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主题:【野狐禅】前,还是后 -- 水风

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家园 【野狐禅】前,还是后

前,还是后。这是一个问题。

如果我让你指出,那个是前,还是哪个是后,恐怕大多数人都会要怀疑我的智商问题。

但是,请伸出手,告诉我对于手来说,哪个是前,哪个是后。点看全图

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对于一个搞生物的来说,这是一个很难回答的问题。人或许是太复杂了,但是我们有一些比较简单的模式动物,比如说,这个小小的动物。

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果蝇的翅膀看起来要比我们的手要简单多了。

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那么,对于果蝇来说,哪个是前,哪个是后呢。

这个问题,要感谢我们的发育生物学家们。果蝇的翅膀是从一个特殊的结构发育而来的。这个结构就叫做成虫盘。果蝇翅膀的成虫盘,是研究的最彻底的几个生物结构之一。果蝇的成虫盘有着两个截然不同的基因表达区域。这个就是这两个不同的基因表达区域。

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大家图省事,就把C打头的叫做前面,E打头的叫做后面。(呵呵,开个玩笑。)主要是C开头的部分,更靠近头部一点。

这个成虫盘,在蜕变的过程中,是少数几个保留下来的结构。其他的结构都像蜡一样,整个的化掉了。但是这个结构在早期所设定的前后区别的基因表达差异,会一直保持下去。这些差异都会继续保留下去的。我们可以通过各种的实验或者基因表达来在成体的翅膀来验证这种区别。

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各式各样的果蝇翅膀,它们有着各种各样的纹饰。

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在各种不同果蝇上面的实验,都验证了同样的一个道理。

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在这里,就不得不说明一下。这个经典的结构差异,被证明的过程中,那个最经典的实验。

现在我们有了各种的实验设备,有了各种的基因表达检测手段。可以很方便的来验证。在最开始的时候,这个实验是用突变体来做的。有几种突变,可以造成翅膀上面绒毛的数目和粗细的变化。比如说,下面这种。

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然后利用这种差异,就可以追寻某一个突变体和野生型所造成的嵌合体之中,哪一个是野生型的后代,哪一个是突变体的后代。很有意思的是,如果只有一个突变体的后代集落的话,那么这个集落要么坐落在前部,要么坐落在后部。从来没有一个集落会跨越上面的分界线存在。在分析了几百个的这类大大小小的群落之后,研究者们认定,果蝇的翅膀上,只存在一个分界线,而这个分界线,就在上面图所显示的中间部位。(这个逻辑就是,如果存在分界线来划分不同的区域的话,那么单一细胞后代所产生的集落,应该只局限于一个区域只内。所以,分析足够的集落,就可以找出分界线。)而这个分界线所带来的,也就是前后两个部分的区别。

最初,就是用这种方法,证明了果蝇翅膀前后分界的问题。

这个就是经典的遗传学在发育生物学中的一个非常巧妙的应用。

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某一天,有位小朋友问了一个问题。如果果蝇的翅膀能分前后,那么蝴蝶呢?

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那么我们是否可以按照果蝇的例子照方抓药,也来验证一下呢?

很遗憾的是,这很难。

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因为果蝇自从十九世纪被开发为研究动物以来,尤其是经过摩尔根实验室的大力推广,成为了第一个模式动物。已经有几十万人,花费了几百亿的金钱来研究它的方方面面。

而蝴蝶,却只是处于跟十九世纪果蝇研究起步那时候近似的一穷二白的状态。

那么,怎么办呢?

我喝口水。

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