奇妙的基因多樣性

　　基因是生物遺傳密碼的載體。它是DNA（或RNA）有遺傳效應的功能片段，其核苷酸排列順序（堿基序列）代表遺傳信息。每個DNA分子有多個功能片段即多個基因，各自所含4種脫氧核苷酸多有成百上千個，其不同的排列組合，形成基因與生命的多樣性。 

　　每個物種、每個個體都是一個獨特的基因庫?；虻奶匦?，一是能忠實地“復制”自己，以保持生物的基本特征；二是能 “突變”，即結構上發(fā)生堿基對組成或排列順序改變，形成新基因。如此，同一物種內(nèi)基因也會發(fā)生變化，即遺傳變異，這種現(xiàn)象稱為基因多樣性，它既是生物適應環(huán)境及生命進化和物種分化的基礎，又為人類利用生物資源開辟了無量前途。我們現(xiàn)以最常見的小獸——小家鼠為例看看它的奇妙吧。 

　　小家鼠是鼠類中的小個子，體長只有60～90毫米，基因庫卻特別豐富，因而有很強的適應能力。它既能野生又能家棲，

成為地球上分布最廣的“與人伴生種”,凡有人居住的地方都有其蹤跡。其亞種多達數(shù)十個,分布各大洲；我國或有8個，形態(tài)、行為特征及地理分布各異。湖南的是華南亞種，尾較長（約等于體長），通常只棲息在住宅區(qū)。新疆北部亞種尾短（相當于體長2／3），一年3季危害農(nóng)田，冬季大部分進入農(nóng)舍，開春后又遷出；其繁殖力特強，上世紀每數(shù)年暴發(fā)一次。1967年自烏蘇至木壘西10個縣和兵團墾區(qū)，東西長500公里的天山北麓農(nóng)業(yè)帶全線大暴發(fā)，成群逐片嚙食農(nóng)作物，蹧蹋室內(nèi)物品，晝夜不停，僅糧食損失即達15萬噸，相當于該地上年度總產(chǎn)量的五分之一多！

　　小家鼠的基因多樣性既助其竄擾全球，卻也成為人類開發(fā)實驗動物的豐富資源。至今，小家鼠仍是培育成實驗動物品系最多、建立為人類疾病動物模型最豐、總用量最大的物種。到2005年，小鼠近交品系已有3100多個，突變品系有2800多個，封閉群（遠交系）和雜交群品種亦眾多，它們各具特質而有不同用途。

　　近交系是采用兄妹交配或親子交配培育、遺傳上高度純合并穩(wěn)定的純系動物，同品系個體的遺傳位點99%以上純合，實驗結果精確度高，極易重復，世界

各地用同一品系實驗可互比互證。國際上使用最廣的2個品系，一個稱為C₅₇BL系，毛黑色，容易飼養(yǎng)，壽命較長腫瘤發(fā)生率較低，干擾素產(chǎn)量高，補體活性高，它常被認作“標準”近交系，作為自發(fā)和誘導突變的背景品系。另一個稱為C₃H系，毛野生色，對致癌因子敏感，14月齡自發(fā)性肝癌發(fā)生率達85% ，生活在普通條件下乳腺癌發(fā)生率為80%～100%。使用量居第三的是BALB/c系，毛白色，對促性腺激素有超排卵反應，對X線照射極敏感；易患慢性肺炎，常發(fā)生腎上腺癌和肺癌，老齡鼠常患心臟病、動脈硬化癥；其網(wǎng)織內(nèi)皮系統(tǒng)器官重量比值大，對抗原有較好的免疫反應，常用于單克隆抗體和免疫學研究。再如常用的A系，毛亦白色，缺乏補體C5，對抗原注射的免疫應答良好，可作為致癌作用的測試動物。

　　突變系是由自發(fā)或誘發(fā)引起染色體畸變或基因突變而育成的具特殊性狀的品系。小鼠已知突變基因達1000多個，其表型豐富多彩。例如：侏儒癥鼠(dw )，缺乏腦下垂體前葉的生長素和促甲狀腺激素，生長發(fā)育障礙，成年鼠體積只有正常鼠的1/4。肌萎縮癥小鼠(dy)， 2周齡可見后肢拖地，表現(xiàn)進行性肌衰弱和廣泛性肌萎縮。糖尿癥小鼠(db)，3～4周齡時血糖升高，出現(xiàn)肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿、煩渴、多尿等癥狀，最后可因酮尿而死亡。肥胖癥小鼠(ob)，體重可達同窩鼠體重的3倍，無生育力，單純肥胖而不伴有糖尿病。骨骼硬化癥小鼠(op)，骨髓腔消失，骨骼全部硬化并伴有無齒癥。白內(nèi)障小鼠(cat)，10日齡～14周齡時晶狀體混濁或液化。視網(wǎng)膜退化小鼠(rd)，進行性視網(wǎng)膜硬化，有色素沉著及視網(wǎng)膜血管閉鎖萎縮?！@些遺傳缺陷小鼠的病態(tài)表現(xiàn)與人類的相應疾病相似，已被用作這些疾病的病因、發(fā)生機制和治療研究的模型，今已建立數(shù)千個。

　　更奇特的是免疫缺陷小鼠。著名的無胸腺裸小鼠(nu)，全身無毛， T淋巴細胞缺失，發(fā)育遲緩，抵抗力低下，對感染性疾病敏感。其原種抵抗力差、生育力低、壽命短，經(jīng)和其他純系小鼠交配選育，獲得多個性狀改善的近交系和遠交新品種。除首先用于腫瘤學實驗之外，因其與人類原發(fā)性細胞免疫病相似，而各品系免疫反應不同，成為研究人類各種免疫缺陷性疾病的重要模型。免疫學應用裸小鼠，能更有效地研究T細胞、B細胞、NK細胞等免疫活性細胞的功能。功能性T淋巴細胞缺損，乃成為研究病毒、細菌和肺囊蟲、錐蟲等寄生蟲感染機制的極好模型動物。其它如無脾小鼠(AS)，顯性半肢畸形，脾臟完全缺失，已廣泛用于脾臟功能的研究，也是中醫(yī)中藥研究的重要動物模型和研究血吸蟲病的良好實驗材料。

　　十幾年前，我國科學家在四川發(fā)現(xiàn)了先天性C4補體缺損小家鼠，可培育成對愛滋病、紅斑狼瘡等病研究具有極高應用價值的模型動物。此例啟示，自然種群中的蘊藏尤須細心發(fā)掘篩選，若隨便殺滅就失之交臂！

　　基因多樣性既為生物自身生存與發(fā)展，也為人類開發(fā)利用自然資源提供種種機遇，而它就蘊藏在各生態(tài)系統(tǒng)、各物種之內(nèi)，所以，保護各層次生物多樣性關系人類前景，保護物種就是保護人類自己！