共显性(codominance)是遗传学中描述等位基因显性关系的关键术语,指一对等位基因在杂合状态下(如Aa),两个成员均能独立表达其遗传信息,使子代同时表现出双亲的性状,而非单一显性性状掩盖隐性性状或形成中间表型。这一现象是对孟德尔“完全显性”规律的重要补充,揭示了基因间更复杂的互作方式。
典型实例解析
1. ABO血型系统:人类ABO血型的遗传由位于第9对染色体上的ABO基因决定,其中IA、IB为共显性等位基因,i为隐性基因。IA基因编码α半乳糖苷酶,催化H抗原转化为A抗原;IB基因编码α半乳糖转移酶,催化H抗原转化为B抗原;i基因无法催化上述反应。当个体的基因型为IAIB时,红细胞表面同时存在A抗原和B抗原,表现为AB型血——这是共显性的经典案例,两种等位基因的功能产物(A、B抗原)均完整表达,无相互抑制。
2. MN血型系统:MN血型由L、M、N三个等位基因控制,其中L为隐性纯合基因(lmlm),M、N为共显性等位基因(LMLM、LNLN)。M基因编码GYPM抗原,N基因编码GYPN抗原。LMLN基因型的个体(MN型),红细胞膜上同时携带M抗原和N抗原,直接体现了双亲性状(M型与N型)的同时表达。
与其他显性模式的本质区别
共显性与完全显性、不完全显性的核心差异在于表型呈现方式:
完全显性:杂合子(Aa)仅表现显性性状(如豌豆高茎AA×矮茎aa→F1全为高茎Aa),隐性性状完全被掩盖;
不完全显性:杂合子表现为双亲性状的中间型(如金鱼草红花RR×白花rr→F1粉红花Rr),表型介于两者之间;
共显性:杂合子同时展现双亲的独立性状(如AB型血同时有A、B抗原,MN型血同时有M、N抗原),无中间过渡状态。
共显性的分子基础
共显性的分子机制在于不同等位基因编码的功能产物(蛋白质或糖链)可共存且互不干扰。例如,IA与IB基因分别通过不同的酶促反应生成A、B抗原,两者在红细胞表面的表达互不阻碍;L与M、N基因分别编码不同的糖蛋白抗原,共同存在于MN型个体的红细胞膜上。这种“独立表达”的特性是共显性现象的根本原因。
共显性的应用价值
共显性遗传规律在医学与法医学中具有重要应用:
血型检测与输血匹配:ABO、MN血型系统的共显性特征是临床输血前交叉配血的基础,避免因血型不合引发的溶血反应;
亲子鉴定:共显性基因(如ABO、HLA抗原)的多态性可作为遗传标记,通过分析子代与亲代的基因型组合,推断亲子关系的可能性;
疾病关联研究:某些疾病的易感性与共显性基因相关(如HLA基因与自身免疫病),研究其遗传模式有助于揭示疾病的发生机制。