
【Lily講基因】第二課 | 不像爹也不像媽,我可能是個假孩子...
上周的?#Lily 講基因#?給大家講了中規中矩的孟德爾遺傳(復習鏈接在文末)。在第二課,我們要講講規則之外的故事。正式開講之前,先來復習一點你應該已經知道的:
首先復習一個中學學過的重要概念:等位基因。
所謂“等位基因”,并不是很多基因要排隊等位的意思...
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等位基因(allele)是指能控制一對相對性狀、位于同源染色體上對應位點的兩個基因。
比如上節課提到的,圓形和皺形就是豌豆的一對相對性狀,我們可以用 R 和 r 來代表控制該性狀的一對等位基因。
這對等位基因會共同決定生物的性狀——
但他們的地位并不是平等的。在豌豆形狀的例子里,R 是顯性基因,只要豌豆基因型里有 R 的存在,都會表現出圓形的特征。
我們把 RR 豌豆叫做顯性純合體(dominant homozygote),rr 豌豆是隱性純合體(recessive homozygote),Rr 豌豆則是雜合體(heterozygote)。
因為有顯性和隱性基因的存在,就會有一些好玩的現象出現。比如一個雜合圓形豌豆(Rr)和另一個雜合圓形豌豆(Rr)結婚,生下來的豌豆會有RR、Rr 和 rr 三種基因型。而從表現型上看,后代有可能是圓形(RR、Rr),也可能是皺形(rr)。
一對圓形豌豆生出了皺形豌豆,就使得皺形豌豆宛如一個假孩子...
在遺傳學上,除了上面的例子,還會有其他既不像爹也不像媽的“假孩子”出現,具體怎么回事?今天詳細講講。
#完全顯性#
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在圓形和皺形豌豆的例子里,我們所說的顯性表現,其實指的是“完全顯性”(complete dominance)——后代會出現跟親本之一完全相同的性狀。
但你以為自然界的規律都是這么簡單的嗎?
當然不是!
下面講的就是顯隱性遺傳中的特殊類型。
為方便起見,在下文的例子中,講的都是顯性純合體和隱性純合體結婚,生下雜合體的故事。
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#不完全顯性#
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第一個出場的是“不完全顯性”(incomplete dominance),即后代會表現出雙親性狀的中間型。而且這并不是因為有老王,也不是因為這是假孩子。
比如,在金魚草繁殖后代時,純合的紅花和白花金魚草雜交,后代的花色會處于白色和紅色中間的顏色:粉紅色。
又比如,人類頭發的天然卷曲程度也是由一對不完全顯性基因控制:直發基因 w 是隱性,卷發基因 W 是顯性,但呈現不完全顯性。
如果夫妻倆一個是天然卷發,一個是直發,生下來的孩子頭發卷曲程度會介于父母之間。
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?#共顯性 #
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第二種特例“共顯性”(codominance)是指雙親的特征同時在后代身上出現。
你或許聽說過鐮刀形細胞貧血癥,這種病的遺傳就呈共顯性特征。
正常人的紅細胞呈圓餅形,鐮刀形貧血癥患者的紅細胞呈鐮刀形。對于患者與普通人生下的后代,其紅細胞既有圓餅形,也有鐮刀形。
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#鑲嵌顯性 #
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還有一種奇特的“鑲嵌顯性”(mosaic dominance),是指雙親特征在同一個后代身上的不同部位表現出來。
比如黑色大豆和黃色大豆雜交,會生下花臉豆,就是鑲嵌遺傳的表現。
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#為什么會有顯性遺傳? #
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看到這里你可能會好奇:為什么會有顯性遺傳這種現象?在雜合體中,為什么是顯性基因起了決定作用?
其實,顯性基因和隱性基因并不是通過直接“打架”來決定性狀——誰打贏了聽誰的;也不是說顯性基因就會“壓制住”隱性基因的作用。
舉個例子,兔子的皮下脂肪有黃色和白色兩種;白色由顯性基因 Y 決定,黃色由隱性基因 y 決定。
兔子的主要食物是綠色植物,而綠色植物中除了有葉綠素,還有大量黃色素。積存在脂肪中的黃色素就會導致兔子的皮下脂肪呈現黃色。
那為什么會有白脂肪的兔子呢?
而是它們各自控制一個代謝過程,再由代謝過程來決定性狀。
原來,等位基因 Y 會控制合成一種黃色素分解酶,這種酶會分解掉兔子吃進去的黃色素。
而基因型為 yy 的兔子則不能合成這種黃色素分解酶,黃色素也就留在了兔子體內,呈現出黃色脂肪的特征。
從表型來看,Y 就是顯性基因,只要有它的存在,兔子脂肪就是白色的;而只有基因型為 yy 的兔子脂肪才是黃色的。
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#?其他因素對遺傳的影響 #
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每次提到基因對于生物體的影響,我們都會強調,環境因素會對基因表達產生重要的影響。顯隱性關系也不例外。
再拿金魚草來舉例。用紅花品種和淡黃色花品種雜交,其后代在不同的環境條件下,會出現不同的特征——
在溫暖而明亮的環境里,后代花朵是粉色的;
在寒冷而明亮的環境里,后代花朵是紅色的;
在溫暖又遮光的環境里,后代花朵是淡黃色的。
除了環境因素,個體的性別、年齡、發育階段等等,也會影響顯隱性關系。
比如有一種石竹花,用白花和紅花雜交,其后代剛生下來是白花,長著長著卻變成了紅花。原來在個體不同的發育階段,顯隱性關系是可以互相轉化的。
再比如,有角羊和無角羊結婚,生下來的兒子都有角,女兒卻沒有角。
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=============歡(shang)樂(ke)的時間總是那么短暫===========
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好啦,今天的 #Lily 講基因# 就到這里了,是不是覺得大自然真奇妙啊!
你應該已經看出來,基因對于性狀的影響,并不總是簡單直接、一一對應的。基因的表達是一個復雜的過程,可能遵循幾種不同的規律,還會受到性別、環境、發育階段等的影響。所以,我們一直都希望大家能建立起更為科學完整的基因觀念。
想知道更多好玩的生物學知識?持續關注?#Lily 講基因#?就對了!
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**復習請戳**?《Lily 講基因》第一課!下次見!
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