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Dominant vs. Recessive

Does the dominant allele for a given trait show up as the prevalent phenotype in the population at large? For example, the presence of dimples is controlled by a dominant allele, but the majority of people do not have dimples. Why is this?

-A high school student from Australia

September 1, 2006

As you've noticed, dominant does not mean common. Dominant just means that it'll win out over recessive.

How common a trait is has nothing to do with this. It depends on how many copies of that gene version are in a population.

So having dimples is rare because the dimple version of the gene is rare. And as long as there is no advantage or disadvantage to having dimples, then the relative amounts of people with dimples won't change over time in a stable population.

Let's go a bit deeper to see what I mean. As you've said, dimples are dominant over not having dimples. In genetics, the dimple version of a gene is D and the non-dimpled version is d.

Remember, we have two copies of most of our genes, one from mom and one from dad. You will have dimples if both copies are D (DD) or if only one is D (Dd). That is the definition of dominant.

And of course, if both copies are d (dd), then you don't have dimples. In our world, most people do not have dimples. There are a few DD and Dd types around, but most everyone is dd.

And it'll stay this way even though dimples are dominant over not having dimples. Why? Because D is rare. And if there is no advantage, then there is no reason for it to increase in the population.

A common way to look at this is to think about all of the gene versions as marbles in a bag. We throw 998 blue marbles that represent d (no dimples) and 2 brown marbles that represent D (dimples) into a sack and mix them up. We then pull out two.

Odds are you're going to get two blue marbles. Occasionally you'll pull out a brown but almost always you'll get two blues. Which means almost always the kids won't have dimples.

After you take out the marbles, you return them to the sack and start again. As long as there is no increase in the number of brown marbles, the results will be the same over and over.

Now I was never particularly satisfied with this example. It makes sense and a lot of people find it useful but what I need is an example that really deals with gene versions and not marbles.

So let's say we have 11 dd people and 1 Dd person. The Dd person has 4 kids with one of the dd folks and each dd couple also has 4 kids.

As you can see below, using regular old Mendelian genetics, we'll have 20 dd people from our 5 dd couples and 2 Dd and 2 dd from our mixed couple. This is 2 people with dimples and 22 people without. The same ratio!

Now these folks all pair up randomly and have 4 kids each. Since we aren't going to allow incest, the Dd folks will find a dd for a mate. If they have 4 kids each, then we have 44 dd and 4 Dd. Again the same 11:1 ratio.

Even though D is dominant, it doesn't increase in the population. The story is a little different if our person with dimples is DD. But it eventually gets to the same results.

Imagine this time that we have 11 dd people and 1 DD person. This is 22 d's and 2 D's overall or an 11:1 ratio. The DD person has 4 kids with a dd person and each dd couple also has 4 kids as shown below.

In the next generation we'll have 20 dd people from our 5 dd couples and 1 DD, 2 Dd, and 1 dd from our mixed couple. This is 3 people with dimples and 21 without. Our ratio has fallen to 7:1. But the ratio of d's to D's is the same, 44:4 or 11:1.

Now these folks all pair up randomly and have 4 kids each. Since we still aren't going to allow incest, the DD and Dd folks will find a dd for a mate. If they have 4 kids each, then we have 37 dd, 6 Dd and 1 DD. 37 without dimples and 7 with. The ratio is now closer to 5:1 but the ratio of d's to D's is still 11:1.

In other words, there is no change in the percentage of D's in the population. Eventually, assuming no advantage for or against dimples, the ratio of people with and without dimples will settle down and stay constant. This is because the ratio of D's to d's stays the same.

Given all this, how can a gene version ever become the common one? Well, there are a couple of ways.

One is if there is an advantage to the new version. Let's look at skin color as an interesting case.

When our ancestors first lost their hair, they presumably had pale skin like our other, hairier relatives. Pale skin without fur is a disadvantage in Africa. So there would be an advantage to anyone who had darker skin.

Where did the darker skinned folks come from? Well, there could be natural variation in a gene so that some people would be darker than others. Or a new mutation could have popped up leading to darker skin.

Whatever the cause, dark skinned people would do better in Africa than their lighter skinned friends. Over time, the dark skin versions would increase at the expense of the light skin one.

Now these dark skinned people move to Northern Europe which is dark and cold. Anyone with light skin will do better here (maybe to get enough vitamin D -- click here to find out more).

Here the lighter skin was probably caused by a mutation in a single gene. There are two versions of this gene. One is a version that makes Caucasians pale. Another is the one everyone else has.

So now these lighter skinned folks will do better in their environment. Which means that the light skin gene becomes more common in Northern Europe.

Another way a gene version can become more common is by pure chance. Imagine a very few people found a colony somewhere and one or two of these people happen to have an uncommon dominant gene version.

The percentage of people who have this trait is higher in this population than in the general one. Now for some reason, this population does very well and everyone else does poorly. (A pandemic sweeps across the world but our isolated colony is protected, for example.)

Now, when this group repopulates the Earth, the allele is much more common. The first part of this, an isolated population with a different proportion of traits, is called the founder effect and happens all the time.

So, dominant does not mean common because dominant does not mean frequent. O blood type predominates in most of the world even though it is recessive to A or B. Same thing with light colored eyes in Scandinavia.

A gene version can dominate a recessive one but be rare like Huntington's Disease. Gene versions only become more common by virtue of their selective advantage or by luck. Not by being dominant.

By Dr. Barry Starr, Stanford University

More Information


Dimples are dominant yet rare because the dimple gene version is rare.

Pale skin may have been an advantage in Northern Europe.

Dominant vs. Recessive

El alelo dominante de un rasgo aparece como el fenotipo predominante en la población en general? Por ejemplo, la presencia de los hoyuelos es controlada por un alelo dominante, pero la mayoría de la gente no tiene hoyuelos. Por qué ocurre esto?

-Un estudiante de secundaria de Australia 01 de Septiembre del 2006 Que tan común un rasgo es no tiene nada que ver con ser dominante o no. Más bien, depende de cuantas copias de la versión de ese gen existen en la población. Entonces, el tener hoyuelos es raro porque la versión del gen de hoyuelos es rara. Y mientras el tener hoyuelos no nos proporcione ninguna ventaja o desventaja, la cantidad relativa de gente con hoyuelos no cambiará con el pasar del tiempo en una población estable. Entremos en detalles para entender mejor este tema. Como tu has dicho, el tener hoyuelos es dominante a no tener hoyuelos. En genética, la versión del gen de hoyuelos se llama D mientras que la versión de no-hoyuelos es d. Recuerda que nosotros tenemos dos copias de la mayoría de nuestros genes, una de mamá y la otra de papá. Una persona tendra hoyuelos si es que ambas copias son D (DD) o si solo una copia es D (Dd). Esa es la definición de dominante. Por supuesto que si ambas copias son d (dd) la persona no tendra hoyuelos. En el mundo, la mayoría de la gente no tiene hoyuelos. Hay pocas personas que son DD o Dd entre nosotros, la mayoría de las personas son dd. Y las cosas seguiran de esta manera por más que el tener hoyuelos sea dominante a no tenerlos. Por qué? Porque D es poco común. Y si no nos proporciona niguna ventaja, entonces no hay ningún motivo por el cual esto deba cambiar en la población. Una manera simple de visualizar esto es imaginando que las versiones del gen son canicas. Pongamos en una bolsa 998 canicas azules que representan d (no hoyuelos) y dos canicas marrones que representan D (hoyuelos), las mezclamos y luego escogemos dos canicas. Lo más probable que puede suceder es que vamos a sacar dos caninas azules. De vez en cuando sacaremos una canica marron pero casi siempre saldrán dos azules. Lo que significa que casi siempre los niños no tendrán hoyuelos. Después de haber sacados las canicas, las regresamos a la bolsa y comenzamos de nuevo. Mientras no haya un aumento en el número de canicas marrones, el resultado será el mismo una y otra vez. En mi caso, yo nunca estube completamente satisfecho con este ejemplo. Tiene bastante sentido y mucha gente lo encuentra útil, pero lo que yo necesito es un ejemplo que realmente trate con versiones de genes y no con canicas. Entonces supongamos que tenemos 11 personas que son dd y una persona que es Dd. La persona que es Dd tiene cuatro hijos con una persona que es dd y las otras parejas que son dd también tienen 4 hijos. Usando la genética de Mendel, de nuestras 5 parejas que son dd obtenemos a 20 personas que son dd y de nuestra pareja mixta tenemos a 2 Dd y 2 dd. Esto significa que 2 personas tendrán hoyuelos y 22 personas no. Esta es la misma proporción! Luego esta gente se une al azar y cada pareja tiene 4 hijos. Como no vamos a permitir el incesto, la gente Dd se juntará con una pareja que es dd. Si cada pareja tiene 4 hijos, entonces tendremos 44 dd y 4 Dd. Una vez más, es la misma proporción de 11:1. A pesar de que D es dominante, podemos observar como su cantidad no cambia en la población. Esta historia cambia un poquito si nuestra persona con hoyuelos es DD. Pero eventualmente obtendremos los mismo resultados. Esta vez imagina que tenemos a 11 personas que son dd y a una persona que es DD. Esto es 22 ds y 2 Ds en total o mejor dicho una proporción de 11:1. La persona DD tiene 4 hijos con una persona dd y las otras parejas que son dd también tienen 4 hijos. En la próxima generación, de nuestras parejas dd tendremos 20 personas dd mientras que de nuestra pareja mixta tendremos 1 persona DD, 2 personas Dd y 1 persona dd. Esto significa 3 personas con hoyuelos y 21 personas sin hoyuelos. Nuestra proporción ha bajado a 7:1 pero la proporción de d a D continúa siendo la misma, 44:4 o 11:1. Ahora estas personas se juntan al azar y cada pareja tiene 4 hijos. Como aún no vamos a permitir el incesto, la gente DD y la gente Dd encontrará como pareja a alguien dd. Si cada pareja tiene 4 hijos, entonces tendremos 37 personas dd, 6 Dd y 1 DD. 37 personas no tendrán hoyuelos y 7 personas si tendrán hoyuelos. La proporción es ahora de 5:1 pero la proporción de d a D continua siendo 11:1. En otras palabras, no hay ningún cambio en el porcentaje de Ds en la población. Eventualmente y asumiendo que no hay ventaja en tener o no tener hoyuelos, la proporción de personas con o sin hoyuelos se normalizará y se mantendrá constante. Todo esto porque la proporción de Ds a ds sigue siendo la misma. Dado todo esto, cómo es que la versión de un gen se puede volver la versión más común? Bueno, hay un par de maneras de como esto puede suceder. Una de ellas es que la nueva versión proporciona algún tipo de ventaja. Consideremos el color de piel, que es un caso muy interesante. Cuando nuestros ancestros perdieron el vello del cuerpo, probablemente tenían la piel pálida al igual que nuestros otros parientes peludos. La piel pálida y sin vellos es una desventaja en el Africa. Entonces cualquier persona con piel oscura estaría en ventaja. De donde vienen todas las personas de piel oscura? Bueno, puede ser que exista la variación natural en el gen cosa que algunas personas son más oscuras que otras. O puede haber aparecido una mutacion nueva que dio como resultado a la piel oscura. Cualquiera que sea el motivo, a la gente de piel oscura le irá mejor que a la gente de piel clara en el Africa. Con el pasar del tiempo, la versión de gen de piel oscura aumentará a expensas de la de piel clara. Ahora, esta gente de piel oscura se muda a la parte norte de Europa que es fría y oscura. A cualquier persona con piel clara le iría mejor ahí (talvez para obtener suficiente vitamina D). Acá la piel clara fue probablemente iniciada por una mutación en un solo gen. Hay dos versiones de este gen. Una es la versión que hace a los blancos-caucásicos pálidos, la otra es la versión que todos tenemos. Entonces, a esta gente de piel clara les irá mejor en este ambiente. Lo que significa que el gen de piel clara se volverá la versión más común en el norte de Europa. Otra manera por la cual la versión de un gen puede volverse más común es por pura casualidad. Imaginemos que unas cuantas personas fundan una colonia en algún lugar. Resulta que una o dos de estas personas tienen una versión dominante de un gen y que esta versión no es común. El porcentaje de gente que tiene este razgo es más alto en esta población que en la poblacion en general. Por algún motivo a esta poblacion le va muy bien mientras que al resto de la gente no. (Por ejemplo: una pandemia barre con el mundo pero esta colonia aislada está protegida). Ahora, cuando este grupo repuebla el planeta, el alelo es mucho más común. La primera parte de esto, la población aislada con una proporción diferente de rasgos, es llamada efecto fundador y ocurre muy a menudo. Entonces, dominante no significa común porque dominante no significa frecuente. La sangre de tipo O es predomimante en la mayoría del mundo a pesar de que es recesiva al tipo A o B. Lo mismo ocurre con los ojos claros en Escandinavia. La versión de un gen puede dominar a la versión recesiva pero también puede ser poco común, como ocurre en la Enfermedad de Huntington. Las versiones de los genes solo se vuelven comunes por la virtud de su ventaja selectiva o por suerte pero no por ser dominante. Traducido por Cecilia Sedano

Los hoyuelos son
dominantes pero raros en
la población porque la
versión del gen de
hoyuelos es rara.

El tener piel clara puede haber
sido una ventaja en el Norte
de Europa.