□駱昌芹
俗話說,種瓜得瓜,種豆得豆;子女既像父母,但又不大像父母,這些都是遺傳現(xiàn)象。為了研究其中的奧秘,奧地利一位名叫孟德爾的神父,花了八年時間,用豌豆進行雜交試驗。在實驗中他驚奇地發(fā)現(xiàn):當紅花豌豆與白花豌豆雜交時,第一代植株全開紅花。那么白花難道就銷聲匿跡了嗎?為了回答這個問題,孟德爾就讓第一代紅花植株自花授粉。妙得很,在第二代植株中,除了出現(xiàn)紅花外,還有開白花的,兩者的比例為3:1??梢娍刂萍t花與白花的遺傳因子——基因,在第一代中并不像紅墨水和自來水那樣融合在一起的,而是仍保持各自的獨立性,只是紅花這一性狀得到了表現(xiàn),在遺傳學上稱為“顯性”,白花性狀潛伏了下來未能表現(xiàn),故稱為“隱性”。到了第二代,白花性狀又“分離”了出來,在遺傳學中稱為分離定律。
分離定律講的是一對相對性狀,即紅花與白花。如果同時考慮兩對以上的性狀,例如一種豌豆為高植株開的是紅花,另一種為矮植株開的是白花。孟德爾讓這兩種植株相互授粉,結(jié)果發(fā)現(xiàn),第一代全為高植株開紅花;而第二代卻出現(xiàn)了四種類型:高植株紅花、高植株白花、矮植株紅花、矮植林白花,它們的比例為9:3:3:1。其中有兩種類型是全新的,是親代所沒有的。這就是遺傳學中的自由組合定律。
孟德爾的這些卓越科學見解,大大超過了那個時代的水平,但沒有引起科學界的重視,以致他的論文被打入“冷宮”。直到1900年,當另外三位科學家通過實驗,各自獲得了類似的結(jié)果后,才得到科學界的公認。盂德爾的精湛研究,使他成為現(xiàn)代遺傳學的鼻祖。近代科學研究表明,這些規(guī)律無論是對微生物、動植物以至人類自己,都是適用的。如果當時有諾貝爾獎金頒發(fā)制度的話,那他是受之無愧的。
人的各種各樣性狀是由基因決定的,那么基因又在哪里呢?大家知道,構(gòu)成一切生物體的基本單位是細胞。細胞內(nèi)有一個細胞核。細胞已是夠小的了,要在顯微鏡下才能看到,細胞核就更小了,可是在細胞核內(nèi)還有許多更小的東西,在放大了800~1000倍的顯微鏡下,看上去它們有點像一根根小麻花。當這些小麻花遇到某些特殊的染料時,即被染成很鮮艷的紫紅色,所以叫它染色體。各種生物的染色體的數(shù)目和形態(tài)特征,都各不相同。
說來奇怪,人類用自己的聰明才智,早就把許多動植物的染色體研究得一清二楚了,可是對于自身的染色體卻一直是個謎。第一個搞清楚人類染色體數(shù)目的人,是個在海外的華僑,名叫莊有興。1956年,他正確地發(fā)現(xiàn)了人類細胞內(nèi)的染色體數(shù)目是46條。這46條染色體是成對的,總共有23對。其中22對稱為常染色體,這些染色體上的基因決定著人的絕大多數(shù)性狀;另一對稱為性染色體,它們是決定性別的。人們常常談到一種“陰陽人”,過去只知道這類病人“非男非女”,但不明其病因,現(xiàn)在,科學家運用新的染色體技術,一下子就把病因找到了。原來這種人大多是由于性染色體發(fā)生異常的緣故。這種病人的染色體數(shù)目是47條或45條,即性染色體往往多一個或少一個。這種病人一般是很少的。
常染色體的異常比性染色體的異常要嚴重得多。兒童中有一種疾病叫“先天愚型”,這種小孩長得“傻里傻氣”,面貌也很奇特,兩眼凹陷,塌鼻梁,舌頭時常伸出嘴外,智力極差。檢查病孩細胞內(nèi)的染色體時,發(fā)現(xiàn)有47條,僅比正常人多了一條染色體,竟導致如此嚴重的結(jié)果,真是差之毫厘,失之千里!
細胞中的染色體亂了“套”,看來是壞事,可人類利用染色體的原理,人工培育了甜蜜多汁的無籽西瓜,這種西瓜細胞中的染色體不是成雙的,而是33條,比一般西瓜染色體多一條。馬跑得快,體型大;而驢子體型小,但能吃苦耐勞。馬和驢繁殖的后代是騾子。騾子體型更高大,力氣也更大,在山區(qū)拉犁、馱貨抵得上一臺拖拉機。但騾子細胞中的染色體不成對,不能繁殖后代。
人類中由基因和染色體的異常而造成的疾病,統(tǒng)稱為遺傳病。遺傳性疾病有數(shù)千種,它們涉及身體的各種器官。以前曾認為遺傳病是不治之癥,今天科學技術的發(fā)展已經(jīng)提供了一系列有效的手段來防治遺傳?。豪绺鶕?jù)病史和臨床檢查,給予遺傳勸告,以細胞遺傳、生化遺傳和分子遺傳學技術對產(chǎn)前胎兒進行診斷等。此外,遺傳病的療法是多種多樣的,除了藥物和手術治療外,物理療法和針灸治療也有一定的療效,如“假性肌肉營養(yǎng)不良癥”,病人肌肉軟弱,生活不能自理,使用物理療法可減輕癥狀,甚至改善肌肉的運動能力。可以預見,人們征服遺傳病并應用“遺傳工程”為人類服務的日子已為期不遠了。