你好啊，今天我們來(lái)簡(jiǎn)單學(xué)一下關(guān)于“遺傳學(xué)”的基礎(chǔ)知識(shí)。
如果你對(duì)遺傳學(xué)的知識(shí)非常熟悉，你可以點(diǎn)擊右上角退出這篇文章了。本文的大部分內(nèi)容會(huì)是書(shū)中的筆記內(nèi)容，幫助我們梳理遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
大家都知道，遺傳是通過(guò)基因攜帶的遺傳信息完成的。當(dāng)然這是通過(guò)科學(xué)家們漫長(zhǎng)的生物研究得到的結(jié)論，我們?nèi)タ匆幌驴茖W(xué)家們是怎么通過(guò)一步步的研究最后得出了這樣的結(jié)論。
19世紀(jì)早期，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，所有的生物都是由微小的細(xì)胞組成的。
19世紀(jì)晚期，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核中的染色體，但是并不知道它的具體功能。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂及減數(shù)分裂。
有絲分裂：細(xì)胞可以分裂成兩個(gè)完全一樣的細(xì)胞。
減數(shù)分裂：比如精子和卵子，是原來(lái)細(xì)胞的一半。
1902年，薩頓提出染色體可能是遺傳物質(zhì)的載體，并用減數(shù)分裂對(duì)孟德?tīng)枺òl(fā)現(xiàn)了顯隱性基因）遺傳學(xué)進(jìn)行了解釋。幾年后，摩根進(jìn)行了著名的果蠅實(shí)驗(yàn)。
20世紀(jì)20年代末，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了RNA和DNA，同時(shí)發(fā)現(xiàn)染色體中含有DNA，這時(shí)出現(xiàn)了兩種看法：DNA是遺傳物質(zhì)及蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。
20世紀(jì)40年代中期，科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。
1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的結(jié)構(gòu)是雙螺旋。1962年這兩位因?yàn)榻沂玖薉NA的結(jié)構(gòu)獲得了諾貝爾生物與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
20世紀(jì)60年代初，科學(xué)家們破解了遺傳密碼——DNA如何編碼構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，編碼如何被細(xì)胞轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)，DNA如何復(fù)制自身以及復(fù)制錯(cuò)誤、突變和性重組如何引起變異，從此遺傳學(xué)研究組得到迅速發(fā)展。
1968年，科拉納、霍利和尼倫伯格因破解了遺傳密碼，獲得了諾貝文生物與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
下面具體描述DNA如何編碼構(gòu)成蛋白質(zhì)：
我們身體的每個(gè)細(xì)胞都有相同的完整DNA序列，DNA序列由核苷酸連在一起組成的，核苷酸中有堿基化合物，堿基有4種，分別縮寫(xiě)為A、C、G、T（腺嘌呤A,胞嘧啶C,鳥(niǎo)嘌呤G,胸腺嘧啶T）。由于DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)，即是由ACGT組成的雙線螺旋結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)勢(shì)使得A與T配對(duì)，C與G配對(duì)，這個(gè)配對(duì)是非常重要而穩(wěn)定的，但是也有突變的時(shí)候，那就會(huì)形成基因突變了，這里不多介紹。
如上圖，就是一段DNA序列片段，基因就是由如圖這樣的DNA序列片段組成的。一個(gè)基因?qū)?yīng)于一個(gè)特定的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，基因編碼了組成蛋白質(zhì)的氨基酸，編碼方式就是遺傳密碼?；旧先齻€(gè)堿基對(duì)應(yīng)一種氨基酸，這種三聯(lián)體被稱為密碼子。
這樣我們知道，基因是攜帶了密碼子，所以帶有遺傳性質(zhì)。
那么基因是如何構(gòu)造蛋白質(zhì)的呢？
第一步是轉(zhuǎn)錄，這一步是在細(xì)胞核中進(jìn)行。
核糖核酸聚合酶會(huì)從DNA雙螺旋的一邊松開(kāi)一小段，然后產(chǎn)出信使RNA（mRNA）反拷貝一邊的DNA信息，這時(shí)同樣利用固定的化學(xué)勢(shì)，但是RNA跟DNA有所不同，RNA是A與U配對(duì)，C與G配對(duì)。這樣就形成了一段mRNA序列。
第二步是翻譯，這步要在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。
在細(xì)胞核中形成的信使mRNA進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)中的核糖體將mRNA中的密碼子逐個(gè)讀出，各個(gè)密碼子與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）上的反密碼子用化學(xué)勢(shì)的方式配對(duì)結(jié)合，tRNA則會(huì)組合成相應(yīng)的氨基酸。遇到終止密碼子時(shí)，核糖體就會(huì)收到停止信號(hào)，氨基酸會(huì)從tRNA中分離下來(lái)形成蛋白質(zhì)，并將蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞質(zhì)中，讓它們?nèi)?zhí)行自己的功能。
基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯被稱為基因表達(dá)。
通過(guò)描述，我們非常輕松的就知道了我們的遺傳信息是如何構(gòu)成人體所需的蛋白質(zhì)的，但是這是通過(guò)很多年很多科學(xué)家的潛心研究和努力的結(jié)果。
在我們現(xiàn)在看起來(lái)直接就可以拿來(lái)用的東西，很可能是非常多前人頂著壓力努力的結(jié)果，所以我們是站在巨人的肩膀上存在的。
以上是文章主要內(nèi)容，本文是《復(fù)雜》中“遺傳學(xué)概要”的學(xué)習(xí)筆記，希望對(duì)你有幫助。
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參考資料：梅拉尼·米歇爾的《復(fù)雜》，第一推動(dòng)叢書(shū)：綜合系列
