深圳一位爸爸是AB型血,妻子是A型血,女儿却被查出O型血。按高中生物课本上的ABO遗传规律,这几乎是不可能发生的事。医生进一步检查后发现,这位爸爸携带了一种非常少见的ABO基因变异——cis-AB(顺式AB)。正是这个特殊的基因版本,让课本里"不可能"的答案变成了现实。
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要弄明白这件事,得先回到高中生物课。决定ABO血型的基因位于9号染色体上,每个人有两份,分别来自父亲和母亲。课本里把这个基因分成A、B、O三个版本:A和B对O都是显性,A和B之间是共显性。于是A型血可能是AA或AO,B型血可能是BB或BO,O型血是OO,AB型血就是AB。
生孩子时,父母各自把两份基因中的一份传给孩子。普通AB型血的人,能传下去的只有A或者B,不可能是O。就算另一位家长携带O基因,孩子最多得到AO或BO,拿不到OO。这就是"AB型生不出O型娃"的由来。
但这里有个容易被忽略的点:我们说的A型、B型、AB型、O型,描述的是红细胞表面的抗原,而不是这个人携带的基因版本。A型血是红细胞表面有A抗原,B型血有B抗原,AB型两种都有,O型两种都没有。这些抗原是红细胞表面糖链经过特定加工形成的结构,负责加工的酶叫糖基转移酶,由ABO基因编码。A版本基因生产制造A抗原的酶,B版本生产制造B抗原的酶,常见的O版本因为基因发生变化,产不出有相应加工能力的酶。
那么,有没有可能只用一个基因版本,就同时造出A和B两种抗原?还真有,这就是cis-AB。早在1993年,科学家就通过基因测序研究过这种特殊血型,发现某些cis-AB基因版本与普通A型基因非常相似,只是部分DNA序列发生了改变,导致相应的酶也变了。结果是,原本主要负责制造A抗原的酶,现在也具备了制造B抗原的能力。一个cis-AB基因版本,就能同时提供制造A、B两种抗原的能力。
不过这种酶的工作能力和普通A、B型酶并不一样。2005年发表在《Vox Sanguinis》上的一项研究发现,研究对象携带的cis-AB酶虽然能同时催化两种反应,但两方面活性都明显低于正常对照,尤其是B抗原的表达往往比较弱。所以有些cis-AB携带者虽然表现出AB型特征,但和普通AB型血的人在基因组成、抗原表达上其实存在差异。
回到那个家庭。这位爸爸的两份ABO基因,完全可以是cis-AB和O——因为cis-AB一个版本就能造出两种抗原,即便另一份是O,他仍然表现为AB型血。生育时他能传给孩子的,就不再是A或B,而是cis-AB或者O。假设他的基因组合是cis-AB/O,妈妈虽然表现为A型血,实际携带的是AO,那么爸爸有一半概率把O传给孩子,妈妈同样有一半概率把O传给孩子。孩子各得一个O,基因组合就是OO,表现为O型血。按这个组合,每次生育出现OO型孩子的理论概率是1/2 × 1/2 = 1/4,也就是25%。
同样的道理,如果另一位家长是BO组合的B型血,也完全可能生出O型血的孩子。甚至当另一位家长本身就是OO组合的O型血时,cis-AB/O与OO的组合,也有一半概率生出O型血的孩子。
所以这件事并没有推翻孟德尔遗传定律。父母仍然各自把一份基因传给孩子,基因分离和组合的规律没有变。真正变化的,是我们对ABO基因版本的认识。高中生物为了便于教学,只讨论了最常见的A、B、O三种版本,但真实人群中ABO基因存在许多变异,cis-AB是其中比较特殊的一类。血型和基因型也不是完全相同的概念:血型检测看到的是基因最终产生的表现,不同的基因组合有时也能产生相似的表现。
cis-AB非常罕见,绝大多数人的ABO血型仍符合课本里的常见遗传模型。不能因为存在这种特殊情况,就认为所有看起来不符合遗传规律的血型组合都能用cis-AB解释。真遇到一家人血型对不上,首先应通过规范的血型检测排除误差,必要时再做更深入的血型鉴定和基因检测。至于亲子关系,更不能仅凭几个人的ABO血型判断,真有需要应进行正规的DNA亲子鉴定。
课本里的规律没有错,只是教学时为了突出最重要的部分,省略了一些复杂细节。那些看起来不符合课本规律的特殊案例,恰恰是科学研究有意思的地方——真实世界的生物学,从来不止ABCD这几个选项。
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