戴安娜王妃的兩個兒子威廉和哈里,曾因發色不同而引發公眾對于他們同母異父的猜忌;《冰與火之歌》中,一些人認為王子們的金色頭發其實出賣了他們母親通奸的真相。頭發顏色真有那么神奇,可以用來做親子鑒定嗎 直到現在,在頭發顏色的問題上,仍未建立起一套完整的遺傳學機理。最初人們認為發色和單雙眼皮、有無耳垂等性狀一樣,符合孟德爾遺傳定律。不過后來發現,不止一對基因都可以影響發色,并且頭發的顏色遠不像豌豆非圓即皺那樣簡單,而有著更復雜的遺傳機制。 發色:深深淺淺 人體中決定頭發顏色的細胞是黑素細胞(melanocytes),位于頭發毛囊根部。它們將合成的色素注入角質細胞中,使頭發呈色。盡管被稱為“黑素細胞”,但它們產生的色素不單只有黑色,而包括兩種色素:真黑素(eumelanin)和褐黑素(Pheomelanin)。褐黑素可使頭發呈現紅色,真黑素則控制著發色的深淺。 人群中深色的頭發最常見,因此以前人們猜測,深色頭發是顯性的,而淺色則是隱性。可實際情況并沒有那么簡單。就算沒有染發技術的存在,全球各地人們的發色也是豐富多彩,從黑到灰,從棕到金,從褐到紅,深深淺淺,百色爭鳴,深/淺兩種性狀的顯隱性理論太蒼白,并不能解釋所有的情況。 真黑素控制著發色的深淺,真黑素越多,發色越深。從這個角度說,發色深淺的遺傳更像是共顯性(雙親的性狀都可以在子代中表現出來),或者不完全顯性。更復雜的是,真黑素還分為兩個亞型,黑真黑素和棕真黑素。在沒有其他色素干擾的情況下,隨著黑真黑素從少到多,發色呈現從灰到黑的顏色。同理,隨著棕真黑素從少到多,發色也會從金色變為棕色。 金發是女性們比較青睞的發色,但要完全成為金發女郎,而不依賴于染發的話,就需要想辦法讓真黑素產生得少一點兒。真黑素越少,發色越淺。當然也不能完全拒絕真黑素,否則就變成白化病了。 那么紅頭發又是怎么回事呢?和其他的發色不同,控制紅發色的是另一類色素,褐黑素。紅發的形成與基因Mcr1(Melanocortin receptor1)的突變有關。當Mcr1基因正常時,褐黑素的合成被抑制,發色呈現真黑素賦予的顏色。而當Mcr1基因突變后,褐黑素就開始發揮它的效力了,在真黑素的基礎上給頭發染上深深淺淺的紅色——一個突變的Mcr1基因能給金發染上草莓色,不過還不能對抗真黑素呈現的棕黑色;兩份突變的Mcr1基因則能造就完全的紅發女郎,不過如果此時黑真黑素表達很多,褐黑素仍不足以完全覆蓋它們呈現的黑色。 親子鑒定? 除了上面提到的共顯性之外,不完全顯性也可能是決定發色的一個原因:子代的性狀呈現親代的中間類型,如紅花和白花的雜合體子代是粉花。這樣的模型盡管粗淺,卻也可以解釋一些問題。比如,金發的父母生出的孩子,發色一般都是金色的;而深發色的父母生出的孩子多是深發色,少數為淺發色,當然也有例外,比如從祖上頭發就一直黑到底的天朝人,沒有淺發色的基因,因此子代發色仍會一如繼往地呈現黑色,除非發生基因突變。深發色和淺發色的結合則比較復雜,其后代可能出現深淺不同的各種發色。 回到《冰與火之歌》中,能否通過王子的頭發顏色來判斷他們的父親是誰呢?盡管王后的頭發是金色,可是國王家族的發色都是純正的黑色,沒有出現過淺發的情況,因此下一代多少會遺傳一些能產生較多量真黑素的基因,王子們的頭發不太可能都是純粹的金色。從這點出發來講,這些王子們應該是王后和她的弟弟通奸所生。 可若是期待發色像海絲特??白蘭的《紅字》那樣,一見異常發色就知道有奸情,那你可能要失望了。這樣的模型實在太簡陋,不足以解釋所有情況。已知有十余種基因影響發色,遺傳學家尚不清楚這些基因的顯隱性以及它們的加和作用如何影響發色。從這點來看,則不能斷定王后通奸的事實。要做親子鑒定,還是DNA比較靠譜。 新方法:DNA知發色 發色的遺傳是如此復雜,以至于科學家們從傳統的遺傳學途徑轉向了新的分析方法——全基因組關聯分析(GWAS, Genome-wide association study),即在全基因組范圍內找出存在的序列變異,也就是單核苷酸多態性(SNP),從中篩選出與特定性狀相關的SNPs。來自荷蘭Erasmus大學醫學研究中心的科學家們就對決定發色的SNP做了GWAS分析,從人類的11個基因中發現了13個決定發色的特殊位點。目前該手段對于紅色和黑色頭發的識別率高達9成,而對金發和棕發的探測率也超過了8成。 在那個時代,DNA什么的肯定不可能實現。難道拜拉席恩與蘭尼斯特家族是特意找的發色不同的對方來保證血緣嗎……? |
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