Question

关于基因密码？

我想知道，基因突变是什么原因，可否用物理方法来揭开基因的密码改变里面的信息、比如用持久的假信息，使之把那些假信息锁定在基因当中？

Answer 1

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

Answer 2

基因突变可以是自发的，也是可以诱导的，诱导因素有物理因素和化学因素，物理因素主要有电离辐射，紫外线，X射线，等，化学因素主要是一些诱变剂，如吖啶染料，秋水仙素，叠氮化合物等。
自发突变主要是由于自身基因复制时的小概率的错配，也可能是受到宇宙背景辐射的影响。
基因突变是进化的动力，但是，基因突变并不总是进化的，因为基因突变是多方向的，随机的，所以大部分突变都是对生物不利的，甚至是致死的，当然也有一部分突变是进化的，这种有利突变在长期的自然选择中被保留了下来，变异是进化的根本原因，但不是每一次变异都是进化的。

Answer 3

俗话说：“种瓜得瓜，种豆得豆”，还有说“亲生子女像父母”等等，以上事实说明代的遗传特征可以传给下一代，是什么物质能起到这样的作用呢？根据细胞生物学和生物化学的研究成果证实，亲代的遗传特征是通过生殖细胞果所携带的基因密码传递给下一代。实际上，除了生植细胞之外，一切生物的体细胞里也有基因密码存在，起着调节生命新陈代谢过程的作用。
人体里各种组织的每一个细胞都有一套基因密码。基因密码储存在细胞核里的脱氧核糖核酸（简称DNA）的分子中。基因密码通过（转录）合成出核糖核酸（简称RNA〕，RBA再合成出蛋白质，所合成出的蛋白质可以是催化细胞里新陈代谢过程的酶类，或是多肽激素等具有生理活性的蛋白质，从而由这些活性蛋白质进一步调控细胞的生命活动过程，以上所说的遗传信息表达过程，被称之为“中心法则”。
基因密码是以三联体形式存在于DNA分子中，以DNA为子中相邻的三个碱基代表一个密码子。碱是一共有四种，它们是腺嘌呤，乌漂呤。胞嘧啶和胸腺嘧啶，用英文字母A、G、C和T来表示。任何三个碱基相邻排列在DNA分子中，就形成一个三联体密码，一系列的三联体密码构成基因密码。每一个三联体密码都具有一定意义，有的代表转录的起始，有的代表转录的终止，但是大多数三联体密码分别代表一种氨基酸的密码。所以说，在DNA分子中有序排列的三联体密码子形成的基因密码，是人类进化过程中，长期积累的生命活动进化的信息结晶。