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云之南

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关于我

专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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等位基因相互作用 非等位基因相互作用  

2010-12-12 21:13:48|  分类: 遗传与基因组学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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等位基因是当一个生物体带有一对完全相同的等位基因时,则该生物体就该基因而言是纯合的(homozygous)或可称纯种(true-breeding);反之,如果一对等位基因不相同,则该生物体是杂合的(heterozygous)或可称杂种(hybrid)。等位基因各自编码蛋白质产物,决定某一性状,并可因突变而失去功能。等位基因之间存在相互作用。当一个等位基因决定生物性状的作用强于另一等位基因并使生物只表现出其自身的性状时,就出现了显隐性关系。作用强的是显性,作用被掩盖而不能表现的为隐性。一对呈显隐性关系的等位基因,显性完全掩盖隐性的是完全显性(complete dominance),两者相互作用而出现了介于两者之间的中间性状,如红花基因和白花基因的杂合体的花是粉红色,这是不完全显性(incomplete dominance)。有些情况下,一对等位基因的作用相等,互不相让,杂合子就表现出两个等位基因各自决定的性状,这称为共显性(codominance)。1946年,谈家桢在亚洲异色瓢虫(Hormonia axynidis)鞘翅的色斑遗传现象中发现的嵌镶显性(mo—saic dominance)就是共显性的一个特殊例子。亚洲异色瓢虫鞘翅的底色为黄色,底色上有各种形状的黑色斑点,形成不同的图案。子代瓢虫的鞘翅能同时显现出父本和母本的黑色斑点,相同位置上的颜色互相重叠,黑色掩盖了黄色。嵌镶显性是由复等位基因控制的。

野生型(wild type)用来描述自然界中常见的基因型和表型。野生型等位基因都产生有功能的蛋白质突变型等位基因最常见的是丧失功能型(loss-of-function),绝大多数产生改变了的蛋白质,极少数根本不产生蛋白质。所以,野生型对突变型而言是显性。但是,如果突变型等位基因是获得功能型(gain-of-function),产生的蛋白质赋予生物体以新的性状,此时突变型等位基因则为显性。对一个二倍体细胞而言,当一个等位基因的功能已足够使某个性状表现时,这个等位基因就表现为完全显性;而当二倍体细胞的某性状表现对等位基因的功能有数量上的要求时,例如,需要等位基因的两份活性产物,则杂合子就表现为不完全显性。一对不同的等位基因各有自己特定的产物和表型,杂合子同时表现出双亲的特性,则是共显性。

非等位基因之间也存在相互作用。位于同一染色体的不同基因座,或位于不同染色体上的非等位基因,都可能影响到同一性状。例如,某些性状只有同时存在若干个非等位基因时才会出现,当其中任何一个非等位基因发生改变时,都会导致产生同一种突变性状。这些非等位基因称为互补基因(complementary gene)。又如,有些基因本身没有可观察到的表型效应,但可以抑制其他非等位基因的活性,这就是抑制基因(inhibitor)。上位效应(epistasis)则指一对基因可以掩盖另一对非等位基因的显性效应的现象,这是非等位基因之间的掩盖作用,也可以称为异位效应。非等位基因之间的相互作用实质上是基因表达的顺式调控或反式调控的结果。

读完高等学校教材《遗传学》(由王亚馥、戴灼华主编,高等教育出版社出版)中等位基因相互作用的5种类型后,我个人认为,如下解释更为合理科学:
(1)等位基因是独立起作用的,而且同时表达的。等位基因表达过程和结果会相互影响。

(2)等位基因的并显性是等位基因独立起作用且同时表达的典型例证。
(3)等位基因的不完全显性是并显性的一个例证。正如在前文所述,我猜想,C基因和c基因在茉莉植株中分别独立控制了红色素和白色素的合成,互不影响,粉色的表现是红色素和白色素的混合的结果。这个结果使得单纯的紫色和红色都发生了改变。如果是这样,那么,在茉莉生长过程中,因为环境的差异,在F2谱系中,因为红色素和白色素合成数量的差异,可能会混合出不同程度的粉色花。要证明这一点,可以在F2植株中检测单独的红色素和白色素。
(4)致死基因是等位基因同时独立表达过程中相互作用,导致生物个体新陈代谢紊乱造成的结果。是生物进化的一种方式。
(5)复等位基因实际上典型的等位基因并显现象。而我的进一步猜想是:
         人类的A\B\O血型体系,最初是由O型血发端来。O型血由于基因突变形成两个分支,一支是A型血,另一支是B型血。AB型血是A型血和B型血婚配而产生的。
读完高等学校教材《遗传学》(由王亚馥、戴灼华主编,高等教育出版社出版)中等位基因相互作用的5种类型后,我个人认为,如下解释更为合理科学:
(1)等位基因是独立起作用的,而且同时表达的。等位基因表达过程和结果会相互影响。

(2)等位基因的并显性是等位基因独立起作用且同时表达的典型例证。
(3)等位基因的不完全显性是并显性的一个例证。正如在前文所述,我猜想,C基因和c基因在茉莉植株中分别独立控制了红色素和白色素的合成,互不影响,粉色的表现是红色素和白色素的混合的结果。这个结果使得单纯的紫色和红色都发生了改变。如果是这样,那么,在茉莉生长过程中,因为环境的差异,在F2谱系中,因为红色素和白色素合成数量的差异,可能会混合出不同程度的粉色花。要证明这一点,可以在F2植株中检测单独的红色素和白色素。
(4)致死基因是等位基因同时独立表达过程中相互作用,导致生物个体新陈代谢紊乱造成的结果。是生物进化的一种方式。
(5)复等位基因实际上典型的等位基因并显现象。而我的进一步猜想是:
         人类的A\B\O血型体系,最初是由O型血发端来。O型血由于基因突变形成两个分支,一支是A型血,另一支是B型血。AB型血是A型血和B型血婚配而产生的。

 

 

 

依据非等位基因相互作用的性质可以将它们归纳为:
  ①互补基因。若干非等位基因只有同时存在时才出现某一性状,其中任何一个发生突变时都会导致同一突变型性状,这些基因称为互补基因。
  ②异位显性基因。影响同一性状的两个非等位基因在一起时,得以表现性状的基因称为异位显性基因或称上位基因。
  ③累加基因。对于同一性状的表型来讲,几个非等位基因中的每一个都只有部分的影响,这样的几个基因称为累加基因或多基因。在累加基因中每一个基因只有较小的一部分表型效应,所以又称为微效基因。相对于微效基因来讲,由单个基因决定某一性状的基因称为主效基因。
  ④修饰基因。本身具有或者没有任何表型效应,可是和另一突变基因同时存在便会影响另一基因的表现程度的基因。如果本身具有同一表型效应则和累加基因没有区别。
  ⑤抑制基因。一个基因发生突变后使另一突变基因的表型效应消失而恢复野生型表型,称前一基因为后一基因的抑制基因。如果前一基因本身具有表型效应则抑制基因和异位显性基因没有区别。
  ⑥调节基因。一个基因如果对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用则称该基因为调节基因。调节基因通过对被调节的结构基因转录的控制而发挥作用。具有阻遏作用的调节基因不同于抑制基因,因为抑制基因作用于突变基因而且本身就是突变基因,调节基因则作用于野生型基因而且本身也是野生型基因。
  ⑦微效多基因。影响同一性状的基因为数较多,以致无法在杂交子代中明显地区分它们的类型,这些基因统称为微效多基因或称多基因。
  ⑧背景基因型。从理论上看,任何一个基因的作用都要受到同一细胞中其他基因的影响。除了人们正在研究的少数基因以外,其余的全部基因构成所谓的背景基因型或称残余基因型。
  等位基因的相互作用 1932年H.J.马勒依据突变型基因与野生型等位基因的关系归纳为无效基因、亚效基因、超效基因、新效基因和反效基因。
  ①无效基因。不能产生野生型表型的、完全失去活性的突变型基因。一般的无效基因却能通过回复突变而成为野生型基因。
  ②亚效基因。表型效应在性质上相同于野生型,可是在程度上次于野生型的突变型基因。
  ③超效基因。表型效应超过野生型等位基因的突变型基因。
  ④新效基因。产生野生型等位基因所没有的新性状的突变型基因。
  ⑤反效基因。作用和野生型等位基因相对抗的突变型基因。
  ⑥镶嵌显性。对于某一性状来讲,一个等位基因影响身体的一个部分,另一等位基因则影响身体的另一部分,而在杂合体中两个部分都受到影响的现象称为镶嵌显性。

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