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绿巨人
近来,《超凡蜘蛛侠2》、《X战警:逆转未来》等科幻电影陆续登场,片中的超级英雄们都能施展出种种令人眼花缭乱的超能力,究其源头,都是因为"基因变异"。那么,基因变异到底是怎么回事?我们这些普通人,是不是也能通过基因变异,获得那些炫目神奇的超能力呢?
撰文/周媛媛
近年来,已有一大批自漫画改编的科幻电影在我国上映,如《蜘蛛侠》系列、《美国队长》系列、《X战警》系列、《金刚狼》系列、《复仇者联盟》(包括最近才上映的《超凡蜘蛛侠2》、《X战警:逆转未来》)等,这些银幕英雄们拥有着各式各样的超能力,确实非常吸引大家的眼球。可以想象一下,当"暴风雪"遇上"霹雳火","镭射眼"决战"美国队长","金刚狼"对抗"绿巨人",各种超能力齐齐亮相之时,场面一定无比火爆。
那么,究竟是什么决定了这些超能力的出现,又是什么导致了常人与超级英雄的不同呢?
在《X战警:逆转未来》中,我们不难找出答案。在片中,特斯拉克博士通过对"魔形女"瑞雯的研究,找到了变种人具有特异超能力的关键基因,据此研制出了拥有各种不同超能力的战斗机器人"哨兵",来制约和消灭变种人。
没错,就是基因决定了你、我和任何人之间的相同与不同,无论是身高、体重、相貌还是各种能力,都是这样。
那么,基因究竟是什么,它为什么那么神奇呢?

孟加拉虎

孟加拉白虎是孟加拉虎的变种
基因是什么?
基因是所有生物体遗传信息的载体,它掌控着生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象,可以说是生命的操纵者和调控者。基因的本质是有遗传效应的DNA※1片段。通俗来讲,基因就是一整条DNA链当中的一个片段。但这并不意味着随随便便截取一段DNA就可以称为基因,因为能被称为基因的DNA片段,必须能够在生物体内行使一定的功能。虽然DNA只含有4种碱基 (A、C、G、T),但在不同的生物中,它们的排列方式迥然不同,这就导致了自然界中生物的多样性。
众所周知,人类与黑猩猩是近亲,但没人会将二者混为一谈。不过,科学家们研究发现,无论是基因数、基因结构与功能、染色体与基因组构造、细胞种类还是神经解剖学的关系,人类与大约600万年前才开始分源发展的黑猩猩都几乎完全一样。人类基因组有30亿个碱基对,包含约3万个基因,而黑猩猩基因组的DNA序列与人的相似性竟高达令人惊叹的99%。更让人惊奇的是,人类不同种族、不同个体间基因组序列的99.9%※2都是相同的,而正因为有着1/1000的差别,才最终造就了不同的你、我、他。
如何"变"超人?
基因有两个特点,一是能忠实地复制自己,将遗传信息从亲代传递给子代,从而保证了遗传信息的连续性,维持了生物的基本特征,人们常说的"种瓜得瓜,种豆得豆"就是最好的体现。二是基因能够"突变",发生可遗传的变异。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定条件下,基因的分子结构也会发生改变,即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生改变,从而导致遗传信息的改变,进而在生物个体上呈现出不同,这就是"基因突变"。
在《X战警》中,变种人自身的基因发生了突变,由此才赋予了他们超凡的能力。从科学角度看,他们的基因突变最有可能发生在生殖细胞上,也就是说,这个突变早在精子、卵子时期就已经发生了,这样才会使他们在出生后即已具有超能力。一般来说,在生物个体发育的过程中,基因突变发生的时期越迟,在生物体表现突变的部分就越少,到了成体时期,绝大部分发生在体细胞的基因突变已经没有表型效应了。比如,我们大家常吃的西红柿,如果在它种子发芽的早期发生了基因突变,那么整株的西红柿都有可能变得与众不同;如果基因突变只发生在花芽分化时,那么,将来可能只有一个西红柿会表现出变异。
基因突变在自然界中是普遍存在的,无论是低等的藻类、海葵、水母,高等的两栖、爬行类动物,还是更为复杂的灵长类动物,都可能发生基因突变。基因突变能够产生一些新基因,是生物变异的根本来源和生物进化的动力,对物种的形成有着重要意义。比如孟加拉白虎(英文名:Bengal White Tiger),就是孟加拉虎的一个变种。由于基因突变,孟加拉虎原本橙黄色底黑色条纹的毛发转变成了白底黑纹。
那么,这是不是意味着我们可能在某个早晨醒来后,突然发现自己由于基因突变,已经成了拥有某种超能力的超级英雄?或者,现实社会也跟电影中描述的一样,在我们身边,其实到处都是低调隐蔽的变种人呢?
对于这两个问题,答案都是否定的。
原来,在自然状态下,基因突变在个体中并不常见,突变的频率非常低。据估计,在高等生物中,大约每10万~1亿个生殖细胞中,才会有1个生殖细胞发生基因突变,突变率是10-5~10-8。顺便说一句,不同生物的基因突变率不相同,同一种生物的不同基因,其突变率也不相同。
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