初中生物 68 基因控制生物的性状

陈一男学习网站[ ChenYinan.com ] - 中国细胞生物学学会 - 生物基础

生物的性状

性状的概念：生物体的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。例如，人的肤色、眼睛的颜色、身高、血型，豌豆的种子形状、植株的高矮等都属于性状。

相对性状：同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。如豌豆的高茎和矮茎、人的双眼皮和单眼皮等。判断相对性状时要注意三个要点：同种生物、同一性状、不同表现形式。

基因与性状的关系

基因控制性状：生物的性状是由基因控制的，基因是具有遗传效应的DNA片段，它位于染色体上。不同的基因控制着不同的性状表现。例如，豌豆的高茎基因控制豌豆表现为高茎，矮茎基因则控制豌豆表现为矮茎。

基因的显性和隐性：在体细胞中，基因成对存在，分别位于成对的染色体上。当控制相对性状的一对基因不同时，会表现出不同的性状。其中，能在杂合子状态下表现出来的基因称为显性基因，通常用大写字母表示，如豌豆高茎基因用“A”表示；而在杂合子状态下被掩盖、不能表现出来的基因称为隐性基因，通常用小写字母表示，如豌豆矮茎基因用“a”表示。具有一对相对性状的纯种亲本杂交时，子一代（F₁）只表现出显性性状，如纯种高茎豌豆（AA）与纯种矮茎豌豆（aa）杂交，子一代（F₁）的基因型为Aa，表现为高茎。

基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物的性状表现。具体过程是，基因首先在细胞核中进行转录，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质，在核糖体上进行翻译，合成相应的蛋白质。蛋白质是生命活动的主要承担者，它直接或间接地影响着生物的性状。例如，人的白化病是由于控制黑色素合成的基因发生突变，导致无法合成正常的黑色素相关蛋白质，从而使患者皮肤、毛发等部位缺乏黑色素，表现出白化症状。

性状的遗传规律

孟德尔豌豆杂交实验：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律，揭示了性状遗传的基本规律。在豌豆一对相对性状的杂交实验中，孟德尔将纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作为亲本进行杂交，得到的子一代（F₁）全为高茎豌豆。然后让子一代自交，得到的子二代（F₂）中既有高茎豌豆又有矮茎豌豆，且高茎与矮茎的数量比接近3:1。这表明在杂种后代中，显性性状和隐性性状会同时出现，并且显性性状与隐性性状的数量比存在一定的规律。

遗传图谱分析：可以通过遗传图谱来分析性状在亲代与子代之间的遗传情况。例如，已知亲代的基因型，根据基因的分离定律和自由组合定律，可以预测子代可能出现的基因型和性状表现。以豌豆高茎（Aa）和高茎（Aa）杂交为例，其遗传图谱如下：

| 亲代基因型 | Aa | × | Aa |

| 配子类型 | A 、 a | / | A 、 a |

| 子代基因型及比例 | AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1 | /| / |

| 子代表现型及比例 | 高茎 : 矮茎 = 3 : 1 | /|/ |