西华师范大学学报自然版

西华师范大学学报自然版

《西华师范大学学报》（自然科学版）创建于1980年2月，它的前身是南充师范学院主办的《科研资料汇编》，它主要刊登校内外师生及科研人员的研究成果。1980年经中共四川省委宣传部与四川省教委（川高教〔1980〕20号）批准改为《南充师范学院学报》（自然科学版）半年刊，限国内发行。1984年经四川省新闻出版局（川科管〔1984〕33号）批准《南充师范学院学报》（自然科学版）改为半年刊，国内外公开发行。1988年经四川省新闻出版局批准，《南充师范学院学报》（自然科学版）改为季刊，国内外公开发行，刊号为四川省期刊登记证：1182号；1989年由于学院更名为四川师范学院，该刊经四川省新闻出版局批准，更名为《四川师范学院学报》（自然科学版），季刊，国内外公开发行，国际标准刊号：ISSN1001－8220，国内统一刊号：CN51－1341/N；2003年9月，经教育部批准，学校更名为西华师范大学，由此，四川师范学院学报（自然科学版）经四川省新闻出版局报国家科技部与国家新闻出版总署批准，更名为《西华师范大学学报》（自然科学版），季刊，国内外公开发行，国际标准刊号：ISSN1001－8220；国内统一刊号：CN51－1341/N。2005年9月，经四川省新闻出版局批准，刊号更改为CN51－1699/N，国际标准刊号不变；2006年3月，经国家新闻出版总署批准，国际标准刊号更改为：ISSN1673－5072，国内统一刊号不变，至此，刊名、刊号一直沿用至今。

大熊猫都可以拍彩色照片啦！想不想见识一下棕色大熊猫？

最近，一个棕色大熊猫被发现的新闻再次让网友们欣慰，大熊猫终于可以拍彩色照片了！

但是其实，这并不是第一次发现棕色大熊猫。在此之前有明确记载的已经有五次发现棕色大熊猫了，这就是第五次。而没有明确记载的还有好多次。事实上，不但有棕色大熊猫，在陕西佛坪还发现除了眼圈和四肢是黑色，身体全是白色的白色大熊猫。可见大熊猫的颜色并不是唯一的。那大熊猫为什么出现其他颜色呢？其实科学家还没有仔细研究过。不过我可以从哺乳动物毛发上，对这件事先进行一下研究。

现在有人推测三种可能。一种是秦岭当地的水源气候土壤等条件影响了大熊猫黑色素合成。但是这样的话理论上应该是从白色到黑色过渡。而显然并没有。

也有人认为是基因突变。可是野生大熊猫数量稀少，至今却已经多次发现棕色大熊猫，这突变几率太大。也不太可能。

还有一种说法是。这可能是一种特殊的隐性基因纯合造成的。我把这个假设推进了一点。

下面我就来一一分析。

首先我们知道，毛发颜色是一种遗传特征。虽然哺乳动物身上有很多颜色，但是其实只有一种色素，也就是黑色素。或者也可以说是两种，真黑色素和褐黑色素。前者表现为黑色或者褐色，后者表现为红色或者黄色。如果你问为什么没有绿色或者蓝色的哺乳动物呢？就是这个原因了。当然，蓝绿色的鸟类是有的。

是真黑色素和褐黑色素的比例，决定了动物具体的颜色。二者搭配就可以出现棕色、银灰色、黄褐色、红色等等几十种颜色。两种色素同样是由酪氨酸和苯丙氨酸转化而来。

图片中的英文单词都是一种基因的名字。而从酪氨酸到黑色素是图右侧的路径。相比较基因，合成路径已经很了解。关于合成，我们首先要了解黑色素细胞。

黑色素细胞来源于黑色素母细胞，起源于动物躯干中的神经嵴细胞。当黑色素母细胞迁移到表皮和真皮后，即开始向黑色素细胞分化。黑色素细胞再迁移入毛发中。

黑色素是在黑色素细胞里的黑色素小体中合成的。其中含有三种酶蛋白，酪氨酸酶（TYR）、酪氨酸酶相关蛋白 1（TYRP 1）和酪氨酸酶相关蛋白 2（TYRP 2）。这三种酶都是合成黑色素所必需的。除了这三种酶，还有很多起调节作用的蛋白质。缺失任何一种，都可能导致合成异常。

首先，酪氨酸被TYR催化生成3，4-二羟基丙苯氨酸也就是多巴，然后进一步被TYR氧化成多巴醌，再经过聚合氧化等反应生成多巴色素。此时仍是无色。TYRP 2将多巴色素氧化成5，6-二羟基吲哚-2-羧酸，又在TYRP 1催化下生成5，6-吲哚醌羧酸。这时已经变成了一种褐色物质。之后再被TYR催化成5，6 吲哚醌，这就变成了一种黑色到深褐色的物质。5，6-吲哚醌和 5，6-吲哚醌羧酸都被称为真黑色素。

褐黑色素的合成前半段与真黑色素相同。在合成吲哚醌后，半胱氨酸（Cys）参与了合成，反应形成半胱氨酸多巴和半胱氨酸多巴醌，最后经脱羧反应变成苯丙氨酸-羟基-苯井噻嗪衍生物。然后还要经历一系列反应，才能生产褐黑色素。谷胱甘肽可以代替半胱氨酸形成谷胱甘肽多巴，在谷氨酞转肽酶作用下，转化为半胱氨酸多巴。

哺乳动物的颜色就由这两种色素控制。而鸟类的黑褐色也是来源于此。这两种色素的比例塑造了具体的颜色。而两种色素的比例，又由TYR的活性控制。活性高，产生的真黑色素就多。而活性低时，过量的谷胱甘肽会引导生产褐黑色素。

酪氨酸酶是一种蛋白质。它在糙面内质网合成后，转入高尔基体折叠，然后才能进入黑色素小体合成黑色素。在本质上，黑色素也是一种蛋白质。既然是蛋白质就一定要受到中心法则控制。于是基因才是这一切的根源。与黑色素有关的基因为数众多。如MC1R 基因，Agouti 基因，TYR 基因，Silv 基因，MITF 基因，KIT 基因等。具体的基因作用，由于本文并非分析基因的文章，故不再赘述。除此之外，由于黑色素分泌的影响因素众多，性别、年龄、光照、饮食等等各方面都会对黑色素产生影响，所以有影响的基因也非常多。

在论述过黑色素后，我想谈谈一下大熊猫变成棕色的可能原因。在开头已经列举了前人认为的几个因素。但是我还猜想出了另外一个引申的原因。

这个原因就是白化病。在动物界，白化病的发病率很高。在人类里也有。在我国，白化病的患病率大约是0.0057%，这意味着十万人里只有五个人会得白化病。但是动物中暂时还没有这方面研究，我们也不知道动物的白化病发病率。总的来看还是比较高的。白化病通常是因为与酪氨酸酶有关的基因产生突变，真黑色素合成不良。在黑色素细胞发生到黑色素合成里的任何一个环节出现问题，都会导致白化。

白化病是一种隐性基因造成的疾病。相对于正常毛色，白化病都是隐性基因。这样就可以解释为什么棕色大熊猫的后代是黑色的。因为其后代理论上应该是杂合子。但是目前还没有观察到棕色大熊猫子三代的繁殖情况。所以还不能确定。

根据对白化高原鼠兔正交、反交、测交的研究，其白化基因位于常染色体。野生高原鼠兔的毛色为灰褐色，白化高原鼠兔的毛色为纯白色。白化高原鼠兔的产仔率略低于野生鼠兔，但是性情更温驯。白化高原鼠兔的眼睛为红色，野生为黑色。而且，对于鼠兔来说，眼睛虹膜颜色和毛色是连锁的。证明在同一个染色体上。而且白化高原鼠兔的体重和体长都比野生高原鼠兔略大。由于都是哺乳动物，大熊猫白化病患者的情况和鼠兔也类似。相关的隐性遗传基因肯定也是位于常染色体上。

对白化小鼠的研究是最多的。其实小白鼠是白化病！！！小白兔也是！！！与白化病有关的基因有abcd四种基因。其中abc三种基因具有支配性，各自在不同的染色体上。当c基因为隐性纯合的cc时，可以遮盖任何其他基因的色素效果。A一B一C一D为野生色,A一bb一C一D为桂皮色，aa一B一C一D为黑色，aa一bb一C一D为棕色。野生色小鼠就是灰褐色的。

在鱼类中同样有白化病。对于鱼类来说，白化就意味着很多疾病和失去保护色，生存能力大大降低。而在哺乳动物中这一点并不明显。在人类中，白化病也不一定会引起其他疾病。鱼类有三种色素细胞，黑色素细胞，黄色素细胞，银白色素细胞。鱼类不但可以因为遗传基因突变白化，还可以因为环境营养等因素而白化。不同的饵料，维生素的缺乏与过量，光照，水量和重金属都可能导致白化。而哺乳动物中这些环境因素的影响就比较轻。

白化鸟类较少，而白化植物有一些。白化珊瑚虫也很有名。这些大多数由于环境因素导致。

与小鼠同样，大熊猫也有一种白色的。白色大熊猫除了眼圈和四肢为黑色，从耳朵到肩胛骨，直到整个酮体，都是白色的。白色大熊猫的毛色还略带淡黄。白色，全棕色，棕白色三种毛色都可能是白化病的一种。棕色就意味着真黑色素分泌的减少甚至不分泌，而褐黑色素分泌增加。可以看到棕白色大熊猫的毛色是偏向棕红色的。由小鼠的突变可以证明，全棕色大熊猫应该也产生了两个或者以上的突变。而棕白色可能是一个突变。白色应该也是两个以上。

棕白色大熊猫看起来似乎比黑白色的还可爱。那张温驯的脸总是带着笑意。虽然它们可能是白化病患者，但是它们由于没有天敌，所以并没有受到什么伤害。你喜欢棕白色大熊猫吗？

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