生命是什么:物理学家对生命的理解和思考
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9.基因的大小

我们刚刚介绍了“基因”这个术语,用来表示某个遗传特性的物质载体。这里必须强调与我们研究相关的两点。第一,这个载体的大小,或者说,基因最大的体积有多大?换句话说,我们想要给它定位的话,需要到达多小的范围?第二,基因的持久性如何?

至于基因体积的测定,目前有两种独立的估算方法,一种是基于遗传学证据(养育实验),另一种是基于细胞学证据(直接显微镜观察)。第一种实际上相当简单。上文已经说过,我们可以在某条特定染色体上定位大量不同的性状(比如果蝇),然后用染色体的长度除以性状的数量,再乘以染色体的横截面,这样就可以得到基因的大致体积。但是,只有偶然通过交叉互换偶然分开的性状才算是不同的性状,所以这不能代表全部的微观或分子结构。另一方面,因为基因分析,越来越多不同的性状被分离出来,所以我们的猜想只是基因的最大体积。

另一种方法,尽管是基于显微镜观察,但也不算是直接的方法。果蝇的某些细胞(如它们的唾液腺细胞),因为某些原因,增大了好多倍,染色体也随之增大。在染色体纤维上,你可以发现很多横向密集分布的暗纹(唾液腺细胞的染色体上有2000个左右),大体上和繁育试验得出的基因数目处于同一个数量级。他由此认为这些暗纹就是实际的基因(或者说不连续的基因)。用正常细胞中染色体的长度,除以2000,他得出一个基因的体积相当于棱长为300埃的立方体。由于这种估算方法误差较大,我们认为这其实也是第一种方法得出的结果。