遗传学是对遗传性状从父母传播到后代的研究。人类长期以来一直观察到家庭中的特征往往相似。直到19世纪中叶,遗传遗传的更大含义才开始科学地研究。
自然选择
1858年,查尔斯·达尔文(Charles Darwin)和阿尔弗雷德·罗素·华莱士(Alfred Russell Wallace)共同宣布了他们的理论自然选择。根据达尔文的观察,几乎所有人口中,个人的后代往往远远超过替代父母所需的后代。如果每个天生都活着并繁殖更多后代,那么人口将崩溃。人口过多会导致资源竞争。
达尔文指出,任何两个人都完全相似。他认为,个体之间的这些自然变化会导致自然选择。出生有差异的人赋予获得资源或伴侣的优势,有更多的机会再现后代,谁将继承有利的变化。差异不同的个体可能不太可能繁殖。
达尔文(Darwin)坚信自然选择解释了自然变化如何导致人群甚至新物种的新特征。尽管他观察到每个人群中存在这些变化,但他无法解释这些变化是如何产生的。达尔文不知道一个名叫格雷戈尔·门德尔(Gregor Mendel)安静的和尚所做的工作。
特质的继承
1866年,格雷戈尔·门德尔(Gregor Mendel)发表了在繁殖豌豆植物中实验多年的结果。他表明,父母都必须通过离散的身体因素,这些因素将有关其特征的信息传递给其后代。一个人从每个父母那里继承一个此类单位。门德尔的主导原则解释说,大多数特征不是父亲的特征和母亲的特质融合。相反,当后代继承了相同特征形式的因素时,主导的该特征的形式在那个人中会显而易见。的因素隐性特质虽然不明显,但仍然是个人遗传构成的一部分,并且可能传递给后代。
门德尔的实验表明,性细胞形成,每个人从父母继承的每个特征的因素分为不同的性细胞。当性细胞团结在构想中时,由此产生的后代将至少有两个因素(等位基因)每个特征。来自母亲的一个继承因素,一个来自父亲的因素。门德尔使用概率定律证明,当形成性细胞时,将给定特征的哪个因素纳入特定的精子或卵是一个机会问题。
我们现在知道,简单的主导地位并不能解释所有特征。如果是共同主持,两种形式的特征都平均表达。不完整的主导地位导致特征的混合。如果是多个等位基因,可以表达给定基因的两种可能的方式。我们现在也知道,大多数表达的性状,例如人类肤色的许多变化,都受许多基因的影响,这些基因都作用于相同的明显特征。另外,在性状上作用的每个基因都可能具有多个等位基因。环境因素还可以与遗传信息相互作用,以提供更多的变化。因此,有性繁殖是物种个体之间遗传变异的最大贡献者。
20世纪的科学家开始了解到,结合遗传学和自然选择的思想可能会导致在理解我们地球居住的各种生物方面取得巨大的进步。
突变
科学家意识到,基因的分子构成必须有一种有效复制遗传信息的方法。活生物体的每个细胞都需要说明如何以及何时构建是人体结构的基本构建基块和负责生命所必需的每种化学反应的“工作马”。 1958年,詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)描述了DNA分子的结构,该化学结构解释了细胞如何使用存储在细胞核中的DNA的信息来构建蛋白质。每个时间细胞分裂以形成新的细胞,必须复制这个庞大的化学文库,以使子细胞具有起作用的信息。不可避免地,每次复制DNA时,都会发生微小变化。大多数此类更改会立即捕获和修复。但是,如果未修复改变,则变化可能会导致蛋白质改变。改变的蛋白质可能无法正常起作用。遗传疾病是当蛋白质功能不良时会对生物体不利影响的疾病。 [画廊:DNA结构的图像这是给出的
在极少数情况下,改变的蛋白质可能比原始的蛋白质更好,也可能导致具有生存优势的特征。这种有益突变是遗传变异的来源。
基因流
遗传变异的另一个来源是基因流,是向人群引入的新等位基因。通常,这是由于简单的迁移。同一物种的新个体进入人群。他们以前家中的环境条件可能偏爱不同形式的特征,例如浅色的皮毛。这些特征的等位基因与宿主人群中存在的等位基因不同。当新移民与寄主人群杂交时,他们引入了负责特征的基因的新形式。有利的等位基因可能会在人群中传播。 [倒计时:数字的遗传学 - 10个诱人的故事这是给出的
遗传漂移
遗传漂移是等位基因频率的变化,它是随机的,而不是由选择压力驱动。请记住,从门德尔(Mendel),等位基因被随机分类为性细胞。父母双方都为给定的特征贡献了同样的等位基因。当后代再现时,他们只能传达他们从父母那里继承的一种特征。遗传漂移只会在几代人的情况下引起人群的巨大变化,尤其是在人口很小的情况下。遗传漂移倾向于减少人群的遗传变异。在没有遗传多样性的人群中,环境变化可能会使人口消灭或灭绝。
- 玛丽·巴格利(Mary Bagley),生命科学贡献者
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