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(yīng)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(gè)DNA分子有多個(gè)功能片段即多個(gè)基因，各自所含4種脫氧核苷酸多有成百上千個(gè)，其不同的排列組合，形成基因與生命的多樣性。 

　　每個(gè)物種、每個(gè)個(gè)體都是一個(gè)獨(dú)特的基因庫(kù)?；虻奶匦?，一是能忠實(shí)地“復(fù)制”自己，以保持生物的基本特征；二是能 “突變”，即結(jié)構(gòu)上發(fā)生堿基對(duì)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(huì)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(yīng)環(huán)境及生命進(jìn)化和物種分化的基礎(chǔ)，又為人類利用生物資源開(kāi)辟了無(wú)量前途。我們現(xiàn)以最常見(jiàn)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(gè)子，體長(zhǎng)只有60～90毫米，基因庫(kù)卻特別豐富，因而有很強(qiáng)的適應(yīng)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(dá)數(shù)十個(gè),分布各大洲；我國(guó)或有8個(gè)，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(zhǎng)（約等于體長(zhǎng)），通常只棲息在住宅區(qū)。新疆北部亞種尾短（相當(dāng)于體長(zhǎng)2／3），一年3季危害農(nóng)田，冬季大部分進(jìn)入農(nóng)舍，開(kāi)春后又遷出；其繁殖力特強(qiáng)，上世紀(jì)每數(shù)年暴發(fā)一次。1967年自烏蘇至木壘西10個(gè)縣和兵團(tuán)墾區(qū)，東西長(zhǎng)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(dá)15萬(wàn)噸，相當(dāng)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(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的豐富資源。至今，小家鼠仍是培育成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系最多、建立為人類疾病動(dòng)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(gè)，突變品系有2800多個(gè)，封閉群（遠(yuǎn)交系）和雜交群品種亦眾多，它們各具特質(zhì)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(dòng)物，同品系個(gè)體的遺傳位點(diǎn)99%以上純合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確度高，極易重復(fù)，世界

各地用同一品系實(shí)驗(yàn)可互比互證。國(guó)際上使用最廣的2個(gè)品系，一個(gè)稱為C₅₇BL系，毛黑色，容易飼養(yǎng)，壽命較長(zhǎng)腫瘤發(fā)生率較低，干擾素產(chǎn)量高，補(bǔ)體活性高，它常被認(rèn)作“標(biāo)準(zhǔn)”近交系，作為自發(fā)和誘導(dǎo)突變的背景品系。另一個(gè)稱為C₃H系，毛野生色，對(duì)致癌因子敏感，14月齡自發(fā)性肝癌發(fā)生率達(dá)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(duì)促性腺激素有超排卵反應(yīng)，對(duì)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?；夹呐K病、動(dòng)脈硬化癥；其網(wǎng)織內(nèi)皮系統(tǒng)器官重量比值大，對(duì)抗原有較好的免疫反應(yīng)，常用于單克隆抗體和免疫學(xué)研究。再如常用的A系，毛亦白色，缺乏補(bǔ)體C5，對(duì)抗原注射的免疫應(yīng)答良好，可作為致癌作用的測(cè)試動(dòng)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(dá)1000多個(gè)，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(zhǎng)素和促甲狀腺激素，生長(zhǎng)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(jiàn)后肢拖地，表現(xiàn)進(jìn)行性肌衰弱和廣泛性肌萎縮。糖尿癥小鼠(db)，3～4周齡時(shí)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(dá)同窩鼠體重的3倍，無(wú)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(wú)齒癥。白內(nèi)障小鼠(cat)，10日齡～14周齡時(shí)晶狀體混濁或液化。視網(wǎng)膜退化小鼠(rd)，進(jìn)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(yīng)疾病相似，已被用作這些疾病的病因、發(fā)生機(jī)制和治療研究的模型，今已建立數(shù)千個(gè)。

　　更奇特的是免疫缺陷小鼠。著名的無(wú)胸腺裸小鼠(nu)，全身無(wú)毛， T淋巴細(xì)胞缺失，發(fā)育遲緩，抵抗力低下，對(duì)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(gè)性狀改善的近交系和遠(yuǎn)交新品種。除首先用于腫瘤學(xué)實(shí)驗(yàn)之外，因其與人類原發(fā)性細(xì)胞免疫病相似，而各品系免疫反應(yīng)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(xué)應(yīng)用裸小鼠，能更有效地研究T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫活性細(xì)胞的功能。功能性T淋巴細(xì)胞缺損，乃成為研究病毒、細(xì)菌和肺囊蟲(chóng)、錐蟲(chóng)等寄生蟲(chóng)感染機(jī)制的極好模型動(dòng)物。其它如無(wú)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?jiǎng)游锬Ｐ秃脱芯垦x(chóng)病的良好實(shí)驗(yàn)材料。

　　十幾年前，我國(guó)科學(xué)家在四川發(fā)現(xiàn)了先天性C4補(bǔ)體缺損小家鼠，可培育成對(duì)愛(ài)滋病、紅斑狼瘡等病研究具有極高應(yīng)用價(jià)值的模型動(dòng)物。此例啟示，自然種群中的蘊(yùn)藏尤須細(xì)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(kāi)發(fā)利用自然資源提供種種機(jī)遇，而它就蘊(yùn)藏在各生態(tài)系統(tǒng)、各物種之內(nèi)，所以，保護(hù)各層次生物多樣性關(guān)系人類前景，保護(hù)物種就是保護(hù)人類自己！