，我們可以制備具有新性能的細(xì)胞--并最終制備出動(dòng)物
。”
孟德?tīng)栠z傳并非Bringmann的研究重點(diǎn)
。他的實(shí)驗(yàn)室主要集中于睡眠的調(diào)節(jié)和功能
，但在遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的背景下，他還研究有絲分裂紡錘體
。
在2011年
，Bringmann的研究團(tuán)隊(duì)描述了一種方法，通過(guò)調(diào)整密碼子的使用
，來(lái)調(diào)節(jié)線蟲(chóng)外源蛋白的表達(dá)
。基本上
，通過(guò)細(xì)胞的tRNA豐度來(lái)指導(dǎo)一個(gè)轉(zhuǎn)基因中密碼子的使用，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)
，他們可以促進(jìn)或抑制線蟲(chóng)體內(nèi)的蛋白表達(dá)
。他們用來(lái)測(cè)試這種方法的其中一個(gè)蛋白是GPR-1--有絲分裂紡錘體的一個(gè)組成部分
。
在細(xì)胞分裂中期，有絲分裂紡錘體由微管和分子馬達(dá)構(gòu)建而成
，定位在分裂細(xì)胞中心的姐妹染色單體
，然后在后期把單個(gè)染色體分開(kāi)，從而確保兩個(gè)子細(xì)胞能接收全部的遺傳物質(zhì)
。
GPR-1是這一過(guò)程的一個(gè)臨界力調(diào)節(jié)器
。GPR-1缺失可削弱紡錘體拉力；蛋白質(zhì)的過(guò)度表達(dá)可能分解結(jié)構(gòu)
，從而產(chǎn)生的不是一個(gè)雙記紡錘體
，而是兩個(gè)單極紡錘體
。Bringmann想知道，在胚胎發(fā)育的第一次細(xì)胞分裂過(guò)程中發(fā)生了什么
。
為了弄清這一點(diǎn)
，他和Besseling使用密碼子適應(yīng)性來(lái)增加GPR-1在秀麗隱桿線蟲(chóng)生殖細(xì)胞中的特異表達(dá)。然后他們讓一個(gè)精子和一個(gè)卵子受精
，并通過(guò)時(shí)間推移顯微鏡觀察發(fā)生了什么事
。據(jù)預(yù)測(cè)
，兩個(gè)原核--每一個(gè)都包含一個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，被猛拉分離成兩個(gè)子細(xì)胞
，才可以融合
。因此，從這些胚胎生長(zhǎng)起來(lái)的線蟲(chóng)
，含有來(lái)自父親或母親的遺傳物質(zhì)
，而不是兩者兼有
。
Bringmann說(shuō)：“這是一件很酷的事情
，并且它是可行的
。每當(dāng)你將這些有絲分裂紡錘體混在一起時(shí)，通常會(huì)有一種致命的殺傷力
。但在這種情況下
，遺傳物質(zhì)的分離是如此的干凈
，因此能使胚胎存活下來(lái)?div id="d48novz" class="flower left">
！?/p>
為了生動(dòng)地證明這一點(diǎn)
，Besseling和Bringmann用綠色熒光蛋白（GFP）標(biāo)記GPR-1過(guò)表達(dá)的雌雄同體，用紅色熒光蛋白tdTomato標(biāo)記正常雄性個(gè)體
。在正常的孟德?tīng)栠z傳中，產(chǎn)生的后代是由完全表達(dá)兩個(gè)蛋白（在雙色覆蓋中它們顯示黃色）的細(xì)胞構(gòu)成的
。但是當(dāng)GPR-1過(guò)表達(dá)時(shí)
，動(dòng)物包含的細(xì)胞是單色的。
在模式生物中
，線蟲(chóng)是獨(dú)一無(wú)二的
，因?yàn)樗幸粋€(gè)定義的和不變的細(xì)胞譜系
。研究人員已經(jīng)精確地查明在成蟲(chóng)中哪一個(gè)細(xì)胞是由哪一個(gè)祖細(xì)胞產(chǎn)生的，并且他們可以將這些譜系一直追溯到兩細(xì)胞階段
。當(dāng)一個(gè)線蟲(chóng)受精卵分裂時(shí)
，它產(chǎn)生了兩個(gè)細(xì)胞，AB和P1
。前者產(chǎn)生特定的體細(xì)胞組織
，包括神經(jīng)系統(tǒng)
；后者產(chǎn)生其余的體細(xì)胞組織，以及生殖細(xì)胞系
。通常情況下
，這并不重要
，因?yàn)槊恳粋€(gè)細(xì)胞都是相同的
。但是使用Bringmann的技術(shù)
，如果AB細(xì)胞是父系來(lái)源
，結(jié)果將是
，這條線蟲(chóng)具有一個(gè)父系的神經(jīng)系統(tǒng)和母系的配子；如果AB細(xì)胞是母系來(lái)源（如最常見(jiàn)的情況）
，則情況可能是相反的
。
Bringmann說(shuō)：“最終，這是克隆動(dòng)物的一種新方法
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！?/p>
該小組報(bào)道了28%的相對(duì)高的致死率
，在一些組合中是63%，可能源于一個(gè)事實(shí)：雄性線蟲(chóng)沒(méi)有Y染色體--它們是“XO”
。作為父系來(lái)源的配子沒(méi)有X染色體
，具有父本配子的非孟德?tīng)柧€蟲(chóng)，在與雄性交配時(shí)有50 / 50的機(jī)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)完全不包含X染色體的胚胎
。這些細(xì)胞顯然是不能存活的
。”
這種方法有幾個(gè)令人興奮的應(yīng)用
，特別是遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)
。例如，它使科學(xué)家能夠制備嵌合體動(dòng)物
，在這種動(dòng)物中
，相同生物體中的不同組織，是由具有不同表型的父母本產(chǎn)生的
。Bringmann說(shuō)：“在這里
，整個(gè)基因組
，而不是個(gè)體突變，是優(yōu)勢(shì)所在
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！?/p>
非孟德?tīng)杽?dòng)物也應(yīng)該能夠?yàn)檠芯窟z傳印記提供一個(gè)平臺(tái)，某些基因的差異表達(dá)取決于它們是母系來(lái)源還是父系來(lái)源
。它們可以被用來(lái)研究環(huán)境因素對(duì)動(dòng)物后代的影響
，一個(gè)叫隔代遺傳的現(xiàn)象
。
據(jù)Bringmann介紹，非孟德?tīng)栠z傳策略應(yīng)該也適用于其他高等真核生物
，包括小鼠，因?yàn)镚PR-1是高度保守的
。事實(shí)上
，在哺乳動(dòng)物組織培養(yǎng)物中的初步實(shí)驗(yàn)顯示
，GPR-1過(guò)度表達(dá)可導(dǎo)致相似的增力，雖然尚未在受精卵中嘗試過(guò)
。
然而
，Bezler認(rèn)為
，當(dāng)研究人員沿著進(jìn)化階梯向上爬時(shí)
，該方法可能不那么有用，因?yàn)槠渌锊⒉慌c線蟲(chóng)共有嚴(yán)格定義的細(xì)胞譜系
。雖然單個(gè)細(xì)胞確實(shí)是母系或父親的起源
，但整個(gè)組織可能會(huì)不是
。她說(shuō)：“這將是隨機(jī)的，在每一種動(dòng)物中它將是隨機(jī)的
?div id="d48novz" class="flower left">
！边@可能會(huì)使大規(guī)模的分析變得復(fù)雜化。
但至少在秀麗隱桿線蟲(chóng)中
，Bezler看到了相當(dāng)大的希望。她說(shuō)：“我們訂購(gòu)了菌株
。我們會(huì)用它做一些事情
?div id="4qifd00" class="flower right">
！?/p>
“人的體細(xì)胞中多了或少了一條染色體就可能導(dǎo)致嚴(yán)重的傳染病”這是書(shū)上說(shuō)的 為什么單指體細(xì)胞啊
細(xì)胞核內(nèi)由核蛋白組成、能用堿性染料染色
、有結(jié)構(gòu)的線狀體
，是遺傳物質(zhì)基因的載體
。
在生物的細(xì)胞核中，有一種易被堿性染料染上顏色的物質(zhì)
，叫做染色質(zhì)
。染色體只是染色質(zhì)的另外一種形態(tài)
。它們的組成成分是一樣的，但是由于構(gòu)型不一樣
，所以還是有一定的差別
。染色體在細(xì)胞的有絲分裂間期由染色質(zhì)螺旋化形成。用于化學(xué)分析的原核細(xì)胞的染色質(zhì)含裸露的DNA
，也就是不與其他類分子相連
。而真核細(xì)胞染色體卻復(fù)雜得多，由四類分子組成：即DNA
，RNA
，組蛋白（富有賴氨酸和精氨酸的低分子量堿性蛋白，至少有五種不同類型）和非組蛋白（酸性）
。DNA和組蛋白的比例接近于1:1
。
正常人的體細(xì)胞染色體數(shù)目為23對(duì)
，并有一定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。染色體在形態(tài)結(jié)構(gòu)或數(shù)量上的異常被成為染色體異常
，由染色體異常引起的疾病為染色體病?div id="jfovm50" class="index-wrap">，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的染色體病有100余種
，染色體病在臨床上?div id="jfovm50" class="index-wrap">？稍斐闪鳟a(chǎn)、先天愚型
、先天性多發(fā)性畸形
、以及癌腫等
。染色體異常的發(fā)生率并不少見(jiàn)，在一般新生兒群體中就可達(dá)0.5%~0.7%
，如以我院平均每年3000新生兒出生數(shù)計(jì)算，其中可能有15~20例為染色體異常者
。而在早期自然流產(chǎn)時(shí)
，約有50%~60%是由染色體異常所致
。染色體異常發(fā)生的常見(jiàn)原因有電離輻射
、化學(xué)物品接觸
、微生物感染和遺傳等。臨床上染色體檢查的目的就是為了發(fā)現(xiàn)染色體異常和診斷由染色體異常引起的疾病
。
染色體檢查是用外周血在細(xì)胞生長(zhǎng)刺激因子——植物凝集素（PHA）作用下經(jīng)37℃
，72小時(shí)培養(yǎng)
，獲得大量分裂細(xì)胞，然后加入秋水仙素使進(jìn)行分裂的細(xì)胞停止于分裂中期
，以便染色體的觀察
；再經(jīng)低滲膨脹細(xì)胞，減少染色體間的相互纏繞和重疊
，最后用甲醇和冰醋酸將細(xì)胞固定于載玻片上
，在顯微鏡下觀察染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)量
。正常男性的染色體核型為44條常染色體加2條性染色體X和Y，檢查報(bào)告中常用46
，XY來(lái)表示
。正常女性的常染色體與男性相同，性染色體為2條XX
，常用46
，XX表示
。46表示染色體的總數(shù)目，大于或小于46都屬于染色體的數(shù)目異常
。缺失的性染色體常用O來(lái)表示。
人體內(nèi)每個(gè)細(xì)胞內(nèi)有23對(duì)染色體.包括22對(duì)常染色體和一對(duì)性染色體. 性染色體包括：X染色體和Y染色體
。含有一對(duì)X染色體的受精卵發(fā)育成女性
，而具有一條X染色體和一條Y染色體者則發(fā)育成男性。這樣
，對(duì)于女性來(lái)說(shuō)，正常的性染色體組成是XX
，男性是XY
。這就意味著
，女性細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子都含有一個(gè)X染色體
；男性產(chǎn)生的精子中有一半含有X染色體，而另一半含有Y染色體
。精子和卵子的染色體上攜帶著遺傳基因
，上面記錄著父母?jìng)鹘o子女的遺傳信息
。同樣，當(dāng)性染色體異常時(shí)
，就可形成遺傳性疾病
。男性不育癥中因染色體異常引起者約占2%～21%
，尤其以少精子癥和無(wú)精子癥多見(jiàn)。
哺乳動(dòng)物雄性個(gè)體細(xì)胞的性染色體對(duì)為XY
；雌性則為XX
。
鳥(niǎo)類的性染色體與哺乳動(dòng)物不同：雄性個(gè)體的是ZZ
，雌性個(gè)體為ZW
。
鴨嘴獸有5對(duì)性染色體
，25種性別
。
[編輯本段]歷史
1879年,由德國(guó)生物學(xué)家弗萊明（alther Flemming,1843～1905年）經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)
。
1883年美國(guó)學(xué)者提出了遺傳基因在染色體上的學(xué)說(shuō)。
1888年正式被命名為染色體
。
1902年
，美國(guó)生物學(xué)家薩頓和鮑維里通過(guò)觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂時(shí)又發(fā)現(xiàn)染色體是成對(duì)的
，并推測(cè)基因位于染色體上。
1928年摩爾根證實(shí)了染色體是遺傳基因的載體
，從而獲得了生理醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)
。
1956年莊有興等人明確了人類每個(gè)細(xì)胞有46條染色體
，46條染色體按其大小
、形態(tài)配成23對(duì)，第一對(duì)到第二十二對(duì)叫做常染色體
，為男女共有
，第二十三對(duì)是一對(duì)性染色體
。
[編輯本段]染色體的三個(gè)關(guān)鍵元素
染色體要確保在細(xì)胞世代中保持穩(wěn)定，必須具有自主復(fù)制
、保證復(fù)制的完整性
、遺傳物質(zhì)能夠平均分配的能力
，與這些能力相關(guān)的結(jié)構(gòu)序列是：
1.自主復(fù)制DNA序列：
20世紀(jì)70年代末首次在酵母中發(fā)現(xiàn)。自主復(fù)制DNA序列具有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)
，能確保染色體在細(xì)胞周期中能夠自我復(fù)制
，從而保證染色體在世代傳遞中具有穩(wěn)定性和連續(xù)性
。
2 著絲粒DNA序列：
著絲粒DNA序列與染色體的分離有關(guān)
。著絲粒DNA序列能確保染色體在細(xì)胞分裂時(shí)能被平均分配到2個(gè)子細(xì)胞中去。
著絲粒DNA序列特點(diǎn)：（1）一方面在所有的真核生物中它們的功能是高度保守的,另一方面即使在親緣關(guān)系非常相近的物種之間它們的序列也是多樣的
。（2）絕大多數(shù)生物的著絲粒都是由高度重復(fù)的串聯(lián)序列構(gòu)成的
，然而
，在著絲粒的核心區(qū)域，重復(fù)序列的刪除
，擴(kuò)增以及突變發(fā)生的非常頻繁
，目前的種種研究表明
，重復(fù)序列并不是著絲粒活性所必須的
。（3）有些科學(xué)家提出了可能是DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)甚至是高級(jí)結(jié)構(gòu)是決定著絲粒位置和功能的因素.即功能的序列無(wú)關(guān)性
。
3.端粒DNA序列：
為一段短的正向重復(fù)序列
，在人類為TTAGGG的高度重復(fù)序列。端粒DNA功能是保證染色體的獨(dú)立性和遺傳穩(wěn)定性
。
染色體的分裂分叁種
；一是母鐘分裂
，這個(gè)一般發(fā)生在受精卵的早期，人類具體就是從一條受精卵分裂為個(gè)體的23對(duì)染色體的過(guò)程
，意思是按照母體藍(lán)圖進(jìn)行子代分裂
，被分裂的23對(duì)染色體分別可以造出各種組織器官
，如果第一條是造肝的
，那么它上面的所有造肝的基因片段都被打開(kāi)，相反其它器官的制造信息都被關(guān)閉
，這個(gè)過(guò)程母體藍(lán)圖染色體要分裂4次（按幾何級(jí)數(shù)分裂）
；二是子鐘分裂
，按照母體藍(lán)圖分裂的23對(duì)人類染色體已經(jīng)在“母鐘分裂”過(guò)程中分別被打開(kāi)
，它們各自按照各自的“子代藍(lán)圖”進(jìn)行下面造器官的分裂，一個(gè)個(gè)有機(jī)的器官?gòu)拇吮辉斐?div id="jfovm50" class="index-wrap">，并且開(kāi)始發(fā)揮各自的功能
，這個(gè)過(guò)程子體藍(lán)圖染色體要分裂24次（個(gè)物種染色體的不同
，其分裂的次數(shù)也不同，不過(guò)一個(gè)總的原則是按染色體數(shù)分裂）
，在24次分裂后
，一個(gè)完整的人體就被造出來(lái)
；三是孫鐘分裂
，一個(gè)獨(dú)立的人體，在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中
，還有一些器質(zhì)性和功能性的東西沒(méi)有出現(xiàn)
，所以必須再打開(kāi)
，進(jìn)行再分裂
。比如七歲兒童脫牙，十多歲少年具有生育能力
，有些遺傳病到一定時(shí)候的發(fā)作，等等
。
對(duì)應(yīng)三種分裂
，必須有三種控制分裂發(fā)生的手段
。母鐘分裂是“端點(diǎn)（又叫端粒）控制體系”
，這種分裂的原始觸發(fā)點(diǎn)在外界，比如飄蕩在空氣中的細(xì)菌
，它只要沒(méi)有接觸食物或易感物
，就永遠(yuǎn)是不產(chǎn)生分裂的原命（見(jiàn)百度詞條“雙命”）
，一旦接觸
，在端點(diǎn)的作用下就開(kāi)始母鐘分裂。子鐘分裂是受制于子鐘染色體的端點(diǎn)
，與外界刺激無(wú)關(guān)
。孫鐘染色體分裂受制于染色體外相對(duì)應(yīng)的一些蛋白質(zhì)
，它們的功能僅僅是到一定時(shí)間將這個(gè)包含某信息的片段打開(kāi)
。
依此看來(lái)，染色體就是人體的生物鐘
。所以我們將第一條受精卵叫“母鐘”
，將母鐘分裂出來(lái)的23對(duì)染色體叫子鐘，將23對(duì)染色體造出的各種組織器官所包含的染色體叫“孫鐘”
，改變子鐘孫鐘的染色體都不可以改變遺傳，只有改變母鐘的基因才可以造成“變異”
。
染色體可以攜帶“遺傳基因”但是不能傳遞“打開(kāi)信息”
，打開(kāi)某個(gè)基因段的所有信息都是通過(guò)染色體端點(diǎn)或染色體外的蛋白質(zhì)發(fā)揮作用才完成分裂或復(fù)制的
。分裂是染色體整體的，復(fù)制是染色體某個(gè)基因片段的
。
性染色體的發(fā)現(xiàn)
遺傳的染色體學(xué)說(shuō)的證據(jù)來(lái)自于這樣的實(shí)驗(yàn)
，一些特殊基因的遺傳行為和性染色體（sex chromosome）傳遞的關(guān)系
。性染色體在高等真核生物的兩種性別中是不同的
。性染色體的發(fā)現(xiàn)為Sutton-Boveri的學(xué)說(shuō)提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)
。
在孟德?tīng)栆郧埃?891年）德國(guó)的細(xì)胞學(xué)家亨金（Henking,H）曾經(jīng)用半翅目的昆蟲(chóng)蝽做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂中雄體細(xì)胞中含11對(duì)染色體和一條不配對(duì)的單條染色體
，在第一次減數(shù)分裂時(shí)
，它移向一極，亨金無(wú)以為名
，就稱其為“X”染色體
。后來(lái)在其它物種的雄體中也發(fā)現(xiàn)了“X”染色體
。
1900年麥克朗（McClung, C.E）等就發(fā)現(xiàn)了決定性別的染色體
。他們采用的材料多為蚱蜢和其它直翅目昆蟲(chóng)。1902年麥克朗發(fā)現(xiàn)了一種特殊的染色體
，稱為副染色體（accessory chromosome）
。在受精時(shí)
，它決定昆蟲(chóng)的性別
。1906年威爾遜（Wilson, E.B）觀察到另一種半翅目昆蟲(chóng)(Proteror)的雌體有6對(duì)染色體
，而雄性只有5對(duì)，另外加一條不配對(duì)的染色體
，威爾遜稱其為X染色體
，其實(shí)雌性是有一對(duì)性染色體
，雄性為XO型。
在1905年斯蒂文斯（Stevens, N）發(fā)現(xiàn)擬步行蟲(chóng)屬（Tenebrio molitor）中的一種甲蟲(chóng)雌雄個(gè)體的染色體數(shù)目是相同的
，但在雄性中有一對(duì)是異源的
，大小不同
，其中有一條雌性中也有
，但是是成對(duì)的；另一條雌性中怎么也找不到
，斯蒂文斯就稱之為Y染色體。在黑腹果蠅中也發(fā)現(xiàn)了相同的情況
，果蠅共有4對(duì)染色體
，在雄性中有一對(duì)是異形的染色體。在1914年塞勒（Seiler,J）證明了在雄蛾中染色體都是同形的
，而在雌蛾中有一對(duì)異形染色體
。他們根據(jù)異形染色體的存在和性別的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)了性染色體
，現(xiàn)在已完全證實(shí)了他們的推論是完全正確的
。嚴(yán)格地說(shuō)異形染色體的存在僅是一條線索，而不是證據(jù)
，不能因?yàn)榇嬖诋愋稳旧w
，就表明其為性染色體。一定要通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這條染色體上存在決定性別的主要基因
，方能定論
。
[編輯本段]揭開(kāi)X-染色體的神秘面紗
2005年3月17日，在Nature雜志上發(fā)表的一篇文章宣告基本完成對(duì)人類X染色體的全面分析
。對(duì)X染色體的詳細(xì)測(cè)序是英國(guó)Wellcome Trust Sanger研究中心領(lǐng)導(dǎo)下世界各地多所著名學(xué)院超過(guò)250位基因組研究人員共同完成的
，是人類基因組計(jì)劃的一部分。
從屬于NIH的美國(guó)國(guó)家人類基因組研究院的負(fù)責(zé)人弗朗西絲.柯林斯博士(Francis S. Collins, Ph.D)表示“對(duì)X染色體的詳細(xì)研究成果代表了生物學(xué)和醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域進(jìn)展的一個(gè)新的里程碑
。新的研究確認(rèn)了X染色體上有1098個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因--有趣的是
，這1098個(gè)基因中只有54個(gè)在對(duì)應(yīng)的Y染色體上有相應(yīng)功能.....[詳細(xì)]
染色體研究是臨床遺傳學(xué)研究的基礎(chǔ)
。測(cè)序結(jié)果表明X染色體包涵多達(dá)1100種基因
。但另人吃驚的是
，與之相關(guān)的疾病也有百余種，如X染色體易碎癥
、血友病
、孤獨(dú)癥
、肥胖肌肉萎縮病和白血病等
?div id="d48novz" class="flower left">
？磥?lái)這條染色體決不容小視！
X染色體對(duì)應(yīng)的另一半就是Y染色體
。人類Y染色體的測(cè)序工作也已經(jīng)完成
，并且發(fā)現(xiàn)它并沒(méi)有人們之前想象的那樣脆弱。Y染色體上有一個(gè)“睪丸”決定基因則對(duì)性別決定至關(guān)重要
。目前已經(jīng)知道的與Y染色體有關(guān)的疾病有十幾種
。
[編輯本段]染色體及染色體相關(guān)疾病
如果將人類基因組比作一本厚重的書(shū)
，這本書(shū)則由23章組成
，而每章都有它自己的故事
。到目前為止，已經(jīng)完成基因測(cè)序的常染色體還包括5
、6
、7
、9
、10
、13
、14
、16、19
、20
、21、22染色體
。染色體疾病的特點(diǎn)是大段的基因缺損或重復(fù)而使患者的智力和外觀發(fā)育甚至身體多個(gè)器官發(fā)生明顯異常
，如唐氏綜合病和微缺損癥
。
[編輯本段]基因組測(cè)序研究的新進(jìn)展
基因組研究以國(guó)際人類基因組計(jì)劃為代表
，是當(dāng)今生物技術(shù)研究的“熱中之熱”
。人類基因組草圖的完成宣告了一個(gè)新時(shí)代——后基因組時(shí)代的到來(lái)
。目前已經(jīng)完成基因組測(cè)序的動(dòng)物還有秀麗線蟲(chóng)（1998年）、果蠅（2000年）
、狗（2004年）和小雞（2004年）等
。我國(guó)研究人員獨(dú)立完成了水稻
、家蠶
、雞
、吸血蟲(chóng)等物種的全基因組測(cè)序工作
。
人大約有多少個(gè)基因 ？多少個(gè)DNA分子?
幾年前最好的估計(jì)是人類具有10萬(wàn)個(gè)基因
，而當(dāng)人類基因組計(jì)劃完成后
，一下子下降為3萬(wàn)個(gè)基因
。運(yùn)用目前最流行的4種基因搜索程序?qū)θ祟惢蚪M全序列進(jìn)行搜索
，“基因智慧”的結(jié)果是24500個(gè)
，“雙生掃描”的結(jié)果是25600個(gè)
，“基因身份證”的結(jié)果是32400個(gè)，“基因掃描”的結(jié)果是45000個(gè)
，而最近更多的人則傾向于是2萬(wàn)個(gè)基因
。（1）拿人體來(lái)說(shuō)，其生殖細(xì)胞中有23條染色體
，從現(xiàn)在的研究看到
，每條染色體上就是一個(gè)DNA大分子
，可在這大分子上并沒(méi)看到有孟德?tīng)査傧氲哪菢拥摹盎颉薄Ｈ绻ㄒJ(rèn)為“基因”就在DNA分子上,那么細(xì)胞核內(nèi)的23個(gè)DNA分子如何能控制人體各種各樣數(shù)不勝數(shù)的性狀呢
？學(xué)者們?cè)O(shè)想DNA分子能分成許許多多的片段
，每個(gè)片段就是一個(gè)基因（所以把“基因”稱為DNA片段）
，由每個(gè)“片段”分別去控制人體各種各樣性狀
。那么
，人體上應(yīng)有多少不同的性狀？應(yīng)分出多少不同的DNA“片段”（基因）呢
？現(xiàn)在學(xué)者們正在對(duì)此進(jìn)行激烈的爭(zhēng)論
，有人認(rèn)為有10萬(wàn)個(gè)基因
，有人認(rèn)為6萬(wàn)個(gè)
，有人認(rèn)為3萬(wàn)個(gè)
，有人認(rèn)為至少有12萬(wàn)個(gè)
。不管怎么說(shuō)
，這“基因”數(shù)大家都會(huì)認(rèn)為至少是在2萬(wàn)個(gè)以上
，而每個(gè)DNA分子上至少有上千個(gè)基因。這就是說(shuō)
，每個(gè)DNA分子至少要分成上千個(gè)“片段”
。那么
，這種假設(shè)能否成立
？讓我們來(lái)思考一些最具體最起碼的問(wèn)題
。
①、從人們的研究看到DNA分子本身排列有序
，分子中的各原子都有化學(xué)鍵相連
，結(jié)合緊密
，并未分成天然的“片段”
，那么要把它們分成上千個(gè)片段
，且彼此間互不牽連
，能獨(dú)立分離
，自由組合
，這分開(kāi)它們
，克服化學(xué)鍵作用的力在哪兒？
②
、即便DNA能分成“片段”
，那么當(dāng)DNA分子分成上千個(gè)片段后
，它還是不是一個(gè)完整的分子
？它到底是以一個(gè)完整的分子發(fā)揮作用
，產(chǎn)生功能
，還是它本身沒(méi)有功能
，只讓它上面的“片段”各行其是
，各自將各不相同的所謂遺傳信息“轉(zhuǎn)錄”給RNA
，再“轉(zhuǎn)譯”給蛋白質(zhì)
，從而各自操縱生物五花八門的性狀
？從常識(shí)看，任何一個(gè)分子（無(wú)論有機(jī)物或無(wú)機(jī)物分子）都有作為分子的特有功能
，而不可能分成“片段”
，若要在外力的作用下
，強(qiáng)行分成“片段”
，其性質(zhì)也完全變了
，DNA分子能例外嗎
？
③
、退一萬(wàn)步說(shuō)
，即便DNA分子不僅能自由地分成上千個(gè)片段，而且每個(gè)片段也能獨(dú)自操縱蛋白質(zhì)
，那么在受精卵細(xì)胞內(nèi)有上萬(wàn)的片段（基因）
，當(dāng)它們各自發(fā)揮“功能”而又共同操縱一個(gè)個(gè)體的發(fā)育時(shí)
，彼此不“打架”
，不相互干擾嗎
？如何能使個(gè)體有條不紊的發(fā)育
？?jī)H靠幾個(gè)“調(diào)節(jié)基因”
、“操縱基因”或別的什么特殊“基因”來(lái)起作用能行嗎
？再說(shuō)它們本身又受誰(shuí)調(diào)節(jié)
、操縱
？
④
、我們?cè)賮?lái)看生物的性狀
。每一個(gè)活的生物個(gè)體
，都是一個(gè)不可分割的統(tǒng)一整體，機(jī)體的各部之間
，即所有的“性狀”之間
，都是相互關(guān)聯(lián)的
。拿人來(lái)說(shuō)
，人的力氣大小
，跑步的快慢等性狀
，可直接看到它們與全身的健康情況
、平時(shí)的鍛煉情況等直接相關(guān)
，不是由某一“基因”能單獨(dú)控制得了的
。即便有些性狀看起來(lái)似乎只由某一器官控制
，譬如人的嗓音
，有的尖（銳）
，有的鈍
，這似乎只與聲帶有關(guān)
，但實(shí)際它卻與體內(nèi)的雌雄激素等都有關(guān)
，以前的太監(jiān)
，作了閹割手術(shù)后，其嗓音也會(huì)起變化
。再有
，各種性狀也是隨內(nèi)外環(huán)境的變化而變化的
。人的皮膚顏色不僅受陽(yáng)光照射的影響
，也受自身內(nèi)在狀況的影響
，有的病人臉色發(fā)青、發(fā)黃或蒼白等
。尤其是人的舌
，其舌質(zhì)與舌苔隨時(shí)隨身體狀況的變化而有明顯變化（中醫(yī)由此而查知人體的疾病與健康狀況）
，從這里更可直接看到人體的局部與整體是息息相關(guān)的
，不是彼此獨(dú)立互不影響的
。
只怕正是這無(wú)數(shù)的事實(shí)與種種的問(wèn)題也促使基因理論的學(xué)者們思考
，因而對(duì)基因概念不斷進(jìn)行修改（稱其為“發(fā)展”）
，只是
，發(fā)展到后來(lái)的基因概念是怎樣的呢
？在《基因概念的發(fā)展》（自然雜志
，1979
，2）一文中所述的概念卻與孟德?tīng)査僭O(shè)的概念完全不同了。孟德?tīng)柤僭O(shè)的基因概念是：基因間互不牽連
，能獨(dú)立分離
，自由組合
。一個(gè)基因控制一個(gè)性狀
，且不因環(huán)境的變化而改變
，即能穩(wěn)定的遺傳
。而文中所述發(fā)展了的概念卻是：“基因間形成相互制約的統(tǒng)一整體
，每個(gè)基因是這個(gè)整體中的一個(gè)組成部分?div id="jfovm50" class="index-wrap">！薄耙粋€(gè)基因可以影響許多性狀
，許多基因影響同一性狀”
。并且“是與內(nèi)外環(huán)境相互作用的”
。我們看
，這發(fā)展了的概念卻正好是對(duì)孟德?tīng)杻梢?guī)律進(jìn)行否定：既然稱“基因間形成為相互制約的統(tǒng)一整體”
，那它就不可能互不牽連
，獨(dú)立分離
，自由組合
。尤其是“一個(gè)基因可以影響許多性狀
，許多基因影響同一性狀
?div id="jfovm50" class="index-wrap">！边@就更不可能按純數(shù)學(xué)的排列組合關(guān)系推導(dǎo)出后代的性狀及數(shù)量比
。
“基因”概念的發(fā)展不僅直接否定了遺傳學(xué)的“兩基本規(guī)律”
，而且從理論上講也使“基因工程”無(wú)法下手操作
，因?yàn)榘丛械幕蚋拍睿阂粋€(gè)基因控制一個(gè)性狀
，且互不牽連
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