遺傳,一般是指親代的性狀又在下代表現(xiàn)的現(xiàn)象.但在遺傳學(xué)上,指遺傳物質(zhì)從上代傳給后代的現(xiàn)象.例如,父親是色盲,女兒視覺(jué)正常,但她由父親得到色盲基因,并有一半機(jī)會(huì)將此基因傳給他的孩子,使顯現(xiàn)色盲性狀.故從性狀來(lái)看,父親有色盲性狀,而女兒沒(méi)有,但從基因的連續(xù)性來(lái)看,代代相傳,因而認(rèn)為色盲是遺傳的.遺傳對(duì)于優(yōu)生優(yōu)育是非常重要的因素之一.
生物有機(jī)體的屬性之一,它表現(xiàn)為親代與子代之間的差別.變異有兩類,即可遺傳的變異與不遺傳的變異.現(xiàn)代遺傳學(xué)表明,不遺傳的變異與進(jìn)化無(wú)關(guān),與進(jìn)化有關(guān)的是可遺傳的變異,后一變異是由于遺傳物質(zhì)的改變所致,其方式有突變與重組.
生物突變可分為基因突變與染色體畸變.基因突變是指染色體某一位點(diǎn)上發(fā)生的改變,又稱點(diǎn)突變.發(fā)生在生殖細(xì)胞中的基因突變所產(chǎn)生的子代將出現(xiàn)遺傳性改變.發(fā)生在體細(xì)胞的基因突變,只在體細(xì)胞上發(fā)生效應(yīng),而在有性生殖的有機(jī)體中不會(huì)造成遺傳后果.染色體畸變包括染色體數(shù)目的變化和染色體結(jié)構(gòu)的改變,前者的后果是形成多倍體,后者有缺失、重復(fù)、倒立和易位等方式.突變?cè)谧匀粻顟B(tài)下可以產(chǎn)生,也可以人為地實(shí)現(xiàn).前者稱為自發(fā)突變,后者稱為誘發(fā)突變.自發(fā)突變通常頻率很低,每10萬(wàn)個(gè)或 1億個(gè)生殖細(xì)胞在每一世代才發(fā)生一次基因突變.誘發(fā)突變是指用誘變劑所產(chǎn)生的人工突變.誘發(fā)突變實(shí)驗(yàn)始于1927年,美國(guó)遺傳學(xué)家H.J.馬勒用X射線處理果蠅精子,獲得比自發(fā)突變高9～15倍的突變率.此后,除 X射線外,γ射線、中子流及其他高能射線,5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亞硝酸等化學(xué)物質(zhì),以及超高溫、超低溫,都可被用作誘變劑,以提高突變率.
突變的分子基礎(chǔ)是核酸分子的變化.基因突變只是一對(duì)或幾對(duì)堿基發(fā)生變化.其形式有堿基對(duì)的置換,如DNA 分子中A-T堿基對(duì)變?yōu)門-A堿基對(duì)；另一種形式是移碼突變.由于 DNA分子中一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)核苷酸的增加或缺失,使突變之后的全部遺傳密碼發(fā)生位移,變?yōu)椴皇窃械拿艽a子,結(jié)果改變了基因的信息成分,最終影響到有機(jī)體的表現(xiàn)型.同樣,染色體畸變也在分子水平上得到說(shuō)明.自發(fā)突變頻率低的原因是由于生物機(jī)體內(nèi)存在比較完善的修復(fù)系統(tǒng).修復(fù)系統(tǒng)有多種形式,如光修復(fù)、切補(bǔ)修復(fù)、重組修復(fù)以及 SOS修復(fù)等.修復(fù)是有條件的,同時(shí)也并非每個(gè)機(jī)體都存在這些修復(fù)系統(tǒng).修復(fù)系統(tǒng)的存在有利于保持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性,提高信息傳遞的精確度.
基因重組也是變異的一個(gè)重要來(lái)源.G.J.孟德?tīng)柕倪z傳定律重新被發(fā)現(xiàn)之后,人們逐步認(rèn)識(shí)到二倍體生物體型變異很大一部分來(lái)源于遺傳因子的重組.以后對(duì)噬菌體與原核生物的大量研究表明,重組也是原核生物變異的一個(gè)重要來(lái)源.其方式有細(xì)胞接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)及溶原轉(zhuǎn)變等.它們的共同特點(diǎn)是受體細(xì)胞通過(guò)特定的過(guò)程將供體細(xì)胞的 DNA片段整合到自己的基因組上,從而獲得供體細(xì)胞的部分遺傳特性.20世紀(jì)70年代以來(lái),借助于 DNA重組即遺傳工程技術(shù),可以用人工方法有計(jì)劃地把人們所需要的某一供體生物的 DNA取出,在離體條件下切割后,并入載體 DNA分子,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞,使來(lái)自供體的 DNA在其中正常復(fù)制與表達(dá),從而獲得具有新遺傳特性的個(gè)體.