遺傳從現象來看是親子代之間的相似的現象,即俗語所說的“種瓜得瓜,種豆得豆”。它的實質是生物按照親代的發育途徑和方式,從環境中獲取物質,產生和親代相似的復本。遺傳是相對穩定的,生物不輕易改變從親代繼承的發育途徑和方式。因此,親代的外貌、以及優良性狀很有可能在子代重現,甚至酷似親代。而親代的缺陷和遺傳病,同樣也可能傳遞給子代。
遺傳是一切生物的基本屬性,它使生物界保持相對穩定,使人類可以識別包括自己在內的生物界。變異是指親子代之間,同胞兄弟姊妹之間,以及同種個體之間的差異現象。俗語說“一母生九子,九子各異”。世界上沒有兩個絕對相同的個體,包括攣生同胞在內,這充分說明了遺傳的穩定性是相對的,而變異是絕對的。
生物的遺傳與變異是同一事物的兩個方面,遺傳可以發生變異,發生的變異可以遺傳,正常健康的父親,可以生育出智力與體質方面有遺傳缺陷的子女,并把遺傳缺陷(變異)傳遞給下一代。
生物的遺傳和變異是否有物質基礎的問題,在遺傳學領域內爭論了數十年之久。 在現代生物學領域中,一致公認生物的遺傳物質在細胞水平上是染色體,在分子水平上是基因,它們的化學構成是脫氧核糖核酸(DNA),在極少數沒有DNA的原核生物中,如煙草花葉病毒等,核糖核酸(RNA)是遺傳物質。
真核生物的細胞具有結構完整的細胞核,在細胞質中還有多種細胞器,真核生物的遺傳物質就是細胞核內的染色體。但是, 細胞質在某些方面也表現有一定的遺傳功能。人類親子代之間的物質聯系是精子與卵子,而精子與卵子中具有遺傳功能的物質是染色體,受精卵根據染色體中DNA蘊藏的遺傳信息,發育成和親代相似的子代。
遺傳和可以遺傳的變異都是由遺傳物質決定的。這種遺傳物質就是細胞染色體中的基因。人類染色體與絕大多數生物一樣,是由DNA(脫氧核糖核酸)鏈構成的,基因就是在DNA鏈上的特定的一個片段。由于親代染色體通過生殖過程傳遞到子代,這就產生了遺傳。染色體在生物的生活或繁殖過程中也可能發生畸變,基因內部也可能發生突變,這都會導致變異。
患色盲的父親,他的女兒一般不表現出色盲,但她已獲得了其親代的色盲基因,她的下一代中,兒子將因獲得色盲基因而患色盲。
我們觀察我們身邊很多有生命的物種:動物、植物、微生物以及我們人類,雖然種類繁多,但在經歷了很多年后,人還是人,雞還是雞,狗還是狗,螞蟻、大象、桃樹、柳樹以及各種花草等等,千千萬萬種生物仍能保持各自的特征,這些特征包括形態結構的特征以及生理功能的特征。正因為生物界有這種遺傳特性,自然界各種生物才能各自有序地生存、生活,并繁衍子孫后代。
大家可能會問,生物是一代一代遺傳下來,每種生物的形態結構以及生理功能應該是一模一樣的,但為什么父母所生子女,一人一個樣,一人一種性格,各有各自的特征。又如把不同人的皮膚或腎臟等器官互相移植,還會發生排斥現象,彼此不能接受,這又如何解釋呢?科學家研究的結果告訴我們,生物界除了遺傳現象以外還有變異現象,也就是說個體間有差異。例如,一對夫婦所生的子女,各有各的模樣,丑陋的父母生出漂亮的孩子,平庸的父母生出聰明的孩子,這類情況也并不罕見。全世界恐怕很難找出兩個一模一樣的人,即使是單卵雙生子,外人看起來好像一模一樣,但是與他們朝夕相處的父母卻能分辨出他們之間的微細差異,這種現象就是變異。人類中多數變異現象是由于父母親遺傳基因的不同組合。每個孩子都從父親那里得到遺傳基因的一半,從母親那里得到另一半,每個孩子所得到的遺傳基因雖然數量相同,但內容有所不同,因此每個孩子都是一個新的組合體,與父母不一樣,兄弟姐妹之間也不一樣,而形成彼此間的差異。正因為有變異現象,人類才有眾多的民族。人們可以很容易地從人群中認出張三、李四,如果沒有變異,大家全都是一個樣子,社會上的麻煩事就多了。除了外形有不同,變異還包括構成身體的基本物質--蛋白質也存在著變異,每個人都有他自己特異的蛋白質。所以,如果皮膚或器官從一個人移植到另一個人身上便會發生排斥現象,生物學稱之為免疫排斥反應。
還有一類變異是遺傳基因的突變,這類突變往往是由環境中的條件所誘發的,這種突變的基因還可以遺傳給下一代。許多基因突變的結果會造成遺傳病。
變異也可以完全由環境因素所造成,例如患小兒麻痹癥后遺的跛足,感染大腦炎后形成的癡呆等這些性狀都是由環境因素所造成的,是因為病毒感染使某些組織受損害,造成生理功能的異常,不是遺傳物質的改變,所以不是遺傳的問題,因此也不會遺傳給下一代。
總之,遺傳與變異是遺傳現象中不可分離的兩個方面,我們有從父母獲得的遺傳物質,保證我們人類的基本特征經久不變。在遺傳過程中還不斷地發生變異,每個人又在一定的環境下發育成長,才有了人類的多種多樣。