师：亲爱的同学们，大家好！欢迎进入生物学课堂，探索生命的奥秘。今天，我们一起来学习第二章第三节“基因的显性和隐性”。上节课我们讲到基因在亲子代间的传递，这里有个问题考考大家：父方的体细胞中有一对大A基因，母方的体细胞中有一对小a基因，它们的基因是如何传递给子代的呢？通过前面的学习，我们知道基因在亲子代间传递的桥梁是精子和卵细胞。而且在传递时，体细胞中成对的基因只有一个进入精子或卵细胞。因此，父方产生的精子中只携带一个大A基因，母方产生的卵细胞中只携带一个小a基因。结合之后，子代受精卵中的基因组成为大A小a，又恢复了成对的存在，其中大A来自父方，小a基因来自母方。
基因控制生物的性状。假如父亲的一对大A基因控制能卷舌，母亲的一对小a基因控制不能卷舌，那么他们孩子基因组成为大A小a的个体能否卷舌呢？要弄清这个问题，就得从一位科学家和他的实验研究说起——孟德尔和他的豌豆杂交实验。
首先，我们来认识孟德尔。他生于奥地利贫寒的农民家庭，从小热爱劳动，喜欢自然科学和数学。成年后进入修道院工作，在教会的帮助下进入维也纳大学深造。在此期间，他接受了科学而系统的学习以及严格的训练，同时也结识了一批优秀的科学家，为他今后的实验研究打下了坚实的基础。
回到修道院后，他就开始了长达8年时间的植物杂交实验，其中以豌豆的杂交实验做得最多，也最为成功。1865年，他发表论文《植物杂交实验》，发现了生物遗传的规律。凭借着对科学的执着追求和8年的不懈努力，他在生物遗传学方面取得了重大成就，因此被后世誉为“遗传学之父”。而精心选择合适的实验材料，也成为他成功的重要保证。
孟德尔为什么选择豌豆作为实验材料呢？主要有以下几个原因：第一，豌豆具有稳定且易于区分的相对性状。例如，豌豆植株的高茎和矮茎，高茎长达1.5米以上，矮茎不到0.5米；豌豆种子的圆粒与皱粒、黄色与绿色，这些相对性状差异明显，易于区分。第二，豌豆是严格的自花传粉植物，自然状态下可获得纯种。第三，豌豆花的结构便于进行人工去雄处理和异花授粉，为实验的具体操作带来了便利。
孟德尔在豌豆杂交实验中究竟发现了什么呢？我们一起来看。首先，孟德尔在两块地里分别种植了高茎豌豆和矮茎豌豆。然后，他把矮茎豌豆的花粉授给了去掉雄蕊的高茎豌豆，或者把高茎豌豆的花粉授给了去掉雄蕊的矮茎豌豆，这个过程称之为杂交，从而获得了杂交子一代的种子。他将杂交子一代种子种下去之后，惊讶地发现，由杂交子一代种子长成的植株竟然都是高茎的，矮茎的去哪了呢？
孟德尔又继续进行实验，他把子一代高茎豌豆通过自花传粉产生的种子种了下去，结果发现子二代植株有高有矮，不过矮的要少得多。孟德尔还做了豌豆其他相对性状的杂交实验，也都得到了类似的结果。例如，他将纯种的圆粒豌豆与皱粒豌豆进行杂交，子一代都表现为圆粒豌豆，而子二代中有圆粒也有皱粒，圆粒的多，皱粒的少等等。因此，孟德尔认为这种实验结果的出现并非偶然，而是有其内在的遗传规律。
是什么样的一种规律呢？孟德尔经过大量的分析、统计和深入思考，对实验现象做出了解释。
首先，亲代纯种的高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代都表现为高茎，而没有矮茎的出现，这是为什么呢？孟德尔认为，相对性状有显性性状和隐性性状之分。那谁是显性性状，谁是隐性性状呢？具有相对性状的两个纯种个体杂交时，子一代表现出的性状为显性性状，子一代未表现出的性状为隐性性状。例如，在这个杂交实验中，纯种高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代只表现出高茎，因此高茎为显性性状，未表现出的矮茎为隐性性状。
控制相对性状的基因也有显性和隐性之分。显性基因控制显性性状，习惯用大写英文字母，如大D表示；隐性基因控制隐性性状，用相应的小写英文字母，如小d表示。并且在体细胞中基因是成对存在的，生殖细胞中只有成对基因中的一个。
那么亲代纯种高茎和矮茎豌豆，它们的基因组成是怎样的呢？高茎豌豆为显性性状，受显性基因D控制，纯种个体细胞中的一对基因是相同的，因此纯种高茎豌豆的基因组成为DD；纯种矮茎豌豆的基因组成为dd。生殖细胞中只有体细胞成对基因中的一个，因此纯种高茎豌豆产生的生殖细胞中只携带一个D基因，纯种矮茎豌豆产生的生殖细胞只携带一个d基因。结合后子一代的基因组成为Dd，它表现出的性状是怎样的呢？在杂交子一代Dd这样的基因组成个体中，只表现出D显性基因所控制的性状——高茎，d隐性基因控制的性状不表现，因此子一代个体都表现为显性性状高茎。
要注意的是，子一代的高茎豌豆虽然和亲代纯种的高茎豌豆性状表现相同，但是它们的基因组成是不一样的。也就是说显性性状如高茎，它的基因组成有两种，DD或Dd；隐性性状如矮茎，它的基因组成只有一种，dd。
在子一代中未表现出矮茎的性状，但是在子二代中却又出现了，这又如何解释呢？我们继续来看，子一代通过自花传粉产生子二代。因此雌雄生殖细胞体细胞中的基因组成都为Dd。生殖细胞只有体细胞中成对基因中的一个，杂交子一代体细胞中的这对基因不相同，那哪一个进入生殖细胞呢？还是两个都有可能呢？孟德尔认为，子一代产生的生殖细胞有的含有D基因，有的含有d基因。例如雄蕊在产生精子时，有的含有D，有的含有d；雌蕊在产生卵细胞时，也是有的含有D，有的含有d。
那这些精子和卵细胞是如何结合的呢？在子一代交配时，携带不同基因的雌雄生殖细胞结合机会相等，这样在产生子二代时就会出现几种不同的组合。我们一起来看：携带D基因的精子会和携带D基因的卵细胞结合，子二代的基因组成为DD；携带D基因的精子和携带d基因的卵细胞会结合，子二代的基因组成为Dd；携带d基因的精子和携带D基因的卵细胞也会结合，基因组成还是Dd；最后，携带d基因的精子和携带d基因的卵细胞也会结合，子二代的基因组成为dd。
这样子二代就出现了4种不同的组合，其实际的结果基因组成表现为3种：DD、Dd和dd。性状表现是怎样的呢？我们一起来判断一下：DD表现为显性高茎，Dd还是高茎，只有dd表现为矮茎。在子一代中虽然隐性基因控制的性状不表现，但它还会遗传下去，在子二代中是有可能表现出来的，这样就解释了子二代为什么有高茎也有矮茎的豌豆。那为什么高茎的多，矮茎的少一些呢？通过刚才的分析，我们知道在四种组合的过程中，有三种组合的结果都为高茎，只有一种组合为矮茎，所以矮茎的要少得多。