《遊戲開發日誌:色彩與生物學》
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#秘撈遊戲開發日誌 #只是遊戲原型還未做美工很醜別介意 #考考你遺傳學 #開學日就整條genetics你玩
這週末設計了甲蟲顏色的遺傳學,為此參考了很多生物界中有關顏色的科學,順道為大家簡介一下。首先,我們能看得出種種顏色,主要是因為我們眼睛內側的視網膜上,有三種視錐細胞,負責檢察不同波長的光,分別對紅、綠、藍三種波長的光最敏感。整個可見光譜中,不同波長的光,按相應比例刺激我們三種視錐細胞,我們的大腦再將這些比例解讀成各種顏色。正因如此,紅、綠、藍(RGB)就是「三原色」,只需這三種光,就能調出絕大部份我們能見的顏色。
咦?小時候美術課學的三原色,不是「紅黃藍(RYB)」嗎?其實,美術課的「三原色」,是描述顏料的,和光的三原色有所不同。光的三原色是疊加的,每多加一種光,就會刺激更多視錐細胞,越加越光,三種顏色相加就會變成白光,這又叫「加色法」(Addictive Colour)。顏料呢?相信大家也知道,只會越混越暗。這是因為顏料不能發光,只能吸收光,你見到黃色的顏料,只是因其吸收掉藍光,因此,每加一種顏料,就會吸收更多光,顯得越暗,這又叫「減色法」(Subtractive Colour)。而減色法下,「紅黃藍」其實也不是原色,反而是「青、洋紅、黃」(CMY),分別完全吸收紅光、綠光、藍光,更加「純正」,這樣才能調出更多顏色。不過因為歷史原因,而且對於孩童,CMY沒有RYB簡單易明(你也大概不會常用Cyan和Magenta來形容顏色吧),所以至今也是更流行的,而在印刷業中,很早已改用CMYK(K是黑色)。這裡,需要印刷的朋友注意了(特別是科學家們!),屏幕上的RGB要轉成印刷的CMYK,可能會有很大的色差,所以如果做Poster匯報,最好一開始就用CMYK設計!
生物中的顏色,也是相同原理,利用不同色素,吸收不同波長的光,以減色法調出大自然的色彩繽紛!然而,不是每種顏色的色素,都是這麼容易生產的,生物界就用不同方法補足。例如鮮紅的紅鸛(Flemingo),就是靠食物中大量的類胡蘿蔔素(Carotenoids),而變成紅色。另外,動物界中的藍色色素極為罕有,大部份動物的藍色,例如蝴蝶和孔雀,都是建構色(Structural coloration),不靠色素,而是利用超精細的分子結構,形成光波干涉(Interference),強化藍色並消除其他顏色,由於最後的顏色是基於光反射的角度,看起來就像閃爍晶盈的藍寶石。雄性孔雀屏上的羽毛,更能以繞射光柵(Diffraction grating),形成閃光燦爛的彩色。除了減色法,部份生物還會發光!例如部份水母會生產螢光蛋白(fluorescence protein),就像漆黑中的螢火蟲一樣咁鮮明咁出眾。
有不少動物,就算是同一物種,也有不同顏色,背後的遺傳學又是如何的呢?這裡就以信鴿為例,告訴大家,細微的分子改變,都會有可見的效果!信鴿主要有三種顏色:藍、棕、紅,是靠細胞內三種黑色素(melanin)(黑、棕、紅)形成,一般情況下三種色素都會生產,但由於黑色色素蓋過其餘色素(減色法!),所以有黑色色素,信鴿就是深藍色。TYRP1蛋白,是黑色色素的工廠,但在棕色鴿子中,TYRP1是失去功能的變種型【棕】(aka廢物棕),無法製造黑色素,而信鴿則只會剩下棕色和紅色色素,所以看起來就是棕色。不過,雄性有兩套TYRP1,各來自父母,只有一套壞了,還有另一套可用(雌性只有來自爸爸那套TYRP1)。所以,純種的雄性藍色(藍/藍)和雌性的棕色(棕/無)交配,生下來就一定會是藍色,因為後代起碼有一套健全的TYRP1 (藍/棕)(藍/無)。所以,我們說藍色相對於棕色,是顯性基因,相反,棕色較於藍色,是隱性基因。紅色的信鴿,則擁有TYRP1變種型【紅】(aka 綁匪紅),不單失去製做黑色色素的能力,而且還是壞份子,會綁架負責製造黑色及棕色色素的工廠,令細胞無法製造黑色或棕色色素。結果,信鴿就只剩下紅色色素,變成紅色了。與變種型【廢物棕】不同,變種型【綁匪紅】是個綁架犯,一個已經可以綁架別人,而且會影響正常的TYRP1功能,這又叫做顯性負面(Dominant negative)。
先講這麼多,那麼問題來了:
藍鴿A和紅鴿B交配,生下來的有一半是紅、四分一棕、四分一是藍。
問題一: A再和棕鴿C交配,生了一堆孩子,請問孩子會是什麼顏色?
問題二: C再和B交配,會生出什麼來呢?
答得最好的最詳細的同學,我遊戲裡其中一個基因會以你命名!(很有科學家的感覺對不對)
Tag你快考高考/DSE生物學的朋友吧!
參考: https://learn.genetics.utah.edu/content/pigeons/color/
wordpress:
https://hknordichearts.wordpress.com/…/%E9%81%8A%E6%88%B2%…/
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我頹廢一段時間,最近開始想好好振作。一方面想準備研究所(還沒決定哪個所),
一方面也是因為對遺傳頗有興趣,再加上原本學校授課的遺傳學課本被人借走一去不還,
所以想重買一本。
以前我就學時使用的遺傳學課本是:Concepts of Genetics
(William S. Klug, Michael R. Cummings, Charlotte Spencer Publisher: Benjamin
Cummings; 7 edition )。目前查到好像有出第8版:Concepts of Genetics and Student
Companion Website Access Card Package International Edition 8th Edition,不太
確定是否是這本,因為google上查到這本書ISBN跟老師網頁PO的(ISBN-10: 013169944X)
不一樣。這本書我覺得還不錯,我英文不是很好,但是自己讀這本書時幾乎都能了解他表
達的意思,再加上老師課堂的講解,吸收度超過90%。可是同學參加當屆研究所考試時,
覺得這本書好像過於淺顯,不足以對付生科相關研究所的題目。
最近我查了幾本遺傳學課本,分別是:
1.Genetics: From Genes to Genomes (Hardcover) by Leland Hartwell et al.
2.Genetics: Analysis and Principles (Hardcover) by Robert J. Brooker et al.
3.IGenetics: A Molecular Approach (Paperback) by Peter J. Russell
4.An Introduction to Genetic Analysis (INTRODUCTION TO GENETIC ANALYSIS
(GRIFFITHS)) (Hardcover) by Anthony J.F. Griffiths
5.Principles of Genetics, 3e by D. Peter Snustad, Michael J. Simmons
6.Concepts of Genetics by William S. Klug (我原來的課本)
想請問大家,以上6本,比較推薦哪一本?或是有另外推薦的原文書也可以。
不過,希望內文的用字不要太艱深@@",畢竟現在只能靠爛爛的英文自修,沒有老師講解
可以聽了。麻煩各位了,謝謝^__^
PS.或許有人不知道所謂的內文艱深是啥意思Q_Q,舉例來說,The Cell對我而言就算看
不太懂的細生課本(也許是因為內容太多),但是The World of The Cell讀起來就比較好
了解。
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