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第58章 短腿羊是怎么来的

第六章第四节短腿羊是怎么来的

1791年,在美国新英格兰的一户农民赛斯·怀特家的羊群里,发现了一只背长腿短且略弯

曲的雄绵羊。由于腿短,它跳不过羊圈篱笆,故而易于圈养。经过怀特的精心选育,一个新

的绵羊品种——安康羊产生了。达尔文对此很感兴趣,曾将该例收录在他的著作《动物和植

物在家养下的变异》一书中。但安康羊在1870年左右绝种了。这种短腿羊,最初是由其亲代

的生殖细胞中的基因产生了变化而造就的。基因的变化称为基因突变。大约在1920年,挪威

一户农民的羊群里,又出现了一只短腿羊,这是因为又产生了一次基因突变,由此育成了一

个短腿绵羊的新品种。

突变这个概念最初是由荷兰植物学家、孟德尔定律的重新发现者之一德弗里斯,在1901年提

出来的,当时他把在月见草中观察到的偶然出现的、巨大的、可遗传的变化称为突变。后来

知道,德弗里斯在月见草中观察到的“突变”是染色体

畸变而非基因突变。但由于突变概念的提出,使人们将遗传物质的变异引起的可遗传性变异

与生物体对环境条件变化引起的不可遗传的变异(后天获得性)严格区分开来。当然,最早

区分可遗传的变异与不遗传变异的,应该追溯到魏斯曼。魏斯曼1885年提出“种质学说”时

,就曾明确区分可遗传的种质变异与不遗传的体质变异。

当我们说突变是自发产生的时候,并不是说突变是无缘无故发生的,而是指未经人为干

预而自然发生的。突变发生肯定有原因,只是原因不明,或者说我们没有去深究。有时是我

们不感兴趣,有时甚至是没有必要去深究。然而,自发突变是一种频率很低的突变,仅靠自

发突变无异于守株待兔。科学的发展不能等待大自然恩赐,科学研究需要新的突变,必须想

办法使之容易得到,使研究工作的效率提高。在这方面取得突破性进展的是缪勒——摩尔根

的学生、得力助手和传人。

 缪勒的贡献

缪勒一生发表论文372篇,出版专著《单基因改变所致的变异》,并参与由摩尔根主编

的《孟德尔遗传机制》的编写。缪勒是辐射遗传学的创始人,并因此而荣获1946年诺贝尔生

理学医学奖。由他建立的检测突变的CIB方法至今仍是生物监测的手段之一。

1927年,缪勒在《科学》杂志发表了题为《基因的人工蜕变》的论文,首次证实X射线在诱

发突变中的作用,搞清了诱变剂剂量与突变率的关系,为诱变育种奠定了理论基础。

1945年,美国在日本长崎和广岛投下了尚处于初级研究阶段的核武器——原子弹。原子

弹的巨大爆炸威力和大规模杀伤效应,给人们以非常深刻的印象。然而,原子弹的受害者仅

仅是死伤吗?不死不伤的人难道一点也未受到影响吗?在此之前,人们与放射性物质打交道

已有40余年,但对其生物学效应,特别是遗传学效应几乎一无所知。缪勒则在他的论文中明

确指出:“现代X射线治疗常用的照射处理实践肯定不会造成永久性的不孕,这主要是站在

一种纯粹理论性的概念立场上来讲的,这种理论认为孕妇恢复后产生的卵必定代表‘未受损

伤’的组织……这个假设在这里被证明是错误的……”缪勒由于1927年的工作而于1946

年获诺贝尔生理学医学奖,这标志着人类对诱变的认识已趋成熟。随后,“原子时代的遗传

学”、“辐射遗传学”成为热点。其他物理或化学诱变剂逐一被发现及研究。为了维护人类

健康,检测致畸、致癌、致突变环境因素的工作日益受到重视。

 诱变在应用方面的发展 

诱变操作其实很简单,即用诱变剂直接或间接地处理生殖细胞。对细菌等生物而言,没

有体细胞与生殖细胞的区别,处理起来就更容易了。

诱变剂大致可分为两类。像射线、紫外线、激光等物理因素称为物理诱变剂,用于诱变

的射线有:X射线、α射线、β射线、γ射线和中子射线等。而亚硝胺、芥子气之类的化学

药物则称为化学诱变剂。

诱变的目的是为了得到新的突变。在摩尔根时代,遗传学研究内容的丰富与新突变的发

现息息相关。现在,遗传学研究的内容和手段与过去相比早已面目全非了,但获得新突变并

从中选出对人类有利的突变型仍然是热点之一。培育新品种的方法现在已有许多新手段,如

应用分子生物学技术培育转基因动植物等,但诱变育种仍不失为简便易行的常用手段。

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