part 4
第六篇:基因型與表現型
什麼是基因型(genotype),什麼又是表現型( phenotype)。簡單來說就是先天條件與後天表現。
各位應該有聽過一個說法:
要讓孔雀魚尾巴長大,需要在成長期,約1~2個月時用水流讓他運動,讓孔雀魚的尾柄粗壯、尾鰭夾角變大。
但各位再仔細想想,孔雀魚原本就不是適合游泳的魚,在強力水流的衝擊下,孔雀魚應該會?了適合游泳,因此會發展成尾柄粗,但尾鰭小的個體。
但事實上用水流沖,尾鰭仍然會大,並不會因此而發展成尾鰭小的個體。
我們以上面這個例子來說明基因型(genotype)與表現型。
假如現在孔雀魚含有尾鰭大的基因,這就是基因型(genotype)。
含有大尾鰭基因的孔雀,照理說生下來的都會是大尾鰭,但事實上並非如此。
也許在飼育的過程中出了差錯,造成營養不良鈣質不足,此時孔雀魚的尾鰭因此沒辦法發展,造成孔雀魚是小尾鰭,這種就是表現型( phenotype)。
前面數篇所說的都是基因型(genotype),而現在所談到的環境因素影響基因所表現出來的性狀,就是表現型( phenotype)。
再舉一個例子:爸爸是白子,媽媽也是白子,則小孩生下來就是白子,這就是基因型,跟媽媽在懷孕時有沒有喝醬油還是喝牛奶沒有關係。而小孩子在發育期多補充鈣質,讓骨骼成長,自然長的高,甚至可以比爸媽還高,這就是表現型。但爸媽都是侏儒,要生下正常小孩的機會就降低很多,這也是基因型。而侏儒小孩要靠牛奶來長高,也是不可能的,因為表現型還是得依據基因型做決定。
因此可以知道,要有此種表現型的條件必須基因型(genotype)存在。如同野生孔雀天生不含大尾鰭基因,你在怎麼用水沖他,他也不會因此而尾巴長大。
相反的在上面的例子提到,用水沖擊,利用外在環境的影響,只要孔雀魚有尾鰭變大的基因存在,在孔雀魚的腰身變粗的情況下,尾鰭變大的表現型( phenotype)很容易就會跟著出現。
表現型的影響通常是孔雀魚的體態。而影響孔雀魚外在表現型因素有:水流強弱、酸鹼值、陽光、空間、餌食等等。其中以餌食與陽光影響最大,兩者都與骨骼與身體的發育有極大的關係。
因此在飼育孔雀時,需要在前兩三個月生長期,盡量用外在環境刺激就是這個道理。目前大家常用的豐年蝦、珊瑚砂、水流沖激、陽光補充維他命D、綜合維他命等,都是這個道理。
第七篇:複等位基因與孔雀魚的發色
這篇與前幾篇性質完全不同,前幾篇多少有經過理論基礎與觀察實驗。這篇從頭到尾都是在我笨腦袋中推出來的結論,因為一直找不到相關理論證實我的想法,所以也拖了不少時日才po出來,大家看看討論吧
參考資料:
http://content.edu.tw/junior/bio/tc_wc/cairoom/8709/default1.htm
從以上的網站擷取了有關人類血型與膚色的遺傳方式:
人類的血型可分成A、B、AB、O型。人類的ABO血型是單對基因遺傳,不過控制血型的基因則有三種:IA、IB及i,其中IA和IB分別對i為顯性。
也就是如下表所示:
I(A)xI(A):I(A) (A型x A型= A型)
I(A)xI(B):I(A)I(B) (A型x B型= AB型)
I(A)xi(O):I(A)i(O) (A型x O型= A型)
I(B)xI(A):I(B)I(A) (B型x A型= AB型)
I(B)xI(B):I(B) (B型x B型= B型)
I(B)xi(O):I(B)i(O) (B型x O型= B型)
i(O)xI(A):I(A)i(O) (O型x A型= A型)
i(O)xI(B):I(B)i(O) (O型x B型= B型)
i(O)xi(O):i(O)i(O) (O型x O型= O型)
可以發現,基因A對上基因B時,並沒有顯隱關係,是兩者同時表現出來的,成為AB型。但同時對O有顯隱關係。此即稱多對基因、複等位基因(multiple alleles)。
接下來討論一下人類的膚色問題,膚色身高等也是由複等位基因(multiple alleles) 所決定的。例如皮膚的色澤是由兩對基因(A,a和B,b)所控制,顯性基因A和B會使皮膚內黑色素的量增加,二者的影響相同且可以累加,因此具有顯性基因越多的人,膚色越深。
圖ㄧ說明:
以父母兩人基因組合皆為AaBb為例,後代的基因有九種可能組合,但以顯性基因的多寡來排序分類的話,含顯性基因愈多的組合,其膚色將愈黑。
了解這些相關知識之後,就可以來討論孔雀魚囉。
假設現在有一隻孔雀具有一限性基因,姑且叫他XY(A)好了。讓他與[X(T)X(T)]的禮服交配。在前文有提到禮服屬於X(T)轉座到Y(T)上的基因,導致現在大多數的禮服基因都是[X(T)Y(T)]。
P: XY(A) x X(T)X(T)
F1:X(T)Y(A)、X(T)X
此時第一個問題出現了,[X(T)Y(A)]的表現是什麼呢??[X(T)X]的表現又是什麼呢??
在第六篇中提到,[X(T)X]是屬於禮服表現的母魚,這是錯誤的描述。因為[X(T)X]是屬於性染色體的一種,需要有[X(T)X(T)]才能有禮服的表現,[X(T)X]的表現並不會表現出禮服,[X(T)X]的表現可能是兩種之間的表現(猜測),或是表現出[XX]形式的表現(因為禮服基因沒有作用)。總之[X]基因需要有需要有成對的[X(T)X(T)]才能表現出禮服,而公魚只需有一個[X(T)]就能表現出禮服了。
對於公魚的部分,[X(T)Y(A)],到底是會出現A基因表現的個體,還是會出現禮服基因表現的個體,還是會共同顯現出來呢??這就是我想討論的。
各位在雜交孔雀魚時是否發現一個現象。孔雀魚的表現會互相影響,所以有某些品系的魚很難做出來,或是表現很難合格。如蛇王x禮服,子代的的尾鰭要不出斑是很困難的,但蛇王是限性基因,禮服是伴性基因,兩者可以同時帶在一隻孔雀身上,但為何很少看到類似蛇王禮服的魚種??
如果把這類的魚表現歸咎於是兩種魚的基因是屬於共顯型不知是否合適。
因為蛇紋表現導致禮服素色尾出現斑紋,而禮服基因同時也讓蛇王基因表現不佳。
在燕尾篇中,俊所提到的問題:
公魚為全紅白子母魚為黃尾禮服燕尾想配出全紅燕尾是否可行。
假設全紅白子是普通紅魚,是帶在X基因上,以X(Re)代表好了(隨便取的)
P:全紅白子公[X(Re)Y]x黃尾禮服燕尾母[X(T)X(T)]
F1:[YX(T)]的公魚、[X(T)X(Re)]的母魚
所以F1的的公魚是[X(T)Y],應該是禮服表現,母魚[X(T)X(RE)],表現如何??
目的是取得燕尾,所以不使用反交,拿F1的仔魚自交
P:[X(T)Y] x [X(T)X(RE)]
F1:[X(T)Y]、[X(RE)Y]、[X(T)X(T)]、[X(RE)X(T)]
會有以上四種形式
其中[X(RE)Y]可能會出現紅色系的公魚,但母魚完全不會有純紅色系的魚
要在F2中才有可能出現,以上是理想狀態。
實際情形有一個很大的盲點存在,就是你所使用的是黃尾禮服,並不是不同系的全紅孔雀,如果使用紅色系的魚,如全紅x 紅頭或許還可應用上列的交配方式。
實際情形在禮服與單色交配時會遇到的兩個問題
1.禮服與單色誰勝誰負??[X(T)X(RE)]的表現如何??
2.禮服與紅色系魚複等位基因關係如何??
第一點就是前文所提到的禮服與單色是否存在共顯、共隱的問題,簡單來說就是子代的禮服班很難消除掉。
(若與人類比較就是變成第三種血型,是否會出現AB型的血型?)
第二點簡單說明就是,紅色系與黃色系的共存程度,如果紅色與黃色兩者之間有共顯關係,而兩者之間的強度如同人類膚色的比較方式,那你做出的F1最有可能是[X(T)X(RE)]黃尾禮服出大紅斑,也就是複等位基因所說的控制性狀的基因不只一條。
原本尾鰭只由紅色或黃色單獨控制。現在卻由黃色紅色共同控制,而每隻魚的組合不同,導致基因帶的多寡也不同,這會讓你在選魚上發生極大的困難。
(比較成人類膚色,就是會有很多種的色彩出現,這也是大部分雜魚交配所會出現的情形)
甚至你也不知道紅色與黃色的基因是否有顯隱關係,若禮服與紅魚的顯隱關係並不明顯,或根本就沒有顯隱關係,發色完全是個體決定,這在外表上根本就無法分辨。
(就像即使在理想情況中的F1得到的[X(RE)Y]與親代的紅色色度會相同嗎??會完全不受禮服基因的影響嗎??我非常懷疑。)
在孔雀魚新世界一書中提到蕾絲蛇王的棋盤圖如下:
P:[WiWiX(L)Y(C)]X[GlGlXX]
F1:[XX(L)]、[X(L)Y(C)]、[XX(L)]、[X(L)Y(C)]