AB型爸和A型妈生出O型娃,因爸爸是罕见CisAB血型,如何通俗解释?CisAB血型有哪些特殊之处?
其实这个新闻里的事情,可以翻译成一道高中生物题: AB 型和 A 型,或者 AB 型和 B 型的父母,生出来的娃,血型可能是?(多选) A. A 型 B. B 型 C. AB 型 D. O 型 如果这是一道高中生物题,那么正确答案应该是ABC。 但如果这是一道真实世界里的题目,那么答案就有可能是ABCD。 ?你是不是做…
其实这个新闻里的事情,可以翻译成一道高中生物题:
AB 型和 A 型,或者 AB 型和 B 型的父母,生出来的娃,血型可能是?(多选)
A. A 型
B. B 型
C. AB 型
D. O 型
如果这是一道高中生物题,那么正确答案应该是ABC。
但如果这是一道真实世界里的题目,那么答案就有可能是ABCD。
?你是不是做出了困惑的表情?

是的,其实从严格意义上来说,我们初中和高中学的物理、化学、生物课本里的很多知识,都是在特定条件下建立起来的简化模型。
这是为了让大家更容易理解基本规律,我们往往会先忽略那些少见的、复杂的情况。
但真实世界不会按照高考大纲运行,真实世界复杂的多……
就比如这个新闻里报道的,深圳就有一位爸爸,他自己是 AB 型血,妻子是 A 型血,结果女儿检查出来居然是 O 型血。
按照我们熟悉的 ABO 血型遗传规律,这显然说不通。
按照电视剧里的情节,接下来就是家庭伦理大战,或者是医院抱错孩子,测错血型等等的内容,估计能出个 20 集,就算走近科学都得整个上下两集。

但现实不是电视剧也不是电影嘛,这东西是有科学解释的。
比如新闻里的这个爸爸,在进一步检查后,医生发现,这位爸爸携带了一种非常少见的 ABO 基因变异,叫作cis-AB(顺式 AB)。
也正是这个特殊的基因版本,让原本在高中生物题里不可能出现的 O 型孩子的答案,成为了现实。
要理解这是怎么回事,我们还得先回忆一下高中生物里学过的 ABO 血型遗传规律。
决定 ABO 血型的基因位于我们的 9 号染色体上。正常情况下,每个人都有两份 ABO 基因,分别来自父亲和母亲。
在高中生物中,我们通常把这个基因分成 A、B、O 三个版本。其中 A 和 B 对 O 都是显性的,而 A 和 B 之间是共显性关系。因此,A 型血的人,基因组合可能是 AA,也可能是 AO;B 型血可能是 BB 或者 BO;O 型血则是 OO,而 AB 型血就是 AB。
生孩子的时候,父母会分别把自己两个基因版本中的一个传给孩子。
所以,普通 AB 型血的人,能够传给孩子的只有 A 或者 B,而不可能是 O。即便另一位家长携带 O 基因,孩子最多也只能得到 AO 或者 BO 这样的组合,不可能得到 OO。

这就是为什么按照高中生物的遗传模型,AB 型血的人不可能生出 O 型血的孩子。[1]
但这里有一个问题。
我们通常所说的 A 型、B 型、AB 型和 O 型,其实描述的是红细胞表面的抗原,而不是直接告诉我们这个人携带了哪些基因版本。
所谓 A 型血,就是红细胞表面有 A 抗原;B 型血有 B 抗原;AB 型血两种抗原都有,而 O 型血则没有这两种抗原。
这些抗原并不是凭空出现的,它们实际上是红细胞表面糖链经过特定加工形成的结构。
负责加工的,是 ABO 基因编码的一种酶,叫作糖基转移酶。
我们可以把它理解成给红细胞表面的糖链进行最后一道加工的师傅。A 版本的基因,可以生产出负责制造 A 抗原的酶;B 版本则生产出负责制造 B 抗原的酶。
普通 AB 型血的人,恰好同时拥有这两种版本,所以可以制造出两种不同的抗原。而常见的 O 版本由于基因发生了变化,无法生产出具有相应加工能力的酶,因此 OO 组合的人,红细胞表面就不会出现 A、B 抗原。[1]

那么,有没有可能只用一个基因版本,就同时制造出 A 和 B 两种抗原呢?
还真有。
这就是我们前面提到的cis-AB。
早在 1993 年,科学家就已经通过基因测序研究了这种特殊的血型。他们发现,某些 cis-AB 基因版本与普通 A 型基因非常相似,只是部分 DNA 序列发生了改变,导致相应的酶发生变化。[2]
这种变化产生了一个很有意思的结果:原本主要负责制造 A 抗原的酶,现在竟然也具备了制造 B 抗原的能力。
也就是说,一个 cis-AB 基因版本,就可以同时提供制造 A、B 两种抗原的能力。

不过,这种酶的工作能力与普通 A、B 型酶并不完全相同。2005 年发表在《Vox Sanguinis》上的一项研究就发现,研究对象携带的 cis-AB 酶虽然能够同时催化两种反应,但两方面的活性都明显低于正常对照,尤其是 B 抗原的表达往往比较弱。[3]
所以,有些 cis-AB 携带者虽然表现出 AB 型的特征,但他们与普通 AB 型血的人,在基因组成和抗原表达上其实存在差异。
现在,问题就变得简单了。
我们通常认为,AB 型血的人一定携带一个 A 基因和一个 B 基因。
但实际上,一个人的两份 ABO 基因,完全可以是cis-AB 和 O。
由于 cis-AB 一个版本就能够制造出两种抗原,所以即便另一份是 O,这个人仍然可以表现为 AB 型血。
而在生育过程中,这个人能够传给孩子的基因版本,就不再是 A 或者 B,而是 cis-AB 或者 O。
这样一来,新闻里那个看起来不可能的结果,也就有了解释。
假设这位爸爸的基因组合是 cis-AB/O,而妈妈虽然表现为 A 型血,但实际携带的基因是 AO。
那么,爸爸有一半的概率把 O 传给孩子,妈妈同样有一半的概率把 O 传给孩子。
如果孩子恰好从爸爸和妈妈那里各得到一个 O,那么孩子的基因组合就是 OO,自然也就表现为 O 型血。
按照这个明确的基因组合,每次生育出现 OO 型孩子的理论概率就是:
1/2 × 1/2 = 1/4,也就是 25%。

同样的道理,如果另一位家长是 BO 组合的 B 型血,也完全可能生出 O 型血的孩子。甚至当另一位家长本身就是 OO 组合的 O 型血时,cis-AB/O 与 OO 的组合,也有一半的概率生出 O 型血的孩子。
所以你看,这件事其实并没有推翻孟德尔遗传定律。
父母仍然各自把一份基因传递给孩子,基因分离和组合的规律也没有发生变化。
真正发生变化的,是我们对 ABO 基因版本的认识。
高中生物为了便于教学,只讨论了最常见的 A、B、O 三种版本。但真实的人类群体中,ABO 基因存在许多不同的变异,cis-AB 就是其中比较特殊的一类。
而且,这种情况也再次说明,血型和基因型并不是完全相同的概念。我们从血型检测中看到的,是基因最终产生的表现,而不同的基因组合,有时候也可能产生相似的表现。
当然,cis-AB 非常罕见,绝大多数人的 ABO 血型仍然符合高中课本里的常见遗传模型。我们也不能因为存在这样的特殊情况,就认为所有看起来不符合遗传规律的血型组合,都可以用 cis-AB 解释。
如果真的遇到一家人血型对不上的情况,首先应该通过规范的血型检测排除检测误差,必要时再进行更深入的血型鉴定和基因检测。
至于亲子关系,那就更不能仅凭几个人的 ABO 血型来判断了。真有需要,还是应该进行正规的 DNA 亲子鉴定。
高中生物中的很多规律并没有错,只是在教学过程中,为了突出最重要的规律,我们不得不省略一些复杂的细节。
随着学习的深入,我们会发现,许多原本以为非黑即白的问题,背后其实还藏着大量有趣的生物学机制。
而这些看起来不符合课本规律的特殊案例,恰恰也是科学研究非常有意思的地方。
毕竟,真实世界的生物学,从来都不是只有 ABCD 这几个选项。
参考文献
[1] Yamamoto F, Clausen H, White T, et al. Molecular genetic basis of the histo-blood group ABO system. Nature. 1990;345:229–233.
https://doi.org/10.1038/345229a0
[2] Yamamoto F, McNeill PD, Kominato Y, et al. Molecular genetic analysis of the ABO blood group system: 2. cis-AB alleles. Vox Sanguinis. 1993;64(2):120–123.
https://doi.org/10.1111/j.1423-0410.1993.tb02529.x
[3] Yazer MH, Zheng RB, Seto NOL, et al. Kinetic studies on Korean serum cis-AB enzymes reveal diminished A and B transferase activities. Vox Sanguinis. 2005;89(3):161–167.
原文出处:知乎日报 (本文由聚合程序自动采集,版权归原作者所有)