為什麼基因有顯性和隱性之分?

時間 2021-05-07 03:34:36

1樓:Aniya Sun

很有意思的問題,看到這個問題的時候,心頭猛地一怔,分子生物學入行也有十幾年了,還從來沒有深究過基因顯性和隱性的原由,只是之前道聽途說過一些話題,但還始終沒有自己去詢證,深感慚愧,真心感謝這個問題的提問者,又一次讓我對這個領域加深了一點認識。

該文首發於「基因部落」。

言歸正傳,就單個基因而言,基因是具有顯隱性之分的,而這作為基本的乙個元素,與染色體,多基因共同出現了一些其他的現象,如多基因,共顯性,復等位基因等等,而這始終離不了這一基本的元素(暫時稱它為基本元素吧)。

首先,先溫習一下幾種常見的一些遺傳模式:

常染色體顯性遺傳:每個受影響的人通常有乙個受影響的父母,世代相傳,當然這裡不考慮外顯率的問題,如亨廷頓舞蹈病,神經纖維瘤病,軟骨發育不全,家族性高膽固醇血症。

常染色體隱性遺傳:受影響人的父母都是攜帶者;通常不是每一代人都看到的,如Tay-Sachs病,鐮狀細胞性貧血,囊性纖維化,苯丙酮尿症(PKU)。

X連鎖顯性遺傳:女性受到影響的頻率更高,因為受影響男人的所有女兒和兒子都不會受到影響;如果母親受到影響,則可能在同一世代中影響了男性和女性,鳥氨酸轉氨甲醯酶缺乏症。

X連鎖隱性遺傳:男性更容易受到影響;受累男性通常出現在每一代,如杜興氏肌營養不良。

Y連鎖遺傳:因為只有男性具有Y染色體,所以在Y連鎖的遺傳中,突變只能從父子傳遞到子,如Y染色體不孕症等。

共顯性遺傳:兩個不同的等位基因均表達,每個等位基因表達不同的蛋白,且均影響遺傳性狀,如ABO血型,α-1抗胰蛋白酶缺乏症等。

線粒體遺傳:可以影響男性和女性,但只能由女性傳播,因為所有孩子的線粒體均來自母親;可以出現在每一代,如Leber的遺傳性視神經病變,Kearns-Sayre症候群。

那麼,問題來了,上述這一切,到底是由什麼原因導致的?

這得從源頭說起,根據中心法則,如果基因發生突變,便不能形成正常的蛋白質,即在機體上不能表現正常的表型。如果基因發生突變,一般會導致基因功能的缺失(loss of function)或功能的獲得(gain of function)。

▲ <Gene XI>,同義突變(沉默突變)不能影響蛋白質功能,點突變可以是蛋白功能缺失,也可以使蛋白獲得新的功能。

大部分破壞基因功能(loss of function)的基因突變一般是隱性遺傳。

Most mutations damage gene function and are recessive to the wild-type allelelt;Gene Ⅺ>

我們都知道人類的基因組是兩倍體,也就是有兩個等位基因,如果其中乙個等位基因由於基因突變導致功能破壞,如果另外乙個等位基因沒有發生突變,即能夠表達正常的蛋白,具有正常的功能,就能彌補這一部分缺陷,機體仍然能表現出正常的表型。這種現象就是遺傳上的雜合狀態下,隱性遺傳的突變的表型是正常的。同理,如果兩個等位基因均發生突變(即純合突變),便沒有正常的蛋白表達,便呈現出突變的表型。

導致基因功能獲得(gain of function)的突變一般是顯性遺傳。

Dominant mutations result from a gain of function.

--

突變導致基因功能獲得的基因,即使另外乙個等位基因沒有發生突變,但發生突變的這個等位基因的獲得了野生型沒有的功能,便很容易在表型上表現出來,所以,不難理解功能獲得型的突變一般為顯性遺傳了。

其他的遺傳模式,比如X連鎖,Y連鎖,不論是顯性還是隱性,一般都基於上述的規律,表現出相應染色體上的顯隱性。

最近讀了分子生物學領域非常權威的一本書,,其中有一大章詳細講述了基因的顯隱性以及等位基因,篇幅的原因也不再增加篇幅介紹了,想要看的朋友或者是想收藏的朋友,可以在「基因部落」後台回覆「基因11」,就可以獲得這本英文原版的電子版的書了。

▲Gene XI封面

2樓:陶歪人

顯性基因與隱性基因是一對相對的概念,它們在DNA上位於相同的基因為點,在乙個雜和基因型個體表現出來的就是顯性基因,不表現的就是隱性基因。

至於為什麼顯性基因和隱性基因在一起時會顯示顯性性狀,也許可以這樣解釋:顯性基因能更好的適應外界環境,當隱性基因表達的性狀都是致死或處於不利地位時,留下來的大多都是顯性性狀的了。

3樓:格致

作為乙個高中老師,我現在思考問題靠玄學,請誤當真!

我們可以想象一下,如果基因沒有顯隱性之分,那將會是什麼樣子,全世界人長的基本一樣,一次大的世界性的災難例如全球變冷10℃,結果人類滅絕!那才是最大的災難吧!所以上帝造物的時候肯定不能讓人一下子就滅絕,所以就讓每個基因都有兩個或者多個性狀,說,去吧,不管環境怎麼變,你們都不會滅絕得!

然後人類就出來征服世界,作天作地了。

因為同一性狀每次只能表現出乙個,所以就走了顯性和隱性之分!隱性就悄咪咪的祈禱著,世界災難好占領高地!以上!

4樓:風一樣的男子

最直接的原因是,要發文章呀,得給發現的東西下個定義呀。那孟德爾一拍腦瓜給的解釋就是,基因是有顯性和隱性的區分,才能解釋為什麼純合高莖豌和純合矮莖雜交一代不能出現矮莖性狀。

所以,才有了這個顯性隱性二元區分的經典遺傳學。現代遺傳學,已經不再完全使用這套體系了。更多是從基因調控等等層次來解釋。也許生態學還在搞這個吧。

那糾其本質原因,顯性隱性基因,本質還是由於基因調控,其他回答也在反覆強調這個概念,也就是不是所有的基因都在表達,決定同乙個形狀的基因,也不是都在表達。

巨集觀上來講,就是我們的基因組DNA儲存的資訊太多了,就像乙個特別巨大的資料庫而且裡面有很多冗餘的資訊,那如何去讀取這個資料庫呢?不同的細胞,不同的個體,是會有差異的;而且這個冗餘的資訊,也體現在為什麼有兩條染色體,上面會有相似的基因,但其中乙個(隱性)就是不表達。這樣效率多低啊。

但是事實上,生物為了生存,就是演化出了如此複雜的乙個「資料庫」,以保證能夠適應不斷變化的環境,保證我的子子孫孫能夠無窮無盡的繁殖下去,而不是突然有一代由於缺乏了沒有備份的資訊而夭亡。

以上!最後,建議去讀一本《自私的基因》,能很好的理解我們能夠一直繁衍下去的動力。

書裡面有很多有意思的問題,比如為什麼現在兩性生殖比較普遍等等。

5樓:馬裡士多德

舉個例子舉個例子,禿頭,決定這一性狀的基因為a。假設禿頭的顯性基因為大寫的A,隱性基因為a。則會有四種組合方式。

AA(25%)、Aa(50%)、aa(25%),如果禿頭的基因翻譯表達,是顯性表達,則Aa和AA都是禿頭,可能性為75%,而aa則不是禿頭,可能性為25%。若禿頭的基因翻譯表達是隱性表達,則aa是禿頭,可能性為25%。

6樓:完顏打骨折

打個比方。

乙個小作坊本來有兩個工人,兩個人做的工作實際上一模一樣,因此兩個人的活都不算多,小作坊的生意紅紅火火。

突然有一天,其中乙個工人受了傷,留下了後遺症,不能做這個工作了。可是小作坊的訂單還得完成,又不能轉行,於是健康的那個工人就做雙倍的活,小作坊的生意依然紅紅火火。

可是某一天,另乙個人也受了傷留下了後遺症,不能做這個工作了。於是小作坊要麼倒閉,要麼強行轉行。

7樓:馮悅

以前看過乙個解釋,是閾值原因

假定A可以產生5的蛋白 a可以產生0

如果蛋白最低生效量是8,那麼Aa是會發病的如果最低生效量是2,那麼Aa是不會發病的

我的描述很粗糙…

8樓:MORO

1基因的顯性與隱性是個偽概念。

2只有症狀/表型才有顯性與隱性之說。顯性/隱性是顯性/隱性遺傳病的簡稱。

3顯性-隱性是個歷史概念,其實沒有嚴格的顯性-隱性的區別。如果把所有的細胞生命活動都查清楚的話,幾乎所有遺傳病的都是顯性。

9樓:Xi Yang

這玩意只是一種現象上的描述,分子機理上可以有各種情況。

舉個最簡單的例子,等位基因的倆,乙個是缺陷的,根本不工作。那麼這樣一來,AA就是倆有功能的拷貝;Aa少了個能工作的拷貝,但是如果少乙個還能湊合用,你在表型上看起來就跟AA一樣;aa就是沒有正常基因,徹底不工作,表現出「隱性基因」的性狀。

實際情況下,大部分都會比中學教科書式的顯隱性要複雜,這個問題進一步發展,需要概率論、統計的知識,叫做數量遺傳學。而底層真正起作用的,是具體的分子機制、蛋白互作,這才是最核心的研究重點。

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