什么是多态性?
多态性描述了种群的异质性,即同一性状的两个或多个变异体在其中长期保存。一个重要的标准是,最罕见的变异体必须在超过1%的个体中出现,以排除零星突变的影响。
多态性主要分为两种类型:
- 遗传(等位基因)多态性——同一基因存在不同的等位基因(确保了除同卵双胞胎外所有人的遗传独特性)。
- 染色体多态性——染色体结构的变异,包括重排(例如倒位)或性染色体的差异。
人类遗传多态性的例子
遗传多样性表现在从新陈代谢到对感染的易感性等各种性状中:
- 苯丙酮尿症。这是一种与代谢紊乱相关的遗传性疾病(以常染色体隐性方式遗传)。目前已描述了大约300种导致该病理的基因突变。
- HIV抗性(CCR5基因)。正常情况下,该基因编码病毒进入淋巴细胞的细胞受体。当该基因发生缺失时,受体不存在,人类对HIV产生免疫。这种突变最常见于斯堪的纳维亚(13.7%)和俄罗斯(13%),而在非洲国家几乎不存在。
- AB0血型系统。每个种群都有其独特的基因 I 等位基因组成。有趣的是,该系统的多态性在 Homo sapiens(智人)出现之前就已经产生(例如,黑猩猩有A型和O型血,猩猩有A型、B型和AB型血)。
多态性的进化意义
研究特定等位基因的频率可以追踪进化过程并构建系统发育树。最近分离的种群具有相似的基因频率谱,而生殖隔离的群体随着时间的推移会积累显著的差异(分化)。
进化因素(自然选择)作用的一个鲜明例子是皮肤色素沉着多态性。肤色取决于调节黑色素、血红蛋白和胡萝卜素合成的至少三对基因的多基因相互作用。
- 在炎热地区,选择倾向于固定深色皮肤:黑色素可抵御具有致突变性的紫外线,防止皮肤癌。
- 在高纬度地区,浅色皮肤的人具有优势:这是在微弱阳光照射下合成维生素D和预防佝偻病所必需的。
简述:主题相关问答
哪些类型的结构重排属于人类的染色体多态性?
人类的染色体多态性包括结构重排,例如倒位。
染色体多态性可以表现为:
- 按染色体类型(例如性染色体)。
- 按重排类型(例如倒位)。
具体是哪些基因控制人类肤色的多基因遗传?
肤色色素沉着的遗传决定性由至少三对非等位基因的相互作用决定。这些多基因记为 $S_1$, $S_2$, $S_3$。性状的表现程度(色素量)取决于基因型中显性等位基因的总数。
有哪些提供抗疟疾保护的平衡多态性的例子?
来源于资料的一个例子是镰状细胞贫血(S-血红蛋白)。
在疟疾疫区,选择维持了致死等位基因的存在:
- 隐性基因纯合子在早期死于严重贫血;
- 杂合子具有选择优势;与健康纯合子(AA)不同,镰状细胞贫血杂合子(Aa)表现出超显性,不会感染疟疾。
抗性机制:病原体侵入杂合子红细胞,红细胞改变形状,脾脏将改变的受感染红细胞连同疟原虫一起摧毁。
课堂与考试常见问题
突变是DNA中的单个改变。如果突变在种群中固定且其频率超过1%,这种状态就被称为遗传多态性。
突变是DNA中的单个改变。如果突变在种群中固定且其频率超过1%,这种状态就被称为遗传多态性。
赋予HIV抗性的突变可能是在其他历史感染的压力下在欧洲人中固定的,而在非洲种群中,这种变异并未获得进化优势。
赋予HIV抗性的突变可能是在其他历史感染的压力下在欧洲人中固定的,而在非洲种群中,这种变异并未获得进化优势。
肤色以多基因遗传(多效性)的方式遗传——该性状由几个(至少三个)非等位基因对的累加效应决定。
肤色以多基因遗传(多效性)的方式遗传——该性状由几个(至少三个)非等位基因对的累加效应决定。
该主题的其他拓展内容
- 基因相互作用的类型(多基因遗传)
- 种群的系统发育树
- 人类免疫缺陷病毒(HIV)的结构
- 人类血型系统(除AB0外)
在《生物学》课程中全面攻克该主题
这里是浓缩精华。课程涵盖课堂和考试所有必考点。
- 关于“遗传多态性”的完整方法指南及其他3793页学科内容
- 每章学完后配有课后练习与测试 —— 犹如临床小测验
- AI 导师随时解答您的专业问题
- 130 个学科视频课程
“种群——进化的基本单位”板块的其他主题
整个“种群——进化的基本单位”板块免费视频课程:生物学精炼短视频与核心讲义——无需注册。
本资料由 WhiteCoat Pro 讲师根据医学院校教学大纲编写。仅供教育参考。