LABGENVET 猫的遗传学 1.0:基础知识

LABGENVET  猫的遗传学 1.0:基础知识

猫主人、猫繁育人和以猫为主要服务对象的兽医,都应具备基本的猫遗传学知识。从直觉上讲,这很简单——核心就在于“二”。两个父母(你已经知道了),每个基因有两份拷贝每条染色体有两份拷贝。所以需要记住的数字是“二”。猫的遗传学就是这么简单,而且,这个简单的规则同样适用于我们人类的遗传学。然而,简单加简单加简单……很快就会变得复杂。但我们会尽量保持简单。

猫的基因组

想象一下,基因就像书中的小段落,每个段落都有特定的功能,包含着有意义的生物学信息,类似一组生物指令。而染色体则是将这些段落组合成的章节。将所有段落(基因)和章节(染色体)放在一起,就组成了这本书。我们将这本书称为基因组

基因组是一部非常特殊的书,它是一本“食谱书”,由许多指令组成,共同讲述一个故事。你可以把它看作是结合了《烹饪的乐趣》和《性爱的乐趣》的书,但要比它们更加聪明。更重要的是,基因组中的一切都成双成对——父母、基因、染色体。

猫的基因组讲述了一个很棒的故事。首先,它告诉我们如何制造一只猫;其次,它告诉我们如何成为一只猫。

生命的生化字母表

基因是由一种特殊的文本“碱基”书写而成。碱基是生命的生化字母表,总共只有四个字母:A、C、G 和 T。简单吧?但请记住,简单加简单加简单……最终会变得复杂。这就像电流的“开”和“关”两种状态,最终创造出了互联网;又如我们英语字母表的26个字母,最终成就了《哈姆雷特》或《都柏林人》。

回到碱基 A、C、G 和 T。它们像珠子一样一个接一个地排列,形成一串特别的项链,这条“项链”就是我们的DNA

在实验室中,我们已经学会如何读取组成基因的碱基,这些基因构成了我们的基因组。我们可以阅读我们的 DNA,也可以阅读猫的 DNA。这让我们能够解读生命的字母表,并理解其中的一些逻辑。

哦,我们是多么聪明的灵长类

懂得生命的字母表

读懂我们的基因:A、C、G、T

既有力量,也需谦卑。

猫的基因测序示例

以下是一个基因测序图谱,显示了一种导致猫视网膜退化疾病(PRA-rDAc)突变的位置。测序图实际上表示了目标基因的两份拷贝,一个覆盖在另一个上。阴影部分的碱基(T)表明猫具有该基因的两份正常拷贝。如果有突变拷贝,则会显示为 G。

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基因组如同一副扑克牌

基因组包含生物学信息。那么,这些信息如何从一代传递到下一代呢?这又回到了我们直觉中的答案——一切都与繁殖有关。

想象基因组是一副扑克牌,实际上是一副双份的扑克牌(因为一切都成双成对)。假设父亲的基因组由黑色牌组成,而母亲的基因组由红色牌组成。每个父母都洗牌(他们的基因组),然后将自己的牌分成两半——只有一半的牌会传递给下一代。接着,繁殖发生了。后代(例如小猫)的基因组将由一整副牌组成,其中一半是黑色的(来自父亲),另一半是红色的(来自母亲)。

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显性与隐性性状

基因以对的形式存在(每个父母各提供一个拷贝),这对生物学而言是件好事,因为这允许生物进行遗传实验,从而推动动物进化,例如进化成猫。然而,这也可能带来一些不利之处,比如有缺陷的基因拷贝可能被隐藏。一个健康的猫可能携带某种致病基因。如果两个健康(但携带致病基因)的猫交配,它们可能生出患病的小猫,也可能生出健康的小猫。这正是遗传的核心。

以黑猫(有色素)和白猫(无色素)为例。假设白色是隐性性状(即可以被隐藏),而黑色是显性性状(即总是显现出来)。负责决定色素存在(或缺失)的基因被称为“C 基因”。我们用大写的“C”表示黑色版本,用小写的“c”表示白色版本。

要生成一只白猫,必须拥有两份白色拷贝基因(cc)。而生成一只黑猫,只需要一份黑色基因拷贝,另一份基因拷贝可以是黑色或白色(CC 或 Cc)。CC 生成一只纯“黑猫”(不携带白色基因拷贝),而 Cc 则生成一只“携带白色基因”的黑猫。

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我们来看三种可能的配对:

  • 黑猫 X 白猫(纯合 X 隐性)
    所有后代都是黑色,但携带白色基因拷贝。
  • 黑猫 X 白猫(携带 X 隐性)
    约一半后代为黑猫(携带白色基因拷贝),另一半为白猫。
  • 黑猫 X 黑猫(携带 X 携带)
    后代以黑猫为主,其中有纯黑猫(无白基因拷贝)和携带白基因的黑猫,也会有一部分白猫。

正如我们所见,遗传学的核心逻辑就这么简单,但它也可能变得更加复杂。对于更全面的遗传学和猫遗传学知识,你可以参考网络上的大量信息资源。


© 2019 Dr. David W. Silversides

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