人類在很久以前就知道“種瓜得瓜, 種豆得豆”這一自然現象, 但並不清楚這種現象的科學道理。 現在科學告訴我們, 決定“瓜”或“豆”的性狀是由基因控制的。 同樣, 人的膚色、頭髮、眼睛的顏色等等無一不受基因控制。
20世紀50年代初, DNA的化學本質被揭示出來, 此後分子生物學時代到來了。 人類終於發現, 我們的生老病死, 七情六欲, 健康狀態等等都與基因密切相關。
基因如此深刻地影響到“我們”, 讓我們不能不聯想到一些有趣的話題, 比如:
有其父, 必有其子嗎?比如, 孩子的智商高低, 與父母的基因有關嗎?
發育與基因有關嗎?基因控制人的健康嗎?成功與基因有關,
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將來能“克隆”孩子嗎?
這裡, 我們想用一種看“圖”說話的方式來談談生命遺傳的物質基礎。
看圖說話一:染色體
生命的遺傳物質基礎從第一層上說是染色體(Chromosone)。
德國生物學家、胚胎學家弗萊明(WaltherFlemming)於1879年用鹼性紅色染料把細胞核內“微粒狀物質”染色後將易著色的物質稱為染色質。 1882年, 他發現染色質在細胞有絲分裂時起重要作用。 1888年, 德國解剖學家瓦爾德耶爾(WilhelmVonWaldeyer, 1836~1921)將染色質稱做“染色體”。
1924年, 德國化學家孚爾根(RobertFeulgen, 1884~1955)用紅色染料發現是DNA位於染色體內。 他還發現, 在動物和植物細胞裡DNA都位於細胞核的染色體內。
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人有23對(46條)染色體。 其中有22對常染色體, 男女各一對性染色體, 男性為XY, 女性為XX。
看圖說話二:DNA
DNA是去氧核糖核酸(Deoxyribonucleicacid)的英文縮寫。 DNA是由兩條多核苷酸鏈以一定的規律纏繞在一起的雙螺旋, 直徑為2毫微米(nm)的纖維狀大分子。 這兩條多核苷酸鏈之間是以4種堿基相互連接的, 就像一條長長的梯子。 這4種堿基是嘌呤:腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G);嘧啶:胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
生命的天書就是由DNA中的4種堿基A, T, G, C的不同排列組合書寫成的。 當DNA複製時, A-T和G-C是以舊鏈為範本, 新的一條多核苷酸鏈便形成了。 這就是DNA在活細胞中進行的半保留複製。
DNA控制著生物生命活動中的蛋白質的合成。
看圖說話三:基因
就是中具有遺傳和控制生命過程蛋白質合成的有效片段。
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細胞遺傳學的創始人, 美國遺傳學家摩爾根經實驗證明, 基因呈直線排列在染色體上。 以摩爾根為首的摩爾根學派的科學家們首先繪製出了基因圖一果蠅基因圖。
看圖說話四:人類基因組序列圖人類細胞核中的染色體是記載人類所有遺傳情報的“生命設計圖”。 通過基因組圖, 用不同的方法, 人類已識別出8000多個與疾病有關的基因, 包括與白血病、智力發育遲滯、乳腺癌、心臟病、糖尿病等。 弄清這些基因如何發揮功能, 我們就可以找到預防和治療的方法。
現在我們看著人類基因組序列圖, 來回答一些父母們特別關心的問題。
有其父, 必有其子嗎?
人類估計有6~10萬個基因,
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但是, 這並不意味著父(母)皆為聰明人, 其子(女)就一定會成為天才。 因為這句話事實上犯了行而上學的錯誤, 違背了遺傳物質的遺傳法則。
因為“新的生物”一子(女)的遺傳物質已經是各取父母的一半結合而成的新的“組合物”。 在這個新組合物(新生命)形成的過程中, 同源染色體內的基因片段還會發生互換, 產生新的遺傳信息的組合;基因組也並不是靜止的, DNA片段在基因組中能從一個位點到另一個位點的移動,
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精子或卵子時, 就算他們與其祖輩的生殖細胞的遺傳物質相同(未經重組的精卵〗, 他們的精卵與其配偶的新精卵結合也要發生新的遺傳物質組合形式。 如果已發生過組合的精卵再重組, 其與父(母)的遺傳物質便會更不相同。
此外, 環境因素, 如化學致癌物、X射線等也可以引起基因的改變。 如此多的可變因素總括在一起, 你能指望傳統狹義概念上的“有其父, 必有其子”的說法不被大打折扣嗎?
當然, 父母皆聰明, 子女聰明的幾率理應相對高些。 但是問題在於聰明人的生殖過程與常人一樣也必經歷上述講到的如此多遺傳變數的“考驗”, 更何況任何一個聰明人又都有未被顯現的遺傳素質不良(不良隱性基因)而又不被表達的一面。如果有(許多)不良基因的精子或卵子結合成受精卵並發育成人,那麼這樣的子女在體能上,更可能在智力上與其父母比較起來大為遜色。這樣,從遺傳基因上我們便可以理解為什麼聰明人,或者說天才的子女並不一定成為天才’甚至還可能有嚴重的體能不良和智力障礙。這是子不如父的情況。同理,子女也可以出現取父母優良基因而構成新組合的情況。這樣的子女在體能或智力上便會和其父母一樣,甚至超過其父母。
可見,從正反兩方面,我們都不能簡單地說“有其父,必有其子”的老話正確。
發育與基因的關係
這個問題的答案早已明確了。發育與基因不僅有關,而且科學實驗證明,事實上,早在二十多年前日本科學家腰原英利就指出,“發育”以及在發育過程中必然出現的“分化”都“受細胞核DNA的基因的調控”。他說,“這一點已由卵中進行核移植的實驗所證實”。如果發育和分化不受基因控制,該長頭的部分可能長成胃或腳或其他任意的部位;其他部分可能長成頭部。那結果將不可想像。基因調控的開啟和關閉是嚴格遵守既定的規則運行的,在發育與分化過程中更不會例外。
更何況任何一個聰明人又都有未被顯現的遺傳素質不良(不良隱性基因)而又不被表達的一面。如果有(許多)不良基因的精子或卵子結合成受精卵並發育成人,那麼這樣的子女在體能上,更可能在智力上與其父母比較起來大為遜色。這樣,從遺傳基因上我們便可以理解為什麼聰明人,或者說天才的子女並不一定成為天才’甚至還可能有嚴重的體能不良和智力障礙。這是子不如父的情況。同理,子女也可以出現取父母優良基因而構成新組合的情況。這樣的子女在體能或智力上便會和其父母一樣,甚至超過其父母。
可見,從正反兩方面,我們都不能簡單地說“有其父,必有其子”的老話正確。
發育與基因的關係
這個問題的答案早已明確了。發育與基因不僅有關,而且科學實驗證明,事實上,早在二十多年前日本科學家腰原英利就指出,“發育”以及在發育過程中必然出現的“分化”都“受細胞核DNA的基因的調控”。他說,“這一點已由卵中進行核移植的實驗所證實”。如果發育和分化不受基因控制,該長頭的部分可能長成胃或腳或其他任意的部位;其他部分可能長成頭部。那結果將不可想像。基因調控的開啟和關閉是嚴格遵守既定的規則運行的,在發育與分化過程中更不會例外。