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科学悖论低等生物基因数比高等生物的多
• 此外,在坚持进化论的基础上,不同界的生物进化速度不 同。低等生物从进化角度主要包括:低等动物(原生动物, 腔肠动物,扁形动物,线形动物这些体内无体腔膜的动 物)、低等植物(无胚藻类)以及细菌真菌病毒。涵盖了 生物的“五界学说”中定义的所有生物。生物进化出上述 五界后,分别进入独立或者相互影响的进化途径。由于对 环境变化反应速度不同或其它因素,使各界进化速度不一 定相同。可能造成在全体生物界范围内,动物界的高等生 物在其的增加而明显减小, 从原核生物的1 000基因/百万碱基对,到酵母的 500基因/百万碱基对,再到哺乳动物的20基因/百 万碱基对。这说明基因调节机制的复杂性随着基 因组的复杂性而增加。如果除了编码蛋白质的信 息量外,把调节机制中的编码关系也算进来,则 编码信息量随物种进化而递增的图像就会很清晰。 实际上,基因组的复杂性主要来源于基因的功能, 决定于基因间的相互作用,不是决定于基因的数 量。
• 另一方面,在否认进化论的基础上,生物的出现以及变得 如此丰富多彩仍让是未知的,上述科学悖论自然也就没有 意义再去探讨。
• 最后,我认为
• 由于大多数真核生物DNA是非编码的,暗 示大的基因组不一定有更多数量的基因, 所以会出现认得基因组数目比某些度等生 物少。此外基因组大小与蛋白质编码基因 没有相关性。因此通常认为基因组中沉默 基因及自私寄生元件的数目差异导致了就 基因组大小的不同。
• 个人认为可以从两方面解释该问题。
• 一方面,在坚持进化论的基础上,生物的基因组或 基因的使用效率及基因的复杂程度可以认为向着二 者平衡的方向进化。举例而言,原核生物的基因组 结构简单,只有一个复制起点,无内含子,并常出 现一段基因序列可控制多种性状,使用效率高但复 杂程度较低,基因表达过程中不存在复杂的调控现 象。在对人来基因组研究中发现,有25000多个基因, 远远少于人类所预测的基因数目。人类DNA链上含 有大量调控序列以及间隔序列。许多高等生物的基 因效率使用较低,但是其复杂程度却是低等生物基 因组无法比拟的。
• 4、存在可变剪切,所以基因的总数比潜在的蛋白 质数目少。人类的可变剪接程度比昆虫和线虫的大, 约60%的人类基因可能存在可变剪接。因此跟其他 真核生物相比,人类蛋白质组增加的程度大于基因 增加的程度。从人类基因组其中的两条染色体上抽 出一些基因进行可变剪接研究,发现导致蛋白质序 列改变的基因可变剪接的比率高达80%,如此可使 得蛋白质组的成员增加到50000~60000种。
• 相比于以上几种生物,基因相对数量较少的人类 细胞却能分化出更多不同种的细胞,可见人类基 因拥有更加复杂的表达方式,我想进化的复杂程 度不是体现在基因数量上,而是在基因表达的多 样性上,用更少的资源创造更大的价值才比较符 合进化方向。 当然低等高等只是人类自己的评判标准,或许自 然界根本没有这样的区分,适应才是最重要的, 由于进化的方向不同,对基因数量的需求也不同, 所以基因数量也许并不能说明什么问题。~。~
科学悖论:
生物的基因组在进化过程中一般越来越复杂, 但是人的基因组却比有些低等生物的基因 组还小。而且人类的基因数目也比有些低 等生物的的少,请就此问题谈谈你的看法。
上网查了一下,人类基因数量有2.5万个,线虫有两万个, 水稻5万个,拟南芥比人类基因数量稍多。
按理说,物种应该越进化越复杂,基因也相应会变得复杂, 单从数量上来说却并非如此,以下是我的猜想: 当一个东西到了一定复杂的程度的时候,就会出现稳定性 的问题,生物进化变得复杂之后,稳定性就显得尤其重要, 进化过程中简化了基因的数量,降低了突变的可能性,提 高单个基因的效能。类比于计算机,早期编程程序显得复 杂而容易出问题,现在的程序的整合性更好,稳定性也高。 如此推断,人类基因会比某些低等动物的基因数量上更少。
的种类 ,不同的发育阶段 ,肽链有不同的内含子 、不同的 剪切 、拼接方式 、不同的折叠方式,甚至加糖基等修饰方 式也有很多种,所合成的蛋白质也有许多类型。另外蛋白质 有些是通过消化吸收转变过来的,有些是利用一些物质和人 自身合成的蛋白发生作用然后得到的,还有多种化学途径来 合成蛋白质,但不是人类自身基因指导转录的。这些蛋白质
• 2、在完成的人类基因组序列中有341个缺口,而 在2000年6月公布的工作草图中则有多达150000个 缺口。误差较大。
• 3、人类基因中的蛋白质编码区被称为外显子,他 们仅占DNA总量的2%,在其余98%中则不存在外 显子。有些奇怪的遗传性质也是的基因计数复杂化。 一些非常简单的基因只有一个外显子组成,他们非 常微小,极易被人工计算机基因计数器所忽略。相 反的,那些由于其DNA组成发生某些即便而不再产 生功能的,所谓的假基因则被计算在内,人为的夸 大了基因的数量。
• 我个人认为,生命体的精细复杂程度与基因的数量没有必然 的联系,最重要的因素是不同物种如何利用了这些基因。虽 然从数量上相比,人类的基因并不占优势,但人类的基因图 谱却要复杂得多。人类的每个基因都拥有非常复杂的功能, 与其他物种相比更高效。基因转录翻译出来是肽链,肽链经 过不同的折叠方式就可以成为不同的蛋白质,而且两种蛋白 质组合也可以形成新的蛋白质。基因会重组、突变产生许多
• 我个人经过上网查资料,觉得主要有以下几个原 因。
• 1、2001年报告其所估测的基因数目时,还有很多 工作未完成人类基因组的一些区域中隐藏着很多 基因片段的复本,最终完成的工作显示,最初认 为是基因的,实际上是一些基因片段的复本,而 且较早的一些基因模型是错误的,此前的估算曾 将这些复本计算在内。
共同完成人类精密复杂的生命活动,使人类变得高等复杂。
Why do human have so few genes?
• Our genomes and those of other mammals are far more flexible and complicated than they once seemed.