“在贫瘠土地长出来的大树更能抵御风沙和雪雨”的生物学解释
| 02月 24th, 2007 | by zhongtiannongmin |
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好几位表达了对这句话的欣赏,谢谢,我也很喜欢.同时有位给我留言探讨其生物学基础::)
当然,简单的回答是,这句话显然也符合生物学原则,从科学上讲没有问题.
tinalxj 发表于：2007-02-24 11:47:20 回复
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我在您的文章里读到这句话，我很喜欢：“在贫瘠土地长出来的大树更能抵御风沙和雪雨。”
呵呵，请教一个生物问题：抗性基因存在植物体内本身，假如我们在植物体内转入了这个抗性基因，即使没有如此环境的刺激，它也能“更抵御风沙和雪雨”吗？
环境和基因两个因素的关系到底是什么样的呢？
我总感觉基因好像会随着环境发生变化，尤其植物，因为适应性很强，基因就更不可能一成不变。谢谢老师指点。
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我在您的文章里读到这句话，我很喜欢：“在贫瘠土地长出来的大树更能抵御风沙和雪雨。”
呵呵，请教一个生物问题：抗性基因存在植物体内本身，假如我们在植物体内转入了这个抗性基因，即使没有如此环境的刺激，它也能“更抵御风沙和雪雨”吗？
环境和基因两个因素的关系到底是什么样的呢？
我总感觉基因好像会随着环境发生变化，尤其植物，因为适应性很强，基因就更不可能一成不变。谢谢老师指点。
没有环境的刺激(没有风沙雪雨)就会自然长的很好,但突然遇到逆境的时候是否能抵御则很难说.如果有这个(些)基因并能正常表达则能,如果没有或有而不表达则不能.但如果一直处于顺境中前者的可能性不大.所谓温室的花儿更难经受风霜也是一个道理.
学过分子生物学的都知道,基因本身的序列是很难发生改变的(复制过程中突变的频率相当低,这个数字至少有9个数量级),也就是说不同的个体甚至物种之间的基因保守性相当强(人和大猩猩之间的序列差异只有1%),也就是说基因不会轻易随环境改变而改变,那为什么不同个体千差万别呢,这与基因表达有关.我们每个人身上都有原癌基因,但最终经受癌症困扰的毕竟只有少数,也就是说这些基因在人身上表达的概率是比较低的.
生物体内的基因我们可以简单的分为两类,一是组成型表达的基因(任何条件环境下都起作用),一类是诱导型表达(需要特定条件诱导才起作用).这其实也符合经济学的节约原则.如果所以基因不管有用还是没有用,都一起表达,不但回搞乱彼此之间的网络调节关系,而且是极大的浪费.因此生物体本身是聪明的,他们只让那些必须的基因表达,而其他基因则作好准备,在需要的时候就出来冲锋陷阵.
所以目前转基因的另外一个研究热点就是,让目的基因诱导表达,比如转一个抗性基因,如果环境正常这个基因就不表达,如果出现异常就自动表达来抵御逆境.或者在特定部位表达,如果虫子只喜欢吃果实,那就让基因在果实里特异表达所以你的疑问的答案是,只要转入了适当的抗性基因,即使没有环境的诱导,当然也比一般的”更抵御风沙和雪雨”.
那回过头来,为什么”在贫瘠土地长出来的大树更能抵御风沙和雪雨”,这涉及到另外一个生物学问题,选择.各个物种都是从起祖先物种进化而来的,比如人是从猴子进化而来,玉米是从大刍草进化而来,水稻是从野生稻进化而来,在进化的选择过程中,都会经历一个瓶颈(bottleneck),很多在那个选择的时候被认为没有用的基因就会丢掉(详细的可以参考上2篇关于进化的文章),而这些基因可能对特定性状起作用.比如如果我们一直在高水肥条件下进行育种选择,那么抗逆境的基因的富集(包括排列组合)就会降低,而相反在逆境下,这些基因就会富集.这也是抵御风沙和雪雨的分子生物学原因.