你是否有過(guò)這樣的思考：為什么自己和爸爸媽媽長(zhǎng)得那么像？但同樣是父母的孩子，為何你和兄弟姐妹長(zhǎng)得又不完全一樣？

除了相貌外，我們還有很多方面與父母相似或不同，這些所表現(xiàn)出的形態(tài)特征和生理特性在生物學(xué)上叫作性狀。

到底是什么東西掌控著我們的性狀？女?huà)z這只無(wú)形的手究竟是什么？

早期的人們也曾思考過(guò)上述問(wèn)題，并提出了很多遺傳理論，其中就有1868年達(dá)爾文提出的融合遺傳理論。

什么是融合遺傳？

這種理論認(rèn)為爸爸和媽媽的性狀都融合在你身上，這就像是一瓶藍(lán)墨水與黃墨水倒在一起，得到的混合色就是子代表現(xiàn)出的性狀，這一假說(shuō)通俗易懂，似乎解釋了我們?yōu)楹渭认癜职钟窒駤寢專(zhuān)热绾诎谆煅獌旱哪w色就介于父母之間。但現(xiàn)實(shí)中很多黑白混血兒膚色與上述推測(cè)相悖，因此很多人也對(duì)這個(gè)理論產(chǎn)生了質(zhì)疑。科學(xué)不是憑空猜測(cè)，需要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)和事實(shí)去證明。

早在1854年，一名神父就精心設(shè)計(jì)了歷時(shí)八年的豌豆實(shí)驗(yàn)去探索遺傳的奧秘。最終他的實(shí)驗(yàn)取得了成功，并從中得出兩條遺傳學(xué)的基本規(guī)律——分離定律和自由組合定律。他就是被譽(yù)為\"遺傳學(xué)之父\"的孟德?tīng)枴?/p>

“遺傳因子\"到底是什么東西？

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題孟德?tīng)柋救艘矡o(wú)法回答，“遺傳因子”是他從大量的雜交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中抽象推理的產(chǎn)物。盡管當(dāng)時(shí)沒(méi)有人相信他的理論，但他堅(jiān)信其一定存在。早在19世紀(jì)，科學(xué)家們就知道生命的基本單位是細(xì)胞，并通過(guò)顯微鏡詳細(xì)觀(guān)察了細(xì)胞分裂時(shí)的一系列變化，發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中有一種可以被堿性染料染成深色的物質(zhì)，故稱(chēng)其為“染色體”。

美國(guó)生物學(xué)家薩頓和德國(guó)生物學(xué)家博韋里各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)染色體的行為與孟德?tīng)柮枋龅倪z傳因子的行為很像，于是猜測(cè)遺傳因子在染色體上。而同時(shí)代的遺傳學(xué)家摩爾根不單單對(duì)他倆的猜測(cè)表示強(qiáng)烈質(zhì)疑，而且認(rèn)為孟德?tīng)柕倪z傳理論也有問(wèn)題。但是摩爾根沒(méi)有直接去爭(zhēng)論，而是想著“我要做實(shí)驗(yàn)好好打你們的臉”。孟德?tīng)栠x擇了豌豆，摩爾根選擇了果蠅。隨著果蠅實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果使他最終信服了“遺傳因子”的猜測(cè)和理論，成了孟德?tīng)柪碚摰膱?jiān)定支持者，并提出了遺傳學(xué)第三定律——基因的連鎖互換定律，證實(shí)了基因位于染色體上，并呈線(xiàn)性排列。所以我們也應(yīng)該像摩爾根一樣，用實(shí)際行動(dòng)去佐證我們的觀(guān)點(diǎn)。

在之后科學(xué)家的大量實(shí)驗(yàn)中，“遺傳因子”的神秘面紗被慢慢揭開(kāi)。每個(gè)人的身體就像一個(gè)眾多細(xì)胞組成的王國(guó)，這些細(xì)胞各有各的作用，但都受我們的控制，如果細(xì)胞失控那就會(huì)變成可怕的癌細(xì)胞。于是每個(gè)細(xì)胞中都有一個(gè)司令部——細(xì)胞核，里面的DNA攜帶著一些叫作基因的片段，它們就像是下達(dá)的命令，決定了細(xì)胞的形態(tài)和作用，從而決定了我們的樣貌。而這里所說(shuō)的基因就是孟德?tīng)柼岢龅摹斑z傳因子”。

基因突變

DNA對(duì)生物體的生長(zhǎng)和發(fā)育起著關(guān)鍵作用，生物體也進(jìn)化出了一些保護(hù)和修復(fù)機(jī)制，盡可能地讓DNA不受損傷。不過(guò)，錯(cuò)誤仍舊時(shí)有發(fā)生，我們將這種遺傳材料上的可遺傳的改變稱(chēng)為突變。突變看似是百害而無(wú)一利的，但利和害是相對(duì)的，環(huán)境的改變有時(shí)會(huì)讓利害反轉(zhuǎn)。這里我們以鐮刀型貧血癥為例來(lái)說(shuō)明突變的利害，這種病是一類(lèi)遺傳性疾病，是由于異常血紅蛋白S（HbS）所致的血液病，因紅細(xì)胞呈鐮刀狀而得名。這種鐮刀狀的紅細(xì)胞容易堵塞毛細(xì)血管引起局部缺氧和炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致相應(yīng)部位產(chǎn)生疼痛。讀到這里，大家可能認(rèn)為這種突變一定是有害的。而科學(xué)家在研究該病時(shí)發(fā)現(xiàn)，該病最初見(jiàn)于非洲惡性瘧疾流行區(qū)的黑種人中，瘧原蟲(chóng)難以寄生在鐮狀紅細(xì)胞中，使其被免疫系統(tǒng)清除，患者反而得以生存。

突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供了原材料，讓這個(gè)世界變得豐富多彩。當(dāng)然除去基因?qū)用?，?dǎo)致生物性狀不同的還有很多其他原因，比如不改變基因序列但是可以遺傳的表觀(guān)遺傳。

感興趣的小朋友可以深入了解一些表觀(guān)遺傳學(xué)的知識(shí)。如果只有遺傳，你和父母以及兄弟姐妹都會(huì)長(zhǎng)得完全一樣，正因?yàn)橛辛送蛔円约氨碛^(guān)遺傳等的發(fā)生，整個(gè)世界才變得多姿多彩。

生命的世界遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜和有趣，也期待你去親自探索！

知識(shí)鏈接

孟德?tīng)栒J(rèn)為控制性狀的是一種叫\(zhòng)"遺傳因子\"的東西，在遺傳時(shí)互不沾染混合，他提出了顆粒遺傳理論。這一理論與當(dāng)時(shí)盛行的融合理論大相徑庭，沒(méi)有人相信這位名不見(jiàn)經(jīng)傳的神父提出的理論。然而天才的行為往往超越時(shí)代，不被理解。