《基因论》:格物生命之理,致知演化之道

引言

爱因斯坦说:这个宇宙真正的不可思议之处,就在于它竟然是可以被理解的。你是否也试图了解大千世界,为什么每个人都有不同的相貌特征?为什么双胞胎有相似的性格和相貌。其实一切的一切,都源于一个叫“基因”的物质。

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基因论

摩尔根(摩翁)是二十世纪初叶美国著名的胚胎学家、形态学家和遗传学家,因发现基因在染色体上获得诺贝尔奖。他在哥伦比亚大学用果蝇做遗传学研究,发现颇丰,其“Fly Room”(果蝇室)世界知名。他和他的学生,发现了遗传学的第三大定律,即遗传连锁定律。他和孟德尔一起被尊为现代遗传学的创始人。

在书中,作者全面地阐述了自己的基因论,包括遗传学的基本原理、遗传的机制、突变的起源、染色体畸变等内容。在作者写作此书的年代已经发现的所有重要遗传学现象,几乎都能在书中找到解释。

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走进基因奥秘的大门

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什么是基因

简而言之,基因是控制生物性状的基本遗传单位。1865年,奥地利遗传学家孟德尔根据豌豆试验,提出了生物的性状是由遗传因子(即基因)控制的观点,但这仅仅是一种逻辑推理。20世纪初,遗传学家孟德尔(《基因论》的作者)通过果蝇遗传试验,认识到基因存在于染色体上,从而得出了染色体是基因载体的结论。20世纪50年代,沃森和克立克提出DNA双螺旋结构。人们进一步认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片段。不是所有的DNA分子都叫做基因。基因就像一个存储遗传信息的U盘,而其他DNA片段则不存储信息。基因是自然界之中最有效、最奇妙的信息载体。

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基因与疾病

1987年诺 贝尔医学奖获得者利川根进博士说过一句著名的话:除了外伤,人类所有的疾病都与基因有关,现代医学研究证明,人类疾病都直接或间接的与基因有关。复杂性疾病的发生与发展是内部因素与外部因素共同作用的结果。

什么是直接的和间接的?例如,一些单基因疾病,如地中海贫血和唐氏综合征,是仅由一个基因突变引起的严重疾病,不受任何外部环境因素的影响,这是一种直接关系。如果它与遗传因素有关,也受到环境和饮食等因素的影响,则称为间接效应。例如,某些复杂慢性病的遗传因素可能仅占30%或40%,这不是由基因直接决定的,而是受基因影响的。

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什么是基因突变

基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换,而引起的基因结构的改变,就叫做基因突变。1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变,通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确,特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。

人“生而不同”的背后逻辑

人与人的很多差异在某种程度上是细微的基因差异即遗传变异的反映。平均来看,人与人之间大概存在0.07%左右的遗传差异,因此,从遗传和进化的角度讲,人人生而不同,这些差异是自然存在,绝大部分不是病理现象。

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结语

一个人身上的基因,约等于全人类基因密码的87%。人类对基因的认识,非常有限!哪个基因决定哪个病,大概只搞清楚5%。人类可能永远不能把所有基因搞清楚。现在搞清楚的是:你有这个基因,90%左右概率会表现出这个性状;还有10%人类解释不了。生命永远有例外。

让我们一起探索基因放入奥秘,愿我们敬畏浩瀚,敬畏神秘,敬畏不可知。

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