什么叫生物学,什么叫生物学父亲

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-06-14 22:06:42

“中心法则”——最重要的基石

整个基因组中,只有2%用于编码蛋白,被称为“外显子”,其余98%被称为“内含子”。原来人们以为,内含子是“无用的”,但是后来越来越多的实验表明,内含子也发挥了重要的作用。

这从复杂系统演化的视角来看,几乎是必然的,在网络中所有的节点都具有影响力,在不同的条件下发挥或大或小的作用,所谓因果关系只是我们为了理解而适当地归约罢了。

DNA复制,是一个“高保真”的过程,平均每合成10亿个碱基(字母)只是产生一个错误。

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DNA复制动图

DNA翻译,利用非常巧妙的“同构”策略,将一个系统的结构用另一个系统的结构表现出来,类似于“翻译”。换言之,生命之书描绘的蓝图通过翻译实现生命大厦的建构。

不变与变:有性繁殖的意义

遗传学的主要任务,就是“探讨遗传物质(基因型)与性状(表型)之间的关系”。

有一种表述叫“基因型决定表型”,但是,别忘了上面讲的“因缘和合”,其实更准确的表达应该是——“基因型与环境共同决定表型”。

从复杂系统的视角来看,基因型对表型的影响力模型,几乎必然是“网络模型”,而这其中有些基因的影响较大,称为“核心基因”,另一些的影响较小或者较为间接,称为“外周基因”(Science,2010)。

“种瓜得瓜”解释了生命的根本特征——“遗传性”(Heredity)而“龙生九子”则道出了另一个特征——“变异性”(Variation)。生命的首要任务就是要“平衡”好遗传与变异之间的关系。

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龙生九子,各有不同

大多数动植物都是二倍体生物,即拥有分别来自父本和母本的两套染色体。比如,人体大约有30万亿个细胞,除了是二倍体的体细胞,就剩下单倍体的生殖细胞了。要知道,从体细胞形成生殖细胞的过程带来了更多的遗传变异,换言之,有性繁殖的目标,就是增加变异的程度,提高变异的速度。

逆天改命:信息的双向流动

以前人们认为,基因决定了命运;但后来发现,相同的DNA序列之下,基因表达调控方式也存在变化,由此诞生了一门新的学问——“表观遗传学”。

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“生命之书”是一本彩色图书DNA和染色体带有的各种化学修饰就是不同的颜色;而且,文字(碱基)和色彩(化学修饰)都能被复制和传递

这就意味着,一方面,生物体内和体外的环境影响着基因的表达;另一方面,内外环境可以影响个体性状的改变。

外部环境的信息与机体内部的信息可以相互影响、双向流动,形成了一个理想的“天人合一”的整体。

整理生命:如何命名?如何分类?

命名常常有两种思路,一是基于“人为性状”,比如鲸长得像鱼,因此称为鲸鱼;而从“自然性状”角度,鲸是胎生的,应属哺乳动物而不属于鱼类。

想想看,我们是怎么给人起名字的呢?一般是用“姓”确定与父母的关系,用“名”来标识本人。其实生物学家也是用相同的策略,称为“双名命名法”。

那么,如何分类呢?

给生物分类的方法,跟图书馆给图书分类的方法是一样的,称为“阶元系统”,分类关系从大到小是“界、门、纲、目、科、属、种”。

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