五、显性和隐性基因
作为现代遗传学基础的大多数开始的工作是由19世纪末的孟德尔做的。他的研究是利用负载在染色体上的一对基因决定一种性状(例如在杂交植株中花的颜色)的遗传模式进行的。虽然当前的遗传学家进行了更加复杂的研究,然而盂德尔提出的一些原则仍然为大家所接受的。
毎种生物都表现出各种性状,如高和矮,黑色眼睛或棕色眼睛,色盲与正常。这些性状都是由成对的基因来决定的。这成对的基因位于相对染色体的对等的位置上,故称等位基因。换句话说,等位基因就是指在同源染色体上位置相同、控制相对性状发育的基因,一个来自母方,一个来自父方。两个等位基因在决定它们所控制的性状表现时,其作用并不是平等的,其中一个基因力量较强,另一个基因力量较弱。在决定子代的性状表现时,力量较强的,在性状上能表现出来的基因叫显性基因,力量较弱的而没有表现出来的称隐性基因。当来自父母双方的一对等位基因中两个都是显性基因或两个都是隐性基因时,称为纯合子,否则就是杂合子。举个例,如果一个女孩有来自父母双方形成卷发的等位基因,那么她是纯合的;但是如果她有来自双亲一方的卷发等位基因,还有来自另一方的直发等位基因,她就是杂合的。在杂合子里,虽有隐性基因存在,但它不能决定性状表现,表现出来的性状只是显性基因决定的性状。只有当显性基因不存在时隐性基因才表现其性状。这就是为什么人和动物的有些性状不一定代代都出现,而要隔一代或几代才出现的原因。我们平时看到的每个人的特征是个体的表现型,这些表现只是个体拥有的能传给其子女的基因型的部分表现。基因型(又叫做遗传型)是生物体一切遗传基础的总和,是肉眼看不到的东西。表现型(又叫做表型或现象型)是所有性状的总和,是可以观察到的,它是基因型和环境相互作用的结果。如果A代表卷发基因,a代表直发基因,那么有可能存在的等位基因的结合有AA、aa或Aa,也就是有三种不同组合的基因型,而具有这三种基因型的个体则只表现了两种性状,也就是只有两种表现型。AA是卷发,aa是直发,Aa或aA也是卷发(图2-9)。
值得补充的是,实际上单基因的遗传现象是很少的,许多特征(例如身高、体重、肤色、视力〕是由许多基因的共同作用决定的(多基因遗传),另外单个的一对基因可能对一个以上特征有影响(多效性)。多基因遗传使某种特性趋向于连续地发生变化。以智力为例,个体并非处于极其聪明或极其愚笨的两个极端,相反,他们大多处于这两个极端之间的整个范围之内。多基因遗传对于人类具有重大意义。由多基因决定的特性特别容易受环境的影响,许多基因的效力不在出生时显示,而随着时间的推移显露出来,如性成熟、秃顶、长寿和神经系统退化的出现等。由于科学研究水平的限制,在这方面人们还了解得不多。