我們經(jīng)常會看到這樣的現(xiàn)象：有的時候，親代與子代之間有著非常高的相似性，他有的時候他們又不是完全相同。對于前一個現(xiàn)象，我們稱之為遺傳，也就是親代與子代的相似性，對于后一種現(xiàn)象，我們稱之為變異，也就是親代與子代或子代與子代之間的差異性。那么遺傳與變異對于生物有何意義呢？
其實遺傳的意義就在于讓物質(zhì)保持個體的穩(wěn)定性，這是生物得以繁衍下去的根本，更加的保守。而變異給的生物多樣性，求創(chuàng)造求變，更加的開放。而基因突變的變異，加上自然選擇也是維持生物演化的動力。
那么在宏觀層面如何描述生物的遺傳和變異呢？
首先我們要明確什么是性狀，它就是生物基于遺傳變異展現(xiàn)的特征。比如說眼睛不是一個性狀，但是眼睛的顏色，眼睛的大小卻是一個性狀。那么其實遺傳和變異在宏觀上的表現(xiàn)，就是性狀的相似與不同。這樣的性狀可以是內(nèi)在的，也可以是外在的外在性狀，就比如五官外貌的特點。而內(nèi)在的性狀則有血型、性格等。
那么為什么同一個性狀在不同個體上可以有不同的表現(xiàn)呢？比如說瞳孔的顏色是一個性狀，但是有人是棕色瞳孔，有人是藍色瞳孔。這種在同一物種的不同個體上，同一個性狀的不同表現(xiàn)，我們叫做相對性。相對性狀并不意味著只能有兩個屬性，比如同一個番茄有黃色、紅色、綠色，這也是一個相對性狀。
接下來的問題就是形性狀是如何在親代和子代之間進行遺傳的呢？畢竟畢竟親代和子代的性狀之間還是有許多相似性的，但是它們的差異性又從何而來呢？這樣的相似性又是由誰來控制呢？首先我們來探究親代的遺傳物質(zhì)是如何傳遞給子代的。
說到遺傳，無疑就是與遺傳物質(zhì)有關(guān)。每個人的體內(nèi)都有著遺傳物質(zhì)，我們把父親的遺傳物質(zhì)命名為P1，母親的遺傳物質(zhì)命名為p2。如何將遺傳物質(zhì)進行分配呢？
一種思路是p1一半p2一半，另一種思路是兩者隨機分配。如果是隨機分配的話，很可能出現(xiàn) P1與P2組合之后，并不能形成一個完整的個體，比如說控制耳朵生長的遺傳物質(zhì)在這個分配過程中，正好被遺漏了，這樣做就不能保證后代性狀的穩(wěn)定性。所以遺傳物質(zhì)的遺傳應(yīng)該是父親一半，母親一半。
父親和母親都給予后代一半的遺傳物質(zhì)，并且還能形成完成的個體，這說明什么呢？這說明兩者給予后代的傳承物質(zhì)都是完整的一套。任意取其中一套，都可以讓人發(fā)育成一個成熟的個體。所以說每個人每個物種身體中都有兩套完整的遺傳物質(zhì)或者說有兩套成對出現(xiàn)的染色體。
如果我們將男女兩性人的染色體排列出來，就會發(fā)現(xiàn)最后一個染色體非常的奇怪，它比別的染色體更加短，并且男女兩性有差異，這就是性染色體。雄性體內(nèi)有一個X染色體和一個Y染色體，而雌性體內(nèi)有兩個X染色體。也就是說生男生女其實是由男性決定的，因為只有男性擁有Y染色體，就是男性決定了精子中含有X染色體，還是Y染色體與雌性卵子的X染色體進行結(jié)合。
這里男性的精子和女性的卵子都是雙倍體，或者說只有一套染色體。而當(dāng)精卵結(jié)合產(chǎn)生受精卵，發(fā)育成人時，它是雙倍體，也就是有兩套染色體。
我們解決了染色體的遺傳問題，接下來就要解決的，是性狀由什么控制。
要明白，參與遺傳與變異的就是染色體、基因和DNA這三者。我們只要逐個假設(shè)，使他們?nèi)齻€中其中一者決定了變異，看有無矛盾，就可以得出到底是誰在決定著姓性狀。
首先我們假設(shè)是染色體控制性狀，會出現(xiàn)怎么樣的結(jié)果呢？
男性和女性體中都有兩套染色體，男性的兩套加女性的兩套，一共可以有4種組合。就是說如果染色體控制的性狀那么人應(yīng)該就只有4種樣子。但很明顯，現(xiàn)在的人是千奇百怪，各不相同，所以一定不是染色體的組合，控制了性狀。那么是否會使染色體內(nèi)部的組成部分，控制的形狀呢？
染色體其實是由染色質(zhì)細絲，經(jīng)過多次曲折形成的，而染色質(zhì)絲是由核小體重復(fù)單位構(gòu)成的串珠狀結(jié)構(gòu)，核小體又可以被拆解為DNA+蛋白質(zhì)。換句話說，染色體就是一串很長很長的 DNA分子加上蛋白質(zhì)蜷縮形成的?；蛘哒f一個染色體就是一個DNA。
DNA最重要的部分就是堿基對，堿基對的不同組合，就形成了一串串帶有信息的DNA。如果是染色體內(nèi)部的DNA控制性狀，那么一個人體內(nèi)就是23對DNA。這很明顯還是太少了，所以基因控制的性狀的可能性也被我們排除掉。
接下來就只剩下基因了。在分析這個之前，我們首先要搞清楚什么是基因。
基因其實就是DNA的一個小片段，或者說是若干個堿基對。這樣的小片段可是有成千上萬，甚至是幾億個，所以我們有理由猜測基因就是控制生物性狀的原因。這個我們可以通過基因技術(shù)進行實驗驗證。比如將水熒光母體中的一段基因，放到老鼠以內(nèi)，在紫外線的照射下，這些老鼠可以發(fā)出像水母那樣的綠光。這就說明這一段被轉(zhuǎn)移的基因可以控制身體發(fā)光這一性狀，也就證實了，其實基因是在控制一個生物的性狀。
不過我們并沒有把所有 DNA片段都稱為基因，指稱那些可以遺傳的片段為基因。更多的DNA片段都在沉默中，我們稱之為基因沉默，這些基因可能會在外界的刺激下復(fù)蘇，不過人類還是只有2%的基因可以遺傳。
其實這節(jié)課，讓我再次感受到了每一個生命的復(fù)雜、精妙。人DNA中有上億個堿基對，這些堿基對偏偏就按照一定的順序進行復(fù)制，選取那些適合的發(fā)出指令。不過盛夏再沉默的基因，也許會在無時無刻影響著人類。如此龐大又復(fù)雜的系統(tǒng)，很難想象是如何被構(gòu)造的，稍微一點點差錯，就會讓整個系統(tǒng)崩潰，但是它卻偏偏沒有。
