡地描述了后代的外貌、生理、性格、體質甚至某種遺傳病,子女就是依照這些特征發(fā)育成長的。所以就發(fā)生了孩子某個地方像父親,某個地方像母親的情況。 每個人有46條染色體,它們所攜帶的基因的總和,現(xiàn)在一般認為有一兩百萬個,也有人說有上億個。它們可能的組合形式更是多得難以計算。而且基因雖然一般恒定不變,但在一定條件下也會發(fā)生變化:在有性生殖時,基因之間還會發(fā)生重組合。
如果把這些都計算在內,那么,不同的遺傳信息組合的可能性簡直是一個天文數(shù)字。這就決定了世界上沒有兩個人可以完全相同的遺傳信息,即使是兄弟姐妹之間,甚至孿生兄弟姐妹之間也存在著一定的差異。所以,從古至今,遍及全球,從未有過兩個完全相同的人。
值得注意的是,基因在人體的體細胞中都是成對存在的,只有在成熟的生殖細胞(精子和卵子)中,才彼此分離,成單存在?;蛴酗@性和隱性之分,顯性基因是在一對基因中決定其表現(xiàn)特征的一個基因,這種現(xiàn)象叫表現(xiàn)型;而隱性基因是只有成雙存在時才決定其表現(xiàn)特征。例如,胚胎形成時,胎兒要分別接受父親和母親的同等基因,假如孩子從父親的基因里繼承了黑眼睛,而從母親的基因里繼承了棕色眼睛,但他最終卻長了一雙黑眼睛。因為黑眼睛在這里是顯性,棕眼睛是隱性,黑色基因壓倒了棕色基因,因此表現(xiàn)型為黑色。
然而,在這個孩子的染色體中仍存在棕色眼睛的隱性基因,等他長大后,如果他的妻子和他一樣,體內也存在棕色眼睛的隱性基因,那么他們的孩子就可以有一對棕色眼睛。這就是顯性基因和隱性基因的區(qū)別。 基因還具有穩(wěn)定性和變異性。穩(wěn)定性是指基因能夠通過自體復制,使后代基本保持其祖先的模樣。變異性是指基因在一定條件下能夠發(fā)生“改變”,因而引起遺傳性狀變異,這種改變稱為基因突變。