貫穿一切的一個問題
遺傳學是研究遺傳的科學:生物如何把自己的特徵傳遞給下一代。它源自一個幾乎人人都注意到的日常現象——孩子往往像父母。小狗長得像母親;高個子的父母常生出高個子的孩子;某種眼睛顏色在一個家族中代代相傳。遺傳學追問為什麼,並給出驚人精確的答案。
簡短的答案是:父母傳遞的是資訊,而不是特徵本身。孩子並沒有繼承母親那雙真正的眼睛——他們繼承的是一套指令,用以幫助構建某種類型的眼睛。這種把生物資訊從一代傳到下一代的過程稱為遺傳,而接收這些資訊的過程稱為繼承(遺傳傳遞)。接收到這些資訊的個體——孩子、幼崽、種子或幼苗——就是後代。
相同與不同
遺傳學有兩副面孔。一副是相似性:後代為何像父母、彼此為何相像。另一副是差異性:為何沒有兩個個體(同卵雙胞胎除外)完全一樣。個體之間的這種差異稱為變異,它在遺傳學中與相似性同等核心。如果沒有變異,同一種類的每個生物都將是完美的複製品,那麼自然界——或者育犬者、農民——就沒有任何可供選擇的對象了。
一個可觀察的單一特徵——眼睛顏色、植株高度、花的形狀、能否捲舌——稱為一個性狀。入門遺傳學的大部分內容,就是研究單個性狀如何傳遞、又如何變化。本系列的其餘部分,我們將逐步建立詞彙,以精確地談論性狀。
研究所有這些的科學家就是遺傳學家。遺傳學家的研究包羅萬象:從某個小麥品種為何抗旱,到某個家族的聽力損失如何傳遞,再到整個物種在數千年間如何演變。你在這裡遇到的核心思想,可以一路放大到所有這些層面。