家谱分析, 基因变化及基因疾病控制的来龙去脉

愛莪Ｄē人要包�

转
一）IT'S ALL IN THE GENES(全部取决于基因)  

作为犬类繁殖者, 我们计划的每次交配都是在从事基因"实验"。交配类型的选择应该与我们的目标相符。对某些繁殖者来说, 确定哪个特征(traits)将出现在所交配的后代中就象滚动的骰子 - 它是运气和机会的组合。对于其他繁殖者来说, 某些特征(traits)的生成,技巧的介入比运气要多些 - 它是仔细研究与计划的结果。作为繁殖者, 我们必须了解如何在种群内运用基因来产生我们希冀的那种狗。我们必须首先把狗理解成一个物种, 再把狗理解成基因个体。  

该物种 - 犬科动物:包括所有种类的家犬。尽管我们可以争辩说在Chihuahua 和Saint Bernard 之间有些许相似性, 或者说那个已经建立的犬种在他们自己之中是单独的个体, 在基因上他们全部是同类。在同一犬种之内的交配可以被看作非近亲繁殖(outbred), 它仍然被看作是整体基因图画的一部分: 在一单一的, 紧密相关的, 杂交的种群内的交配。每个犬种是在一个确立的犬科祖先小群体中由近似繁殖与近亲繁殖发展起来的, 或通过一个漫长的基因选择阶段,或通过强近亲繁殖出一个较小数量的"代"。这个过程建立了犬种的特征(characteristics)并且让狗在它中犬种中得到真实的体现。  

在评估你的繁殖项目时, 切记你正在寻找的多数特征(traits)在一代中不可能被改变, 被固定或被创造。某些明确的特征是如何由你的狗的祖先传送，你获得的信息越多, 你就越能更好地给予繁殖目标优先权。十倍数以万计基因互动产生了这条狗。所有基因都是成对继承的,一对来自父亲,一对来自母亲。如果一对从双方父母继承的基因相同, 这对基因被称为 homozygous(纯合=>homozygous 定义：指纯合基因型，其等位基因呈同质状态，如AA、aa，可真实遗传) 。如果这对基因不同，则被称为 heterozygous(杂合=>heterozygous 定义：拥有两种不同形式的特定基因，分别从双亲那遗传而来) 。万幸的是, 使狗之为狗而非猫也的基因对(the gene pairs)永远是 homozygous 。同样, 使一明确犬种得到真实体现的基因对也是 homozygous 。所以, 它们 - 大量的homozygous non-variable pairs - 赋予一个犬种之具体标准, 该标准存在于每一犬种。它是变化的基因对，诸如控制着犬种颜色, 尺寸及角度的基因, 产生了犬种内的变异.  

（二）BREEDING BY PEDIGREE(按照家谱做繁殖)  

远缘繁殖(outbreeding)是较共性而言把两条没什么关系的狗放到一起。它通过匹配来自不同祖先的无关基因对(pairs of unrelated genes)在每条狗之内促进更多 heterozygosity(杂合性 => heterozygosity 定义：在同源染色体上的一个或多个位点上有不同等位基因存在的状态.)和基因之差异(gene diversity)。远缘繁殖还能掩盖隐性基因之表达, 并且允许它们以载体状态传播。  
多数远缘繁殖倾向于在同窝犬中产生更多变异。也会有例外产生, 若父母犬差异(dissimilar)很大而导致它们产生杂合一致性(a uniformity of heterozygosity)。这就是通常发生在两个犬种之间的交配错误。由此繁殖出的这窝犬倾向于'同一'(uniform), 但它展示出位于特征差异之父母犬之间" 的"几乎点->half-way points~~"。诸如此类在表现上(表现型 => phenotype 定义：生物体的可见特征或特性，例如头发颜色，体重或患有或没有的疾病。表现型的特征不是必定遗传的。)可能是同一的, 但由于不相似基因之混合, 很少用远缘杂交繁殖作为真正的繁殖。  

远缘繁殖的一个理由是它可以赋予你的种群未拥有的新特征(表现型~~。当父母犬在基因上存在差异时, 你应该选择一种改正狗的缺点的繁殖方法而不是从表现上去补全狗的良好特征  

从远缘繁殖中产生一品质极佳的狗并非不寻常的事情。丰富的遗传变异可以把所有正确的片段安置于一单独个体中。很多顶级赛犬来自远缘繁殖。然而不管怎么说，可能它们近亲繁殖系数低并且可能缺乏把它们的好特征均匀传递给它们子女的能力。 在一远缘繁殖之后，繁殖者可能想使狗逆向繁殖(breed back)回到最初种群的特征, 来增加homozygosity(纯合性=>定义：指纯合基因型，其等位基因呈同质状态，如AA、aa，可真实遗传)并且试图去固定新近获得的特征。  

血系内繁殖(Linebreeding) 试图在一个谱系(pedigree)内通过它们(基因)的多次出现来强调一具体的祖先或者祖辈的基因。祖先(的特征)应该在多于一代之子女后出现。如果一个祖先的特征总是在相同的后代里出现，你只是在血系内繁殖约50%的基因传给后代而并非祖先本身。  

血系内繁殖更有益于谱系上的公犬和母犬双方均出现祖先的特征。那种方式使它们的基因成对补充得到更好的机会并体现在由此方式生出的小狗身上。祖先的显性基因较同来自其它个体的基因在相互配对时有更多的表达机会: 哪个可以掩盖或者改变它们的影响。  
血系内繁殖可以生出品质超群的小狗~~但是如果这些品质并没有在血系内繁殖的小狗任何祖先身上呈现~~可能就是不准确的繁殖。因此，交配方的仔细选择是重要的~~但是为完成你的狗在遗传上的目标, 对于此情况产生的这窝小狗们的仔细选择也很重要。没有这种选择，你就正在降低强调在血系内繁殖中祖先基因的机会。 通过血系内繁殖可能不会增加个体的homozygosity(纯合性)，然而，可能会复制一祖先(特征)。如果一祖先来自远缘繁殖的并且为杂合=>heterozygous(Aa)=>(定义：拥有两种不同形式的特定基因，分别从双亲那遗传而来)，增加homozygosity(纯合性)将生产更多的AA 和aa 。复制一血系内繁殖祖先(特征)的方法是交配两个个体来模拟祖先父母的相貌及谱系。  

近亲繁殖(Inbreeding) 极大地增强了homozygosity(纯合性)~~ 因此在繁殖结果中体现同一性。近亲繁殖能够通过(pairing up=>向上配对?? :~~~) 增强这种表达式 - 各有利弊的隐性基因。如果隐性基因(a) 在数量上稀少，它将总被显性基因(A)伪装。通过近亲繁殖，稀少的隐性基因(a) 可以从一杂合=>heterozygous(Aa)common ancestor(显性~~杂合) 通过公犬和母犬双方传递，产生一纯合=>homozygous recessive(aa)之后代。近亲繁殖不创造不良基因，它只是增加那些表达 - 已经处于杂合(heterozygous)状态.  
近亲繁殖能够加重面向多基因控制的紊乱倾向~~如髋关节脱位(hip dysplasia)和先天性心脏异常(congenital heart anomalies)。除非你事先已经有对于在显性祖先(基因)上较弱的血系内繁殖(milder linebreedings)会得到什么的知识，否则近亲繁殖可以暴露出你的小狗(及小狗购买者)对遗传缺陷的极大风险。 研究显示近亲繁殖之不为时尚, 或者通过近亲繁殖之健康和生存能力的衰退. 它与所呈现的有害隐性基因数量直接关联。 某些方面由近亲繁殖直接造成~~也有与其无关的情况.  

（三）PEDIGREE ANALYSIS(家谱分析)  

基因学家与繁殖者对近亲繁殖之定义是不同的。基因学家把近亲繁殖看作一可测之数字, 每当公犬与母犬双方的家谱中有一个共同品系原型时该数字上升; 繁殖者把近亲繁殖看作封闭式近亲繁殖, 譬如父亲对女儿或兄弟对姐妹之交配。即使在第八代, 一个共同品系原型在这部家谱中会增加该可测近亲繁殖数量。  

近亲繁殖系数(或者被称为"怀特系数=> Wright's coefficient) 是所有变化之基因对(gene pairs)百分比的估算. 由于对共同品系原型之继承, 该变化之基因对为纯合。由于对共同品系原型之继承, 任一单独之基因对为纯合机会也是平均的。为确定相对于你的繁殖之一特殊交配是否为远缘繁殖或近亲繁殖, 就须确定该犬种的平均近亲繁殖系数。一犬种的平均近亲繁殖系数会变化, 该变化取决于这一种系的普及性或其种系繁殖数量之年龄范围。基于一个有十代家谱, 近亲繁殖系数为14%的交配, 对于拉布拉多寻血犬来说可被看作适度近亲繁殖(Labrador Retriever=>是一常见种系,它的近亲繁殖系数低); 但对于Irish Water Spaniel(是一稀有种系, 它的近亲繁殖系数较高)该百分比被看作远缘繁殖.  

为使家谱的近亲繁殖系数计算准确, 该系数要根据几代谱系求得。在第5还有较近辈份(background inbreeding)中的近亲繁殖经常对由该家谱代表的该后代之基因构成起深刻作用。在对犬种所进行的研究中, 根据四代 对(against) 八代家谱, 近亲繁殖系数上的区别变化巨大。一部包含28个独一无二的品系原型并在这部家谱里占30个位置的四代家谱, 它可以生成一个低近亲繁殖系数; 相同家谱八代血系=>于510个可能位置中包含212个独一无二品系原型, 该家谱有相当高的近亲繁殖系数。在两三代里似远缘基因之混合, 它从在延长的”代”里受到影响的品系原型作为血系内基因之强调出现。  

为使某些概念形象化, 请参考上述家谱。这部家谱中血系内繁殖之品系原型以颜色标注来形象化他们的作用。祖父 -> CH Loch Adair Firefly WD, 和祖母grandam -> CH Loch Adair Firefly WD, 它们完全是兄妹~~ 姑表亲。该姑表亲联姻之近亲繁殖系数是6.25%, 可看作轻度近亲繁殖。根据不同类型的联姻, 在名单上的近亲繁殖系数如下表所示。  

交配类型——近亲繁殖系数——所列出品系原型的血缘百分比  

父母 x 子女——25.00%——父母 75.0%  
兄弟 x 姊妹——25.00% ——共同祖父母 50.0%  
父 x 孙女 ——12.50% ——父 62.5%  
½兄弟 x ½姊妹 ——12.50% ——共同祖父母 50.0%  
叔 x 侄女 ——12.50% ——共同祖父母 37.5%  
首次表亲联姻 ——6.25% ——共同曾祖父母 25.0%  

在Bilye的家谱中, 四代之近亲繁殖系数计算到7.81% 。从首次表亲联姻之估算看 没有很大差异。基于增长中”代”的数字近亲繁殖系数如下: 5代 -> 13.34%; 6代 -> 18.19%; 7代 -> 22.78%; 8代 -> 24.01%; 10代 -> 28.63% 及12代 -> 30.81% 。比你在父母对子女联姻所要看到的(25%), 该近亲繁殖系数30.81百分点更多些。你会看到, 幕后的近亲繁殖较首次表亲联姻对总近亲繁殖系数有着更多作用, 表象更强。  

除非知道谁的基因强, 于一家谱中近亲繁殖程度的知识给不了你什么必要的帮助。血缘系数之百分比测量在由这部家谱所代表的品系原型和个体之间的关联性。它估算从一个共同品系原型传递下来基因的可能百分点。我们知道父母传递其平均50%的基因, 祖父母传25%, 曾祖父母12.5%~~等等。在该家谱中这个品系原型每次出现, 其传递基因的百分比可能被累加, 其"血缘百分比"被估算出。  

在许多犬种中, 一具影响力的个体只能在较新的”代”里才会呈现. 然而随后将多次呈现, 以致于该个体对这部家谱大部分之基因起了必要的作用。这会发生于所有犬种 -> 由于丰富的品系原型(通常为种犬), 或一小数量犬群生成之新犬种。根据25代之Bilye家谱, 只有852个独一无二的品系原型 -> 它们共计出现超过二百万次。  
上述分析显示在Bilye的家谱中品系原型(->祖先)之作用 – 血系内的共同祖先特征。以颜色标注的犬是在5代家谱内显示的。CH Afternod Drambuie在血系内共同祖先特征中拥有全部最高基因 ->起重要作用。他在第6和第8代之间出现33次。一次出现在第6代, 给了这部家谱1.56%基因。他??这部家谱中, 最具影响的品系原型特征在5代家谱甚至都不曾出现。他的生母 CH Afternod Sue在第7和第10代之间出现61次, 在家谱里她比祖父母献出的基因还要多。  

形成Gordon Setter犬种的基础犬在现代犬基因构成中扮演一个巨大角色。. 在第16和第25代之间Heather Grouse出现超过百万次, 并且几乎在第25代之外加倍那些出现。其作用超过对Bilye之血统基因的10%。这个例子表明家谱的层深对估计个体的基因构成非常重要。由Heather Grouse 或其它基础犬携带de任何有害隐性基因, 可以说普遍在犬种中存在。