“人和老鼠的基因相似度都有80%呢,那人和老鼠也是亲戚吗?”基因重合率超过80%能否认定两人之间有亲缘关系?为啥80%不能算做是亲儿子?
其实这事儿,得从基因的“相似度密码”说起。
80%基因重合率:为啥不算“亲子”?
大家的困惑,其实藏着一个大众对“基因重合率”的普遍误解:觉得基因重合率,就等于基因相似度。事实并非如此。
人和老鼠的基因相似度有80%,这是从全基因组的角度来衡量的。事实上,从全基因组的角度,任何两个毫无血缘关系之人,基因相似度都有99.5%。而亲缘关系的鉴定,就在这细微的0.5%的特定基因片段里。
真正的亲子关系,得看更精准的DNA鉴定,通常亲子关系的鉴定需要特定遗传标记匹配率(可理解为被检男子/女子就是孩子亲爹/亲妈的概率)达 99.99% 以上(不同检测标准略有差异)。
基因相似度越高=长得越像?
华大集团CEO尹烨曾在亚布力中国企业家论坛上科普过人类与地球不同物种之间的基因相似度,“基因相似度”的本质,不是“长得像”,而是“基因序列的重合程度”。而从草到黑猩猩,人类和它们的基因相似度,比想象中高得多。
1、先看“远亲”:
早期草类植物:和人类共享 17% 基因。别觉得离谱,植物的基础生命活动(比如细胞分裂、能量代谢),靠的就是这些共享基因。
酵母:26% 相似度。酵母是单细胞生物,但它用来调控细胞周期的基因,跟人类有不少重合——所以科学家常用酵母研究人类细胞机制。
苍蝇:39%。苍蝇的眼睛发育基因、神经系统基因,和人类有一定相似性,很多生物实验会用苍蝇当“模型”。
香蕉:50%。这不是说我们和香蕉有 “五分像”,而是香蕉里负责“储存能量”“修复 DNA” 的基础基因,和人类重合了一半。
2、再看“近邻”:
鱼类:63%。人类的四肢、脊椎发育基因,能在鱼类身上找到源头——比如某些深海鱼的鳍骨基因,和人类手臂骨骼基因同源。
老鼠:80%。老鼠和人类同属哺乳动物,生理结构接近,所以医学实验常用老鼠模拟人类疾病。
猫:90%。养猫人可能有体会:猫的听觉、视觉基因,甚至情绪调控基因,都和人类挺像——难怪猫能“读懂”人的情绪。
狗:95%。狗是人类驯化最早的动物之一,它们的免疫系统、消化系统基因,和人类重合度极高,甚至有研究说狗的“忠诚行为”也和特定基因有关,而人类也有类似基因。
3、最让人惊讶的是灵长类:
猴子:93%相似度;
黑猩猩、倭黑猩猩:和人类共享98.7%的 DNA;
而倭黑猩猩和黑猩猩之间,基因相似度高达99.6%——比人类和人类之间还近。
亲缘关系,得看特定遗传标记
比起和其他物种的“远亲关系”,人类内部的基因相似度更有意思——也更能解释 “寻亲为啥要靠精准的亲子DNA鉴定”。前文提到任意两个无血缘关系的人,基因相似度都有 99.5%。那 0.5% 的差异,藏着肤色、血型、外貌甚至疾病风险的秘密。亲缘关系的鉴定,看得不是全基因组的基因相似度,而是个体间的特定遗传物质的差异,其逻辑就是血缘关系越近的个体,特定遗传标记的重合度越高,则亲缘指数越高。
父母与子女:子女的基因一半来自父亲,一半来自母亲,所以和父母的“核心基因标记”重合率约 50%,但亲子鉴定看的是“特定遗传标记的匹配”(比如父亲传给儿子的Y染色体),这也是是父子特有的“基因路标”。
同卵双胞胎:特定遗传物质几乎 100% 重合。他们来自同一个受精卵,分裂时基因完全复制,所以不仅长得像,连很多习惯、疾病风险都高度一致——除非后天发生极少的基因变异,否则几乎“共用一套基因”。想要区分同卵双胞胎也不是没有办法,DNA甲基化就是方法之一,不过这就是另一技术领域的事儿了。
异卵双胞胎/普通兄弟姐妹:异卵双胞胎是两个受精卵,和普通兄弟姐妹一样。每人从父母那各拿一半基因,重组后“撞车”的概率平均是 50%。当然,这是“平均值——有的兄弟姐妹可能重合多些(比如 60%),有的少些(比如 40%),全看基因重组时的“运气”。
说到底,基因这东西既“慷慨” 又“苛刻”:它愿意和香蕉、老鼠共享大半基因序列,却在“认亲”时设下严苛标准——差一点都不行。关于基因的冷知识:别被“80%”这样的数字迷惑,真正的血缘,得靠科学一点点“算”清楚。
毕竟,比起照片和记忆,基因里的“秘密”,从来不会说谎。确认亲缘关系最可靠的方式,还得是DNA检测。
华大鉴正DNA检测服务项目包括:个人DNA亲子检测、孕期DNA亲子关系检测、动植物种属鉴定、宠物猫/狗-品种鉴定(血统分析/遗传病检测)、食品安全性检测等。
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