为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?

我国很多城市每年都要举办大型的农业博览会 , 在某个特定的展区 , 一般都会看到巨型南瓜、巨型西瓜、巨型辣椒、巨型冬瓜等的身影 , 这些蔬菜或者水果 , 其身形要比普通种植的大出许多 , 这些品种的出现 , 有的是纯粹在地球上杂交优选的结果 , 有些则是经过太空培育后结出的种子发育而成 。 那么 , 为什么上过太空的种子 , 会结出非常大的果实呢?
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
一个物种 , 它的大小、重量、外观、发育特点等性状 , 取决于其遗传基因的表达方式 , 也就是遗传物质在隔代间的传递和继承 , 而同一物种的不同个体 , 在同一性状上所具有的不同表达方式 , 我们称之为相对性状 , 比如辣椒的颜色、人的单眼皮和双眼皮等等 。
生物的基因之所以能够控制生物的性状 , 主要来源于两个方面 , 一个是控制蛋白质的合成 , 也就是说控制了蛋白质的结构 , 比如组蛋白能够参与染色体的构成 , 这是基因控制生物性状的最直接途径 。 另外一个方面是基因通过影响酶的合成 , 来控制细胞的代谢 , 从而间接控制着生物性状的表达 。 基因对生物性状的影响是决定性的 , 但不一定是一一对应的关系 , 有时一个基因会控制着多种性状的表达 , 比如黑色素基因 , 可以决定着人体的肤色、头发的颜色;豌豆的圆皱基因既决定着种子的形态 , 也决定着它的口感 。 有时一种生物性状会对应着多个基因 , 比如生物体的高度则由多个基因共同控制 。
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
此外 , 外界环境对生物的性状也会产生一定的影响 , 最明显的例子其实就在身边 , 我们常吃的水果 , 比如桔子 , 在南方和北方种植 , 由于温度和水量的不同 , 很大程度上会影响到桔子的生长和发育 , 造成其大小、颜色、口感等方面的差异 。 所以 , 生物性质的表达 , 主要决定性因素是自身的基因 , 外在环境起到附加的影响作用 。
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
从生物遗传物质的传递过程可以看出 , 世间绝大部分生物 , 其遗传信息都是以密码的方式体现在DNA分子上面 , 也就是说体现出一定的核苷酸排序方式 , 通过DNA碱基对的配对来实现DNA的复制 , 从而使遗传信息从父代传给子代 。 而在子代的发育过程中 , 遗传信息先是通过转录的方式传递到RNA中 , 然后再由RNA通过翻译的方式形成各种蛋白质 , 从而行使各种生物性质功能 , 这个过程也是大多数生物从父代DNA到子代DNA的信息传递过程 , 主要包括转录和翻译 。 另外 , 在病毒界的一部分病毒种类 , 遗传信息的传递过程是在RNA主导下的逆转录 , 不需要翻译过程 。
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
无论是以DNA还是RNA为主要遗传物质的生物 , 它们通常情况下在遗传物质的复制过程中表现是比较稳定的 , 遗传信息基本上可以完全传递给下一代 。 不过 , 遗传物质的复制 , 会有非常小的几率发生复制错误 , 比如DNA碱基对的错位 , 虽然以这种反向平行双螺旋结构碱基对的配对发生错误几率较低 , 但也会发生基因突变 , 而以RNA为遗传物质的部分病毒 , 由于其是单链结构 , 发生复制错误的几率要高出很多 , 这也是为什么有些病毒的疫苗研制特别困难的主要原因 , 病毒发生变异的速度实在是太快了 。
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
一般情况下 , 生物的基因突变的概率较小 , 而且以一种随机的方式产生 , 没有特定的方向性 , 在这一定程度上推动了生物个体适应环境能力的提升 , 那些拥有有利于适应环境以及环境变化突变的个体 , 则会在竞争中保留下来 , 否则就会被自然所淘汰 , “自然选择、适者生存、不适者淘汰”就是这么残酷 。 刚才说了 , 环境的变化 , 则会影响着生物性质的表达 , 说白了就是影响着生物基因突变的发生机率 。 太空与地球表面的环境大不相同 , 那里拥有着微重力、高辐射、强紫外线等特殊环境 , 生物的种子一段时间待在太空中 , 或者在太空中培育出的植物 , 其发生基因突变的概率大大增加 。
为什么上过太空的种子,结出的果实会很大呢?
文章图片
正因为基因突变没有方向性 , 而太空的环境又加大了生物基因突变的几率 , 对于代际间生长周期较短的植物来说 , 在隔代间遗传信息发生变化的可能性也就进一步提升 , 所以太空种子的培育是一项长期、系统的工程 , 在子代遗传性状的表达上 , 既有可能出现个头大、口感好、味道甜美的突变 , 同时也会出现更小、口感差、味道酸涩的突变 。 从人类的需求出发 , 势必会保留那些有利于人们食用的变异个体 , 以此为基础再通过子代间必要的杂交或者回交技术 , 将更多的有利性状表达出来 , 从而满足人们综合性的食用需要 。