超显性

在许多情况下杂合子有更高程度的健康比该一个或另一个等位基因。这种情况下,被称为杂种优势或超显性,导致稳定共存的两个等位基因人口因此导致了广泛的遗传变异在大多数生物的种群。模型的情况是:

假设年代和t是积极的数字0和1之间,这样的健身两个该是有点小于1。不难证明,每一代的等位基因频率的变化一个₂是Δ问=p问(年代p−t问)/ (1−年代p²−t问²)。一个平衡Δ时存在问= 0(基因频率不再改变);这将发生在年代p=t问,为Δ表达式的分子问将0。的条件年代p=t问可以写成年代(1−问)=t问(当p+问= 1),从而导致问=年代/ (年代+t)。如果健康的两个该是已知的,可以推断出等位基因频率均衡。

许多动物well-investigated超显性的例子之一是颜色多态性海洋的存在桡足动物甲壳纲动物Tisbe试。三个颜色的数量变体(变种)在威尼斯的礁湖;他们被称为violacea(纯合子基因型V^VV^V),maculata(纯合基因型V^米V^米)和violacea-maculata(杂合的基因型V^VV^米)。多态性坚持泻湖,因为颜色杂合子比两个中的哪一个该更好地生存。在实验室实验中,健身的三个基因型依赖于拥挤的程度,如以下所示的比较他们的相对健康:

汇聚了众多越大更多竞争资源—三峡大坝更大的杂合子的优越性。(在这个例子中,颜色特征是遗传marker-individuals杂合的标记有更高的健康,但这是否由于颜色本身是不知道的。)

杂合子的优越性的一个特别有趣的例子在人类中提供的基因负责镰状细胞性贫血。人类血红蛋白在成人的大部分血红蛋白A,一个四分量分子两个α和β两个血红蛋白链组成。的基因Hb^一个正常血红蛋白β链编码,由146个氨基酸组成。这个基因的突变等位基因,Hb^年代,使β链在第六的位置氨基酸缬氨酸,而不是谷氨酸。这个看似小替换修改血红蛋白的性质,该突变等位基因,Hb^年代Hb^年代患有严重的贫血,在大多数情况下会导致死亡岁之前繁殖。

的Hb^年代等位基因出现在一些非洲和亚洲人口高频率。这曾经是令人困惑,因为严重的贫血,代表坚强自然选择比如,应该消除了有缺陷的基因。但研究人员注意到Hb^年代等位基因发生在高频区域的精确的世界里一个特别严重的疟疾,这是由寄生虫引起的疟原虫恶性疟原虫,是流行。假设是杂合的,Hb^一个Hb^年代抗疟疾,而该等位Hb^一个Hb^一个没有。在疟疾传染地区的杂合子幸存下来比要么该等位,这更有可能死于疟疾(Hb^一个Hb^一个比如)或贫血(Hb^年代Hb^年代比如)。这假设用不同的方法已被证实。最重要的是,大多数医院病人患有严重或致命的疟疾是该形式Hb^一个Hb^一个。接受研究的100名儿童死于疟疾,只有1被发现一个杂合子,而预计22日据的频率Hb^年代等位基因的数量。

的表显示了相对健康的三个β-chain基因型可以从他们的分配计算约鲁巴人尼日利亚伊巴丹的人,。的频率Hb^年代成年人等位基因估计问= 0.1232。根据哈迪温伯格定律,这三个基因型将形成概念在频率p²,2p问,问²,表中给出的期望频率。成年人中观察到的频率的比率预计频率给相对的生存效率的三个基因型。这些是除以其最大价值(1.12)为了获得相对健康的基因型。镰状细胞性贫血的概率降低了生存的Hb^年代Hb^年代比如13%的杂合体。另一方面,疟疾感染的生存概率降低的比如正常等位基因,Hb^一个Hb^一个,88%的杂合体。

频率相关的选择

基因型的健身环境条件改变时可以改变。白色的皮毛可能保护熊生活在北极雪而不是一个生活在俄罗斯的森林;有一个等位基因编码棕色色素沉着可能青睐编码在一个白色的。的环境有机体不仅包括气候和其他身体特征也相同或不同的生物体物种与之相关的。

基因型健身相关的变化密度的生物礼物。昆虫和其他短暂的生物密度经验每年巨大的振荡。一些基因型可能具有较高的健身在春天,当人口迅速膨胀,因为这样的基因型产生更多多产的个人。其他基因型可能是喜欢在夏天的时候,当人口密集,因为这些基因型为更好的竞争对手,更成功地保护有限的食物资源。还有一些人可能在一个优势在漫长的冬季,因为他们增加人口的耐寒性,或者能够承受恶劣条件,杀死大多数成员的其他基因型。

健身的基因型也可以根据它们的相对不同的号码,和基因型频率可能会改变结果。这就是所谓的频率相关选择。特别有趣的是基因型健身的局势是逆相关的频率。假设两个基因型,一个和B与频率相关的,有健身的方式的适应性基因型和增加当频率减少反之亦然。当一个是罕见的,其健身很高,因此一个增加的频率。因为它变得越来越普遍,然而,健身的一个逐渐减少,因此,其频率的增加最终止步了。一个稳定的多态性发生在两个基因型的频率,一个和B相同的健身。

在自然种群的动物和植物,频率相关的选择是非常常见的,可能造成重要的遗传多态性的维护。在果蝇果蝇pseudoobscura例如,三个编码基因位点的基因型存在新陈代谢的重要酶苹果酸dehydrogenase-the纯合子年代年代和FF和杂合的年代F。当年代年代该代表占人口的90%,他们有一个健身三分之二的杂合的,年代F。但是,当年代年代该代表只有10%的人口,他们的健康是杂合子的两倍以上。同样,健身的FF比如相对少于一半的杂合子增加近两倍的频率从10%到90。这三个基因型有同等健身的频率年代等位基因,由p,约为0.70,所以有一个稳定的多态性频率p²= 0.49年代年代,2p问= 0.42年代F,问²= 0.09FF。

可能出现,因为频率相关选择环境是异构因为不同的基因型可以更好地利用不同的小环境。当一个基因型是罕见的,它利用的小环境更好的相对丰富。但是随着基因型变得常见,其青睐小环境成为饱和。基因型必须争夺资源的最优其他基因型的小环境。它遵循那基因型的混合利用环境资源比一个单一的基因型。这已被广泛证实。当这三个果蝇上面提到的基因型是混合在一个人口的平均数量单位的食物是45.6个人,发达。这是大于个人,发达的数量只有一个基因型在场时,平均为41.1年代年代40.2,年代F37.1,FF。植物育种者知道混合种植(不同菌株的混合物)更有效率比单身站(仅种植一株),尽管农民避免他们收获成本上升等原因。

性偏好也会导致频率相关的选择。它已被证实在某些昆虫、鸟类、哺乳动物和其他生物的伴侣喜欢的正是那些罕见。人们似乎也体验这rare-mate advantage-blonds似乎吸引力异国情调的深色,或深色的金发。