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遗传学的奥秘：为什么有些性状会在家族中代代相传？
遗传学是一门探讨父母如何将性状传递给后代的科学，无论是通过无性繁殖还是有性繁殖，后代的细胞或生物将获取父母的遗传信息。随着遗传学的发展，我们开始理解这些特征如何通过自然选择累积变异，进而影响物种进化。
在人体中，眼颜色是遗传性状的一个例子：一个人可能会从父母那里继承「棕色眼睛的特征」。
遗传性状由基因控制，而一个生物体的完整基因组合称为基因型。观察到的生物特征和行为的总和称为表型。这些性状源于生物基因型与环境之间的相互作用。因此，许多生物的表型并不是遗传的。例如，晒黑的皮肤来自于基因型与阳光的相互作用，因此晒黑的效果并不会传给后代。然而，由于基因型的差异，有些人更容易晒黑，经典的例子是遗传性白化症的人，他们完全无法晒黑，并且对阳光烧伤极为敏感。
遗传性状是通过DNA传递的，这是一种编码遗传信息的分子。
DNA是一种长聚合物，由四种可互换的碱基组成。特定DNA分子上的碱基序列规定了遗传信息，这与依字母顺序拼写的文本段落相似。在细胞进行有丝分裂之前，DNA会被复制，以确保每个产生的细胞继承相同的DNA序列。 DNA的一个片段规定了单个功能单元，称为基因；不同基因拥有不同的碱基序列。在细胞内，DNA长链形成浓缩结构，称为染色体。生物体以同源染色体的形式从父母那里继承遗传物质，这些染色体包含独特的DNA序列组合，为基因编码。
在染色体上的特定DNA序列位置称为位点。如果某一位点的DNA序列在个体之间存在变异，则这些不同形式的序列称为等位基因。 DNA序列可以通过突变而改变，从而产生新的等位基因。如果突变发生在基因内，新的等位基因可能会影响基因控制的性状，从而改变生物的表型。
不过，虽然等位基因与性状之间的简单对应在某些情况下有效，但实际上大多数性状是更为复杂的，由多个相互作用的基因控制。
发育生物学家认为，基因网络中的复杂相互作用以及细胞之间的通信可能导致遗传变异，而这可能在某些发育可塑性和规范化机制中起到关键作用。最近的研究发现了一些遗传变化的例子，这些变化无法仅仅用DNA分子的直接作用来解释。这些现象被归类为表观遗传学继承系统，这些系统与基因独立或因果地进化。对表观遗传学继承模式和机制的研究仍然在科学的初期阶段，但这一领域的研究逐渐引起了越来越多的关注，因为它扩大了可遗传性和进化生物学的范畴。
遗传性状的传递可以在更大的范畴中发生。例如，生态遗传学通过生态位建构的过程定义了生物体在其环境中的反覆活动。这产生了一种遗产效应，修改并影响后代的选择机制。后代继承的内容不仅包括基因，还包括前世所产生的环境特征。进化中的其他遗传性例子不在基因直接控制之下，包括文化特征的传承、群体遗传以及共生起源等。这些遗传性例子在基因之上运作，广泛地被称为多层次或层级选择，这在进化科学的历史上引发了激烈的辩论。
当查尔斯·达尔文在1859年提出他的进化理论时，一个主要的问题是缺乏遗传的基础机制。达尔文相信混合遗传以及获得性状的遗传（泛生说）。混合遗传会导致种群在几代内变得均匀，并去除自然选择能作用的变异。这使得达尔文在后来的作品中采纳了某些拉马克的观点。他最初的遗传模型被他的表兄法兰西斯·高顿大幅修改。高顿没有找到支持达尔文泛生说的证据，尤其是获得性状的那一部分。
科学家们在古代对遗传有各种各样的看法，亚里士多德认为男性和女性的流体在受孕时相混合。
遗传学的基础概念在19世纪的细胞理论中得到了强化，不再是某些生物的预制部分，而是细胞本身。虽然通过人工选择发展出动物和作物的家养品种，但古代关于遗传的各种理论仍未经过充分的验证或量化。随著名士安东尼·范·雷文霍克对人类和其他动物的精子中发现的「动物小子」（animalcules）的调查，对于精子的角色及其对后代的影响，形成了不同的学派：精子论者和卵子论者，后者则认为未来的人类存在于卵子中。
另一方面，古德里于1865年发表的工作，无论是否被广泛认可，都为基因的遗传提供了重要的启示。他对豌豆植物的研究辩证，成为孟德尔特征研究的基础。现代对遗传学的发展始于1930年代，当时，费希尔等人的工作促成了孟德尔学派和生物统计学派的合并，形成了现代进化综合体。这一新兴模式使实验遗传学家和自然主义者之间的分歧缩小。
随着研究的深入，对于人类及其他动物中表观遗传变化的跨代遗传，也越来越多地获得了证据。这些发现不仅阐明了遗传的基本原理，也使我们开始思考，基因和环境之间的微妙互动将如何影响人类未来？
