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本文节选自《生命密码：你的第一本基因科普书》
砚以基因组大小论英雄
什么叫基因组”
当我们遇到一个新的物种，随着知识背景的不同而愈发专业，大概会从“这是什么动
物”“这动物是肉食还是植食\"，一直问到“这动物是哪个科的”。至于“这货能吃么”，不在
本次讨论之列。
AS
HU
鞍
当我们从基因角度去研究一个物种的时候， 一定会 问一个问题: “这个物种基因
多大? ?第一次看到这个名词一定会有些奇怪，基因就是基因，基因组又是个什么东
昵? 这东西还能用大小描述么?
为了便于理解，我们用扑克牌举例。一副牌不算大小王是52张，花色是黑、红、梅、
; 一个人的基因组有30亿个碱基对 〈3Gb) ，花色是A、G、T、C 〈A腺嗓叭、G乌唆
网 TI胸腺喀啶、C胞喀啶) ，都是DNA的基本组成部分。如果咱们玩斗地主，
78910JQK，这个序列是有意义的，在扑克牌里叫顺子，在基因组里可类比于一个基因。
但如果这个顺子里面的10变成了9，那么这个本来可以一次出去的牌，就变成了只有一对
9，其他都是单牌，这副牌玩下去可能就输了 。这样的变化就属于基因突变，如果发生在
要的基因上，可能就会引起遗传疾病或者肿瘤。
这个地球上相当比例的生物都是二倍体，即由受精卵发育而来，且每一个体细胞内都
两套染色体，分别来自父母。人类也是如此。但我们讲基因组的时候通常说的是其中的
一半，即单倍体。我们可以把一个人的基因组想象成一副有30亿张牌的扑克，分成了23
操，每一操就是一条染色体，所以一个人是有23对染色体的〈22对常染色体和1对性染色
体) ，又因为性染色体有X、Y两种，所以人类总共有24种染色体。我们人类大约有22000
个基因《准确的数字今天依然有争议) ，但也只占到了全部序列的1.5%，其他清楚功能
的咎在一起也不过3%。也就是说，我们基因组当中至少还有97%是“暗物质\"，越来越多
的证据表明这些之前认为的“垃瓜序列\"是有用的，只是我们还没有研究得很明白。
现在你明白了吧，说一个物种基因组有多大，就是问这个物种有多少张“扑克牌\">，也
即多少个碱基对。比如乙型肝炎病毒基因组有多大啊? 3.2Kb，也就是3200对;大肠杆菌
后基因组
137Mb，也就是1.37亿对;
组
类，
也都
于多大啊? 1Gb，大约
刚才已经讲过了，大约是3Gb，也就是30亿个碱基对。不光是人类，大部分曙
多大啊? 4.6Mb，也就是400多万对; 果蝇〈一种苍蝇) 的基因组
水稻的基因组有多大啊? 460Mb，也就是4.6亿对;大豆的基
多大啊?
大
是10亿对;，那小麦的基因组昵? 16Gb，也就是160亿对。至于人
是在3Gb左右，而鸟类的基因组大部分是1Gb左右，至于鱼类、两肘类还有昆虫们，
它们
说鳞
闻没
你
父可能有点儿混乱 了，难道不是物种越高等，基因组就越大么? 当
鱼、大象比人体型大，它们就比人类更高等一样。物种的基
的基因组大小范围就非常广阔了，从几百Mb到几十Gb都
严格的对应关系，
C值迟论
息的
诞生
性 )
我们终于可以正经地讲讲基因组了。基因组是生命的源代码，征多
大
这个现象被称为“C值悖论”。
总和，是指导物种生长、发育和繁衍的基本程序。
30多亿年前，生命的第一个完整基因组诞生，它具有了复制、变异和遗传的特性，
之日起便在这个星球上以不可阻挡的力量扩 艇和传承， 开
富多彩的生命形式。这些栖息于不同生命载体的基因组在时间和空
胞内所
闻中
基因组大小的变异就是其 中之一 这个大小，我们用C值表示。
组，
论。
C值，即每一种生物
量约等于1Gb 〈1
到高等的演化模式，
前研究结果显示，
的单倍体基因组DNA总量，或者通俗一点至
但正如刚才列举的例子，基因组大的物种
对于每个生命大分支 (细菌、真菌、动物、植物、藻类和原虫
，基因组大小与生命复杂度之间并没有绝对的相关性, “低等\"生命可能拥有极大基
而“高等\"生命的基因
组可能小巧而精致，这就是物种之间基
大
到复杂、
计 ， 还真不容易一 概而论。
当然不是，正如不能
组大小和它的复杂性
扑克牌，即所有碱基对加在一起有多重。我们一般用皮克〈pg，10~12死) 表示，
0亿个) 的碱基对。 虽然生命 放大致还是遵循了从简单
不一定更高等。
乳动物
之
的遗传信
从
成了今天众多已知和未知的
着无穷的多样
解，也就是这个物种
从
这似乎与我们的感性
认识不相符合。
组大小变异的C值迟
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