同学们大家好，欢迎来到今天的探秘生命科学栏目！

前几天，有位小同学问过我这样一个问题。“爸爸妈妈都是漂亮迷人的双眼皮，自己呢却是单眼皮？”你们有没有相同的疑惑，哎，我看到了，还真有啊。接下来，我们就通过眼前这件展品来解开疑惑。

请你走上前来，将这一黄一绿两个豌豆种子模型按压下去。前面贴有导电膜的玻璃板会模拟他们成长、开花和杂交受粉的过程。那我们来猜猜看，他们结出来的种子会是什么颜色呢？

大多数同学说黄色绿色都有，为什么呢？

哎，这位同学说是因为遗传！不错。

豌豆的颜色是它的一种性状，会跟随遗传因子遗传给下一代。可是我们来看，在第二个台阶上，只有四个黄色的种子，绿色的哪去了呢？不要着急，让我们从中任选一个种下去，让他自花授粉一起来看第三代。

怎么样三黄一绿，绿色的种子出现了？这是怎么回事呢？

这就是我们今天所探究的孟德尔豌豆实验。孟德尔用了八年的时间对豌豆进行大量的实验。并利用统计学和概率学总结出了基因的分离定律和基因的自由组合定律。

其中，分离原理指出，在有性繁殖生物中，两个遗传单元控制每个性状。但是，当生殖细胞形成时，这两个单元相互分离，因此，子代从一方亲代中为每个性状获得一个单元。孟德尔的工作给出的第一个暗示就是，遗传也许是由分立的粒子所控制，遗传控制单元不是混合的。

当生殖细胞形成时，根据自由组合原理，每一性状的遗传单元的分布与其他单元的分布互不干涉。正如展品展示的一样，既可以得到具有黄色种子，也可以得到具有绿色种子的。但绿色种子出现的概率比较低，只有1/4，那位单眼皮的同学，你便是个幸运的1/4了。

但孟德尔并没有提出基因的概念，他只是将这种遗传物质成为因子。1908年，生物学家贝特森将这一领域的研究命名为遗传学。到20世纪，最著名的遗传学研究莫过于摩尔根的果蝇实验，他发现孟德尔的实验同样适用于动物，并发现了遗传中的连锁定律。1909年，丹麦科学家约翰逊正是将这种因子命名为“基因”。现代科学证实，控制生物遗传的基本物质是DNA（脱氧核糖核酸），它是基因的载体，基因是某一性状的DNA片段；基因位於染色体上，每一条染色体上都有许多不同的基因，它们分别控制不同的性状。随着分子生物学的诞生，遗传物质的秘密逐渐被揭开！

那什么是DNA？它长的什么样？它又是如何工作的呢？

DNA是脱氧核糖核酸缩写，请大家看这件展品——生命的诞生。这件展品正是模拟呢DNA复制过程，我们可以通过组装DNA模型了解其结构和配对原则。

同学们，我们一起动手操作一下，看看如何才能拼出正确的DNA模型。开始之前，请仔细观察模型，观看DNA是什么样子的呢？这位同学说像螺旋的梯子，那位同学们说长的像拉链！你们的描述都没错，DNA就是螺旋的双链结构。

请大家动手吧！桌上有双螺旋的骨架和带有磁力的碱基模块，它是组成DNA的基础部件。在视频中，我们看到DNA的的模型中，碱基位于内侧，同时两两相对形成稳定结构。

这位同学们发现，随机组合的碱基稳定性很难保证，这说明什么呢？是不是他们的组合有一定规律呢？视频中可以找到答案。没错，碱基分为四种，分别是是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）。由于其化学结构差异，只能由固定组合搭配才能保持DNA整体结构稳定。正确的匹配规则为则A-T，G-C。这样就形成稳定的DNA结构了！

1953年，克里克和沃森提出了DNA双螺旋结构模型，并预言了一种机制，使遗传物质可以可靠复制。之所以是双链，主要是因为左右互补，互为备份，确保了遗传物质的稳定性。

DNA的研究进展为新时代生命科学打了大门，DNA迅速成为了家喻户晓的名词，生命要义的知识似乎就在我们眼前。但仅仅了解这些还不够，因为生命科学是及其复杂的体系，它内部包含大量的科学知识。生命的诞生和繁衍离不开遗传物质，但它们的基础单元又是如此之小，要想全面了解，不妨来看一下三维纳米世界这件展品。

这件展品通过多媒体演示，介绍多种与DNA有关的物质结构，它们的共同特点就是十分微小，达到了微米级别。其中，病毒应该是我最熟悉的了。

同学们说病毒是不是生物呢？大家有不同的答案。严格的说，病毒不属于生物范畴，为什么呢？ 

因为病毒没有完整的细胞结构，它不能进行新陈代谢，只能寄宿在生物体内，所以在某种程度上还不能说它是生物！病毒的结构十分简单，通过视频我们可以知道，病毒只有蛋白质外壳和遗传物质组成。病毒的遗传物质有两种形式，一种是我们上面见到的DNA，另一种是RNA。RNA的区别在于它的单链结构，不稳定，所以容易变异。我们熟悉的新型冠状病毒就是RNA病毒，所以它不停的出现变种，很难彻底消灭。

再看这一面多媒体，他提到了一种叫核糖体物质。它存在与细胞之中，是合成蛋白质的分子机器。

而这面就是就DNA，我上面讲到它的遗传物质结构。DNA上的基因记录人体的重要信息。我们可以把细胞想象成人体的工厂，它的产品就是蛋白质，而遗传物质DNA是生产说明书，它位于细胞核内，指导细胞生产自身需要蛋白质；细胞质内的核糖体就是车间的工人，它们日夜兼程按照说明书要求不停的生产大量蛋白质。如果一旦遗传物质出现问题，那生产的蛋白质将出现错误，不符合自身需要。

比如，病毒在攻击人体细胞过程中，会将自身的遗传物质注入细胞内，控制人体细胞核，向细胞的核糖体发出错误指令，生产病毒的蛋白质，帮助它们自身繁殖，从而造成细胞死亡，导致人体生病。

好了同学们，通过今天的学习，我们了解生命的最隐秘的部分——遗传物质，相信大家对生命科学有了进一步的认识。生命科学也是20世纪对人类影响最大的科学分支，希望大家勤思考、多动脑，更多的生命奥秘等待大家去探索，下次见！