显性与隐性

在之前的学习中，我们已经认识到遗传的基本概念，了解到DNA是遗传物质，它藏在细胞核中，像一本巨大的说明书，精确地记录着生命的全部信息。正是这些DNA分子，经过一代一代的传递，把各种生物的特征稳定地遗传了下来。每个人、每只动物、每一株植物之所以有着不同的外貌和特性，本质上都与体内独特的遗传密码有关。

那么，这些看似抽象的遗传密码，到底是怎样影响我们的性状的呢？我们为什么会有双眼皮、卷发、血型等外在表现？同样的父母，为什么孩子的某些性状像爸爸，有的却像妈妈？更奇妙的是，明明爸爸妈妈都没有“露出来”的某个性状，家里的小孩却偏偏拥有了？这背后隐藏着什么样的遗传规律？为什么有些性状会直接展现出来，而有些性状则像在和我们“捉迷藏”一样，悄悄地潜藏在基因之中，不轻易显现？

在本内容里，我们将一起揭开这些谜团。从生活中常见的现象说起，一步步走进遗传的奥秘，了解显性性状和隐性性状的区别，探究性状“隐藏”或“表现”出来的原因，并通过科学家的经典实验，发现影响遗传的基本法则。让我们带着好奇与思考，开始探索这个神奇而有趣的遗传世界吧！

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一个有趣的豌豆实验

在奥地利的一个修道院里，有位名叫孟德尔的修道士对植物非常着迷。他在花园里种了许多豌豆，不是为了吃，而是为了观察它们的遗传规律。从1856年到1864年，整整八年时间，他精心照料这些豌豆，记录下每一个细节。

孟德尔选择的豌豆有很多容易观察的性状。有的豌豆茎很高，能长到两米多高，而有的却只有半米左右，始终保持矮小的样子。孟德尔把高茎的豌豆叫做高茎品系，把矮茎的豌豆叫做矮茎品系。他注意到一个现象，如果让高茎豌豆自己繁殖，后代全都是高茎的；如果让矮茎豌豆自己繁殖，后代全都是矮茎的。这说明这些性状是可以稳定遗传的。

接下来，孟德尔做了一个大胆的尝试。他把高茎豌豆的花粉涂抹到矮茎豌豆的雌蕊上，让它们进行杂交。按照常理推测，高茎和矮茎杂交，后代应该是不高不矮，介于两者之间才对。可是，当种子成熟后种下去，长出来的豌豆让孟德尔惊讶不已——所有的豌豆都是高茎的，一株矮茎的都没有。矮茎这个性状好像突然“消失”了。

这是怎么回事呢？孟德尔没有放弃。他继续让这些高茎的后代自己繁殖，看看下一代会发生什么。第二年春天，当新一代豌豆长出来后，神奇的事情发生了——矮茎又“出现”了！在787株豌豆中，有277株是矮茎的，剩下的510株是高茎的。孟德尔仔细计算了一下，高茎和矮茎的比例大约是3比1，也就是说，每4株豌豆中，大约有3株是高茎的，1株是矮茎的。

这个实验让孟德尔意识到，遗传并不是简单地把父母的性状混合在一起，而是遵循着某种特殊的规律。有些性状比较“强势”，能够遮盖住另一个性状的表现；而另一些性状比较“温和”，容易被遮盖住，但并没有真正消失，只是暂时藏了起来。

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显性性状和隐性性状

为了更好地描述这种现象，孟德尔把那些能够遮盖其他性状的性状叫做“显性性状”，而把那些容易被遮盖的性状叫做“隐性性状”。在豌豆的例子中，高茎是显性性状，矮茎是隐性性状。

这就像在舞台上表演一样。显性性状就像一位穿着鲜艳服装、站在聚光灯下的演员，非常显眼，大家一眼就能看到。而隐性性状则像一位穿着朴素、站在角落里的演员，虽然也在舞台上，但不容易被注意到。当显性性状和隐性性状同时存在时，显性性状会“抢”走大家的目光，隐性性状就被忽略了。但是，隐性性状并没有离开舞台，它只是在等待机会。

除了茎的高矮，孟德尔还研究了豌豆的其他性状。他发现豌豆种子的形状也遵循同样的规律。圆形的种子是显性性状，皱缩的种子是隐性性状。当圆形种子的豌豆和皱缩种子的豌豆杂交时，第一代全部是圆形种子，第二代中圆形和皱缩的比例又是3比1。豌豆种子的颜色也是如此，黄色是显性性状，绿色是隐性性状，杂交后代的表现也符合这个规律。

孟德尔总共研究了豌豆的七对性状，每一对性状都表现出同样的遗传规律。这说明，显性和隐性的现象不是偶然的，而是生物遗传的普遍规律。

下表列出了孟德尔研究的豌豆七对性状及其显性隐性关系：

从这个表格中我们可以看到，不同的性状虽然表现形式各不相同，但遗传规律却是相同的。这就是科学研究的魅力所在——通过大量的观察和实验，发现隐藏在现象背后的普遍规律。

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为什么隐性性状会“隐藏”起来

那么，为什么隐性性状会被遮盖住呢？这要从遗传物质的传递方式说起。

我们知道，遗传信息储存在DNA中，而DNA上的特定片段就是基因。每一个性状通常由一对基因控制，一个来自父亲，一个来自母亲。这一对基因就像两个“指令”，共同决定着某个性状的表现。

当这两个“指令”都是显性的时候，表现出来的就是显性性状。当一个“指令”是显性的，另一个“指令”是隐性的时候，显性的“指令”会占主导地位，表现出来的还是显性性状，隐性的“指令”被压制住了。只有当两个“指令”都是隐性的时候，隐性性状才会表现出来。

让我们用一个生活中的例子来理解这个道理。假设你和你的朋友一起去投票决定周末去哪里玩。你想去爬山，你的朋友想去看电影。如果规则是“只要有一个人想爬山就去爬山”，那么爬山就相当于显性选择，看电影就相当于隐性选择。只有当两个人都想看电影的时候，你们才会去看电影。这样的规则下，爬山这个选择就更容易实现。

在孟德尔的豌豆实验中，当高茎豌豆（两个“指令”都是高茎）和矮茎豌豆（两个“指令”都是矮茎）杂交时，后代从父母那里各得到一个“指令”，一个是高茎的，一个是矮茎的。由于高茎是显性的，所以后代全部表现为高茎。但是，这些高茎豌豆体内还携带着矮茎的“指令”。

当这些高茎豌豆自己繁殖时，每个后代都要从父母那里各得到一个“指令”。由于父母都携带着高茎和矮茎两种“指令”，后代就有不同的组合可能。有的后代得到的是两个高茎“指令”，有的得到一个高茎“指令”和一个矮茎“指令”，还有的得到两个矮茎“指令”。只有那些得到两个矮茎“指令”的豌豆才会表现为矮茎，这样的豌豆大约占四分之一。这就是为什么第二代中高茎和矮茎的比例是3比1的原因。

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人类的显性和隐性性状

显性和隐性的现象不仅存在于豌豆中，在人类身上也有很多例子。我们每个人的许多特征都是由显性和隐性基因共同决定的。

最常见的例子就是眼皮的单双。双眼皮是显性性状，单眼皮是隐性性状。如果父母双方都是双眼皮，孩子可能是双眼皮，也可能是单眼皮，这取决于父母是否携带隐性的单眼皮基因。如果父母都携带隐性基因，孩子就有可能表现出单眼皮。如果父母一方是双眼皮，另一方是单眼皮，孩子通常会表现为双眼皮，但体内携带着单眼皮的基因。如果父母双方都是单眼皮，那么孩子几乎肯定是单眼皮，因为父母都只能传递单眼皮的基因。

耳垂的有无也遵循显性和隐性的规律。有耳垂是显性性状，无耳垂是隐性性状。大多数中国人都有耳垂，这是因为有耳垂的基因在人群中比较普遍。如果你仔细观察家人和同学，会发现耳垂的形状各不相同，有的耳垂大而下垂，有的耳垂小而贴在脸上，这些都是遗传的结果。

能否卷舌也是一个有趣的遗传性状。有些人可以把舌头卷成U形，有些人则做不到。能卷舌是显性性状，不能卷舌是隐性性状。你可以试着卷一下舌头，看看自己是属于哪一种。然后问问父母和兄弟姐妹，比较一下家族中的卷舌情况，会很有意思。

下表总结了人类的一些常见显性和隐性性状：

需要注意的是，人类的性状比豌豆复杂得多。有些性状不是简单的显性或隐性关系，而是由多对基因共同控制，或者受环境因素影响。比如身高，就不是由单一基因决定的，而是由许多基因以及营养、运动等环境因素共同作用的结果。我们这里讨论的主要是那些遵循简单显性隐性规律的性状。

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为什么孩子像父母但又不完全像

在日常生活中，我们常常听到有人说“这孩子长得像爸爸”或者“这孩子的眼睛像妈妈”。确实，孩子从父母那里继承了许多特征，包括外貌、体型、甚至某些习惯。但是，你也会发现，孩子和父母并不是完全一样的，总有一些地方不太一样。这是为什么呢？

这正是因为显性和隐性基因的作用。孩子从父母那里各得到一半的基因，这些基因的组合方式是多种多样的。有的基因来自父亲，有的基因来自母亲，它们在孩子体内重新组合，形成了一个独特的个体。

就像拼图一样，父母的基因就是一块块拼图碎片，孩子继承了来自父母的不同拼图碎片，最后拼成了一幅新的图画。这幅画保留了父母图画的一些特征，但又不完全相同，因为拼图碎片的组合方式变了。

另外，有些基因是显性的，有些基因是隐性的。父母可能携带着一些隐性基因，这些隐性基因在父母身上没有表现出来，但传递给了孩子。如果父母双方都传递了同样的隐性基因，这些隐性性状就会在孩子身上表现出来。这就是为什么有时候孩子会表现出父母都没有的性状，比如双眼皮的父母生出了单眼皮的孩子。

在中国的传统观念中，人们常说“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”。这句话虽然有些绝对，但也反映了人们对遗传现象的朴素认识。确实，很多性状会从父母传递给子女，但同时也要认识到，孩子不是父母的简单复制品，每个孩子都是独一无二的。

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动植物育种中的应用

人类很早就注意到了显性和隐性的现象，并且巧妙地利用这个规律来改良动植物品种，培育出更适合人类需要的生物。

在中国的农业生产中，育种是一项非常重要的工作。农民们希望培育出产量高、品质好、抗病虫害能力强的作物品种。他们通过观察和选择，保留那些表现优良的植株，淘汰那些表现不好的植株，年复一年地进行选育，最终培育出了许多优秀的品种。

例如，中国是水稻的故乡，有着几千年的水稻种植历史。在长期的种植过程中，农民们发现，有些水稻植株长得特别高，产量也高，有些水稻植株抗倒伏能力强，还有些水稻口感特别好。农民们会选择那些表现优良的水稻留种，让它们的优良性状传递下去。

新中国成立后，我国的农业科学家们在传统育种经验的基础上，运用现代遗传学知识，培育出了许多高产优质的水稻品种。其中最著名的就是“杂交水稻之父”袁隆平院士培育的杂交水稻。

袁隆平发现，不同品种的水稻杂交后，第一代会表现出明显的优势，比双亲都优秀，这种现象叫做“杂种优势”。他利用这个原理，选择那些具有优良显性性状的水稻品种进行杂交，培育出了产量大幅提高的杂交水稻。杂交水稻的推广种植，使中国的水稻产量大幅增加，解决了亿万人民的吃饭问题，为世界粮食安全做出了巨大贡献。

在动物育种中，显性和隐性的原理也得到了广泛应用。比如养猪，农民们会选择那些生长快、瘦肉率高、繁殖能力强的猪作为种猪，让它们的优良性状传递给下一代。养鸡也是如此，选择那些产蛋多、蛋大、抗病能力强的鸡留种，可以提高养鸡场的经济效益。

下表展示了一些中国传统农业中利用显性性状进行选育的例子：

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中国农民的育种智慧

中国农民在长期的农业生产实践中，积累了丰富的育种经验，形成了独特的育种智慧。下面用表格总结几种具有代表性的传统育种方法：

这些传统的育种智慧，虽然没有现代科学的理论支撑，但却体现了对遗传规律的朴素认识。如农民们常说“好种出好苗”，他们知道选择优秀的亲本能繁育出更好的后代，实际上这也是对显性遗传原理的应用。当现代遗传学知识传播后，传统智慧与科学理论结合，极大地推动了中国农业的发展。

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从现象到规律的启示

孟德尔的豌豆实验告诉我们，科学发现往往来自于细心的观察和耐心的实验。孟德尔花了八年时间，种植了数万株豌豆，仔细记录每一个数据，才发现了遗传的基本规律。这种严谨的科学态度值得我们学习。

显性和隐性的现象让我们认识到，生物的性状表现是复杂的，不能简单地用“混合”来理解遗传。遗传信息在传递过程中保持相对独立，显性和隐性基因都会传递给后代，只是表现出来的效果不同。

这个规律对我们理解生命现象有很大帮助。它解释了为什么同一父母的孩子会有不同的特征，为什么有些疾病会在家族中遗传，也为我们培育优良品种、改善人类生活提供了科学依据。

在今天，随着科技的进步，我们对遗传的认识更加深入。科学家们已经能够在分子水平上研究基因的作用机制，甚至可以通过基因工程技术改变生物的性状。但是，孟德尔发现的显性隐性规律仍然是遗传学的基础，是我们理解生命遗传现象的起点。

作为初中生，我们虽然不能像孟德尔那样进行大规模的遗传实验，但可以在日常生活中观察身边的遗传现象。观察自己家族成员的相似之处和不同之处，思考为什么会有这些差异；观察校园里不同品种的花草树木，思考它们是如何被培育出来的；关注农业科技的发展，了解现代育种技术如何为人类造福。这些都是学习生物学、理解生命现象的好方法。

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本节练习

第1题 孟德尔用高茎豌豆和矮茎豌豆进行杂交实验，第一代全部是高茎豌豆，第二代出现了高茎和矮茎两种豌豆，比例约为3:1。请回答：

1. 高茎和矮茎哪个是显性性状？为什么？
2. 第一代高茎豌豆体内是否携带矮茎的遗传信息？你的依据是什么？

第2题 小明的爸爸和妈妈都是双眼皮，但小明却是单眼皮。小明的奶奶告诉他，他的爷爷就是单眼皮。请用所学知识解释这种现象。

第3题 某农场饲养了两个品种的兔子：灰兔和白兔。灰毛是显性性状，白毛是隐性性状。农场主想培育更多的灰兔，他应该如何选择种兔？请说明理由。

第4题 下表是某个家庭三代人的眼皮情况调查记录：

下表是某个家庭三代人的眼皮情况调查记录：

根据这个记录，请回答：

1. 哪些人体内肯定携带单眼皮的隐性基因？

2. 如果小华将来的配偶是双眼皮，他们的孩子是否一定是双眼皮？为什么？

第5题 袁隆平院士培育杂交水稻时，利用了“杂种优势”现象，即杂交第一代往往比双亲都优秀。但是，农民不能用杂交水稻收获的种子继续播种，而必须每年购买新的杂交种子。这是为什么？请结合本章学习的知识进行解释。