25.生命演化探索（3 / 3）

呢？

“由于参与有性生殖过程的基因在生物体内就有保守性，可以想象，如果交换的基因片段不相等，就会导致一场灾难。一个比较常见的例子，就是染色体易位，非同源染色体的片段重新排列组合，交换后会使染色体的长度发生改变，这个过程可能导致胎儿的染色体丢失，甚至导致流产等多种异常情况。这在诺姆人类两个大陆联姻中曾经发生过的事，而且因此建立了国际法，两地联姻必须采取节育措施。

“染色体的超微结构显示染色体是由直径仅100埃（Å，1埃=0.1纳米）的DNA-组蛋白高度螺旋化的纤维所组成。每一条染色单体可看作一条双螺旋的DNA分子。有丝分裂间期时，DNA解螺旋而形成无限伸展的细丝，此时不易为染料所着色，光镜下呈无定形物质，称之为染色质。有丝分裂时DNA高度螺旋化而呈现特定的形态，此时易被碱性染料着色，称之为常染色体。

“染色体的主要化学成份是脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质构成，染色体上的蛋白质有两类：一类是低分子量的碱性蛋白质即组蛋白（histones），另一类是酸性蛋白质，即非组蛋白蛋白质（non-histone proteins）。非组蛋白蛋白质的种类和含量不十分恒定，而组蛋白的种类和含量都很恒定，其含量大致与DNA相等。

“纤丝的结构单位是核小体，它是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两个分子构成的扁球状8聚体。我们知道，DNA分子具有典型的双螺旋结，一个DNA分子就像是一条长长的双螺旋的纤丝。一条染色体有一个DNA分子。DNA双螺旋依次在每个组蛋白8聚体分子的表面盘绕约1.75圈，其长度相当于140个碱基对。组蛋白8聚体与其表面上盘绕的DNA分子共同构成核小体。在相邻的两个核小体之间，有长约50～60个碱基对的DNA连接线。

“一种蛋白HEI10，一种泛素连接酶，它属于一类被称为ZMM的蛋白。在减数分裂中主要负责调控同源染色体上的基因片段交换。这类蛋白中的多种蛋白各有分工：一些蛋白负责将两条染色体拉近，维持稳定的结构，另一些促进DNA的重组。HEI10蛋白的功能会有所不同。它在染色体上的数量，能影响染色体进行重组的次数，或能控制染色体发生重组的位点。

“在最开始时，HEI10蛋白会把染色体当成一条轨道，在上面随机移动，形成很多小的蛋白聚集体。随着时间流逝，HEI10蛋白移动到同源染色体形成联会复合体的位点。这一结构形成后，染色体之间才会进行交换。HEI10蛋白移动到这个位置会被固定住，随后，越来越多的HEI10蛋白会在同一个地点富集。最终，开始由HEI10蛋白组成的数百个小聚集体，变成了个位数的大聚集体。而在这几个HEI10蛋白最为富集的位点，染色体会发生交叉、重组的现象。细胞的联会复合体区域是染色体进行交换的候选位点，而HEI10蛋白在位点上累积的数量，才会决定基因重组是否发生。

“在不同种的生物中，染色体的数目、形态、大小都不同。在有性繁殖生物中，体细胞内染色体是成双存在的，每一条染色体都有一条和它的形态、大小、功能相同的另一条染色体，其中一条来自母体，一条来自父体。这两种染色体称为“同源染色体”。在形成精子或卵子之前，同源染色体进行配对，然后两条同源染色体分别到两个配子，精子或卵子里去，其中哪一条染色体到哪个配子里去是完全随机的，再通过精卵结合成为受精卵，由受精卵发育成为新个体。这样发育成的新个体，它的染色体数目和它们的亲体是一样的。

“如果是远缘杂交，由于种间差异，染色体的数目、形态大小往往不相同。远缘杂交一般不易结实，即使结实，杂种也通常不育或夭亡，杂种后代分离幅度大，分离世代长且不易稳定。

“基因是自私的也是保守的，这一点保证了生物性状的稳定。DNA作为生命信息的遗传物质，有各种机理保障DNA的稳定。一个碱基的变化，都可能导致生物的终结。

“基因突变和基因变异是两个全完不同的概念，在自然界中，基因重组是生物适应环境下经常出现的，后代出生的时候往往都伴随基因重组，这是大自然的常态。但基因变异的概率是非常小的，目前多数基因变异的具体表达都是疾病

“基因突变的概念包含了定点突变，定点突变会更聚焦的让基因变为所需要的表达。比如刚才张月鹿说到的白兰酋人的肤色只是基因突变。定点突变是碱基的添加、删除、替换。定点突变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征。”

“今天我们交流先到这里吧”鬼宿说，“今天我还要准备科普讲稿，我们将要开发的项目较之宏观移民更不好让人理解，所以，在实施之前必须让诺姆人知道我们在做的工作的可行性和必要性。这几天，我将要将我们在太空试验站所做的工作结合这个项目介绍一下。说明我们的基因到地球去是可行的。这个过程也想听听大家的想法。”