遺傳學(xué)是研究生物體的遺傳和變異的科學(xué),是生物學(xué)的一個(gè)重要分支。史前時(shí)期,人們就已經(jīng)利用生物體的遺傳特性通過選擇育種來提高谷物和牲畜的產(chǎn)量。而現(xiàn)代遺傳學(xué),其目的是尋求了解遺傳的整個(gè)過程的機(jī)制,則是開始于19世紀(jì)中期孟德爾的研究工作。雖然孟德爾并不知道遺傳的物理基礎(chǔ),但他觀察到了生物體的遺傳特性,某些遺傳單位遵守簡單的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律,這些遺傳單位現(xiàn)在被稱為基因。
基因位于DNA上,而DNA是由四類不同的核苷酸組成的鏈狀分子,DNA上的核苷酸序列就是生物體的遺傳信息。天然DNA以雙鏈形式存在,兩條鏈上的核苷酸互補(bǔ),而每一條鏈都能夠作為模板來合成新的互補(bǔ)鏈。這就是生成可以被遺傳的基因的復(fù)制方式。
基因上的核苷酸序列可以被細(xì)胞翻譯以合成蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)上的氨基酸序列就對應(yīng)著基因上的核苷酸序列。這種對應(yīng)性被稱為遺傳密碼。蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定了它如何折疊成為一個(gè)三維結(jié)構(gòu),而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)則與它所發(fā)揮的功能密不可...