基因在亲子代间的传递
你有没有发现，家里人常会说：“你笑起来真像妈妈”“你的耳朵和爸爸很像。”这当然不等于孩子是父母的复制品，可亲子之间确实常常能找到相似的性状。问题来了：父母的哪些“信息”跨过了一代又一代，最后出现在子代身上？它们又是怎样不丢、不乱地交接的？
这一章不急着算“会生出什么样的孩子”，那是下一章要研究的事。我们先把最关键的传递通道看清：基因在染色体上，基因会随着染色体，通过生殖细胞从亲代传给子代。
先找到遗传信息的“住址”
把一个普通体细胞想成一间资料室。资料室里有细胞核，细胞核里能观察到染色体。染色体可不是一根根随便卷起来的线：它主要由 DNA 和蛋白质组成；DNA 是很长的分子，DNA 上分布着许多个带有遗传信息的片段，这些片段就是基因。
所以，别把这几个词当成一串同义词。它们说的是不同层级的东西：染色体像整理和携带遗传信息的“资料夹”，DNA 像资料夹中的长信息链，基因则是 DNA 上具有遗传信息的一段内容。用这个比喻建立直觉可以，但答题时还是要回到准确表述：基因是有遗传信息的 DNA 片段，基因位于染色体上。
看图时，建议沿着“细胞核 → 染色体 → DNA → 基因”慢慢缩小观察范围。最容易踩的坑是把它们并列成四种互不相干的东西，或者说“一个染色体只有一个基因”。后一句尤其要立刻划掉：DNA 上有许多基因，一条染色体上通常也有许多基因。一个基因只是其中的一个信息片段，不是一整条染色体的全部内容。
先自己把四张概念卡排好，再看看哪一层装着哪一层。排序不只是小游戏，它能帮你把“位置关系”变成脑中的路线图。
“基因在 DNA 上”和“基因在染色体上”在初中层面并不矛盾。DNA 是构成染色体的重要成分，基因是 DNA 上的片段；因此沿着这层关系，基因位于染色体上。不要把“DNA”误写成“基因的外壳”，也不要把“染色体”误写成只装着一个基因的小盒子。
为什么体细胞里的染色体常常成对？
继续打开这间资料室，你会看到一个很有规律的现象：在人的体细胞中，染色体通常是成对存在的。人的体细胞通常有 23 对、共 46 条染色体；其中 22 对常染色体中，同一对的两条大小和形态相近，并分别来自父方和母方。还有一对是性染色体，男女的组成不同，这一对的具体情况留到第 6 章再讨论。这个数字是人的例子，不能机械地套给所有生物；不同物种的染色体数目可以不同。
“成对”听起来像两份完全一样的复印件，其实不能这样理解。它们可以在相同的位置带有与同一性状有关的基因，但携带的具体遗传信息不一定完全相同。现在你只需先记住这件事：染色体成对，为亲子两方遗传信息共同进入子代留下了结构上的线索。至于同一位置的基因怎样影响性状，我们会在下一章接着拆开。
把两条颜色相近、长度相近的纸条配成一对时，别只靠颜色猜。先找大小、形态和对应位置，再说它们是否能配成一对。这个习惯放到读图题里非常有用：题目把条带颜色换了，规律并不会跟着换。
生殖细胞为什么要“少一半”？
如果父亲和母亲都把体细胞中成对的全部染色体原封不动交给子代，会发生什么？子代得到的数目就会翻倍；下一代再翻倍，数目很快就失控了。真正的生殖过程显然不能这样交接。
答案就在精子和卵细胞这两类生殖细胞里。生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半：在形成生殖细胞的过程中，每对染色体中各有一条进入一个生殖细胞。以人为例，体细胞有 23 对染色体，精子或卵细胞中则各有 23 条，不再成对。这里说“少一半”，说的是染色体数目；不是说生殖细胞“缺少一半生命力”，更不是说其中的遗传信息可以随便少掉。
精子和卵细胞结合时发生受精。两个各带一半染色体数目的生殖细胞结合成受精卵，染色体数目便恢复到该物种体细胞通常的数目，又重新成对。于是，子代从父方和母方各获得一部分染色体，遗传信息就在这个过程中汇合。受精卵随后不断发育成新的个体，亲子相似便有了可靠的物质基础。
请把“减半—恢复”连成一个完整过程：生殖细胞中的染色体数目减半；精子和卵细胞结合形成受精卵后，染色体数目恢复。只记住其中半句，很容易把“生殖细胞不成对”误判为“子代也永远不成对”。
基因怎样跟着染色体完成交接？
现在把前面两段话接起来：基因位于染色体上；形成生殖细胞时，染色体进入生殖细胞；受精时，来自父母双方的染色体在受精卵中汇合。于是，基因就随着染色体在亲子代之间传递。
这条因果链很短，却是遗传题的主骨架：
先确认“基因在哪里”。基因是 DNA 上有遗传信息的片段，位于染色体上；这说明基因不会脱离染色体孤零零地完成传递。
再看“染色体怎样进入下一代”。亲代形成生殖细胞时，每对染色体中的一条进入一个生殖细胞，染色体数目减半。
最后看“信息在哪里汇合”。精子和卵细胞受精形成受精卵，双方带来的染色体重新成对，子代因而获得来自父方和母方的遗传信息。
注意，我们在这里用的是“随染色体传递”，不是“性状一定原样搬运”。基因和性状的关系要受多种条件影响，本册后面还会逐步讨论；这一章先解决“遗传信息走哪条路”。考试题若问“控制性状的基因怎样由亲代传给子代”，最稳的答案要同时点出两个关键词：基因位于染色体上，随生殖细胞中的染色体传递，并在受精时汇合。
下面的模拟器把“少一半”和“再成对”做成了能操作的接力。先自己让两边的生殖细胞带上合适的染色体，再点击受精；不要一开始就只盯最后的答案。
用纸条模型把“看不见的传递”演出来
染色体和基因太小，不能直接拿到桌上摆弄；但科学课常用模型把关键关系放大。你可以用两种颜色的长纸条表示来自不同亲本的两组染色体，在每条纸带相同位置贴上小标签表示基因的位置。注意，标签可以有多个，因为一条染色体上通常有多个基因。
试试这样做：先把两色纸条按大小配成两对，作为一个体细胞模型；再从每一对中各取一条，放进一张“生殖细胞”卡片；最后把来自两方的两张卡合在一起，作为受精卵模型。模型当然不能替代真实细胞过程，但它准确保留了本章最重要的关系：体细胞中成对、生殖细胞中数目减半、受精后恢复，基因的位置随着染色体一起被带走。
一个好模型不是“画得越像越好”，而是能把要研究的关系保留下来。用纸条时，颜色只是帮助区分来源；真正要观察的是每对染色体怎样在生殖细胞中各留一条，以及受精后怎样恢复成对。
碰到说法题，怎样迅速验真？
遗传题常把正确句子拆成一半，再悄悄换掉一个词。你可以用三个问题检查：它说清基因和 DNA 的层级了吗？它说清基因和染色体的位置关系了吗？它把体细胞、生殖细胞和受精卵的染色体数目变化接完整了吗？
例如，“生殖细胞中的染色体数目少，所以遗传信息不完整”错在把“数目减半”偷换成“信息残缺”；“染色体成对存在，所以一对中的两条完全相同”错在把“成对”偷换成“复制品”；“一个基因就是一条染色体”更是把不同层级硬塞成同一个概念。把错误词找出来，比死背一长段定义有效得多。
最后，把本章收进一句完整的话：染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，基因是 DNA 上有遗传信息的片段；基因位于染色体上。体细胞中染色体通常成对，生殖细胞中染色体数目减半，受精后恢复，基因便随染色体在亲子代间传递。能把这句话解释成一条过程，而不是背成一串词，说明你真正抓住了遗传的第一根线。
章节练习
1
下列关于染色体、DNA和基因关系的表述，正确的是哪一项？
2
人的体细胞中染色体成对存在，因此每一对中的两条染色体一定携带完全相同的遗传信息。
3
基因随____在亲子代之间传递；精子和卵细胞结合形成受精卵的过程叫作____。
4
某生物的体细胞中有6条染色体。按本章的传递规律，它的一个正常生殖细胞中应有多少条染色体？
5
下列能支持“基因随染色体在亲子代间传递”这一结论的事实有哪几项？
6
把“生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半”理解成“生殖细胞中的遗传信息残缺”，错误的主要原因是？
7
“一条染色体上通常有许多基因”与“基因位于染色体上”能够同时成立。
模型探究题：小雨用两种颜色的纸条表示两组染色体。她把每一对纸条都完整放进同一张“生殖细胞”卡片，再让两张卡片结合成“受精卵”。这个模型哪里不符合本章规律？应怎样改进？
资料分析题：某同学说：“受精卵中的染色体重新成对，说明子代从父方和母方获得的遗传信息在这里汇合。”请用“基因—染色体—生殖细胞—受精”四个词，把这句话补充成一段完整解释。