达尔文的生物进化论
原始生命过于简单，而今天世界上的生命形式十分复杂；原始生命是单一的，而今天世界上生命的物种是多样的，十分丰富；原始生命是低级的，而今天世界上的生命已走向高级。这种变化是个什么样的过程？而这个过程的动力和机制又是什么呢？
英国生物学家达尔文生活在19世纪，在他之前出现了各种各样的进化论思想：古希腊哲学家的预言；法国植物园园长布丰的生物分类思想；达尔文的祖父提出的生物进化的可能性；法国生物学家拉马克（1744—1829年）的进化论思想；苏格兰地质学家赖尔（1797—1875年）的地质渐变论思想。但由于种种局限性，最终在达尔文手中完成的进化论在科学界和科学界之外引起的震动最为强烈，最为深刻，也最为久远。
1831年，达尔文作为博物学家随贝格尔号自东向西作环球探险航行，历时5年。达尔文的任务是在那一片未开发的世界采集动物、植物和岩石样本。这5年对他进化论思想的形成具有决定性意义，他自己就曾说：“贝格尔舰上的旅行，是我一生中最重大的事件，并且决定了我的全部研究事业。”
随船航行的5年，达尔文一路边观察边记录，采集了许多珍贵的标本，并大量地使用了观察方法、比较方法、分类方法、归纳方法和历史方法，搜集和整理了大量的材料，进行了大量的思考。这使他从一个确信物种不变的神学专业毕业生转化为进化论者。
达尔文曾看到一种叫“土库土科”的老鼠，由于长期在地下生活，很多都是瞎子，它们却没有什么不便，于是他想到了拉马克的“用进废退”的思想。
他在南美洲的一个群岛上惊奇地发现，几乎所有的爬行动物和至少一半以上的植物都是这些岛屿所特有的，在世界其他地方见不到。比如他发现26种陆栖鸟中有25种是特有的，而且它们的特征排列成一个渐进的系列。对这些岛上特有的众多的动植物种，达尔文常想，难道上帝在这岛上分别造出这么多的物种吗？他坚定地回答：这只是变种。那25种陆栖鸟是最初从北美洲迁来一种鸟的变种。
达尔文知道自然界的动植物有巨大的繁殖能力，而各种生物的数量在一定条件下总是保持相对稳定。生物实际生存数量与繁殖数量之间相差很大，达尔文据此得出结论：生物界存在着激烈的生存斗争。
在占有大量资料的基础上，达尔文特别注意研究了古生物的地质分布和活的物种的地理分布。物种在空间上有序的逐渐变化的序列使他坚信，物种在时间上具有同样的渐进的序列。
达尔文进化论认为生物有一个缓慢的变化过程，物种不是被分别创造出来的，一个物种是从原有的另一物种传下来的。整个生物系统发展是一个从一到多、从简单到复杂、从低级到高级的演化过程，在进化中物种会发生变化。那么，生物是如何进化的呢？要真正解开进化之谜，就必须搞清进化的原因和机制。
达尔文认为进化的机制是自然选择。达尔文观察到，生物界普遍存在着繁殖过剩的现象，繁殖过剩必然导致生存斗争。生存斗争是每时每刻都存在的，所以不断地有生物死亡的事情发生。在生存斗争中，如何分出高低胜负呢？达尔文的回答是，哪个个体或个体的哪种特征适应了残酷的斗争环境，便会被保留下来，否则就被淘汰掉，即适者生存。一对生物所产生的许多后代，发育是不平衡的，其器官的形态、功能、特性或多或少有某些差别，这些微小的、不显著的、偶然的变异在生存斗争中经受检验，大自然像一台精密仪器，无所不在，年复一年，不知不觉地工作着，把好的、对生物个体有用的变异保留下来，把坏的、不利的变异排斥掉，这就是自然选择。适者生存既是选择的标准，也是选择的结果。这种选择还会将有利的变异通过遗传保留、积累起来。天长日久的生存斗争和自然选择，会使偶然的变异成为必然的属性，生物会产生变种，这就是物种不断进化的过程。
总之，生存斗争是物种进化的前提，自然选择是物种进化的途径，在生存斗争中的自然选择是物种进化的机制，适者生存是自然选择的标准也是选择的结果。
身体的密码——遗传基因
现代医学研究证明，除外伤外，几乎所有的疾病都和基因有关系。像血液分不同血型一样，人体中正常基因也分为不同的基因型，即基因多态型。不同的基因型对环境因素的敏感性不同，敏感基因型在环境因素的作用下可引起疾病。另外，异常基因可以直接引起疾病，这种情况下发生的疾病为遗传病。
可以说，引发疾病的根本原因有三种：基因的后天突变，正常基因与环境之间的相互作用和遗传的基因缺陷。绝大部分疾病都可以在基因中发现病因。基因通过其对蛋白质合成的指导，决定我们吸收食物，从身体中排除毒物和应对感染的效率。
第一类与遗传有关的疾病有四千多种，通过基因由父亲或母亲遗传获得。第二类疾病是常见病，例如心脏病、糖尿病、多种癌症等，是多种基因和多种环境因素相互作用的结果。
基因是人类遗传信息的化学载体，决定我们与前辈的相似和不相似之处。在基因“工作”正常的时候，我们的身体能够发育正常，功能正常。如果一个基因不正常，甚至基因中一个非常小的片断不正常，则可以引起发育异常、疾病，甚至死亡。
健康的身体依赖身体不断的更新，保证蛋白质数量和质量的正常，这些蛋白质互相配合保证身体各种功能的正常执行。每一种蛋白质都是一种相应的基因的产物。
基因可以发生变化，有些变化不引起蛋白质数量或质量的改变，有些则会引起改变。基因的这种改变叫作基因突变。蛋白质在数量或质量上发生变化，会引起身体功能的不正常以致造成疾病。
目前，由多国科学家参与的“人类基因组计划”，正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知，染色体是DNA的载体，基因是DNA上有遗传效应的片段，构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基，破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨大工程。与传统基因序列测定技术相比，基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。
基因芯片的检测速度之所以这么快，主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶，可进行并行检测；同时，由于微凝胶是三维立体的，它相当于提供了一个三维检测平台，能固定住蛋白质和DNA并进行分析。
美国正在对基因芯片进行研究，已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”，使解读人类基因的速度比目前高1000倍。
通过使用基因芯片分析人类基因组，可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等，都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液，医生们能预测药物对病人的功效，可诊断出药物在治疗过程中的不良反应，还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因，将使10年后对糖尿病的确诊率在50%以上。
基因来自父母，几乎一生不变，但由于基因的缺陷，对一些人来说天生就容易患上某些疾病，也就是说人体内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险，这种基因就叫疾病易感基因。只要知道了人体内有哪些疾病的易感基因，就可以推断出人们容易患上哪一方面的疾病。然而，我们如何才能知道自己有哪些疾病的易感基因呢？这就需要进行基因的检测。
基因检测不等于医学上的医学疾病诊断，基因检测结果能告诉你有多高的风险患上某种疾病，但并不是说您已经患上某种疾病，或者说将来一定会患上这种疾病。
通过基因检测，可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防，而不是盲目的保健；人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法，有效地规避疾病发生的环境因素。
基因检测不仅能提前告诉我们有多高的患病风险，而且还可能明确地指导我们正确地用药，避免药物对我们的伤害。将会改变传统被动医疗中的乱用药、无效用药和有害用药以及盲目保健的局面。
生生不息的遗传和变异
俗话说：“种瓜得瓜，种豆得豆。”上一代的性状，会传给下一代。孩子的长相总是惟妙惟肖地像他们的爸爸妈妈。他们的性格、脾气，甚至动作、习惯等也都会很像父母。这就是遗传现象。可是，上代和下代之间不可能完全相同，总有一点差异。子女不会同父母一模一样，或多或少总有些不像的地方。这种差别叫作变异。
奇妙的遗传现象
为什么会有这种神奇的遗传现象呢？儿女的某些特征与父母相似的原因是遗传物质从父母身上传递给了儿女。人类的胚胎发育过程是一个遗传信息程序的执行过程，当受精卵形成时，它会携带着人类的遗传基因——DNA序列，按照遗传的秘密指令来逐步完成胎儿的发育。到目前为止，已经知道的地球上现存的生命主要是依靠DNA分子的复制完成的。除了遗传以外，决定儿女的特征的因素还有环境，以及环境和遗传的交互作用。
变异现象
遗传是一种相似性的延续，它使人类的特征保持相对稳定，而变异则是一种新的特征，是向前发展和进化的。变异分为两大类，包括可遗传变异和不可遗传变异。不可遗传变异与进化无关，可遗传变异则与进化有关。可遗传变异是由于环境变化而造成，不会遗传给后代，而不可遗传变异是因遗传物质的改变所致，其方式有突变和基因重组两种。
染色体上的DNA
遗传是细胞核和细胞质的共同作用的结果。绝大多数的生物的遗传物质是DNA，因此，DNA是主要的遗传物质。在真核细胞中，DNA是主要遗传物质，而DNA又主要分布在染色体上，所以，染色体就是遗传物质的主要载体。DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，保证了复制能够精确地进行。一般来说，一条染色体上有一个DNA分子，在一个DNA分子上又有许多基因。
遗传学的开创者
1822年7月22日，孟德尔出生在奥地利西里西亚（现属捷克）海因策道夫村的一个贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。孟德尔童年时受到园艺学和农学知识的熏陶，对植物的生长和开花非常感兴趣。
1840年他考入奥尔米茨大学哲学院，主攻古典哲学，但他还学习了数学和物理学。当时，在欧洲，学校都是教会办的。学校需要教师，当地的教会看到孟德尔勤奋好学，就派他到首都维也纳大学去念书。
大学毕业以后，孟德尔就在当地教会办的一所中学教书，教的是自然科学。
他能专心备课，认真教课，所以很受学生的欢迎。1843年，年方21岁的孟德尔进了布隆城奥古斯汀修道院以后，曾在附近的高级中学任自然课教师，后来又到维也纳大学深造，受到相当系统和严格的科学教育和训练，为后来的科学实践打下了坚实的基础。孟德尔经过长期思索认识到，理解那些使遗传性状代代恒定的机制更为重要。
1856年，从维也纳大学回到布鲁恩不久，孟德尔就开始了长达8年的豌豆实验。孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了34个品种的豌豆，从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、灰色种皮或白色种皮等。
孟德尔通过人工培植这些豌豆，对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。运用这样的实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说：“这些都是我的儿女！”
经过8年的辛勤劳作，孟德尔最终发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。人们分别称他的发现为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。孟德尔的杂交实验终于解开了生物的上一代和下一代之间有相似之处又不完全相同的奥秘。然而，这一重大发现在当时并没有引起科学界的重视，直到20世纪，人们才意识到它的重要意义，人们尊称孟德尔为“遗传学之父”。孟德尔在遗传学上的开拓性工作，拉开了人类向遗传之谜挑战的序幕。
科学史上的大发现——人体中的基因
遗传信息是依托某种物质而存在的，可是，这种物质是什么呢？科学家们提出了种种猜测。1909年，丹麦遗传学家约翰逊首次提出了“基因”的概念，并用这个概念来代替孟德尔提出的“遗传因子”概念，从此，“基因”一词进入了人们的思维中，一直伴随着科学的发展和创新。基因到底有多少呢？美国和法国两个各自独立的研究小组曾经通过对人体基因DNA数据研究后称，人体基因数量不到3.5万个，而不是以前认为的10万个。
基因到底是什么
决定我们的身体如何成长的关键信息，是凭借着一种化学物质由父母传给儿女的。这种物质就是基因。基因是一种比染色体小很多倍的物质，即使在光学显微镜下也看不到它的身影。由于基因是生命体最根本的信息载体，所以，它决定着一个生命体甚至一个物种的发展方向。基因是具有遗传效应的DNA分子片段，作为遗传的物质基础，它通过复制，将遗传信息传递给了下一代，使得后代出现与上一代相似的特征。
遗传的密码
人体有大概几万个基因，储存着生命孕育、生长、衰亡过程的全部信息，通过复制、表达、修复的过程，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要的生理过程，基因就是生命的密码，记录着和传递着遗传的信息。人类的生老病死等一切生命现象都跟基因有关。同时，它也决定着人体健康的内在基本因素。
DNA跟基因是什么关系
基因串联起来形成的长长的螺旋形的分子结构，我们称为脱氧核糖核酸，也就是DNA。DNA并不是全部都具有遗传效应，DNA上具有的遗传效应的片段才是基因。从DNA上的基因发出信息，细胞就会按照指令来制造细胞，因此，每一个细胞都必须拥有DNA和基因，这样才能存活下来。
什么是基因突变