主题：【原创】辐射育种、太空育种与转基因的思考 -- 瓦斯

辐射育种、太空育种与转基因的思考

先从辐射育种说起吧，辐射育种是用各种辐射源照射植物材料（通常是种子），让它们发生遗传变异，然后从中筛选自己喜欢的变异类型。

辐射育种带有一定的“盲目”性，指的是辐射的时候你不知道辐射的结果会是什么样。就相当于你拿多个骰子丢下去，然后选择数字最大的那个。

当然了，研究人员不会完全的盲目，通常会使用各方面条件都很好的却只是在某一个方面仍然不满意的材料去辐射。拿一大把这样的种子去辐射，然后播种，希望其中有个把种子由于受到辐射的作用，内部发生了遗传性的变异，把那个不满意的方面改进了。一大堆辐射的种子只要得到少数有益的变异类型，就可以对中选的植株进行栽培试验，试验成功后推广。就有点像是说你拿一把骰子上面都是3以上的数字，你获得高数字的可能性就大。

航天育种其实也是一种辐射育种，用卫星搭载的方式把种子的材料送到太空去，希望被太空射线辐射后发生好的变异类型，然后加以选择利用。

很明显，辐射育种用在花卉这类植物上是最好的，辐射后变得奇形怪状的花卉，具有观赏价值。

但是在农作物上，（我个人认为）辐射育种不会有太大的效果。

有人问见到反对转基因的，为什么没有反对辐射育种的，我要说啊，说辐射育种这种方式本来就成功的少，应用的少，反对的人自然也就少吧。

更何况，辐射育种与转基因有本质上的区别。

一般的生物是二倍体的，他们对有两套完整的遗传物质，一套来自父亲，一套来自母亲。也就是说一般的基因，你的身上都有两份。（如果你是男的，因为y染色体很短，某些x染色体上的基因你就只有一份）。

我们说的辐射育种引起的基因突变，不是把某个基因给射没了，基因仍然存在，只是它的化学结构发生了变化，由此导致了功能的变化。二倍体生物因为一个基因都有两份，在一定程度上有保险的功能。

从分子结构上来看，基因发生突变的地方，通常不是整大块的碱基都发生了变化，而只是在某些多态性的位点上发生了变化。这种变化具体来说就是四种碱基的变化。

有人会问，自然界有些物种类型也是经过远古的辐射而来的，为什么没人反对？

知道了基因突变在分子结构上的表现，就不难理解这个问题了。实际上，人们已经无法分清自然界哪些变异是非远古辐射变异来的。他们都在地球上经过了长期的生长，它们之间的区别都只是某些多态性位点上碱基有所不同而已。

从群体遗传学的角度来看，一个大的群体中，多态性位点上的各种变异类型都可以有，只是频率分布不同而已。

请思考或讨论一下：只针对一个位点，如何认为一种基因型是古老的野生的，而另一种或两种基因型是后来突变产生的？（如果有人说出来我就不说了，过两天没人回答我再来说说）

如果扩展到多个位点的遗传资料：为什么就认为非洲人是比其他大陆的人群更古老？

再想一下：父母的染色体都是成对存在的，转基因是不是成对出现在生物体内的？转基因会结合到哪一条染色体上？转基因植株如果到了减数分裂的时候，转入的基因会如何复制并分配到配子中去？

基因的自然突变也好，辐射诱变也好，化学诱变也好，是随机没有方向性的，既可能出现人类认为“好”的变异，也可能出现“坏”的变异。呵呵，也就是说，你那一把数字大于等于3的骰子抛下去，完全有可能出现小于3的数字的。

呵呵，明白？

在数学上，模拟退火的算法用玻尔兹曼函数来模拟在随机的概率变化中最后获得方向性的累积进展。

说明您老没搞懂辐射育种有啥特点啊。

顺便我也问您老一个问题，如果带有A基因的DNA不存在了,A基因算不算被射没了？

那么这三种方法都是通过改变碱基的方式改变基因的，相互之间有什么不同呢？

我怎么都想不出来有什么不同。

实际上这三种方法都只是技术手段，都是在掷骰子，只不过是不同的掷法而已，真正起作用的是后面的筛选过程。

而在这些掷骰子的方法中，转基因是比较高效的方法，所以转基因能获得长足发展。

前两者就像把原有红花基因变成了白花基因，红花或白花基因其实都是同一位置上的基因，即控制花色的基因。

而后者转入的不是控制花色的基因，是原来基因组中没有的新基因。

这可以从微观和宏观两方面来说。

1、微观上，基因就是由核苷酸组成，核苷酸的区别在于碱基。基因发生变化就表现在某个或某些个碱基上，如a变成t了，或g变成c了，基因往往就是在一两个关键性的多态性位点上发生了变化，功能就发生了变化。这个基因还是叫做原来的名字，不会改名，只是功能变了。当然经常的变化是无害的，例如花的颜色变了，甚至颜色都不变。

控制花颜色的基因变化了，红花基因变成白花基因，那还是控制花色的基因，并不会变成产量基因或抗虫基因。

2、宏观上，大的群体中，各种变异往往就本来存在的，只是个体频率分布的问题。比如说在某种疾病的人群中，往往是某一个位点上的a频率明显高于正常人群。

转基因是在知道某段序列功能的情况下，把这段序列定向转到生物体内。从而而生物体出现我所希望它出现的新特点。

诱变是随机地引发序列的改变，看那种改变后的后代有我所需要的新特点。至于这样的特点是哪段序列造成的，我们并不知道。

就基因本身来说，

诱变是在同一基因组中产生具新功能的基因。这样的新基因一般和原有基因只有少量差别。比如几个碱基的改变。

而转基因所引入的新基因和目的生物没有类似基因或差别非常大。

就基因的背景来说，

诱变前后的被改变的基因的背景是相同的基因组，而转基因技术中，导入的基因原来所在的基因组和目的生物的基因组一般会有所差别。这种差别可能很小，比如用野生水稻基因转进栽培稻。也可能很大，比如把果蝇的基因转到小鼠中。

　　如果自然突变都还是本来的基因，自然界哪来那么丰富多彩的生物群？

DNA的双螺旋结构决定了遗传的稳定性。遗传是主要的现象，变异为稀有的现象。

现有的丰富多彩是亿万年的积累，而人生的短暂决定了人的一生中很难看到多少新的变异发生。

我研究天文的朋友说，他们一辈子能等到一两次天文现象就是庆幸了。

只是绝大多数变异无竞争力，不能扩大种群而已。

　　但在人工选育自然突变种的情况下，一些不适应自然条件的变异种一样会被选育出来，人工选育自然突变种就造成了能扩大种群的自然变异种的增加。

　　即使变异是稀有的，你也不能说是没有变异，这与反转基因所说的可能是一回事。

科幻可以想着培育一种超级植物：上面有苹果香蕉，中间有玉米棒子，地下还有花生土豆。

不怎么浇水，不怎么施肥，什么病虫害都不怕。

举最简单的例子，一段DNA中的某个碱基发生了突变，该突变位于某基因的编码序列，该基因控制植物花朵色素基因的合成。

假如原来这个花原来是红色，由于突变导致基因失活，色素无法合成，花朵为白色。

我们可以理解成原来的基因失活被突变掉了，也可以理解成被失活突变的基因是白花基因。

瓦斯说的是经典遗传学上的红花白花，等位基因总是控制花色的。

当然也有很特殊的情况，某些基因突变后表现出新的性状，因为植物的基因表达调控系统是网状而不是线性的，某些基因的改变有可能导致许多下游基因的表达发生变化，导致同时出现许多性状改变。