一排豌豆开花了:有的花是紫色,有的花是白色。它们是同一种植物,生长条件也差不多,为什么会在同一个“花色”问题上交出两种答案?更有意思的是,把紫花豌豆和白花豌豆杂交,第一代常常只见紫花;可到了下一代,白花又可能出现。白花的“信息”是被偷偷删掉了吗?当然没有。本章就用一套清楚、但有适用范围的模型,追踪性状是怎样显现和传下去的。

像豌豆的紫花和白花这样,同种生物同一性状的不同表现形式,叫作一对相对性状。这里的三个词一个也别落下:
所以,“豌豆开紫花”和“豌豆植株高”不是一对相对性状:前者说花色,后者说茎的高矮,根本不是同一个比较项目。把不同项目硬放进一组,就像拿“跑步快不快”和“书包重不重”比较,当然得不出遗传上的结论。
相对性状会遗传,是因为与这些性状有关的遗传信息能够由亲代传给子代。上一章已经见过:在一个简化的遗传模型里,控制同一性状的一对基因分别来自父母双方。为了便于记录,我们可以用大写 D 和小写 d 表示同一性状的一对基因。字母只是记号,不是“等级”:D 并不比 d 更厉害,d 也没有被擦掉。
现在暂时约定一个课堂模型:在豌豆花色这一个相对性状中,带有 D 时表现紫花,只有两个 d 同时出现时表现白花。于是,一对基因可能排成三种组合:DD、Dd、dd。

你会发现一个很关键的现象:DD 和 Dd 的基因组成不同,表现出来却都可能是紫花。看见一株紫花豌豆时,我们还不能立刻断定它一定是 DD;它也可能是 Dd。反过来,白花在这个模型中只能是 dd。考试题爱把“看得见的性状”和“看不见的基因组成”混在一起问,先把这层关系分开,答案就不容易跑偏。
表现性状是生物表现出来、可以观察到的特征;基因组成是控制该性状的一对基因的组合。一个表现性状有时对应不止一种基因组成,因此不能只凭外表就把基因组成全部猜定。
当一对不同的基因 D 和 d 同时存在于个体中,若表现的是 D 所控制的性状,就把这种性状叫作显性性状;在这个组合中没有表现出来、只有在 dd 时才表现的性状,叫作隐性性状。因此,上面模型中的紫花是显性性状,白花是隐性性状。
注意,显性和隐性说的是某一对基因与某一对相对性状在特定模型中的表现关系,不是给性状颁奖。显性性状不等于更常见、更强大或更优良;隐性性状也不等于消失、落后或不重要。一个 d 即使在 Dd 中没有表现成白花,仍然存在于个体中,并且仍可能随配子传给下一代。
先在下面把“基因组成”和“表现性状”亲手配一配。配完后别只看对错,还要说清:为什么 Dd 不是白花?为什么这不等于 d 不存在?
“隐性”不是“没有”。在 Dd 中,d 没有让白花表现出来,却依然是这一对基因中的一员;当它与另一个 d 结合成 dd 时,白花性状就会表现。显隐性也不能被拿来评价人的能力、价值或健康状况。
字母一多,有同学会觉得遗传题像密码。其实先别急着算,按固定顺序把每一小步写清楚:先写亲代的基因组成,再列各自能形成的配子,最后让配子组合。下面继续使用“D 表示紫花、d 表示白花”的课堂模型,研究一株 Dd 紫花和另一株 Dd 紫花杂交的情形。

先写亲代:两株紫花的基因组成题目已经给成 Dd 和 Dd。这里不能把“紫花”自动改写成 DD,因为显性性状也可能来自 Dd。
再列配子:每个 Dd 个体形成的配子中,可能带 D,也可能带 d。配子只带这一对基因中的一个。
让两方配子组合:四个格子依次得到 DD、Dd、Dd、dd。前两个字母的先后顺序不改变组合的含义,所以 Dd 和 dD 记作同一种组合即可。
最后把基因组成翻译成表现性状:DD、Dd、Dd 都表现紫花,dd 表现白花。四格中有三格紫花、一格白花,说明在这个模型的大量后代中,紫花和白花的比例可能接近 3∶1;它不能保证某一个具体子代一定是哪一种。
遗传图解展示的是配子随机结合时的可能组合。同一对亲代每一次形成子代,都是一次新的组合机会;不能因为前一个子代是紫花,就断定下一个“该轮到”白花了。四格图也不是在给某个家庭做诊断,它只服务于题目已经限定的简化遗传模型。
再回到开头那个“紫花亲代怎么会有白花子代”的疑问。若两株紫花亲代都恰好是 Dd,它们各自都有机会把 d 传下去;当某一次组合恰好得到 dd,子代便会表现白花。白花不是从哪里“冒出来”的,也不是亲代把白花信息忘了又想起来,而是亲代携带的 d 在这一次组合中相遇了。反过来,如果其中一方是 DD,那么它只能提供 D,子代就不可能得到 dd。把这两句话画成图,比只背“显性、隐性”四个字可靠得多。
这里还有一个解题顺序:若题目先告诉你“子代是白花”,就能先写出子代为 dd;再沿着两个 d 往上追,推知每个亲代都至少给出了一个 d。若亲代又表现紫花,才可进一步判断两株亲代均为 Dd。每一步都由已知条件推出,不要跳步“凭感觉填字母”。
想把方格真正变成自己的推理工具,可以在下面先选择亲代,再逐格完成配子组合。每次结论都要带上条件:这是单基因、完全显隐性模型下的理论结果。
上面的图解很好用,但它有题目给定的前提:只研究一对相对性状,且这一对基因在模型中符合完全显隐性的表现关系。题干若没有给出这些前提,就不能见到任何性状都机械地画四格,更不能从某个人的一个外貌特征推断其基因组成。
现实中,生物性状还会受到环境等条件影响;有些性状也不适合用本章这一张简化图来解释。本章的本领不是拿 D、d 给所有问题贴标签,而是看清题目是否允许用这个模型,再在允许的范围内把传递过程画明白。
有些遗传病相关基因在一对基因中只有一个时,个体可以不表现相应的疾病,但仍可能把该基因传给下一代。若两位亲缘关系很近的人有较多共同祖先,他们携带同一种隐性致病基因的可能性会相对增大;当双方恰好都把该基因传给同一个子代时,子代出现相关遗传病的风险就会增加。这是禁止近亲结婚的一条重要遗传学理由。

这段话有两个“不能省”的限定。第一,风险增加不等于必然发生:遗传图解说的是可能性,不能据此判断某个具体人的健康,更不能把任何人称作“有问题”。第二,携带某种基因或患有某种疾病都不影响一个人的尊严和价值。科学解释风险,是为了理解保护措施和尊重生命,而不是制造恐惧或歧视。
我国法律禁止直系血亲或者三代以内的旁系血亲结婚。中学生在这里需要掌握的核心推理是:近亲之间的遗传背景更相近,两个相同隐性致病基因相遇的机会可能提高,因此后代出现遗传病的风险增加。具体健康问题需要由专业机构依据充分信息进行咨询和评估,不能靠课堂中的一个方格自行下结论。
把下面几道概念题当作一次“误解清除”。每一题的目的不是背术语,而是防止把显性、隐性、表现性状和风险这几件事混成一团。
读显隐性题时,可以先问四句:比较的是不是一对相对性状?题目是否限定了单基因、完全显隐性的模型?已知的是表现性状还是基因组成?结论说的是“可能性”还是“必然性”?四句都答清,遗传图解就不再只是填字母。
请用自己的话解释“表现性状”和“基因组成”的区别,并说明为什么 Dd 和 DD 可以有相同的表现性状。
在本章的豌豆模型中,一株白花豌豆的基因组成是什么?一株紫花豌豆可能有哪些基因组成?为什么两问的把握程度不同?
已知两株豌豆的基因组成分别为 Dd 和 dd。请列出两方可能形成的配子,画出组合结果,并写出子代表现性状的理论比例。
某同学写道:“Dd中的d没有表现出来,所以它已经不在这个个体里,也不会传给子代。”请指出错误,并用配子形成的思路改正。
为什么不能仅凭一个人的外貌特征,就用本章的四格遗传图断定其基因组成?
请用“共同祖先、隐性致病基因、风险增加、不等于必然”四个关键词,写出禁止近亲结婚的一条遗传学理由,并说明为什么这种解释不能用来评价某个人。