轉基因真相之十三：健康話題經典遺傳學與分子遺傳學

□記者楊青平

　　遺傳學最大的貢獻，就是指導育種家們改良動物植物品種。

　　1900年，歐洲3個科學家同時發現被埋沒34年的已故奧地利修道士孟德爾的豌豆雜交實驗論文，這篇論文揭示了遺傳物質決定遺傳性狀的規律，奠定了遺傳學的理論基礎。1910年以後，美國的育種家就培育出了雜交玉米品種。100年來，各種農作物的雜交品種養活了全世界日益增長的人口。以中國為例，1910年是4億人口卻食不果腹，現在是13億人口而食品極大豐富，主要依賴品種的改良。

　　1953年，美國兩個生物化學家發現了遺傳物質脫氧核糖核酸的分子結構，開創了分子遺傳學，之前，叫經典遺傳學。1953年以來，分子遺傳學與經典遺傳學攜手前行，而分子遺傳學發展更快，已經發展到了轉基因，以後還會轉更多的基因，目的永遠是改良品種，滿足仍在日益增長的人口對食品的需要。

　　經典遺傳學、分子遺傳學都研究脫氧核糖核酸。這是一個很大的有機分子，說它很大是相對於小分子而言的，它再大也是分子，肉眼看不見。它的英語縮寫是DNA，它的英文名字比中文名字更被人們所熟悉。一切生物都有DNA，一切生物都由細胞組成，細胞里有細胞核，細胞核里有多條染色體，DNA就存在於每一條染色體上，每一條染色體上的DNA的一個微小的片段就是一個基因，每個細胞里的基因數以萬計。染色體這個名字不好懂，其實含義很簡單，原來，科學家為了在顯微鏡下觀察細胞，就用染料把細胞染色，著色深的顯現棒狀形象的物質就叫染色體。可以認為染色體就是遺傳物質，就是DNA。

　　經典遺傳學指導下的品種改良，有100年歷史了，主要是做同一物種的不同品種之間的雜交。如玉米的不同品種之間的雜交、小麥的不同品種之間的雜交、水稻的不同品種之間的雜交。因為是同一物種，品種之間親緣關係近，品種間的染色體容易親合，容易重新組合，重新組合後就會表現出新的或好或壞的性狀，淘汰壞性狀，選擇好性狀，新品種就育成了。

　　分子遺傳學指導下的品種改良，從1970年代開始，有40年歷史，是讓同一物種的不同品種的DNA之間的基因重新組合，也可以讓不同物種的DNA之間的基因重新組合，通俗的說法就是轉基因。分子遺傳學家的眼裡沒有動物、沒有植物，只有DNA。這個DNA上的某個基因完全可以被轉移到另一個DNA上。

　　經典遺傳學指導下的品種改良，是同一物種的染色體的重新組合，也可以說是整條整條的DNA的重新組合，DNA上有許多基因，一個基因決定一個性狀，好基因決定好性狀，壞基因決定壞性狀，你想要好基因的好性狀，可是壞基因的壞性狀也表現出來了，因此，培育出優良品種的難度很大。而且，同一物種里的好基因是有限的，再者，讓所有的好基因統統優化組合又是極其困難的，所以很多問題一直無法解決，如抗蟲、抗病、抗土地瘠薄、再高產、再優質等等。

　　分子遺傳學指導下的轉基因，不管是同一物種還是不同物種，想轉哪個好基因就轉哪個好基因，而且，因為打破了物種界限，就有更多的好基因可供選擇，所以能夠解決如抗蟲、抗病、抗土地瘠薄、再高產、再優質等等問題，隨著轉基因技術的發展還能夠解決更多問題。

　　很多人有疑問，物種不同，基因也不同，這種基因怎麼就連接到那種DNA上了呢？請慢慢閱讀下面的分子遺傳學的核心理論，就可釋疑解惑。

　　DNA是個大分子，是由一個個核苷酸組合而成的。核苷酸是由一個磷酸、一個脫氧核糖、一個鹼基組成的。所謂鹼基，就是帶鹼性的有機分子，鹼基有4個，分別叫腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶，一個核苷酸所含的鹼基只是這4個中的1個，那麼核苷酸就有4種。這4種核苷酸為一組，排列順序卻有若干種。整個DNA就是由一個個「核苷酸組」連接起來的。一個基因就是DNA的一個片段，這個片段可能包括幾百個、幾千個「核苷酸組」。基因之不同，其實就是「核苷酸組」的數量之不同。一個DNA可能有幾百個、幾千個基因，每個基因的「核苷酸組」的數量都是不一樣的，或者說每個基因的核苷酸的數量都是不一樣的。

　　還有一個結構問題。有機分子最講究結構，結構稍有差異，性質就不同，越是大的有機分子越是講究結構。對於DNA來說，對於基因來說，不同的結構其實就是「核苷酸組」的排列順序不同，同時也是「核苷酸組」里的核苷酸的排列順序不同。

　　僅僅因為核苷酸、「核苷酸組」之數量不同、排列順序不同，各種生物的DNA就不一樣，表達的性狀就不相同。但是，在細微之處，或許兩個DNA的哪兩個「核苷酸組」里的核苷酸的排列是一樣的，哪兩個片段的「核苷酸組」的排列序是近似的。

　　在自然狀態下，生物會發生基因突變，就是「核苷酸組」里的核苷酸的排列順序發生了變化，或者是「核苷酸組」的排列順序發生了變化，也會發生基因重組，就是一個DNA上的基因的排列順序發生了變化，甚至是兩個DNA之間發生「核苷酸組」互換並重新排序、基因互換並重新排序。自然狀態下的基因突變、基因重組，是對轉基因的啟發。

　　不同物種的DNA親緣關係遠，是不親和的。但是或許哪一組核苷酸的排列順序是一樣的、哪一個片段是近似的，這就可能發生局部親和，這就是轉基因的理論基礎。

　　可以這樣說：經典遺傳學家轉的是整條DNA，分子遺傳學家轉的是DNA上的一個或幾個基因。

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