遗传与基因初步
基础子女的外貌既像父母又不完全相同，因为遗传特征由成对的基因决定，基因藏在染色体上的 DNA；等位基因有显性和隐性之分，用遗传方格可以推算性状出现的机会。遗传也带来变异，令每个人都独一无二；基因科技则带来医学希望与伦理思考。
- 遗传令子女像父母，变异令每个人独一无二；孟德尔以豌豆发现三比一的遗传比例。
- 细胞核内有二十三对染色体，由 DNA 构成；基因是 DNA 上决定性状的片段。
- 等位基因成对出现，有显性（大写）和隐性（小写）之分；DD、Dd 表现显性，dd 才表现隐性。
文体小知识：遗传学科普文章由亲子相似现象讲起，逐步解释基因、DNA 和遗传规律，把微观世界讲得具体易明。
§课文原文 Passage
1看看自己和父母，便会发现有趣现象：眼睛、鼻梁、笑容都有父母的影子，却又没有一处完全相同。这就是遗传与变异。早在一百六十多年前，修道院的花匠孟德尔用豌豆做实验：他把高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，第一代全部是高茎；第一代互相交配，第二代却出现约三比一的高矮比例。这个规律揭示：决定性状的因子是成对存在的，而且有强弱之分。
2遗传的物质基础在细胞核内。人类的细胞核中有二十三对染色体，一半来自父亲的精子，一半来自母亲的卵子。染色体主要由 DNA 构成，DNA 的形状像一条扭转的长梯子，梯级上以四种字母记录遗传密码。基因就是 DNA 上决定性状的片段：决定单双眼皮、卷舌与否、血型等。控制同一性状的一对基因叫等位基因，一个来自父亲，一个来自母亲。
3等位基因有显性和隐性之分。显性基因通常用大写字母表示，例如双眼皮的 D；隐性基因用小写 d。只要有一个显性基因存在（DD 或 Dd），性状便表现为显性；只有一对都是隐性（dd）时，隐性性状才会显现。用「遗传方格」可以推算机会：父母都是 Dd 时，后代是 DD、Dd、Dd、dd，即双眼皮对单眼皮是三比一，生出单眼皮孩子的机会是四分之一。这正好解释孟德尔豌豆的三比一比例。
4遗传加上变异，令每个人都是独一无二的：等位基因的重新组合已经带来大量变化，基因偶尔的突变更加添新差异；同卵双胞胎的基因几乎相同，相貌却仍随环境和经历渐渐不同。基因科技在医学上带来希望，例如基因检测预防遗传病、基因治疗修补缺陷基因、改良农作物品种；同时也带来伦理思考：基因资料属于个人私隐，不能因此歧视任何人；改变人类胚胎基因更要全球谨慎对待。科学越强大，越需要负责任地使用。
1重点摘要 Summary
子女的外貌既像父母又不完全相同，因为遗传特征由成对的基因决定，基因藏在染色体上的 DNA；等位基因有显性和隐性之分，用遗传方格可以推算性状出现的机会。遗传也带来变异，令每个人都独一无二；基因科技则带来医学希望与伦理思考。
2生字卡 Vocabulary
亲代的特征经基因传给子代的现象。
DNA 上决定性状的基本单位。
携带遗传密码的长链分子，形状像扭转的梯子。
细胞核内由 DNA 和蛋白质组成的结构；人类有二十三对。
控制同一性状的一对基因，分别来自父母。
只要存在便会表现出来的基因性状，以大写字母表示。
要成对存在才会表现的基因性状，以小写字母表示。
生物可观察的特征，例如眼皮形状、血型。
把父母等位基因排成方格、推算后代性状机会的工具。
基因的偶然改变，可能带来新性状。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：由相似与不同观察遗传遗传指亲代把特征传给下一代，但子女不会和父母完全一样，因为还有变异和基因重新组合。举个例子：小明和爸爸一样有酒窝，但爸爸是单眼皮、小明是双眼皮——像的部分来自遗传，不同的部分来自变异。观察家人，正是认识遗传的起点。分辨时要留意：由环境造成的改变，例如晒黑的皮肤或剪短的头发，并不会传给下一代，因为它们没有改变遗传物质本身。
- 第二步：认识遗传物质的位置遗传物质收藏在细胞核内，以染色体的形式存在，上面记录著发育的全部指令。举个例子：把细胞想像成一间房，细胞核是中央的档案室，里面的二十三对染色体就是遗传档案，DNA 是档案上的文字，基因则是一段段具体的指令。染色体的数目必须刚刚好：多一条或少一条都可能令发育出现问题，例如第二十一号染色体多了一条，便会引致唐氏综合症。
- 第三步：理解成对的等位基因每项性状由一对等位基因控制，一个来自爸爸，一个来自妈妈，组合方式决定表现。举个例子：控制卷舌的一对基因，一个来自爸爸（T）、一个来自妈妈（t），组合可能是 TT、Tt 或 tt，共三种。成对的概念，是理解遗传机会的基础。配对的来源要记清楚：爸爸和妈妈各把二十三条染色体传给子女，所以子女的二十三对染色体，必定是父母两边各占一半。
- 第四步：用显隐性判断性状表现显性基因即使只有一个，也会表现出性状；隐性基因要成对出现才会表现。举个例子：双眼皮 D 是显性，单眼皮 d 是隐性；DD 和 Dd 的人都表现双眼皮，只有 dd 才是单眼皮。带有隐性基因而外表正常的人，称为携带者。常见错误是以为 Dd 的人双眼皮会较浅；其实显性基因一出现便盖过隐性基因，外表与 DD 完全一样，这正是书写基因时要分清大小写的原因。
- 第五步：画遗传方格算机会遗传方格把父母可能提供的基因全部配对，用来计算后代性状出现的机会。举个例子：父亲 Dd、母亲 Dd，方格内四格是 DD、Dd、Dd、dd——三格双眼皮、一格单眼皮，即三比一，单眼皮机会四分之一。方格令抽象的机会变成看得见的算术。绘画方格有固定步骤：先在上方写出父亲的两种基因，左方写出母亲的两种基因，再把横直逐一配对填满四格，最后统计各种组合的比例，便不容易出错。
- 第六步：解释家族中的隐性性状隐性性状可以在没有表现的家族中突然出现，看似奇怪，其实有规可循。举个例子：爸妈都不是红绿色盲，却生了色盲儿子——爸妈都带有隐性基因，儿子恰巧遗传到一对隐性等位基因。明白原理，就不会把正常的遗传现象误当成怪事。补充原理：红绿色盲的基因位于 X 染色体上，男生只有一条 X 染色体，只要带有该基因便会表现，所以色盲男生比女生常见。
- 第七步：思考基因科技的利与责任基因科技带来医疗突破，也带来私隐和伦理的责任问题，需要社会共同规管。举个例子：基因检测可提醒带有遗传病基因的人及早检查，但报告属私隐；保险公司或雇主不能因基因资料而歧视任何人。科技越强大，越要谨慎使用。现实例子包括基因改造农作物：把抗虫基因转入棉花，可以减少农药的使用；不过改造食物是否安全、标签应如何订明，各国仍在辩论和规管。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题：爸爸和妈妈都是双眼皮（基因组合都是 Dd），弟弟却是单眼皮。请解释这是否可能，并计算他们再生一个单眼皮孩子的机会。
- 判断可能：单眼皮是隐性性状，需要一对隐性基因（dd）才会表现；父母都是 Dd，各自带有一个隐性基因，可以同时传给孩子。
- 画遗传方格：父亲提供 D 或 d，母亲提供 D 或 d，后代组合为 DD、Dd、Dd、dd 四种。
- 读出比例：DD 和 Dd（共三份）表现双眼皮，dd（一份）表现单眼皮，比例三比一。
- 计算机会：再生一个孩子是单眼皮的机会为四分之一，即百分之二十五；弟弟正是那次四分之一的组合。
- 答案：可能。父母虽然都是双眼皮，但都带有隐性基因 d；遗传方格显示后代双眼皮对单眼皮是三比一，所以弟弟是单眼皮并不奇怪，再生一个单眼皮孩子的机会仍是四分之一。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1人类的细胞核内有多少对染色体？分别来自哪里？
Q2什么是等位基因？
Q3基因组合 Dd 的人表现什么性状？为什么？
Q4父母都是 Dd 时，后代表现隐性性状的机会是多少？
Q5写出基因科技的一项应用和一项伦理考虑。
8重点回顾 Recap
- 遗传令子女像父母，变异令每个人独一无二；孟德尔以豌豆发现三比一的遗传比例。
- 细胞核内有二十三对染色体，由 DNA 构成；基因是 DNA 上决定性状的片段。
- 等位基因成对出现，有显性（大写）和隐性（小写）之分；DD、Dd 表现显性，dd 才表现隐性。
- 遗传方格可推算性状机会：Dd × Dd 的后代为三比一，隐性性状机会四分之一。
- 基因科技带来医学希望，同时要守住私隐和反歧视的伦理底线。