第四节 人的血型
从生物医学的观点来看,人的遗传特性通常以血型表示,称为表现型(phenotype)。血型由基因(gene)的特性来决定,因而又有基因型(genotype);基因是遗传物质的片段。为了探索遗传物质演化的规律,下面用统计方法找出表现型频率、基因型频率、基因频率,这里的频率就是遗传特性(血型)所占的百分数。
人类进化的过程是漫长的,而且环境因素很多,无法模拟。按照进化论与遗传学说,人类的进化是经过“变异”而面对大自然的“选择”,逐渐适应而生存下来的结果。这就是说,由血型表示的表现型频率是在漫长的进化过程中不断改变的,这种改变是由于个体繁殖使基因频率重新分离,不断组合的结果;也就是从遗传物质上描绘了人类生命长期延续变异的一般过程。
人类的生命不仅是物质的,还有精神方面的伦理、道德观念,以及智能、思维、意识活动等,这就涉及到人文哲学,是否与基因、基因型与表现型有关,值得探索。下面重点讨论三种频率。
通常把各血型的人数分别与总人数之比,称为表现型频率。1950年生物学家博伊德(W.C.Boyd)抽样调查北美洲印第安人的三种血型,算出表现型频率如下表所示。
因为三种血型MM、MN、NN是由“同显性基因”M与N控制的,所以这三种表现型就是基因型,从而这里的表现型频率就是基因型频率。
至于基因频率则是M与N的组合型分别所占的百分比,其计算方法的根据为下列等式:
因此,基因M与基因N之组合型的百分比各为
这就是基因M与N的频率。
由此看出:基因与基因型不同;在这里,基因就是单个的遗传物质M与N,而基因型则是M与N的组合型MM,MN,NN(代表三种血型),也是表现型。在这里基因型频率就是表现型频率,由表现型人数与总人数之比表示。我们着重指出:这里的表现型与基因型相同,是一种特殊情况,是对印第安人调查的结果;一般是不同的,比较复杂,这从下面常人的情况可以看出来。
现在从理论上计算基因型频率,并核实印第安人的各血型的人数,下面采用简单的数学运算。因为p+q=1,故称M与N为等位基因,为了配合基因型,故将此式平方,有
1=(p+q)2=p2+2pq+q2
我们定义p2、2pq、q2分别为基因型MM,MN,NN的频率。由此算得的结果列于下表。
从此表看出:理论计算出来基因型频率与第一表中的表现型频率非常接近。通过这样的定量分析,使我们对于基因、基因型、表现型三种频率能分辨清楚。
上述方法可以推广用于常人的情况。常人的血型有四种表现型,那就是O、A、B、AB,它们由三个“复等位基因”IA、IB、i组成六个基因型:
ii,IAIA,IBIB,IAIB,IAi,IBi
为了与O、A、B、AB相对应,合成四组基因型:
ii,IAIA+IAi,IBIB+IBi,IAIB
其中IA与IB称为显性基因,i称为隐性基因。现在假设这三个基因分别有频率为p、q、r;根据p+q+r=1;我们
1=(r+p+q)2
=r2+(p2+2pr)+(q2+2qr)+2pq
这就是四组基因型频率的表达式。为了便于计算基因型频率,选定实际人数,综合以上相应的各项,列出下表
根据表现型频率的定义,按照上表人数,算出四种表现型的频率分别为
由于计算出来的基因型频率与表现型频率是非常接近的,所以现在令前者等于后者,于是
r2=0.36,p2+2pr=0.45,q2+2qr=0.13,2pq=0.06
由这四个等式可以得到基因i,IA,IB的频率分别为
r=0.6,p=0.3,q=0.1
而且隐显相伴的基因型IAi与IBi的频率分别为
2pr=2×0.3×0.6=0.36, 2qr=2×0.1×0.6=0.12
上面的讨论指出:印第安人与常人不同,没有隐性基因,这可能与环境条件有关,常人的基因涉及到隐性与显性。关于这方面的机理目前还不是很清楚的;常人比印第安人多出隐性基因,这就指出一个重要问题:常人的智能是否与隐性基因有关,值得研究。
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