遗传和变异--检视DNA

    根据现代细胞和遗传学的研究得知,控制生物性状遗传的主要物质是脱氧核糖核酸(DNA)。 DNA是主要的遗传物质。遗传物质的主要载体是染色体，生命之所以能够?代一代地延续下去，主要是由于遗传物质绵延不断地向后代传递，从而使后代具有与前代同样的性状。

    遗传和变异是生物界存在的生命现象。民间有这么一句话：“种瓜得瓜、种豆得豆”，这句话充分反映了亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。民间还有这么一句话：“一猪生九仔，连母十个样”。这句话形象的描述了亲代与子代之间，子代的个体之间，总是或多或少地存在着差异，这就是变异现象。

    生物的遗传特性，使生物的物种能够保持相对的稳定。生物的变异特性，使生物个体能够产生新的性状，以至形成新的物种。

    如果把这个规律用到赛鸽方面，将有助于我们更好地掌握赛鸽的特性，好在育种、比赛方面，我们对自己的赛鸽了如指掌。

    遗传的物质基础，生物的遗传和变异也是这样。根据现代细胞和遗传学的研究得知，控制生物性状遗传的主要物质是脱氧核糖核酸(DNA)。 DNA是主要的遗传物质，遗传物质的主要载体是染色体，生命之所以能够一代一代地延续下去，主要是由于遗传物质绵延不断地向后代传递，从而使后代具有与前代同样的性状。通过对受精过程的细胞有丝分裂、减数分裂的研究，了解到染色体在生物的传宗接代过程中能够保持一定的稳定性和连续性。因此，认为染色体在遗传上起着主要作用，通过对染色体化学成分的分析，得以知道染色体主要是DNA和蛋白质组成的，其中的DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的DNA大部分在染色体上，所以说，遗传物质的主要载体是染色体。除了细胞核中的染色体上含有遗传物质以外，细胞质中也有遗传物质。受细胞核内遗传物质控制的遗传现象，叫做细胞核遗传；受细胞质内遗传物质控制的遗传现象叫做细胞质遗传。

　　由此可见，生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。

    DNA是遗传物质的证据，做为遗传物质，必须具有这样的特点：

    1．分子结构具有相对的稳定性。
    2．能够自我复制，使前后代保持一定的连续性。
    3．能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。
　  4．能够产生可遗传的变异。

    目前，科学上积累了许多关于DNA是遗传物质的证据，噬菌体侵染细菌的实验就是有力的证据之一。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。它的头、尾的外部都由蛋白质组成的外壳(头膜和尾鞘)，头的内部含有DNA。噬菌体侵染细菌的过程可以分为以下五个步骤：

    1．噬菌体用尾部的末端(基片、尾丝)吸附在细菌的表面。

　  2．噬菌体通过尾轴把DNA全部注入到细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳则留在细胞的外面，不起作用。

　  3．噬菌体的DNA在细菌体内，利用细菌的化学成分合成出噬菌体自身的DNA和蛋白质。

　  4．新合成的DNA与蛋白质外壳，组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。

　  5．子代噬菌体由子细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌，这些子代噬菌体在大小，形状等方面，都保持着原来亲代噬菌体的特点。

    因此可见，噬菌体的各种性状是通过DNA传递后代的，这种情况证明了DNA是遗传物质。DNA的结构和复制，DNA是遗传物质，通过它能够使上一代的性状在下一代表现出来。DNA能起遗传作用，这与它的分子结构是有密切关系的。DNA的结构，于1953年汉林和克里克提出了知名的DNA双螺旋模型，为合理地解释遗传物质的各种功能奠定了基础。DNA的化学组成，DNA又称脱氧核糖核酸，它是一种高分子化合物，组成它的基本单位是脱氧核苷酸。每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成的。组成脱氧核苷酸的含氮碱基有4种，它们是腺嘌呤(A)、鸟嘌吟(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。脱氧核糖核苷酸分别称为腺嘌吟脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸，胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。很多个脱氧核苷酸聚合成为脱氧核苷酸链。DNA的双螺旋结构，DNA不仅具有一定的化学组成，还具有特殊的空间结构，也就是具有规则的双螺旋结构。这一结构的主要特点是： 1．DNA分子是由两条平行的脱氧核苷酸长键盘旋而成。 2．DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧 3．两条链上的碱基通过氧键连结起来，形成碱基对。碱基对的组成有一定的规律，这就是嘌呤与嘧啶配对(嘌呤之间或嘧啶之间不能配对)，而且腺嘌呤(A)一定与脑腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对。例如，一条链上其一碱基是A，则另一条链上与它配对的碱基必定是T，一条链上某一碱基是C，则另一条链上与它配对的碱基必定是G。反过来说，与碱基之间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。DNA分子的碱基互补配对情况图解如下：从DNA的分子结构中，可以明显地看出：两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。组成DNA分子的碱基虽然只有4种，而且这种碱基的配对方式只有2种(即A与T配对、C与G配对)，但是，由于碱基对具有多种不同的排列顺序，因而就构成了DNA分子的多样性。例如，一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个4种不同的碱基，它们的可能排列方式就是一个非常巨大的数字。实际上，每条多核酸链中的碱基不只有100个，而是成千上万个，它们的排列方式几乎是无限的。正因为每个特定的DNA分子都具有其特定的碱基排列顺序，所以这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子的特异性。DNA的复制，是生物具有遗传现象，是与遗传物质DNA分子的复制有关系的。DNA分子的复制是指以亲代鸽DNA分子为模板来合成子代鸽DNA的过程。体细胞的DNA分子的复制是在有丝分裂周期进行的。DNA分子的复制过程是边解旋边复制的。首先，DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋苷的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫做解旋。

　　然后，以解开的每段链(母链)为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料，合成出与母链互补的子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链不断地延伸，同时母系子链与其对应的母链互相盘绕成螺旋结构，形成一个新的DNA分子。这样，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。可见，DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件，从DNA分子的复制过程可以看出，DNA分子的独特的双螺旋结构为复制DNA提供了精确的模板；它的碱基互补配对能力保证了复制能够准确无误地完成。复制出的子代DNA分子，通过细胞有丝分裂分配到子细胞中。同理，在鸽子的生殖细胞中也要进行DNA分子的复制，并且复制过程是在减数分裂第一次分裂前的间歇期完成的。正是由于DNA分子的这一复制过程，才不断使亲代鸽的遗传信息(优点与缺点)传递给子代鸽，从而使前后代保持了一定的连续性。为什么常会听到广大鸽友说这窝子鸽与其父母很像，或是这羽母鸽与其父亲鸽一样，再者，到朋友家看鸽，当朋友抓鸽给他看时，会出现这种情况，看完几羽鸽之后，当朋友再抓一羽鸽让他们看后，他们便对朋友说你这羽鸽子我已经看过了，请再抓别的鸽给我看，于是，朋友手捧一羽鸽走出鸽舍，他们手捧两羽鸽，发现两羽鸽长得十分相像，如果不是两羽鸽放在一起，经过一番比较，很难分清，当看完这一羽，再看完那一羽，很少能有人不弄错，不因为别的，就是因为这两羽鸽有着十分密切的亲缘关系，就是因其父母鸽把各自的DNA分子复制出一份，传给了自己的子代鸽的缘故。

    做为21世纪的赛鸽手，我们就更应该多了解一些有关信鸽的知识，以便促使我们将来更好地科学养鸽。尤其是遗传学，它可以帮助我们在信鸽的育种方面提供很多科学依据，更能体现养鸽的科学性。