狗狗的基因遗传有多强大?
先上结论, 基因遗传在毛色和体型上的确很强; 在血统纯度上面的影响并不明显。 (PS. 基因这个东西太复杂了,本文只是浅显论述,如有错误,敬请指出!)
首先说一下什么是基因(Genes), 基因是生物体内带有一对碱基的线性分子序列(图1)。这些序列通过编码蛋白质或非蛋白氨基酸序列来执行特定的细胞功能。
基因通过生殖传递给后代。父方母方各提供一半的基因给后代,并依次传递给下一代。一个基因的不同拷贝(等位基因)可以决定不同的性状表现型。 根据基因的功能,可以将它们分为结构基因(structure gene)和调控基因(regulatory gene)。 结构基因又称为编码基因(coding gene),负责合成蛋白质或者氨基酸多肽链。一个基因可能有多个结构基因亚单位(如图2),每个亚单位负责多肽链的一部分。
每一个结构基因都有一个特定的核苷酸序列和一个启动子。当这些核苷酸序列发生突变时,就有可能改变基因的表达,从而导致性状的差异。这种由单个核苷酸的变化所导致的表型变化通常叫做遗传变异(genetic variation)。 根据突变发生在RNA还是在DNA水平,遗传变异可以分为突变(mutation)和拷贝数变异(copy number variant)两种类型。 当突变发生在DNA水平时,又可分为点突变(point mutation)和结构基因突变(structural mutation)。
其中,点突变是指基因组中单个核苷酸的替换,而结构基因突变则是指一段 DNA 序列中的多个核苷酸的替换。 拷贝数变异是指同一基因在不同个体之间存在拷贝数的差别。例如一对基因可能有5个拷贝,而在另一对基因只有4个拷贝。同样,同一个体不同基因之间的拷贝数也可能有所不同。
以上所述,基因遗传在毛色和体型上面表现得非常明显。以颜色为例,大多数动物都有黑白两色,两者的基因在遗传的过程中十分稳定。当有色素基因缺失的时候,表现为白化病(albino),身体任何毛发部位的黑色颗粒消失,导致全身发白。反之,则是黑褐色皮肤。 再来说体型,这涉及很多基因的相互作用,比较复杂。简而言之,就是控制体型的大基因表达出现了紊乱。
但是我们在探讨基因遗传对于外观的影响时,不得不说到另外一个重要的基因——FGF3. FGF3属于促生长因子(FGFs)家族中的一员,该家族能够刺激细胞的增殖、分化以及器官的形成。
现有研究表明,FGF3可能通过激活表皮增生来影响皮毛长度[1]。FGF3可以调控毛囊干细胞的自我更新能力从而影响毛发的再生[2]。 如果要深入探讨FGF3的作用机制,又涉及到很多其他基因的相互作用。这里就不赘述了。