為什麼身上三種顏色的貓一定是母的?
不考慮極端的基因突變
「玳瑁貓」現象是遺傳學上Lyon假說的證據。
首先得說明,控制貓的毛皮的基因位於性染色體中X染色體上,而Y染色體沒有相應的基因。所以它的遺傳方式是X連鎖的遺傳。
在貓的表皮顏色中,黃色(A)對黑色(a)是顯性。而白色只是顏色基因在表達過程中,色素的合成受阻。
另外,根據「劑量補償效應」,對於正常雌性哺乳動物體細胞的兩條X染色體,會有一條X染色體隨機失活,是X連鎖基因得到劑量補償,從而保證雄性和雌性個體有相同的有效基因表達產物。並且,X染色體失活發生在胚胎早期,其後代細胞該X染色體均處於失活狀態,這是為什麼貓的毛皮顏色總是成條狀或塊狀分布的原因。所以對於雄性貓(XY型),它只有一個X染色體,只能表達一種顏色的基因(黃或黑),當然,它也可能在胚胎分化階段,由於某些原因,部分細胞的色素合成鏈阻斷,從而會有部分毛髮表現出白色。所以雄貓可能是黃色,黑色,白色,黃帶白,黑帶白。
而對於雌性貓(XX型),它有2條X染色體,當它為純合子時(XAXA或XaXa)時,情況同上;當它為雜合子(XAXa)時,X染色體會有一條隨機失活,所以貓的的細胞中只有一條染色體得到表達,不是XA(黃色)就是Xa(黑色),再加上基因不表達(白色),所以只有雌性貓才有可能同時表現出黃、黑、白三種顏色。如果考慮基因突變的話,也有可能少數三色貓(玳瑁貓)是雄貓,至於其能不能生育,就要具體看它究竟發生了什麼突變了(突變的時間和位點),我認為,能生育的可能性還是有一點的,畢竟如果發生的染色體畸變的話,它的生存率應該很低,不到生育年齡就掛了。
不是這樣的,三色一般是指黑紅白,即使不考慮基因突變,三色一定是母貓這結論也不能成立。而且白色和性別沒什麼關係。貓的毛色其實是一個很有意思的話題。
貓的毛色由基因決定,最重要的決定基因在貓的性染色體上,貓的性染色體模式和人基本相同,雄性性染色體為「XY」,雌性性染色體為「XX」,而貓的毛色決定基因位於X染色體上,上過中學的人應該都知道顯性基因和隱性基因,在貓的X染色體上,O/o就是一組等位基因,O是顯性基因,讓貓顯示出橘紅色,o是隱性基因,讓貓顯出黑色。一隻公貓身上只有一條X染色體,因此很簡單的,O/o只可能存在一個,決定了這隻公貓是黑色還是紅色。
對於母貓來說,情況有點複雜。母貓有兩條X染色體,如果是OO、oo這樣的純合子自然方便判斷,前者為紅,後者為黑,可是一條X染色體上是O,另一條是o怎麼辦呢?按理應該全部是顯性的橘紅色。但是事實並非如此。
哺乳動物中,雌性雖然有兩條X染色體,但這兩條染色體並是都工作的,只有一條X染色體起作用,另一條濃縮起來不產生作用,不作用的這條X染色體稱為巴氏小體。由於只有一條X產生作用,因此儘管橘紅色對於黑色是顯性基因,但是,具體到雌性每一個細胞,總有一條X染色體失活,因此,對於兩條X染色體非別為Oo的母貓來說,表皮每一個部分只顯示出紅或黑中一種顏色。這就產一片是黑色,一片是橘紅色的貓,即我們俗稱的玳瑁貓。
玳瑁貓的出現其實解釋了另一個問題,巴氏小體的濃縮並不發生在受精卵剛剛形成,如果剛形成受精卵時,一條X就失去活性成為巴氏小體,那麼不應該在同一隻貓上產生黑紅兩種顏色。
理論上玳瑁貓只能是雌的。可是大千世界無奇不有,偏偏還就有雄性的玳瑁貓出現了,你說你只有一個X染色體,怎麼能同時有紅和黑兩種顏色呢?科學家發現雄性玳瑁貓後也非常感興趣,對此作出研究,還專門針對雄性玳瑁貓寫了不少文獻。
第一種情況,該公貓患克氏(Klinefelter)綜合症,擁有XXY三條性染色體,人類其實也有這種情況,患者比尋常雄性多了一條X染色體。這是由於精子、卵子發育過程中要經歷減數分裂,若在減數分裂中,精母與卵母細胞的性染色體未分離,受精後形成的合子就會有額外的X染色體,形成XXY。這時,該雄性(其實已經不能嚴格意義上算雄性)有兩條X染色體了,如果兩條X染色體分別對應紅色和黑色,那麼,我們就得到了雄性玳瑁貓。須指出,XXY染色體的貓無法產生正常的精子,因此是難以生育的。因此,這無法遺傳給下一代。第二種情況,則是更罕見的嵌合體,這是從2個融合的胚胎中形成的單個個體,其中至少有一個是雄性,兩個胚胎融合起來這種事就很少見了,還要求有雄性且能形成玳瑁就更不容易。這概率是多大呢?文獻中說,平均每3000隻玳瑁貓里會有一隻雄性玳瑁貓。在日本的一些地方,會認為看到雄性玳瑁貓能給人帶來好運。所以如果你看到了,要珍惜啊。貓的性別和顏色暫且討論到這裡,其實性別只和黑紅兩色有關,白色或其他顏色的出現有另外的機理。
影響貓毛色的基因不僅僅存在於性染色體上,常染色體上的一些基因也會對貓的顏色產生影響。白色通常是由常染色上的white masking gene(沒找到中文裡把這基因叫啥)這個等位基因導致的,我們寫成W/w,高中應該學過顯性基因和隱性基因吧,在這裡,W是顯性基因,w是隱性基因,擁有WW基因或Ww基因的貓會在一定程度上顯示白色。ww基因的貓就不太可能是白色的了。那麼,W基因的表達原理是什麼呢?實際上,W基因的表達可以抑制色素細胞在胚胎內擴散,本來X染色體決定了貓是黑紅色,可是,W基因發揮作用,色素細胞在胚胎內被抑制了,難以擴散到胚胎的其他地方,缺少色素細胞的區域發育起來後就成為了白色。因此,所謂的白貓只是看起來是白的,如果我們對它做基因改造,把W基因替換掉,那麼這隻白貓還是會顯示出原本的黑色、紅色。W基因的這種抑制並不完全,我們經常看到身體一部分是黑或紅的花色而一部分是白色的貓。有趣的是,我們通常看到的白花混色貓,通常白色出現在腹部花色出現在背部,很難看到肚子上有花色,背上卻是純白一片的貓。聰明的你不妨想想為什麼會這樣?一個合理的解釋是,色素細胞的擴散是背部→腹部這方向的擴散,而非腹部→背部的擴散,W基因將色素細胞抑制在了背上。因此,才很難見到腹部是花色而背部是白色的貓。
可有的時候我們也會看到花色中有白色斑點的貓。這種白色並非上述white masking gene導致的,而是由spotting gene導致的,寫成S/s,這個基因可以造成更多的白色,而且這種表達是有明顯程度之分的,一隻SS基因型的貓要比Ss多出許多白色斑點,並且和W基因一起作用的。因此,白色是獨立於黑紅兩色的另一套體系,產生的作用可以覆蓋掉X染色體上黑紅色的影響。許多人問過我貓的顏色和性別到底有什麼關係,兩色貓到底是公還是母。其實白色相關的基因都在常染色體上,而性別僅僅由性染色體決定,白色與否和性別沒有任何關係。能基本斷定的是,同時具有黑紅兩色的貓是母貓(但是的確要考慮三千分之一的雄性玳瑁貓),其他情況就不能通過顏色分辨性別了。
回答就到這裡了,基本解答題目的問題,有人贊就繼續更,介紹藍色、奶油色和更多情況下的貓。因為控制三色的基因是跟控制性別的基因在一起的,我們稱為性聯基因,所以三色貓就一定是母貓,那有沒有三色的公貓呢?天下事無奇不有的,在基因異常的狀況下公貓還是有可能會呈現三色,但大多會有繁殖障礙的問題。
答案:三色毛一般是母貓。
如果你有耐心的話,可以看一下《醫學遺傳學》截圖。
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