染色體XY代表男性,XX代表女性,那這個Y染色體是祖祖輩輩留下來的嗎?在大多數(shù)情況下,答案是肯定的 。也就是說Y染色體就是從男性祖先那里祖祖輩輩傳下來的,而且?guī)缀鯖]有什么改變 。理解性染色體的遺傳規(guī)律我們會從父母那里分別繼承了23條染色體,總共46條,且兩兩配對 。但其中有一對在男性體內(nèi)會有些不對稱,因為其中包含了一條來自父親的Y染色體和一條來自母親的X染色體 。而女性則是一條來自父親的X染色體和一條來自母親的X染色體 。母親總是向子女遺傳自己兩條X染色體中的任意一條,而父親則會向兒子遺傳自己唯一的那條Y染色體,但向女兒遺傳自己的唯一的那一條X染色體 。當(dāng)然這條唯一的染色體也是來自男人的母親的兩條X染色體之一,也就是說來自于男人的外祖父或者外祖母 。所以:男性的Y染色體只可能來自于父親,如果再往上追溯一代的話,就是來自于祖父 。男性的X染色體只可能來自于母親,若再往上追溯一代的話則可能來自外祖父或者外祖母 。女性的兩條X染色體,一條來自于父親,一條來自于母親,如果再往上追溯一代的話則可能來自于祖母、外祖母或外祖父,但絕對不可能來自于祖父 。上圖:X染色體的遺傳,男性的X染色體只能來自于母系,女性的染色體則來自父母,但再往上追溯一代不會來自于祖父 。通俗點(diǎn)說,Y染色體永遠(yuǎn)并且直接來自于爸爸,而X染色體則終歸還是來自于某個媽媽(因為男人的X染色體只能媽給) 。在有性生殖的過程中,來自父母的兩組染色體將“重組”它們的基因,有點(diǎn)洗牌的意味,這意味著這些染色體彼此交換遺傳信息,達(dá)到某種隨機(jī)混合的效果 。從短期來看,這種“洗牌”的過程意味著兒子或女兒的性格和生理特征的組合很難嚴(yán)格復(fù)刻父母 。從長遠(yuǎn)來看,這形成了某種遺傳多樣性,并有助于消除可能對后代不利的性狀 。上圖:Y染色體主要基因的功能是涉及性決定以及精子發(fā)育 。而X染色體涉及的問題就多了,諸如眼睛白化癥基因、杜氏肌營養(yǎng)不良癥、雄激素不敏感癥、嚴(yán)重的組合免疫缺陷、血友病、色盲癥,與這些疾病相關(guān)的基因都在X染色體上 。這導(dǎo)致只有一條X染色體而沒有備份的男性更容易患這些遺傳性疾病 。Y染色體上有什么?盡管X和Y染色體有一小段是相同的,但是基因測序已確定,超過95%的Y染色體是雄性所特有的,這部分DNA序列被稱為Y或MSY的雄性特異性區(qū)域 。實際上,該區(qū)域與X染色體天差地別,以至于我們必須給人們經(jīng)常引用這個事實:“人類具有99.9%的遺傳同一性”加上“僅適用于同性間比較”的這個前提 。如果拿男人與女人的遺傳物質(zhì)進(jìn)行比較,同一性就達(dá)不到99.9%了 。所以文藝界說“男人來自火星,女人來自金星”還是有點(diǎn)點(diǎn)似是而非的科學(xué)根據(jù)的,如果有外星人初來乍到,或許他們會認(rèn)為男人和女人可能是基因略有差異的兩個物種 。O(∩_∩)O~Y染色體的男性特異性區(qū)域部分在生殖過程中不會與X染色體發(fā)生重組,這意味著當(dāng)父親在有性生殖過程中貢獻(xiàn)Y染色體時,該染色體上的大多數(shù)基因都不會與X發(fā)生混合 。從基因?qū)W上講,Y染色體可以算是無性傳播的 。上圖:染色體重組示意 。兩個配對的同源染色體會發(fā)生局部遺傳物質(zhì)的交換(不僅僅是DNA哦,還包括纏繞DNA的組蛋白及其表觀遺傳信息) 。盡管基因重組可以在后代中表達(dá)多種性狀,但Y染色體的大部分線性傳播(n代單傳)并不一定是一件壞事 。實際上,這種特征使科學(xué)家能夠了解男性血統(tǒng)的歷史 。使用Y染色體來認(rèn)祖歸宗由于大多數(shù)Y染色體是不經(jīng)重組傳遞的,因此該染色體上的DNA提供了男性父系祖先系的遺傳史 。[相對地,線粒體(細(xì)胞中產(chǎn)生能量的細(xì)胞器)中的DNA被用于母系的遺傳研究,因為線粒體具有不同于核DNA的自身DNA,而我們僅從母親那里繼承線粒體DNA 。實際上最近的研究發(fā)現(xiàn)父親精子中的線粒體DNA也可能遺傳給子女,這有可能會擾亂母系線粒體DNA的世系研究 。]這里只講父系,就不展開線粒體DNA了 。例如,2003年的一項研究對蒙古人的遺傳世系進(jìn)行了研究,蒙古人的領(lǐng)土曾經(jīng)跨越人類歷史上擁有最大連續(xù)領(lǐng)土的帝國 。研究人員研究了整個亞洲范圍內(nèi)超過2100名男性的Y染色體,發(fā)現(xiàn)一項特征標(biāo)記出現(xiàn)在從太平洋邊緣到里海的大約8%的男性當(dāng)中,約占全世界男性總數(shù)的0.5%,通過分析發(fā)現(xiàn)此Y染色體上的這一特征起源于約1000年前的蒙古 。研究人員得出結(jié)論,該Y染色體遺傳特征的廣泛傳播不是偶然發(fā)生的,而可能是蒙古帝國首領(lǐng)成吉思汗的男性后代在如此廣泛的地域上強(qiáng)勢傳播的結(jié)果 。雖然無法直接測試成吉思汗的Y染色體,但研究人員測試了巴基斯坦哈扎拉人的Y染色體,其族譜表明它們是成吉思汗的直接父系后代 。該研究得出的結(jié)論是,根據(jù)代表各地區(qū)的2100多名男性樣本推算,那么將有大約1600萬具有Y染色體特征的男性可能都是成吉思汗的后代 。上圖:歐亞大陸成吉思汗Y染色體攜帶者分布情況 。內(nèi)蒙古的蒙古族和漢族人以及巴基斯坦的哈扎拉人具有最多的攜帶者 。圓圈越大則采樣樣本數(shù)越多(結(jié)果越可信),墨綠色的扇形是樣本中陽性比例 。其他研究也發(fā)現(xiàn)了起源于中國和愛爾蘭的其他非常成功的男性血統(tǒng) 。盡管并非每個父親在基因上都能如此繁榮,但使這些研究成為可能的是Y染色體上的那段微小的DNA序列 。如此微小的片段,就像是一塊傳家寶,從父到子幾乎沒有變化 。這意味著某些特征確實僅通過Y染色體在父子之間傳遞 。估計父權(quán)主義這時要熱血沸騰了——請打住 。實際情況并不像聽起來那樣意義重大,因為Y染色體只包含了很少量的DNA和有效基因,父親唯一能通過Y染色體傳遞給兒子的特征只是那些將胚胎變成男性的特征,以及使男人一旦進(jìn)入青春期就能夠繁殖的特征,而不涉及任何其它特征,諸如身材、外貌、性格等等 。所以那些被稱為“成吉思汗”后代的男人們未必就長得像或者性格有半點(diǎn)像成吉思汗(之前看到過一個英國人也被檢測出來說是成吉思汗的后代,而且據(jù)說歐洲還有十來萬人都是如此) 。上圖:Y染色體上僅有不到30個基因 。因此父親的傳家寶并不是那么豐厚,就是留了一個男人的標(biāo)簽給你而已 。呵呵~~請注意,之前提到了Y染色體從父親到兒子的傳遞幾乎沒有變化,但實際上它在代際相傳時也會有所改變,甚至在此過程中也吸收了母系一方的一些基因,只是它不像我們大多數(shù)其他常染色體那樣改變那么多 。Y染色體可以與X染色體以及自身發(fā)生重組要了解DNA交換如何作用于X和Y染色體,我們需要追溯到大約3億年前(三疊紀(jì)開始時,原始哺乳動物剛剛進(jìn)化出來) 。那時我們的祖先都有兩個X染色體,沒有Y染色體 。在某個時候,一對染色體中發(fā)生了DNA突變,產(chǎn)生了SRY基因,這就是使胚胎發(fā)育為雄性的基因 。發(fā)生這種情況后不久,X和Y染色體就停止了重組,從而防止新生的SRY基因被“修復(fù)” 。隨著時間的流逝,Y染色體失去了許多基因,并縮小為我們今天所了解的那個迷你染色體 。發(fā)生這種情況的部分原因是,大多數(shù)Y染色體上的遺傳物質(zhì)無需進(jìn)行重組 。上圖:Y染色體是怎么通過縮短進(jìn)化出來的?越來越短,直至消失?最早兩條染色體一樣長,沒有XY之分;其中一條發(fā)生突變,產(chǎn)生了SRY基因;隨著時間推移,其他與性別相關(guān)的基因(藍(lán)色)聚集到SRY基因周圍(根本就是由于單傳的原因,跟男性繁殖優(yōu)勢相關(guān)的基因就保留下來了,在X染色體上存在因而無關(guān)緊要的其他基因就飄走了);到今天,XY染色體就只有很少的部分能對得上 。Y染色體上只有大約5%的序列能夠與X很好地匹配,并且可以發(fā)生重組(也就是說相互交換混合) 。但是Y染色體上剩下的95%的序列需要能夠找到重組的“對頭”,否則它可能會完全消失?。ň拖褚呀?jīng)失去Y染色體的南高加索鼴形田鼠一樣) 。幸運(yùn)的是,我們的Y找到了一個可以重組的伙伴——自己!Y染色體內(nèi)部保有其最重要基因的第二副本 。這些副本以鏡像或回文的形式存在,它們從前或從后讀取都是一樣的(例如,“ABCCBA”) 。而Y染色體可以在自己內(nèi)部的這些基因之間交換DNA片段 。此第二副本很有用,因為它意味著Y染色體可以與其自身進(jìn)行重組,以修復(fù)可能的錯誤并生成唯一的新的Y染色體以遺傳給后代 。因此,男性傳遞給兒子的可能是相似但不完全相同的Y染色體 。但是,這些并不是Y染色體發(fā)生的唯一變化 。由于Y染色體的重組的效果比不上“正?!钡闹亟M,Y染色體就產(chǎn)生了容易吸收額外DNA突變的傾向,并將這些突變傳遞給子孫 。Y染色體吸收了世代之間的額外變化當(dāng)DNA復(fù)制并分裂成新細(xì)胞時,復(fù)制機(jī)制有時會出錯 。但幸好我們的細(xì)胞具有出色的修復(fù)機(jī)制,可以捕捉其中的大多數(shù)的復(fù)制錯誤,并且?guī)缀跛绣e誤都可以通過重組來解決 。但是Y染色體因為沒有正常的重組伙伴而不同,Y染色體的復(fù)制錯誤無法通過重組形式解決 。這意味著兒子的Y染色體很容易與父親的Y染色體產(chǎn)生一些差異,也意味著,父親的Y染色體新產(chǎn)生的一些差異可以n代單傳給男性后代 。如此就可以根據(jù)不同地域人群所擁有的突變來了解人類遷徙的歷史(因為外遷者會帶著原住民的Y染色體獨(dú)特的突變標(biāo)記),畫出人類遷徙路線圖 。上圖:世界主要Y染色體DNA單倍群類型遷徙路線圖 ??偨Y(jié)Y染色體確實是祖祖輩輩的父系遺傳下來的,可以用作家族譜系分析,這在如今這個商業(yè)基因測序如此發(fā)達(dá)的時代很方便就可以檢測和了解自己的祖源 。讀者可以到網(wǎng)上搜一下基因檢測,一般幾百塊錢就可以做幾十萬點(diǎn)位的檢測,祖源信息是最標(biāo)準(zhǔn)的報告內(nèi)容 。rr是這樣 。沿著Y染色體上溯,可以一直找到父系的整個鏈條 。但這倒并不代表“父系”就有什么神圣的,因為還有一種“線粒體”,則是母女遺傳,一樣可以一直追溯出母系的鏈條 ??茖W(xué)的好處之一就是可以打破那些幻覺 。當(dāng)某人沉浸于其所屬種族民族地區(qū)甚至姓氏的自大情緒時,科學(xué)冷冰冰的告訴你:世界上所有(非洲以外)的男人都只有一個共同的父系祖先:M168突變男沒錯,只有一個,我們所有男人,都是這個10萬年前的隔壁老…M168的后代 。即使只考察智人來到中國地區(qū)以后的基因圖譜,科學(xué)也會告訴你,幾億漢族男性,只有3個(2-4萬年前)的超級祖父 。無獨(dú)有偶,通過隊線粒體的研究,我們也發(fā)現(xiàn)世界上所有女性都來自于20萬年前的一個超級非洲大妞(好吧,她的名字就是“夏娃”) 。直到智人分散到全世界所有地區(qū)以后,也只有36個超級外祖母 。當(dāng)然,這并不意味著幾十萬年里出現(xiàn)的其他男人和女人都沒有基因留下來,因為男人也會繼承母系的基因,女人也會繼承父系的基因 。只是說,遠(yuǎn)古的男人里,除了M168男,都絕后了 。而你也絕不用擔(dān)心幾代單傳的壓力,因為只要多數(shù)幾(千)代上去,四海皆兄弟,武大郎和西門慶也一樣 。郭敬明和姚明也一樣 。
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