为什么基因有显性和隐性之分?

知乎日报 中科院物理所 3℃ 评论

为什么基因有显性和隐性之分?

图片:

中科院物理所,没错,我就是那个物理所。

专业的说法是,二倍体生物在杂合状态下可以表现的基因就是显性基因,反之则是隐性基因。但我们可以更具体的解释这个问题,从承担生物功能的蛋白质的角度来解释。

假设一个基因 A 会被翻译为蛋白 F,对应的等位基因 a 是一个不发挥功能的突变体 f,那么一条含 A 的染色体(杂合体 Aa)蛋白 F 的表达量是 n,两条含 A 的染色体(纯合体 AA)的 F 表达量通常是 2n。如果这个蛋白 F 只要 n 就可以维持机体的进程,那显然一条还是两条染色体上有 A 来翻译为蛋白 F,生物体的表型是一样的,A 就是我们所谓的显性基因,对应的 a 便是隐性基因,这是常见情况。

那等位基因是怎么来的呢,等位基因通常是原有基因突变产生的,突变本身并没有好坏之分,在一定环境下,有的没有显著意义,有的扩大或缩小竞争优势

那来一点变量,基因 A 翻译为正常的蛋白 F,等位基因 a 是表达突变体 f。突变体蛋白 f 效果非常强烈,只要表达便会使机体表型变化掩盖了 F 的表型,这个时候 a 便是显性基因,A 反过来成为隐性基因。

可能会有人产生疑问了,有没有可能杂合体 Aa 的表型和纯合体 AA、aa 的表型都不一样呢?答案是当然可能,这是基因的剂量效应,基因拷贝数越高,蛋白表达水平越高,表型越强烈。

还会有人会有疑问,常染色体的情况我都知道了,那如果一个显性基因只位于 X 染色体上不在 Y 染色体上,然后这个基因存在剂量效应,那是不是纯合子的雌性(XAXA)和雄性(XAY)的表型会不同啊?答案是不会,因为还有基因的剂量补偿效应,女性体细胞中的一条 X 染色体会在 lncRNA XIST 的介导下凝缩失活成为巴氏小体,维持两性表型的相对一致(这个效应的经典案例是三花猫,有兴趣的同学可以自行了解成因)。

转载请注明:微图摘 » 为什么基因有显性和隐性之分?

喜欢 (0)or分享 (0)
发表我的评论