等位基因
děng wèi jī yīn
等位基因是一个基因的不同版本之一;生物体从每个亲本处各继承一个等位基因。
Definition
等位基因是一个基因的某个具体版本,是这个基因所提出问题的具体答案,例如"种子是什么颜色",生物体从每个亲本处各继承一个等位基因,从而形成纯合(两个等位基因相同)或杂合(两个等位基因不同)的基因型。用大写字母表示的显性等位基因,在与用小写字母表示的隐性等位基因配对形成杂合子时,会掩盖后者的表达;在分子层面,等位基因是某个基因座上的序列变异,可能只是单个核苷酸的差异、插入或缺失,也可能是更大规模的结构变化,其影响从毫无作用到完全丧失或获得功能不等。显隐性是所测量的表现型的属性,而不是等位基因本身固有的属性,因此不完全显性、共显性和复等位基因系统都很常见;在一个种群中,等位基因频率由哈迪-温伯格定律($p^2 + 2pq + q^2 = 1$)描述,并会因选择、遗传漂变、突变和迁移而发生变化。
Example
在豌豆中,$YY$和$Yy$基因型产生黄色种子,$yy$则产生绿色种子,因此把两株$Yy$植株杂交,后代中黄色与绿色种子的比例为$3:1$。人类ABO血型基因座含有三个等位基因,$I^A$和$I^B$为共显性,$i$对二者都是隐性,由此从六种基因型中产生四种表现型;而$\beta$珠蛋白基因的镰状细胞等位基因与正常等位基因之间,仅相差一个碱基改变,导致第$6$位的谷氨酸被替换为缬氨酸。
Key Insight
隐性等位基因并不比显性等位基因更弱或更罕见,只是在与显性等位基因配对时不表达而已,而且同一个等位基因甚至可能在一种情境下有益、在另一种情境下有害:镰状细胞杂合子能获得对疟疾的部分抵抗力,这是平衡选择的经典案例,说明在疟疾流行的地区,一个原本有害的等位基因反而能保持较高的频率。