基因型

生物学

jī yīn xíng

基因型是生物体针对某一基因所携带的等位基因组合,例如BB、Bb或bb,无论该性状是否可见。

Visualization

Definition

基因型是生物体针对某一基因所携带的等位基因组合,用字母表示,例如$BB$、$Bb$或$bb$,它是那套隐藏的遗传密码,与环境一起共同产生可见的表现型。对于一个具有一个显性和一个隐性等位基因的基因来说,共存在三种可能的基因型:显性纯合、杂合和隐性纯合,由于其中两种(显性纯合和杂合)产生相同的显性表现型,仅凭一株植物的外观无法判断它到底是哪一种。更广泛地说,基因型可以描述单个基因座、若干基因座,甚至整个基因组上的等位基因组成;对于$n$个独立的双等位基因座而言,共有$3^n$种可能的基因型;在一个随机交配的种群中,基因型频率遵循哈迪-温伯格比例$p^2$、$2pq$和$q^2$,因此偏离这些比例就揭示了选择、近亲繁殖、种群结构或非随机交配的存在。

Example

把两个杂合子($Bb$)亲本杂交,预期后代的基因型比例为$1\ BB : 2\ Bb : 1\ bb$。$RrYy$豌豆植株之间的双因子杂交会产生$9$种不同的基因型,但只表现出$4$种表现型,呈现出熟悉的$9:3:3:1$比例;现代基因分型芯片如今能从单个DNA样本中读取超过$500{,}000$个单核苷酸变异,从而确定整个基因组范围内的基因型。

Key Insight

基因型是被"写下"的东西,表现型则是被"展现"出来的东西,因此两个生物体可能外表完全相同,却携带着不同的基因型,并传递不同的等位基因。由于只有基因型会被传递给下一代,演化最好被理解为基因型(以及等位基因)频率随时间发生的变化,尽管自然选择直接作用的对象是表现型。