登陆注册
2771200000007

第7章 突变(2)

只有具有同样有害的隐性基因的个体互相杂交,后代的身上才会明显地表现出这种有害的危险。稍微回顾一下上文的内容,我们就可以知道这样杂交的结果会导致他们的后代中将有1/4的数量是纯合的,与之而来的则是危害性的表现。仅次于自体受精——这种情况只会出现在雌雄同株的植物上,与其相比,最大的危险是我的子女之间通婚。他们中的每一个人有没有这种隐性的潜在危害的机会是相等的,因此乱伦结合的话,其中有1/4是危险的,他们的后代中有1/4将表现出隐性基因的危害。因此,对于每一个乱伦生下来的孩子来说,其身上含有的危险因子的概率是1∶16。

同样的道理,我的两个“纯血缘的”孙儿、孙女结婚生下的后代的危险因子是1∶64。这种事情的发生似乎不太可能,但事实上这样的婚姻经常发生。可是,根据前面所分析过的理论依据,在祖代的配偶(“我和我的妻子”)中,一方已经带有一个可能的潜在危害的后果。事实上,他们两个人藏有的潜在的缺陷数目远远超过了一个。如果已经知道你身上有一个隐性的缺陷基因,那么就可以推断出,在你的8个堂、表兄妹之间也一定有一个是带有这种缺陷的。根据动植物的实验来看,隐性的危害基因中除了严重的、比较罕见的缺陷外——当然它们的数目是很少的,还有许多较小的缺陷。这样的话,这些大小缺陷的概率加起来就必然导致整个近亲繁殖的后代出现危害性状的概率大为增加,甚至使得他们严重衰退恶化。历史上,斯巴达人用非常残忍的方式消灭了失败者,但是我们现代人是不能用那样的方法的,我们必须严肃对待人类中的这类事情。在人类社会中,最适者生存的自然选择要少了许多,甚至转向了反面。

6.一般的和历史的陈述

在杂合的过程中,显性等位基因彻底掩盖了隐性等位基因,以至于我们很难发现会有什么样的效应出现。不过,这个令人惊奇的事实也有些许的例外。比方说,纯合的白色金鱼草与同样是纯合的深红色的金鱼草杂交,它们的所有直接后代都是中间型的颜色,即不是预期的深红色而是粉红色的。还有一个更为重要的例子,那就是血型。我们在这里不再对两个等位基因各自同时显示它们的影响。如果最后的探讨得出的结论是隐性可以分成不同的等级,而且用来检查“表现型”的实验的灵敏度在此过程中发挥关键作用,这完全在我的意料之中。

在这里有必要谈谈早期遗传学的历史,在遗传规律的发现方面,尤其是关于显性基因和隐性基因的重要区别,G.孟德尔(1822~1884)这位奥古斯丁教派的修道院长为其作出了巨大的贡献。对染色体与突变一无所知的孟德尔,在布隆(布尔诺)修道院的花园中,辛勤地播种着豌豆,来进行他所喜欢的实验。他栽种了几个不同品种的豌豆,让它们杂交,在它们成长的过程中注意观察各个后代的情况。实际上,在这个实验中,自然界中现成的突变体成了他实验的对象。1866年,在“布隆自然研究者协会”的会报上,他发表了这次实验的结果。那个年代,几乎没有一个人对他的实验和实验结果感兴趣。然而,人们没有想到的是,这个修道士的发现成为当代最有活力的学科,还成为了20世纪一门全新科学的纲领性原则。曾经发表过的论文也被人遗忘了,直到1900年,阿姆斯特丹的德佛里斯、维也纳的丘歇马克和柏林的柯灵斯三人同时各自独立地发现了这个结论,这个修道士的论文才被人们重新想起。

7.作为一种罕有事件,突变具有其必要性

到目前为止,我们一直都在关注有害突变。这种类型的突变相比较而言出现的频率会多一些,更重要的是会产生有害的性状;但我们也应该指出,有利突变的情形也是存在的。自发的突变是物种发展历史上的一个小插曲——以偶然的形式并且冒着存在有害因素而被自动消除的风险却不断作出“尝试”。由此我们可以得知,自然选择可以把突变作为自己的合适原料,但这种突变必须得像自然界中出现的那样罕见的事件。如果突变非常频繁的话,就会导致很多机会,比如说,在同一个体内出现了十几个不同的突变,而其中有害突变远远超过有利突变,那么,物种不仅没有得到改良,反而停滞不前,甚至走向衰亡。基因的保守性是显而易见并且是十分必要的,这得益于它的高度的持久性。例如,一个大型制造厂的经营,为了创造一种更好的生产方法,大胆的革新即使没有得到确认,但却是必须的。其中的某些革新是促进生产力还是降低生产力,在一定的时间限度内只能采用一项革新而其他保持不变。

8.X射线诱发的突变

有关遗传学的一系列实验研究,我们可以一一回顾,因为这些将证明前面所谈到的那些重要的特性。

用X射线或g射线照射亲代,可以提高突变率,使得后代中的突变大于自然突变率所带来的突变。这种方式可以产生数量较多的突变,它与自然发生的相比,其实并没有多大的差异。因而,我们要想获得一种“自然”突变的话,不妨可以借用X射线的效用。

每一个特定的“转变”与正常的个体之间存在一个“X射线系数”,可以使正常的个体变成一个特殊的突变体,反之亦然。这是经过无数次的X射线突变实验,我们得出的结论。从生物学的角度看,这个系数表明了用单位剂量的X射线在子代出生之前照射亲体,由此造成的后代带有突变所占的百分比。

9.第一定律——突变是个单一性事件

诱发突变率的规律虽然很简单,但是却具有极大的启发性。第一定律是:(1)突变频数的增加量随着射线剂量的增加而不断提升,因此对于这种比例关系,我们可以利用突变系数来表达。

简单的比例关系在我们眼中已经是很平淡的事情了,这便导致我们不经意间低估这一定律的后果。举个例子可以更好地理解这一点,比方说,商品的单价与商品的数量之间并不一定总是成比例的。通常买6个橘子的价格是一个水平,但是当你决定多买12个橘子时,他可能会以低于12个橘子的价钱卖给你。当橘子供不应求时,与刚才的情况恰好相反。于是,我们可以推断,假如一半剂量的辐射导致后代中千分之一发生突变,那么剩下的没有发生突变的后代是不受影响的——它们既不免于突变,也不倾向于突变。如果不是这样的话,另一半的辐射剂量就不会恰好再引起后代中的千分之一发生突变。因此,突变并不是由连续的小剂量辐射相互增强而引起的一种积累效应,上文的正比例变化规律便可以证明这一点。突变是单一性事件,并且它只是在辐射期间发生在一条染色体上。那么,哪一类事件属于这样的单一性事件呢?

10.第二定律——事件的局域性

(2)从软的X射线到相当硬的Y射线,如果广泛地改变射线的性质,只要给予的辐射剂量是相等的,那么突变系数就一直不会变化。我们用伦琴单位来衡量射线剂量,换言之,射线剂量是由在照射下标准物质——温度为0℃,压力为1标准大气压(1.01×105帕)的空气——的单位体积内所能产生的离子总数来度量,并且这种标准物质是经过严格选择的。

由于平均相对原子质量与空气相同的元素组成了有机物的组织,所以选择空气作为标准物质。此外,选择空气作为标准物质也很方便。组织内电离作用或相关过程总量的下限,可以通过把空气中的电离数乘以二者的密度比得到。

我们可以从这个定律中知道,发生生殖细胞某个“临界”体积内的电离作用是造成突变的单一性事件。好奇的人们会问:这种临界体积有多大呢?要想回答这个问题,我们可以根据观察到的突变率估算出来。如果每立方厘米产生50000个离子的剂量,使得任意一个配子以某种特殊的方式在照射的区域里发生突变的概率是1∶1000,那么,我们就可以断定临界体积只有1/50000立方厘米的1/1000,换句话说就是只有五千万分之一立方厘米。这个推断出来的数字并不是确切的数字,只是为了说明一下问题。实际上,我们根据K.G.齐默尔、N.W.铁摩菲也夫和M.德尔勃吕克所写的一篇论文,可以得出实际估计的数字。他们写的这篇论文也是后面章节中要谈论的学说的主要来源。大约为10个平均原子距离的1个立方体,只包括大约1000个原子是他们在论文中得出的数据。换句话说,如果在距离染色体上某个特定的点不超过“十个原子距离”的范围内发生了一次电离(或激发)就有产生突变的一次机会。我们现在更详细地来讨论这一点。

铁摩菲也夫的报告隐含着一个十分重要的推论,我不得不在这里提一下,可能这与我们的研究没有什么实质性的关系。在现代生活中,人们或多或少地会接触到X射线的照射,这便会产生像X射线癌、烧伤、不育等这样一类比较直接性的危险。现在人们已用铅屏、铅围裙等作为防护来避免这些危险,尤其是对经常接触射线的护士和医生们,一定要为他们提供专业的保护。然而,即便这些对个人的直接危险,我们可以有效地防止,但是还存在着其他的间接危险——产生于生殖细胞内的有害突变,这也是我们在讨论近亲繁殖的不良后果时谈到的那种突变。说得严重一些的话,由于祖母是长期受X射线照射的护士,所以堂兄妹结婚的危害可能性会大大增加。当然,对于一个单独的个体来说,没有必要为此担心。但是对于包含个体的整个社会来说,这种潜在的有害突变是会慢慢地影响到人类的健康,因而需要我们人类充分而普遍的关注。

同类推荐
  • 公共道德、知识与责任(人与环境知识丛书)

    公共道德、知识与责任(人与环境知识丛书)

    《公共道德、知识与责任》是“人与环境知识”丛书之一。《公共道德、知识与责任》内容涉及公共道德、知识、责任与环境的各个侧面,文字浅显易懂,生动活泼。
  • 探索神秘的大自然:春夏秋冬的奥秘

    探索神秘的大自然:春夏秋冬的奥秘

    春夏秋冬是大自然四种不同的面貌,春有春的颜色,秋有秋的风采,夏有夏的热度,冬有冬的精神。春天的来临是悄无声息的,孟浩然的《春晓》如是说:春眠不觉晓,处处闻啼鸟。夜来风雨声,花落知多少。但春的面貌是“掩盖”不住的,冰雪融化,草木萌发,飞鸟归来,处处呈现生机和绿意。夏季,万物繁荣,草长莺飞,鲜花怒放,处处“热情如火”。秋季,一片秋高气爽,处处欢歌笑语,虽然临近寒冬,但收获的喜悦仍然溢于言表。冬季,银装素裹,冰雪连天,万物蛰伏,一片沉寂和冷清。年复一年,春夏秋冬四季周而复始在时间中穿行。
  • 生活知识百科(第四册)

    生活知识百科(第四册)

    进入新世纪以来,人们的生活发生了巨大的变化,科学知识比以往任何时期都显著地改变着人们的生活,影响着人们的生活,人们开始注重自己的生活质量,提高自己的生活水准。时代在发展,生活在进步,家庭生活知识需要不断更新,因为更完善、更及时地向人们介绍生活知识已经成为大众的普遍需要。本书针对家庭生活知识的方方面面进行了科学的指导,是专门介绍家庭生活知识的百科式的工具书。其对于指导人们的日常生活,帮助人们提高其生活质量,有着其他图书不可替代的重要作用。
  • 外星人的惊天秘密:打开《山海经》说外星人

    外星人的惊天秘密:打开《山海经》说外星人

    《山海经》中关于中华之地理、矿产等记载,从何而来?何以如此精准详尽?是古人拥有什么先进探测设备,还是有“天人”相助?女娲、王母这些我们耳熟能详的人物到底是神话传说还是外星来客?本书作者按图索骥,为您还原“外星事件”,以大胆的猜想和认真的推理得出了一个让人大吃一惊的观点——外星人曾造访地球,人类是外星人反复试验造出的新物种……看看《山海经》中的这些插图吧,那些诡异、神秘、荒谬的生物背后都隐藏着未知的真相。请跟随作者一起回到那个荒蛮的时代,共同揭开外星人的惊天秘密……
  • 探索世界:身边的物理

    探索世界:身边的物理

    这个大千世界无时无刻不在吸引孩子好奇的目光。他们的小脑袋里总会接二连三地蹦出各种各样的问题。本书从力、热、声、光、电等几大部分,介绍我们在日常生活中常常遇到的那些再自然不过的现象,为善于思考和勇于创新者掀起物理神秘的面纱,揭示高新技术背后的奥秘。
热门推荐
  • 康熙大帝:乱起萧墙

    康熙大帝:乱起萧墙

    《乱起萧墙》是《康熙大帝》的第四卷,着重描写了康熙选择皇储及诸皇子为争当皇储而互相倾轧的事。 康熙晚年出现了许多弊政。如官吏们贪脏枉法,冤案迭起;皇亲旧勋们借支库银,国库亏空;田赋不均,土地高度集中。康熙曾派人多次清理整顿,皆因皇太子胤懦弱无能,贪色好淫,不谙政务,忙于党争,只好半途而废。康熙对此十分不满,不得不将他废黜,以后又立,再立再废。众皇子趁机作乱,拉帮结党,争当皇太子,以致引起兄弟阋墙。康熙后来索性“放鹿中原”,任其相互逐鹿。四皇子胤一向待人刻薄,人称“冷面王”,由于谋士邬思道的指点,他在革除弊政中,政绩显著,被康熙选中。康熙立下谴诏:传位于四皇子,即为以后的雍正皇帝。
  • 青山楼外云

    青山楼外云

    天地灵气渐渐枯竭,山河破碎,位面湮灭,恶灵横行……终是一场空。蒙珂、小伊将携手相伴度千年,看岁月流逝,星河斗转,沧海桑田,亦不扰尘心。只愿破开这天地,终结灾难与痛苦。万千世界如过眼烟云,看透古今未来,纵情一身,不负如来不负卿,穷尽一生破开这末日。
  • 当女配脱离剧情后

    当女配脱离剧情后

    因为这本书每次间隔时间很长,所以情节有的时候忘了,有漏洞见谅,勿吐槽。别人说迟家有二女,长相气质却大不相同,大女儿虽长相只能算中上却好似月色下盛开的白莲温婉圣洁惹人喜爱啊,二女儿却长的虽美却太过妖艳。迟暮想过楚晨淆不喜欢她。但是却没有办法抑制自己的飞蛾扑火。她知道同胞的姐姐占据了了楚晨笙从青春到年前,却仍执拗的相信自己可以陪他在以后在迟柠不在时光慢慢占据他的心脏。后来她输了。从青春到成熟。一生那么长,迟暮决定回头。可没想还没回头人就没了。再一醒来却回到了十五岁那年刚刚回到迟家,这个时候迟暮还没有丢失自己的骄傲。迟暮打算离楚晨淆远点。谁知道楚晨淆也回来了。这就是一个长着妖艳贱货脸却智商堪忧的姑娘以为上辈子输的一塌糊涂。其实赢了的故事
  • 会奖会罚做个好妈妈

    会奖会罚做个好妈妈

    在提倡赏识教育的今天,你知道如何在孩子犯错时指出他的错误而让他从中成长吗?面对家中孩子的无理要求,你知道如何说不吗?在孩子取得进步时,你知道怎么奖励他以让他更上一层楼吗?你是相信赏识教育,不停地告诉孩子“你真棒”,还是相信“棍棒底下出孝子”呢?《会奖会罚做个好妈妈:家教情商课》总结家庭教育研究成果和成功教子经验,结合生动的事例及精当的解析,告诉你如何走出过度溺爱和无理责罚的误区,在家庭教育中遵循少儿身心发育和成长规律,把握适度原则,做到奖罚分明,以及如何通过及时肯定、适当奖励,给孩子正面向上的力量,使孩子步入正确的成长轨道,从而培养优秀的孩子。
  • 信仰

    信仰

    历史上最伟大的人都建立过信仰,哪怕最普通的人,也曾经追寻过信仰!你的人生可能不完整,唯一的理由是信息太多,信仰太少!生活中,损友讥讽,质疑四起,如何我行我道?管理企业时,利益捆绑、制度捆绑,不如“信仰加身”。前途渺茫、生活乐趣少……此时,我们每个人都需要为自己打造一份坚定的信仰。本书适用于在生活中迷失,在工作中挣扎的普通人。它从规则、控制、引导、忍耐、意志、梦想、意义、行动、宽容等角度教你在识人用人、升职加薪、高端谈判、企业管理、情感对话中掌握主动……相信本书会成为照亮你内心黑洞的生活指南,成为改变你工作态度的行动指南!
  • 卓越女性:女性未来生存与处世的10大卓越追求

    卓越女性:女性未来生存与处世的10大卓越追求

    成功的女性身上自有许多美好的精神和思想,完全可以借鉴和发扬。本书介绍了关于生存质量、处世能力、社交关系、语言表达、礼仪礼节、购物消费、婚姻家庭等女性未来生存与处世的十大卓越追求。
  • 丑颜:阿呆皇后

    丑颜:阿呆皇后

    【题记】她一直以为他娶她,只是共谋天下,利益使然。可是直到后来他为她六宫形同虚设,在宫中礼制如帝王,她才知道他是真心要和她共享这天下。【简介】他是做事八面玲珑的凤国废太子,才情举世无双,时刻危及王朝命脉。她是诡计多端的云国女诸葛,恶名昭彰!他娶她是因为她要他娶她!百姓都替他惋惜,堂堂凤国玉面太子迎娶的竟是丑颜女,可谁知她青铜面下隐藏的容貌竟是倾城之色。沙场战将都替她叹息,如此风华盖世的女子,他竟不知珍惜!“总有一天,为师会死在你手里。”他另娶清白无瑕的侧妻,她甘愿让出正妻,亲自主婚,羡煞众人,是你的终是你的,不是你的,强求又有何用?他误会她、忌惮她、猜疑她、伤害她!她都不在乎。他说:“你是我这辈子见过最无心的女人!”她说:“你是我这辈子见过最腹黑的男人!”她说:“我乃朱雀,天生凤凰命,伴我身侧者必是九天飞龙。”众人大笑,废太子何以翱翔天际?却不知这世间藏得最深的那人竟是他和她……血染修罗场,白骨落寞水中央。他问:“为了复仇,杀了儿时的玩伴,血洗天下,真的值得吗?”她笑:“值不值得?师父,你现在问我,我也无从回答,有一天,你也许会知道的。”【女主与男主对话】男主:你把来探望我们的老朋友给放了?女主:太血腥了,我不想杀人!男主:你杀的人还少吗?女主:师父,我是个女子,平时绣绣花还行,真让我杀人,我会怕!男主:阿呆,为夫真的很想掐死你!女主:掐死我吧!为妻先去阴间为夫君开路,夫君在人间开枝散叶后,再来寻为妻不迟!【女主与摄政王对话】——你生是我的人,死是我的鬼!总有一天,我势必要灭了凤国,将你夺过来!——我记下了!等我死后,我的身体烧成灰分给你一点就是了!*********************
  • 最强震惊系统

    最强震惊系统

    穿越到仙侠世界,林辰亚历山大。叮!“请宿主在一小时内让彩衣仙子主动给你肚兜,成功则奖励10000点震惊值,失败则霉运缠身一天。”“请宿主以身饲魔女,拯救世界。成功则奖励10000震惊值,失败则短两厘米。”(书友群:706228614)
  • CRITO

    CRITO

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 习惯决定美丽:Anne从头到脚的美丽心经

    习惯决定美丽:Anne从头到脚的美丽心经

    爱生活就从爱自己开始,爱美丽就从爱上好习惯开始。美丽的细节有多少,美丽的习惯就有多少,它成就美丽、捍卫美丽,也让美丽得以继续。Anne喜欢一切美丽美好的东西,内心渴望如花一般绽放一生,更希求可以开得美丽、开得精彩、开得长长久久。