寻找生命密码

你是否有过这样的思考：为什么自己和爸爸妈妈长得那么像？但同样是父母的孩子，为何你和兄弟姐妹长得又不完全一样？

除了相貌外，我们还有很多方面与父母相似或不同，这些所表现出的形态特征和生理特性在生物学上叫作性状。

到底是什么东西掌控着我们的性状？女娲这只无形的手究竟是什么？

早期的人们也曾思考过上述问题，并提出了很多遗传理论，其中就有1868年达尔文提出的融合遗传理论。

什么是融合遗传？

这种理论认为爸爸和妈妈的性状都融合在你身上，这就像是一瓶蓝墨水与黄墨水倒在一起，得到的混合色就是子代表现出的性状，这一假说通俗易懂，似乎解释了我们为何既像爸爸又像妈妈，比如黑白混血儿的肤色就介于父母之间。但现实中很多黑白混血儿肤色与上述推测相悖，因此很多人也对这个理论产生了质疑。科学不是凭空猜测，需要用严谨的实验和事实去证明。

早在1854年，一名神父就精心设计了历时八年的豌豆实验去探索遗传的奥秘。最终他的实验取得了成功，并从中得出两条遗传学的基本规律——分离定律和自由组合定律。他就是被誉为\"遗传学之父\"的孟德尔。

“遗传因子\"到底是什么东西？

其实这个问题孟德尔本人也无法回答，“遗传因子”是他从大量的杂交实验数据中抽象推理的产物。尽管当时没有人相信他的理论，但他坚信其一定存在。早在19世纪，科学家们就知道生命的基本单位是细胞，并通过显微镜详细观察了细胞分裂时的一系列变化，发现在细胞中有一种可以被碱性染料染成深色的物质，故称其为“染色体”。

美国生物学家萨顿和德国生物学家博韦里各自独立发现染色体的行为与孟德尔描述的遗传因子的行为很像，于是猜测遗传因子在染色体上。而同时代的遗传学家摩尔根不单单对他俩的猜测表示强烈质疑，而且认为孟德尔的遗传理论也有问题。但是摩尔根没有直接去争论，而是想着“我要做实验好好打你们的脸”。孟德尔选择了豌豆，摩尔根选择了果蝇。随着果蝇实验的进行，实验的结果使他最终信服了“遗传因子”的猜测和理论，成了孟德尔理论的坚定支持者，并提出了遗传学第三定律——基因的连锁互换定律，证实了基因位于染色体上，并呈线性排列。所以我们也应该像摩尔根一样，用实际行动去佐证我们的观点。

在之后科学家的大量实验中，“遗传因子”的神秘面纱被慢慢揭开。每个人的身体就像一个众多细胞组成的王国，这些细胞各有各的作用，但都受我们的控制，如果细胞失控那就会变成可怕的癌细胞。于是每个细胞中都有一个司令部——细胞核，里面的DNA携带着一些叫作基因的片段，它们就像是下达的命令，决定了细胞的形态和作用，从而决定了我们的样貌。而这里所说的基因就是孟德尔提出的“遗传因子”。

基因突变

DNA对生物体的生长和发育起着关键作用，生物体也进化出了一些保护和修复机制，尽可能地让DNA不受损伤。不过，错误仍旧时有发生，我们将这种遗传材料上的可遗传的改变称为突变。突变看似是百害而无一利的，但利和害是相对的，环境的改变有时会让利害反转。这里我们以镰刀型贫血症为例来说明突变的利害，这种病是一类遗传性疾病，是由于异常血红蛋白S（HbS）所致的血液病，因红细胞呈镰刀状而得名。这种镰刀状的红细胞容易堵塞毛细血管引起局部缺氧和炎症反应，导致相应部位产生疼痛。读到这里，大家可能认为这种突变一定是有害的。而科学家在研究该病时发现，该病最初见于非洲恶性疟疾流行区的黑种人中，疟原虫难以寄生在镰状红细胞中，使其被免疫系统清除，患者反而得以生存。

突变为生物进化提供了原材料，让这个世界变得丰富多彩。当然除去基因层面，导致生物性状不同的还有很多其他原因，比如不改变基因序列但是可以遗传的表观遗传。

感兴趣的小朋友可以深入了解一些表观遗传学的知识。如果只有遗传，你和父母以及兄弟姐妹都会长得完全一样，正因为有了突变以及表观遗传等的发生，整个世界才变得多姿多彩。

生命的世界远比我们想象的复杂和有趣，也期待你去亲自探索！

知识链接

孟德尔认为控制性状的是一种叫\"遗传因子\"的东西，在遗传时互不沾染混合，他提出了颗粒遗传理论。这一理论与当时盛行的融合理论大相径庭，没有人相信这位名不见经传的神父提出的理论。然而天才的行为往往超越时代，不被理解。