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性狀如何傳遞

每個基因有兩份拷貝、顯性與隱性版本,以及對一次雜交如何展開的初步一瞥。這是相似性背後的運作機制。

兩份拷貝,每位父母各給一份

對大多數基因來說,你攜帶著兩份拷貝——分別從父母雙方各繼承一份。這個簡單的事實正是遺傳傳遞的引擎。當生物繁殖時,每位父母對每個基因只傳下其兩份拷貝中的一份,隨機選擇;後代於是獲得一對全新的拷貝:一份來自母親,一份來自父親。這正是為何孩子是兩條血脈的真正混合,而不是任一方的克隆。

由於你有兩份拷貝,一個基因上的兩個等位基因可能相同,也可能不同。如果不同,哪一個會在你的表現型中顯現呢?往往有一個佔上風。顯性等位基因即使只有一份拷貝也會表現出其效應。隱性等位基因則只有在兩份拷貝都是隱性版本時才會表現出來——只要有一份顯性拷貝,就足以將它掩蓋。

看一次雜交如何展開

由於每位父母都隨機傳下一個等位基因,我們能以「比例」而非「確定結果」來預測後代。做這件事的經典工具是龐納特方格:一個小小的網格,把每位父母可能給出的等位基因排開,並顯示後代可能接收到的每一種組合。讓我們走一遍最簡單的情形。

  1. 選定一個基因,用字母表示:B = 顯性的棕色等位基因,b = 隱性的藍色等位基因。
  2. 讓兩位各攜帶一份的父母雜交:雙方都是 Bb(一份棕色拷貝、一份藍色拷貝)。
  3. 每位父母都可能傳下 B 或 b。把每一種組合填入網格。
  4. 讀出結果:把四個格子彙總,先數基因型,再數表現型。
Cross:  Bb  ×  Bb   (B = brown, dominant; b = blue, recessive)

             from parent 1
              B        b
          +--------+--------+
   from  B |   BB   |   Bb   |
  parent  +--------+--------+
      2  b |   Bb   |   bb   |
          +--------+--------+

Genotypes:  1 BB : 2 Bb : 1 bb     (ratio 1 : 2 : 1)

Phenotypes: BB, Bb, Bb all show BROWN (have a B)
            bb shows BLUE
  →  3 brown : 1 blue     (ratio 3 : 1)

Note: two brown-eyed parents can have a blue-eyed child (the bb box).
The blue allele was carried hidden in both parents all along.
龐納特方格中的單基因雜交:Bb × Bb 給出著名的 3 : 1 表現型比例。

請留意這裡的妙處:兩位棕色眼睛的父母可以生出藍色眼睛的孩子,因為他們各自都攜帶著一個隱藏的藍色等位基因,而又恰好都把它傳了下去。這並非魔法——它直接源自「兩份拷貝、隨機傳一份」。把這一個觀念講精確,就是經典遺傳學的核心。