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达尔文主义的终结重新认识基因及遗传中

你看到的不仅仅是原创,而且属于国际前沿的探索:转载请联系作者

核心提示:人们对遗传了解越多,越发现基因已经逐渐脱离了最原始的初衷,基因已经丧失了最初科学家希望的定义,丧失了其明确的物质基础,而且其越来越无法给予明确的空间与功能定义,这需要我们重新认识基因,并尽力给出其他定义。

作者简介:跨越二十多年跟踪研究,年开始写作,年出版《生命藏在量子中》,《宇宙的第三种猜想》。年,两本书分别在表观跨代遗传,进化论大统一,生命起源,宇宙大反弹,引力局限,哥德尔旋转宇宙等方面获得国际性重要验证,打破了中国人没有重大科学理论原创的魔咒,把中国原创性科学思想提前二十多年,并在几个重要领域领先国际2年。

如果你在世界上推进一个新的科学观可能会遇到各种阻碍,那么如果在整体以西方科学为圣杯的中国科学与媒体界,那么面临着更多困难,也就是本来应该五年之前就应该受到重视的研究,一直被漠视的原因,很多时候不仅是考验科学观,更是考验历史偏见与人的情绪。随着生物学发展基因概念也逐渐产生,基因概念的逐渐成熟,也伴随着进化论观点与证据的互相验证与争论。

一,传统基因的定义

有人直到现在都认为拉马克的理论经不起古典遗传学(孟德尔遗传学)的推敲。

那么我们现在有必要深入达尔文主义基因观的大本营分子级别的基因观颠覆人们长期形成的错误认识!

传统认为基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。

一个基因要有正常的生理机能,它的几个正常组成部分一定要位于相继邻接的位置上,也就是说核苷酸要排成一定的次序,才能决定一种蛋白质的分子结构。假使几个正常组成部分分处于两个染色体上,理论上就是核苷酸的种类和排列改变了,这样就失去正常的生理机能。所以,基因不仅是一个遗传物质在上下代之间传递的基本单位,也是一个功能上的独立单位。但随着最新研究发现,传统基因概念已经无法定义。

基因概念的提出有其演化历史,年英国哲学家赫伯特·斯宾塞曾提出“生理单位”,年达尔文提出“微芽”。

遗传学的奠基人孟德尔于年发表了著名的《植物杂交试验》的论文,发现了遗传学的两个基本规律——分离律和自由组合规律。文中指出,生物每一个性状都是通过遗传因子来传递的,遗传因子是一些独立的遗传单位,遗传因子作为基因的雏形名词诞生了。孟德尔“遗传因子”的提出为现代基因概念的产生奠定了基础。

但孟德尔的研究直到年才被人们重新重视。

年丹麦遗传学家约翰逊(W.Johansen~)在书中提出“基因”概念,以此来替代孟德尔假定的“遗传因子”。

年遗传学家摩尔根在书提出基因是遗传的功能单位,它能产生特定的表型效应,基因又是一个独立的结构单位。在同源染色体之间可以发生基因的互换,但交换只能发生在基因之间而不是发生在基因之内;基因可以发生突变,由一个等位形式变为另一等位形式,因而基因又是突变单位。这种认识把基因与染色体联系起来,说明了基因的物质性,基因存在的场所及排列方式。

年,美国分子生物学家家詹姆斯﹒沃森(J.D.Watson)和英国物理学家佛朗西斯﹒克里克(F.H.C.Crick)提出了著名的DNA双螺旋结构模型,进一步说明基因成分就是DNA,它控制着蛋白质合成。进一步的研究证明,基因就是DNA分子的一个区段。

从上世纪四十年代到五十年代,先后经历了一个基因一个酶学说,基因通过它所控制的酶决定着代谢中生化反应步骤,进而决定生物性状。后来发现有些蛋白质不只由一种肽链组成,不同肽链由不同基因编码,因而又提出了“一个基因一条多肽链”的假设DNA是遗传信息的载体,遗传物质是DNA而不是蛋白质,这些都获得了验证。

5年,美国分子生物学家本泽(Benzer)通过深入研究,提出了基因的顺反子(Cistron)概念。他把遗传的功能单位称为顺反子,1个顺反子决定一条多肽链,顺反子即是基因。1个顺反子内存在着很多突变位点——突变子,突变子就是改变后可以产生突变型表型的最小单位。1个顺反子内部存在着很多重组子。重组子就是不能由重组分开的基本单位。理论上每一个核苷酸对的改变,就可导致一个突变的产生,每两个核苷酸对之间都可发生交换。这样看来,一个基因有多少核苷酸对就有多少突变子,就有多少重组子,突变子就等于重组子。这个学说打破了过去关于基因是突变、重组、决定遗传性状的“三位一体”概念及基因是最小的不可分割的遗传单位的观点,从而认为基因为DNA分子上一段核苷酸顺序,负责着遗传信息传递,一个基因内部仍可划分若干个起作用的小单位,即可区分成顺反子、突变子和重组子。一个作用子通常决定一种多肽链合成,一个基因包含一个或几个作用子。突变子指基因内突变的最小单位,而重组子为最小的重组合单位,只包含一对核苷酸。

所有这些均是基因概念的伟大突破。关于基因的本质确定后,人们又把研究视线转移到基因传递遗传信息的过程上。在20世纪50年代初人们已懂得基因与蛋白质间似乎存在着相应的联系,但基因中信息怎样传递到蛋白质上这一基因功能的关键课题在20世纪60年代至20世纪70年代才得以解决,并把核酸密码和蛋白质合成联系起来。然后,沃森和克里克等人提出的“中心法则”,此后的实验进一步发展和完善了“中心法则”,至此,遗传信息传递的过程已较清晰地展示在人们的眼前。过去人们对基因的功能理解是单一的即作为蛋白质合成的模板。但是年法国科学家又发现了有些基因不起合成蛋白质模板作用,只起调节或操纵作用,提出了操纵子学说。从此根据基因功能把基因分为结构基因、调节基因和操纵基因。

结构基因与调节基因:根据操纵子学说,并不是所有的基因都能为肽链进行编码。于是便把能为多肽链编码的基因称为结构基因,包括编码结构蛋白和酶蛋白的基因,也包括编码阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。有些基因只能转录而不能转译,如tRNA基因与rRNA基因。还有些DNA区段,其本身并不进行转录,但对其邻近的结构基因的转录起控制作用,被称为启动基因和操纵基因。启动基因、操纵基因与其控制下的一系列结构基因组成一个功能单位叫做操纵子(operon)。就其功能而言,调节基因、操纵基因和启动基因都属于调控基因。这些基因的发现,大大拓宽了人们对基因功能及相互关系的认识。

具有相同遗传信息的同一个体细胞间其所利用的基因并不相同,有的基因活动是维持细胞基本代谢所必须的,而有的基因则在一些分化细胞中活动,这正是细胞分化、生物发育的基础。前者称为管家基因,而后者被称为奢侈基因。

断裂基因:20世纪70年代中期,有科学家发现鸡卵清蛋白基因的表达中,细胞内的结构基因并非全部由编码序列组成,而是在编码序列中间插入无编码作用的碱基序列,这类基因被称为间隔或断裂基因。随后研究表明基因是一个DNA序列同时包含两个区段:一个区段将被表达并存在于成熟的mRNA中,称为“外显子”一个区段由虽然也同时被表达,但将在成熟mRNA中被删除,称为“内含子”。原核生物的基因序列一般是连续的,在一个基因的内部几乎不含“内含子”,而真核生物中绝大多数基因都是由不连续DNA序列组成的断裂基因。断裂基因的表达过程是:整个基因先由DNA转录成一条信息RNA前体,其中的内含序列会被一种称为“剪接体”的RNA/蛋白质复合物所切除,两端再相互连接成一条连续的核酸顺序,以形成成熟的mRNA。DNA分子断裂基因的存在为基因功能的展现赋予了更大的潜力。

重叠基因:年—年,科学家发现病毒核苷酸序列组成的单链DNA所包含的10个基因中有几个基因具有不同程度的重叠,但是这些重叠的基因具有不同的读码框架。基因的重叠性使有限的DNA序列包含了更多的遗传信息,是生物对它的遗传物质经济而合理的利用。

移动基因:0年,美国遗传学家麦克林托卡发现玉米染色体上有一种控制基因会改变位置,同时引起染色体断裂,使其离开或插入部位邻近的基因失活或恢复恬性,从而导致玉米籽粒性状改变。20世纪60年代未,英国人夏皮罗和前西德的西特尔分别在细菌中发现一类称为插入顺序的可移动位置的遗传因子,20世纪70年代又发现细菌质粒的某些抗药性可移动的基因,移动基因不仅能在个体的染色体组内移动,并能在个体间甚至种间移动。现已了解到真核细胞中普遍存在移动基因。基因移动性的发现不仅打破了遗传的DNA恒定论,而且对于认识肿瘤基因的形成和表达,以及生物进化研究提供了新的线索。因此麦克林托卡这位“玉米夫人”荣获了年度诺贝尔奖。

套装基因:在一个基因中的内含子中,包含着另一个基因。

组装基因:在发育过程中,不同的DNA序列重新组装成一个表达功能的基因的现象。

二,基因操纵系统

人类基因组中只有约2.1万个是能够编码蛋白质的基因,只占整个基因组的1.2%,因为其余98.8%的基因不能编码蛋白质,科学家曾经把这些基因叫“垃圾DNA”。长久以来人们一直认为“垃圾”基因是没用的,但最新研究发现,其实“垃圾DNA”相当于一个工厂的庞大控制面板,这个面板不仅能调控数以百万计基因的活性,还影响人的健康。

年9月国际科学界宣布,“DNA元素百科全书”计划(简称ENCODE)获得了迄今最详细的人类基因组分析数据,这项研究是由全世界2个实验室共名科学家历时9年完成的。在这个庞大的研究项目中,最为重要的发现是“垃圾DNA”并非垃圾。在这些原来被错误解读的“垃圾DNA”片段中,至少有万的遗传开关。这些开关在控制细胞、器官、以及其他组织的行为中发挥着关键的作用。经过研究确定80%的基因组是有功能的是活跃且必须的,其余的20%也不是垃圾。类基因组中的“垃圾DNA”实际上是一个庞大的控制面板,能调控数以百万计基因的活性。如果没有这些开关调控,基因将不能正常工作,而这些区域也许会导致人类患上疾病。

美国伯克利劳伦斯国家实验所遗传学家阿克塞尔·菲泽尔等人在年10月24日《科学》杂志上发表的研究表明,他们发现“垃圾DNA”中有一些序列片段,可以像开关或放大器一样影响脸部基因的作用。眼睛、鼻子、头颅的形状等都可能与这些被叫作“增强子”的序列片段密有关系。这模糊了多余DNA与有用DNA之间的界限。

外来基因:人类的基因里有不低于8%的病毒基因,亿万年来的生物进化进程中,一些病毒的DNA进化进入动物体内,这些类似HIV的远古“逆转录酶病毒”的残留DNA约占人类遗传基因DNA的8%。(有的研究表明病毒基因占人类基因20%)

在最少几十亿年的生命体长期进化过程中,生命从微小有机物质聚集成细胞或者病毒,再从单细胞过渡到多细胞,到最后进化成人类。这个漫长的过程,包括人类在内的动植物细胞与微生物,病毒是交替互相影响的。

人类数百万庞大的基因组中有许多来自入侵的病毒基因,病毒反复地感染人类的远祖,并将其DNA添加到代代相传的遗传物质中。这些病毒一旦侵入人类基因组,它们有时候四处跳跃造成伤害,有时候成为我们基因中的不可缺少的一部分对人体做出有益的帮助。它们有时就会制作自身的新副本,这些副本则被粘贴到基因组的其他位置,这些基因会通过复制,遗传,影响或者改变生命体的进化。经过许多代以后,有的发生变异,失去移动的能力。加州大学的大卫豪斯勒说:“我们的基因组里充斥着这些小病毒的腐烂尸体,这些病毒以我们的基因组为家已经数百万年之久了。”

三,基因传统定义的困惑

人们对遗传了解越多,越发现基因已经逐渐脱离了最原始的初衷,基因已经丧失了最初科学家希望的定义,丧失了其明确的物质基础,而且其越来越无法给予明确的空间与功能定义,这需要我们重新认识基因,并尽力给出其他定义。

传统认为基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。

一个基因要有正常的生理机能,它的几个正常组成部分一定要位于相继邻接的位置上,也就是说核苷酸要排成一定的次序,才能决定一种蛋白质的分子结构。假使几个正常组成部分分处于两个染色体上,理论上就是核苷酸的种类和排列改变了,这样就失去正常的生理机能。所以,基因不仅是一个遗传物质在上下代之间传递的基本单位,也是一个功能上的独立单位。

当我们对现代生物学不是了解太多的时候,科学家曾经把基因定义为三个特征,既自我复制,突变并保留突变,功能单位(表达蛋白质)。后来随着DNA分子遗传学的发展,基因又被定义为连续的,分立的,有功能的核苷酸片段。后来遇到了调节基因,含有内含子的断裂基因,能够重复表达的基因片段。这些都导致基因的定义越来越使人迷惑。

含有为肽链编码的结构基因的DNA序列不是连续的,而是由不编码的内含子与外显子交替混合的,在细胞核内当mRNA转录的时候,要经过剪接,去除内含子,将有用的外显子连接起来,然后两端加上帽子,才转移出细胞核在核糖体合成蛋白质。在DNA序列中有些是不编码蛋白质的调节基因,负责编码基因的调控,在编码区的前端有启动子,在编码区的后端有终止子,有的调控序列在启动子周围,而有的调控序列与编码区的距离有几千到上万个碱基的距离,有的调控基因可以控制多个基因的转录,这说明基因是不连续的。

一些DNA序列有不同程度的重叠,就是说一段核苷酸序列可以重复的被不同基因使用,但这些重叠的基因具有不同的读码框架。不同的DNA序列重新组装成一个基因的组装基因,以及在一个基因中的内含子中,包含着另一个基因的套装基因,这些说明基因不是分立的,独立的。有一些DNA序列可以移动,从而影响基因的表达,这说明基因是不固定的。

在DNA序列中,能够编码的基因只占有不到2%的比例,哪些通常被认为是假基因及垃圾基因的基因现在也被重新重视。科学家已经宣布“垃圾DNA”是被误解的,相反这些基因是相当活跃的,“垃圾DNA”里藏着惊人的秘密。它们拥有庞大的遗传开关,复杂控制及调节遗传,这些“垃圾DNA”也能控制器官及组织发育。

基因是含有病毒及其他生物基因的,基因不是固定的片段是可以移动的,也可以修饰逆转,基因加上甲基后的甲基化能够改变基因的遗传及表达状态。基因是不连续的,基因序列有不被表达的内含子。能够重叠,组装的,而不是连续的。在庞大的DNA结构中存在着庞大的控制面板。这打破了人们认为的基因是生物体本身产物,以及基因是明确DNA序列的概念。

在编码蛋白质的基因中,细胞核内信使mRNA剪辑不同,就会形成不同的转录mRNA,最终形成不同的蛋白质。有些信使mRNA片段在转移出细胞核后,也能够继续被剪辑。mRNA在核糖体表达出来的肽链后还要经过不同编辑之后,就会形成不同的肽链,这也会形成不同的蛋白质,同一肽链结构不同也会形成不同性质的蛋白质。有时候,核糖体会把两条不同的信使翻译成疑条肽链。不同基因的外显子被连接起来,也会形成一条新的信使mRNA。有些蛋白质并不是一条肽链组成,而是由两条以上的肽链组成。这些都打破了基因与蛋白质的一对一的关系。形成核糖体的RNA是在核仁中形成的,这说明核仁担负着比传统认识更强大的功能。

基因与蛋白质之间不仅仅是复杂的多对多的关系,而是有基因及DNA外的其他因素(酶,激素等)共同参与的基因表达,甚至小RNA分子都起到调控的作用,而且南京大学张辰宇的实验证明,植物的微小RNA可以通过日常食物摄取的方式进入人体内,它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能,进而发挥生物学作用。很多案例证明不仅小RNA分子能够遗传,而且饮食是能够改变人的基因。

四,基因是功能分配的结果

在生命起源及生命运作中其就会承担不同的分工。而DNA正是生物进化中细胞有机物质分工合作后承担的角色。

从生物进化历史角度讲,DNA,蛋白质等有机物只是生物进化过程中不同的分工合作。

现代研究认为RNA是生物生物进化过程中首先出现的,DNA只是进化后的产物,很多病毒只以RNA作为其唯一的遗传讯息载体。RNA世界包括RNA,RNA酶,RNA逆转录,及RNA与蛋白质组成核糖体,RNA核糖蛋白颗粒,小RNA分子等。这些RNA世界的功能涉及到了生命中的各个部分,它们为生命的开始形成奠定了初步的基础。即使一开始生命是初级的,RNA分子链是长或者短的,但是几十亿年前生命还没有形成的时候,RNA或许是断续的,RNA或许有一个前身,但是生命不仅仅是DNA及它的前身RNA世界,所有有机物质都具有各自的角色,正如蛋白质能够把自己信息复制其他蛋白质,没有蛋白质,没有其他物质,生命将一样无法体现。

作者在《生命藏在量子中》生命起源于RNA与蛋白前体的理论已经获得验证

五,细胞环境与DNA双重遗传细胞环境与DNA的双重遗传:蛋白质在生物体,细胞中扮演着重要角色,传统认为基因DNA才是生物遗传的核心,但是在遗传学领域,表观遗传学越来越受到重视,因为很多证据证明,动物可以不通过基因的转变就能够遗传性状。那么在遗传领域除了基因,我们必须开拓其他思路,考察生命体的真正本质。而且我们也要重新审视,基因DNA遗传物质核小体组蛋白与非组蛋白在基因遗传信息中的作用。寻找生命真正的核心密码信息传播方式。目前看有几个证据证明非核物质的遗传记忆特征:1.蛋白质等大有机分子的自组性。2.蛋白质朊病毒的感染性。.蛋白质决定神经细胞的记忆性。4.细胞质决定胚胎细胞增长特性。5.克隆证据表明细胞质有遗传特性。6.在生物界遗传主体DNA与组蛋白严密配合,首先构成核小体,然后再构成染色体主体。说明组蛋白的重要性,不仅仅是记忆体的配角(详见《生命藏在量子中》第五章核小体部分)。

书中部分截图表观跨代遗传(下面是验证)

年7月17日如图文章报道:德国生物学家马克斯-普朗克等人通过对果蝇组蛋白HK27me的研究表明,母亲可以把她的表观遗传标记传给后代,表观遗传标记对胚胎自身发育具有重要作用!验证了作者书里的科学研究!书里截图来源于一章专门论述DNA之外其他遗传因素的文章,其中核心就是母体卵细胞对遗传的作用。

非DNA卵细胞质在胚胎学中的影响:从分子胚胎发育过程中的基因表达及其调控从分子胚胎学的观点看来,发育问题可以大致表述为:卵子发生和成熟过程中,发育信息如何储存在卵的结构内;受精后卵细胞又如何通过核质之间、分裂球之间,以及胚胎不同部位之间的相互作用,使基因按一定的时、空秩序选择性地表达,从而控制专一蛋白质的合成和装配,实现细胞的分化和个体的发育。细胞胚胎学说明,细胞质中的结构物质比如蛋白质,生长因子,激素,等在生物遗传中同样对细胞具有决定性的作用。

非核DNA物质与在遗传中的作用:在卵细胞受精后加入RNA合成的抑制剂不会影响蛋白质合成,这表明合成蛋白质的mRNA是卵母细胞带来的,这些由卵母细胞带来的信息分子称为母体信息。形态分子基础表明,非核物质,蛋白质,核糖体含有信息,能够自我组装。

蛋白质在胚胎发育过程中的出现和活动,同胚胎的形态发生运动和细胞形态分化有密切关系。细胞表面担负着细胞间识别、信息传递、物质交换以及运动等重要功能。两栖类原肠胚各胚层的细胞之间表现出的选择亲和性。在胚胎发育中,细胞间识别的分子基础还不甚清楚,但有证据提示可能同细胞表面糖蛋白大分子有密切关系。从鸡胚视网膜细胞表面已分离出的一种具有组织专一性的细胞凝聚因子,是分子量为的糖蛋白。

胚胎细胞间存在能容许分子量从~之间的小分子通过的间隙连结,这些连结在发育过程中的出现和改变与发育信息传递的关系,也是受到注意的问题。

发现胚胎发育延迟机制,修复部分先天缺陷:英国伦敦国王大学的研究人员发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文称,他们发现了一种称为“发育延迟”的新机制,通过这一机制,胚胎发育过程中的器官能够在其发育出现异常时进行自我修正,从而避免先天缺陷。

  从受精卵发育成胚胎的过程,即胚胎形成过程十分复杂,很容易出错,这些错误会导致先天缺陷,如先天畸形、智力低下、聋哑等,其比率大致在%到5%之间。为研究如何避免这类先天缺陷,研究人员对小鼠胚胎形成过程中牙齿的发育过程进行了观察研究。他们在小鼠臼齿发育过程中造成Barx1基因突变,从而使该基因功能丧失,结果发现,Barx1基因功能的丧失并没有导致小鼠臼齿异常,而是使得臼齿出现了24小时的发育延迟。进一步研究发现,这种延迟是由BMP信号通路减少造成。在延迟期间,BMP活动会稳步提升,最后达到正常水平之上,从而使臼齿的后续发育提速,最终赶上胚胎其他器官的发育水平。

研究人员认为,发育延迟可能是一种普遍机制,这种修正细胞信号错误的自发机制,可使处于胚胎发育过程中的组织和器官能够自我修复信号交互中的任何微小错误,从而避免发育异常。

这也说明了除了DNA基因之外,还有细胞集体环境中的其他信息对于遗传起到非常重要的作用。

细胞质对细胞核的影响:除核内基因的控制外,胞质对性细胞的分化亦起重要作用,卵质本身的活动还表现自主的时间程序,虽然其分子机制还不清楚。如双翅目昆虫的受精卵后端有一部分称为极质,极质中含有膜包起的颗粒状物质,称为极粒,当核进入极质后,极粒围绕在核周围,诱导极细胞分化为生殖细胞,因此,生殖细胞的分化决定于细胞质中的极质。

细胞卵分裂时,细胞核内的物质,包括基因组都平均地分配到子细胞内,所以子细胞内的遗传物质是相同的。但卵内细胞质各区域的组分并不相同。卵裂使不同的胞质组分分割进入各卵裂细胞,这些特殊细胞质组分称为细胞质决定子。细胞质决定子在卵母细胞中已然形成,受精卵在数次卵裂中,决定子一次次地重新改组、分配。卵裂后,决定子的位置固定下来,并分配到不同的细胞中,影响着细胞分化。

细胞质不仅在细胞分化中具有重要作用,在成熟个体的组织中,细胞质对细胞核仍然具有影响。其参考如下:

1.许多实验表明细胞质能够影响细胞核的基因表达。鸡的红细胞是终端分化细胞,它的细胞核是高度凝集的,不合成RNA或DNA。当与培养的人Hela细胞(去分化的癌细胞)融合后,核的体积增大20倍,染色质松散,出现RNA和DNA合成,鸡红细胞核的重新激活是由于Hela细胞的细胞质调节的结果。

2.细胞质对基因表达具有调节能力。DeRobertis和Gurdon()把培养的爪蟾肾细胞核注入蝾螈的卵母细胞内,分析蛋白质合成情况,他们发现,原来在肾细胞中表达的基因,此时不表达,而原来不表达的基因,这时却被激活。说明卵母细胞质中含有某些成分,这些成分控制基因表达的开关,对某些基因能激活,而对另外一些基因起抑制作用。

除了这些实验胚胎学的早期研究已注意到卵质内可能存在基因调控物质,如双翅目昆虫卵的极质决定生殖细胞的发育;马副蛔虫植物极卵质使染色质不发生消减,都是著名的例子。

中国科学家对鱼克隆的实验:年春,中国科学院武汉水生生物研究所的科学家,用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养,经过85天59代连续传代培养后,用直径10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出细胞核。与此同时,除去鲫鱼卵细胞的核,让卵细胞留出空间,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内。得到了囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了。在个这种换核卵细胞中,只有两个孵化出了鱼苗,而最终只有一条幼鱼渡过难关,经过80多天培养后长成8厘米长的鲫鱼。这实际上是由换核卵产生的,因此也是克隆鱼。

既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼,异种鱼换核能否得到新的杂种鱼呢?科学家设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核。鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无事,并完成了发育的过程,最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”。这种鱼有“胡须”,生长快,完全像鲤鱼,但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相同。

这说明:鲫鱼卵细胞在去除遗传物质染色体DNA以后,也遗传了鲫鱼的特征形状。而这些遗传特征不仅仅是依靠了DNA,而且还依靠了卵细胞里面细胞质及环境信息。成长的个体继承了鲤鱼与鲫鱼的双重遗传特征。

六,重新定义基因与遗传

DNA基因是生物长期进化过程中分工合作的结果,在生物信息遗传中发挥重要作用,但不是全部。我们可以把基因看作是基于生物体秩序多层级信息的流程,而DNA只是其中重要的部分。

(备注,关于基因重新定义问题,希望更多朋友参与,胚胎发育学如果有问题其联系作纠正)

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