师:同学们,今天我们学习人教版生物学八年级下册第七单元第二章第三节基因的显性和隐性第二课时。首先回顾上节课孟德尔豌豆杂交实验的相关内容。在孟德尔的实验中,纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,子一代表现出什么性状?基因组成是什么?
生:纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交,子一代表现高茎性状,且和亲代纯种高茎豌豆一样高。若纯种高茎豌豆基因组成是大D,纯种矮茎豌豆基因组成是小d,它们生殖细胞基因组成分别是大D和小d,所以子一代基因组成是大D小d。
师:很好。孟德尔又把子一代高茎豌豆种子种下去自交,结果子二代植株有高茎也有矮茎,矮茎的少。经过分析思考,孟德尔对实验现象做出了解释,得出四个结论。第一,相对性状有显性和隐性之分。具有相对性状的两个纯种个体杂交,子一代表现的性状是显性性状,未表现的是隐性性状。比如纯种高茎和纯种矮茎豌豆杂交得子一代,子一代表现高茎,矮茎不表现,高茎就是显性性状,矮茎是隐性性状。性状由基因控制,所以第二个结论是,控制显性性状的基因叫显性基因,控制隐性性状的基因叫隐性基因。习惯上,用同一英文字母大小写分别表示显性和隐性基因,比如显性基因用大写字母大D表示,隐性基因用小写字母小d表示。第三,体细胞中的基因成对存在,生殖细胞只有成对基因中的一个。像亲代纯种高茎豌豆体细胞基因组成是大D大D,纯种矮茎豌豆体细胞基因组成是小d小d ,它们生殖细胞基因组成分别是大D和小d,子一代基因组成就是大D小d。第四,子一代大D小d的生殖细胞,有的含大D基因,有的含小d基因。子一代自交,携带不同基因的雌雄生殖细胞结合机会相等,也就是会分别产生含大D、小d基因的精子和卵细胞,它们结合概率相等。那么子二代决定高矮茎的基因组成会有大D大D、大D小d、小d小d三种,表现出的性状有高茎也有矮茎。可见在子一代中,小d控制的性状虽不表现,但会遗传下去。
回顾完孟德尔的结论,我们来解释一位同学的疑问。某同学父母都是双眼皮,他本人却是单眼皮,为什么呢?已知单眼皮是隐性性状,这位单眼皮同学体细胞基因组成为小a小a。单眼皮基因小a一个来自父亲,一个来自母亲,所以父母都必须含小a。但父母又都是双眼皮,由此可推出父亲基因组成为大A小a,母亲基因组成也是大A小a。大家明白了吗?双眼皮父母也可能生下单眼皮孩子。在这个例子中,隐性基因控制单眼皮这一隐性性状。如果隐性基因控制的是致病性状,后代会怎样呢?一对健康夫妻会生下有病孩子吗?比如生活中,可能出现一对色觉正常夫妇,生下患红绿色盲的孩子。红绿色盲是常见隐性遗传病,是先天性视觉障碍疾病,患者不能像正常人区分红色和绿色。还可能出现一对肤色正常夫妇,生下患白化病的孩子。白化病是常染色体隐性遗传病,病人不能合成或几乎不能合成黑色素,会出现皮肤白、头发白、怕光、视力差等症状。或者一对智力正常夫妇,生下患苯丙酮尿症的孩子。苯丙酮尿症是先天性氨基酸代谢疾病,患者会出现皮肤色浅、智力障碍、头发细黄、尿有发霉臭味等症状,在我国发病率约为1/10000 。
红绿色盲、白化病、苯丙酮尿症都是隐性遗传病,由一对隐性基因控制。为什么一对健康夫妻会生下有病孩子呢?假设父母均正常但都携带致病隐性基因,比如父母基因组成都是大A小a,他们产生的生殖细胞有两种,含大A基因或含小a基因。后代可能的基因组成有以下几种情况:父亲含大A基因的精子与母亲含大A基因的卵细胞结合,子代基因组成为大A大A;父亲含小a基因的精子与母亲含大A基因的卵细胞结合,子代基因组成为大A小a;父亲含大A基因的精子与母亲含小a基因的卵细胞结合,子代基因组成为大A小a;父亲含小a基因的精子与母亲含小a基因的卵细胞结合,子代基因组成为小a小a。也就是说,这对父母产生的后代基因组成会出现大A大A、大A小a、小a小a三种情况,基因组成是小a小a的表现为患病,所以一对健康夫妻也可能生下有病孩子。接下来梳理人类常见隐性遗传病表现型与基因组成的对应关系。基因组成为大A小a的表现正常,但携带了隐性致病基因,可遗传给后代;小a小a表现为患病,如白化病、红绿色盲、苯丙酮尿症等。其实,大部分表现正常个体都携带5 - 6个隐性致病基因,只是被显性基因掩盖没表现出来。那为什么一般情况下,健康夫妻不会生下有遗传病的孩子呢?举例分析,假设A、B均为隐性遗传病,健康夫妻中父亲基因组成为大A小a大B大B,即父亲在A遗传病中携带一个隐性致病基因,在B遗传病中不携带。母亲基因组成为大A大A大B小b,即母亲在A遗传病中不携带隐性致病基因,在B遗传病中携带一个。那么他们孩子在A遗传病的患病情况是,父亲基因组成为大A小a,母亲基因组成为大A大A,父亲产生两种生殖细胞,含大A基因或含小a基因,母亲产生一种生殖细胞,均含大A基因。他们生下孩子基因组成情况为:父亲含大A基因的精子与母亲含大A基因的卵细胞结合,子代基因组成为大A大A;父亲含小a基因的精子与母亲含大A基因的卵细胞结合,子代基因组成为大A小a。这两种情况后代均表现正常,未患A遗传病。再分析孩子在B遗传病的遗传情况,父亲基因组成为大B大B,母亲基因组成为大B小b,父亲产生的生殖细胞基因组成均是大B,母亲产生两种生殖细胞,含大B基因或含小b基因。他们生下孩子基因组成情况为:父亲含大B基因的精子与母亲含大B基因的卵细胞结合,子代基因组成为大B大B;父亲含大B基因的精子与母亲含小b基因的卵细胞结合,子代基因组成为大B小b。这两种情况后代也均表现正常,未患B遗传病。所以这对健康父母虽分别在A、B遗传病中各携带一个隐性致病基因,但生下的孩子都正常。
