2013年9月17日 星期二

有害基因必須表現在有機體身上,天擇才能篩選

探索生命《生物學》115
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1.        突變產生新的有害基因,這些有害基因,必須造成有機體的特徵改變,天擇才能發揮作用篩選掉有害基因。天擇只能依據有機體的「表現型」直接篩選,對於「基因型」只能間接篩選。
2.        因為顯性的有害突變一定會表現在有機體身上,因此天擇能夠很快地篩選掉族群中帶有顯性有害基因的個體;但是有許多突變是隱性基因
3.        同一個個體發生二次相同突變的機率非常低,所以大部分「新突變的對偶基因」,會與「正常的對偶基因」,配成一對,共存於雙倍體的細胞中,成為異型合子
4.        這種異型合子雙倍體細胞,有一個「正常的對偶基因」,和一個「新突變的對偶基因」。
5.        如果新突變的對偶基因是隱性的,它又剛好與正常的顯性基因配對成異型合子,那麼這個突變基因,不會立刻在有機體身上表現出來;
6.        因此天擇無法立刻篩選掉族群中帶有有害隱性基因的個體,隱性的有害基因因此能在族群中以異型合子的狀態,存留一段長時間。。
7.        帶有相同的「隱性有害基因」的二個「異型合子」個體交配繁殖,產下的後代會有1/4是「同型合子」的「有害基因」,這些後代會表現出「有害基因」的特徵,這些有害基因的特徵有些甚至會殺掉有機體。
8.        如果一個對偶基因表現出來,會造成有機體死亡,這樣的對偶基因,我們描述為致死的lethal。我們每個人的基因材料中,多少帶有一些致死基因;近期的統計指出,每個人身上約有610個致死的對偶基因。

帶有外在缺陷基因的個體交配產下的後代較不健康、難以生存 Deleterious Phenotypes Are a Danger of Inbreeding
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9.        我們可用造成外表缺陷的基因,來解釋人類近親通婚的危險性。每個人身上多少有一些含有「有害對偶基因」的異型合子,如果帶有「有害基因」的異型合子有機體,交配產生同型合子的下一代,這些「有害的對偶基因」就會表現出來,產生傷害性,甚至會致死。
10.     因為大部分有害的對偶基因來自於突變,而基因突變十分稀少,族群中帶有「有害對偶基因」的比例很低;
11.     因此二個無親屬關系的個體,同時代有相同的「隱性(有害)對偶基因」,交配產下「同型合子」的後代,出現有害的「表現型」(表現成身體的特徵),機率是很低的。
12.     二個近親關係的人,身上帶有相同「有害隱性基因」的機率較高,因為他們的基因來自於相同的祖先,近親交配將會產下表現出有害性狀的同型合子。
13.     簡而言之,近親機配增加同型合子的比例。下圖顯示,親兄妹結合產下的後代出現「同型合子」的機率,高於雙表親結合產下的後代;雙表親結合產下後代出現「同型合子」的機率,高於單表親結合產下的後代。

14.     徐弘毅注:
雙表親double first cousins,舉例來說,一對兄妹各自結婚,他們的結婚對象剛好也是姊弟,這樣生下來的後代,彼此的關係是雙表親。
單表親first cousins:兄弟姊妹各自與彼此無血緣關係的人結合,生下的後代,彼此的關係為單表親。
單表親第二代Second cousins:表兄弟姊妹產下的後代,他們彼此的關係是單表親第二代。
15.     有許多物種演化出特殊的行為或物理機制,防止近親交配。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/www.scioli.com

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