图1.26显示了野生型等位基因对隐性等位基因的显性优势。
当一个杂合子有一个野生型的等位基因和变异的等位基因时,野生型等位基因控制了酶的产生,从而是显性。
对整个基因结构来说,变异是随机发生的,最大的可能性是对基因功能的损坏甚至摧毁。
这就解释了隐性变异的本质:它们代表了功能的缺失,因为变异基因的酶的产生被阻止了。
要作为一个更全面适用于所有异多聚体蛋白质的理论,一个基因一个蛋白质的学说可以更精确地表示为一个基因一个多肽链。
顺反子
如果每个基因中的改变引起隐性的变异,从而阻断了活性蛋白质的产生,那在一个基因中应该有很多变异。
很多氨基酸的代换会引起蛋白质结构的改变,足以阻断它的功能。
同一基因中的不同变异称为复等位基因,它们的存在使变异等位基因之间有可能产生杂合子。
当两种变异具有相同的表现型,而且在基因图中相距很近时,它们可组成等位基因。
然而,它们也可能是不同基因中的,只是它们产生的蛋白质参与了同一反应。
互补实验就是用来测定它们是否在同一基因内的。
先要得到两种变异的杂合子,以两种变异体的纯合亲代。
如果变异在同一基因中,亲代的基因型表示为M1/M1和M2/M2,一个亲代提供M1等位基因,另一个提供M2等位基因,杂合子的基因型为M1/M2。
没有野生基因型,所以杂合子具有变异的表现型。
如果变异体在不同基因处,亲代的基因型为M1+/M1+和+M2/+M2,每条染色体都有一个基因的野生型拷贝和另一个基因的变异型拷贝,杂合子的基因型则为M1+/+M2。
亲代各提供了一个基因的野生型拷贝。
杂合子的表现型为野生型,两个基因称为具有互补作用。
图1.27提供了互补实验的更精细的描述,如果我们只考虑单个变异的位置,不考虑它们是否在同一基因,双杂合子具有两种构型。
在顺式中两个变异均在同一染色体,在反式中它们在不同的染色体上。
这些构型的相对影响取决于变异是否在同一基因中。
反式就是我们刚说的实验,两个拷贝都有变异的基因。
在顺式中,一个基因组产生具有两个变异的蛋白质,另一个没有变异,既是野生型。
那么当两个变异均在一个基因中时,杂合子的表现型取决于构型。
反式时它是变异体,顺式时是野生型,这种比较为顺反互补实验提供了基础。
两种变异以反式进行互补,如果不行,顺式将作为对照组检验是否有野生型存在。
相对的,当变异体位于不同基因上时,如图下部所示,构型与构型之间是无关的。
任何一种情况下有一个变异基因的拷贝和一个野生型基因的拷贝。
当两个反式的变异不能互补时,我们推论得两者影响同一个功能,所以它们被归入同一互补组。
我们认为一个互补组就是一种分立的基因单位,这种单位的学名叫顺反子。
两种在同一顺反子的变异不能以反式互补,互补的产生意味着不同的顺反子间的变异。
一个顺反子实际上就等于一个基因。
我们将在第6章重述这一点,并在第30章中详细讨论,那时会意识到在有些情况下需要一个更复杂的定义。
如果两个基因以反式互补,那么它们产生的蛋白质就是独立发挥功能的。
生成的产物称为反式作用物。
我们认为它们代表可混合的分子。
只有不同基因能互补的规则也有例外,就是当该基因产生的多肽链是同多聚体的亚基时。
在野生型细胞中,活性蛋白质有几个相同的亚基组成,但当一个细胞有两个变异的等位基因时它们的产物以两种不同的亚基聚成蛋白质。
两种变异可能有补偿作用,即是单种变异的蛋白质是不活性的。
两种变异组成的蛋白质可以是活性的。
这种作用叫做等位基因间互补作用。
如果变异在同一基因中,亲代的基因型表示为M1/M1和M2/M2,一个亲代提供M1等位基因,另一个提供M2等位基因,杂合子的基因型为M1/M2。
没有野生基因型,所以杂合子具有变异的表现型。
如果变异体在不同基因处,亲代的基因型为M1+/M1+和+M2/+M2,每条染色体都有一个基因的野生型拷贝和另一个基因的变异型拷贝,杂合子的基因型则为M1+/+M2。
亲代各提供了一个基因的野生型拷贝。
杂合子的表现型为野生型,两个基因称为具有互补作用。