孙子有多少基因来自于爷爷

女儿给我发来了小外孙的照片,我发现有好几张照片,孩子的眉眼、神态,竟与他爷爷如出一辙。这奇妙的相似,让人不禁感叹基因的强大,它跨越了代际,在小生命身上留下了祖辈的印记。

这份奇妙的发现,勾起了我强烈的好奇心:孙子究竟继承了爷爷多少基因呢?带着这个疑问,我在网络的知识海洋中探寻,终于找到了答案。

从遗传学的基本原理来讲,基因的继承有着清晰的脉络。爷爷和奶奶各贡献一半基因,组合成了爸爸的基因库;而后,爸爸与妈妈又各出一半,塑造了孙子的遗传密码。如此算来,孙子的基因中,似乎有四分之一源自爷爷。但这只是理想状态下的简单算法,真实的遗传世界远比这复杂。生物在漫长的进化过程中,为适应自然环境,演化出了许多变数。基因突变随时可能发生,无论是在个体的何种细胞中,还是在发育的任何阶段。


人体细胞的遗传物质藏在染色体里,普通细胞有23对染色体,而生殖细胞在形成过程中,染色体数量减半,只剩23条,其中还包含决定性别的“X”或“Y”染色体。女性的性染色体是“XX”,卵细胞的性染色体自然都是“X”;男性性染色体为“XY” ,精子的性染色体便有“X”和“Y”两种类型。当卵细胞的“X”与精子的“Y”相遇,一个男宝宝就诞生了;若与“X”精子结合,那便是女宝宝,所以从这个角度看,下一代的性别由父亲决定。

在遗传的接力赛中,性染色体上的基因传递比常染色体更不稳定,生殖细胞形成时,基因还可能突变。经过两次基因结合的“洗牌”,孙子从爷爷那里继承的基因往往比25%更低,甚至存在完全没有继承到爷爷基因的极端情况,不过这种情况的概率仅有840万分之一,极为罕见。


这让我不禁联想到,2000年前祖先的基因,是否依然在我们的身体里延续呢?科学家们为解开这个谜团,对亚洲人、欧洲人和尼安德特人的基因展开研究。尼安德特人是生活在12万年至3万年前的古人类,作为早期智人的一支,其骨骼最早于1829年在比利时被发现,被认为是欧洲人祖先的近亲。基因比对结果令人惊叹,欧洲人体内尼安德特人基因占比约4%,亚洲人体内也有1%,这表明亚欧大陆的古人类曾与尼安德特人通婚。尽管历经十几万年的自然选择和基因突变,现代人类与古人类已大不相同,中间还隔了至少250代人,但部分古老基因仍顽强地流传了下来。由此可见,十几万年前祖先的基因都未消失,2000年前祖先的基因大概率也在代代传承。




除了染色体,细胞中的线粒体也承载着独特的基因信息,而且它有着独特的遗传规律——只在女性之间传递。在精卵结合时,精子为了冲向卵细胞,几乎耗尽能量,最后与卵细胞结合的只有头部的23条染色体。所以,受精卵的细胞核融合了父母双方基因,而细胞质中由线粒体承载的基因,全部来自母亲。也就是说,母亲线粒体基因会传给子女,但只有女儿能将其传递给下一代,第三代中只有外孙女能继续传承。按照这种溯源方式,男性难以确定最早的男性祖先,而每一位女性,都能通过线粒体基因追溯到自己最早的女性祖先。



考古学家研究发现,现代人类共有35位同宗母亲。2000年,日本女星天海佑希进行DNA溯源,竟在中国西藏找到了一位3万年前拥有共同女性祖先的姐姐;1991年,科学家通过5300多年前的“奥兹”木乃伊遗骸骨中的线粒体DNA,也找到了其现代后代。


从一个多月大外孙与爷爷的相似,到探寻基因传承的奥秘,再到追溯千年前祖先的基因踪迹,我们看到,基因就像一条无形的纽带,将过去、现在与未来紧紧相连,承载着家族与人类的历史记忆,在岁月长河中绵延不绝。

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