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解密生命九──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。
    日本东京大学育种科学研究所在孵化鸡卵时，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后代。这只缺趾鸡随后茁壮成长，孵化185天后，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苷酸链的碱基顺序．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。