Di truyền là quá trình cha mẹ truyền lại những đặc điểm hoặc đặc điểm cho con cái thông qua gen. Gen là đơn vị cơ bản của di truyền và chúng được tạo thành từ DNA. DNA chứa các hướng dẫn để xây dựng và duy trì một sinh vật. Những hướng dẫn này được tổ chức thành các đoạn gọi là gen, nằm trên các cấu trúc gọi là nhiễm sắc thể.
Mỗi sinh vật có một số lượng nhiễm sắc thể nhất định, được tìm thấy trong nhân tế bào. Ví dụ, con người có 23 cặp nhiễm sắc thể, tổng cộng là 46. Một bộ 23 nhiễm sắc thể được thừa hưởng từ mẹ và bộ còn lại là từ cha. Sự kết hợp của các nhiễm sắc thể này xác định cấu trúc di truyền của một cá nhân, bao gồm các đặc tính thể chất và trong một số trường hợp, khuynh hướng mắc một số bệnh.
Các gen được tạo thành từ một chuỗi các bazơ DNA: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) và guanine (G). Trình tự của các cơ sở này xác định thông tin có sẵn để xây dựng và duy trì một sinh vật, tương tự như cách các chữ cái trong bảng chữ cái xuất hiện theo một thứ tự nhất định để tạo thành từ và câu.
Gregor Mendel, một tu sĩ người Áo ở thế kỷ 19, đã tiến hành các thí nghiệm với cây đậu, điều này đã đặt nền móng cho sự hiểu biết của chúng ta về sự di truyền. Các thí nghiệm của Mendel đã dẫn đến hai định luật quan trọng:
Những định luật này giúp giải thích kiểu di truyền của các tính trạng được quy định bởi các gen đơn có hai alen. Một alen cho mỗi gen có thể là trội, nghĩa là các đặc điểm của nó lấn át các đặc điểm của alen lặn, alen kia.
Hình vuông Punnett là một công cụ được sử dụng để dự đoán kết quả của việc lai di truyền. Bằng cách vạch ra các tổ hợp alen có thể có do lai di truyền, các nhà khoa học và nhà di truyền học có thể dự đoán xác suất con cái thừa hưởng những đặc điểm nhất định.
Ví dụ: nếu chúng ta có một cây đậu dị hợp tử về màu hoa (Rr, trong đó R là alen cho hoa màu đỏ và r là alen cho hoa màu trắng) và chúng ta lai nó với một cây dị hợp tử khác (Rr), thì Hình vuông Punnett sẽ trông như thế này:
| R | r | |
| R | RR | Rr |
| r | Rr | rr |
Trong trường hợp này, có 75% khả năng (3 trên 4) con cái sẽ có hoa màu đỏ (RR hoặc Rr), và 25% khả năng (1 trên 4) chúng sẽ có hoa màu trắng (rr).
Mặc dù các định luật Mendel cung cấp nền tảng để hiểu về di truyền nhưng không phải tất cả các tính trạng đều tuân theo kiểu di truyền Mendel. Một số ví dụ về thừa kế phi Mendel bao gồm:
Mặc dù gen đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc điểm của sinh vật, nhưng môi trường cũng có thể ảnh hưởng đến cách biểu hiện các đặc điểm này. Ví dụ, màu sắc của hoa cẩm tú cầu có thể thay đổi tùy thuộc vào độ pH của đất nơi chúng được trồng. Tương tự, dinh dưỡng và tập thể dục có thể ảnh hưởng đến các đặc điểm như trọng lượng cơ thể và khối lượng cơ bắp.
Di truyền là một quá trình phức tạp chịu ảnh hưởng của gen, nhiễm sắc thể và môi trường. Thông qua nghiên cứu về di truyền, các nhà khoa học đã hiểu sâu hơn về cách các đặc điểm được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, mở ra cánh cửa cho những tiến bộ về di truyền, y học và công nghệ sinh học.
