101004-生物纯杂相对论.pptVIP

101005 生物个体“纯”、“杂”的相对论 南京农业大学 王林云 wly386wly@yeah.net 一个哲学和生命科学的根本性问题 我是谁？* * 引自古希腊哲学家苏格拉底（Sokrates，公元前469年—前399年）。 祖父、父亲、儿子，………… 子又生孙，孙又生子，一代又一代，子子孙孙无穷尽也。 我们从那里来？又到那里去？ 1 人类对地球生物多样性的认识和分类 地球上的生物经过十多亿年的演变，出现了生物多样性。化石记录表明，约在14亿年前出现了结构类似于单细胞的最初的真核细胞。迄今为止，科学家在地球上已经发现和命名的生物大约有200万种，估计还有500万种至3000万种未被命名[1]。 为了认识生物多样性，1753年，瑞典植物分类学家林纳（Linnaeus，1707-1778）首先提出了“双名法”，把生物分为界、门、纲、目、科、属、种七个大类，而把物种（species）作为这七个大类中的基本单元，使每一种生物有一个分类名称和生物定位。这样，使人们对生物多样性有一个基本的认识。 生殖隔离 物种是指形态、结构、功能、发育特征和生态分布基本相同的一群生物。 物种之间的区别是以“生殖隔离”（reproductive isolation）为原则的。 即物种A与物种B之间不能自然交配繁殖后代，或即使能产生后代也不能繁殖（如马和驴杂交产生的骡）。 2 同一物种内，生物个体种质“纯”与“杂”的相对性 在同一个物种内，某一个体是“纯种”？还是“杂种”，人们的认识过去一直是很模糊的。 达尔文认为：“物种不是被独立创造出来，而是和变种一样，是从其他物种传下来的”[2] 这里可见，当时的达尔文把“物种”看作是与“变种”不一样的东西，物种是与变种（杂种）相对应的“纯种”。 有一些遗传学家认为，一个生物体是纯合（homozygous）还是杂合（heterozygous）是以等位基因来决定的。当一个生物体带有一对完全相同的等位基因时，则该生物体就该基因而言是纯合的或可称为纯种(true-breeding),反之，如果一对等位基因不相同，则该生物体是杂合的或可称为杂种（hybrid）[3] 两个生物体之间，在所有等位基因与复等位基因之间完全相同，几乎是不可能的 一个群体中，一对同源染色体的同一基因座上有2个以上等位基因，称为复等位基因（multiple gene）。复等位基因的存在，正是生物多态性（polymorphism）在遗传上的直接原因。因为地球上同一物种内的生物群体均有多个等位基因和多个复位基因。 例如，人有23对染色体，约8万多个基因[4] ，其中位于6号染色体上的人白细胞抗原（HLA）最多可拥有6个位点，12个等位基因，而目前发现，在人类中该等位基因的类型至少有1800多种， 因此。两个生物体之间，在所有等位基因与复等位基因之间完全相同，几乎是不可能的，即使是同胞胎的动物或同卵双胎动物。多代近亲繁殖可以使生物之间的相似程度增加，但几乎不可能完全一致。过分的近亲繁殖则出现死亡。 “核苷酸序列” 上述关于纯种的概念还是指“等位基因”，而不是“核苷酸序列”，（分子遗传学家认为，基因是一种“核苷酸序列”，但在染色体上的核苷酸序列并不都是基因组），如果把这一概念扩大到“核苷酸序列”，则我们要在地球上找出两个在“核苷酸序列”上完全相同的人或动物个体几乎是不可能的。 根据现有的研究资料，人的基因组大约有30亿对硷基。虽然世界上不同的人的基因组至少有99.99%的硷基对是相同的，但就是剩下的0.01%（约30万对）决定了我们的身高、肤色等方面的差异，以及是否易得某些疾病[5] 一个生物是纯种或是杂种，也需要有一个参照生物体。 A. 爱恩斯坦（Albert Einstein）在谈到物理现象时，提出一个重要概念，即，事件在空间中的位置的每一种描述，都要有一个参照物体（刚体）。这是物理学上“相对论”的最基本的概念。他举了一个例子，当一个石块从运动着的火车车厢窗口松手丢下时，石块相对于车箱来说是走来一条直线，而对于地面（路基）则是走了一条抛物线[6]。 生物物种内部的“纯”、“杂”关系也有类似情况。一个生物是纯种或是杂种，也需要有一个参照生物体。生物个体B是否是纯种，必须有一个同物种（或品种）的纯种个体A作为参照生物体。当B的DNA中单核苷酸序列与A的DNA中单核苷酸序列完全相同时，我们可以说，它与A是同一物种（或品种）的纯种。 地球上没有两个人是完全相同的 根据这一现象，我们可以说，地球上的每个人和动物都是杂合体，或可称为“杂种”（当然，这种“杂种”的概念和品种间的“纯、杂”有所区别）， 我们也可以说，地球上没有两个人是完全相同的，没有两头猪是完全相同的。 杂合体之间的杂交 同一物种内两个生物体之间的交配可视为“杂交”，我称之为“杂合