Överdominans är fenomenet med fördelen med en klass av heterozygoter i jämförelse med de klasser av homozygoter som är möjliga för en given gen och alleler .
Fenotypiskt , som regel, vid överdominans, har heterozygoter inga speciella yttre egenskaper. Fördelen är förknippad med biokemiska egenskaper.
Ett typiskt exempel på överdominans är den ökade allelfrekvensen av sicklecellanemi- genen i mänskliga populationer som lever under förhållanden med hög sannolikhet att insjukna i malaria . Den muterade allelen skyddar kroppen från malaria. Homozygoter för den normala allelen kan få malaria och dö, homozygoter för den muterade allelen är mycket sannolikt att dö av anemi. Heterozygoter för denna gen lider inte av sicklecellanemi och är resistenta mot malaria [1] .
Fördelen med heterozygoter har också visats för många gener och i många organismer. För Drosophila melanogaster har effekterna av överdominans i alkoholdehydrogenasgenen i laboratoriepopulationer visats [2] .
I vissa fall är allelen av genen associerad med överdominans recessivt dödlig och bibehålls i populationen på grund av fördelen med heterozygoter. Sådana fall inkluderar till exempel systemet av dödliga alleler av genen för dödliga jättelarver . Heterozygoter med en normal och mutant version av denna gen kännetecknas i vissa fall av ökad livskraft [3] .
Liksom alla fenomen som leder till en förändring i individers kondition i populationer, är överdominans associerad med genetisk belastning . Mer anpassade heterozygota organismer bör, när de korsas både sinsemellan och med representanter för andra genetiska klasser, producera mindre anpassade avkommor. Den genetiska belastningen i samband med upprätthållandet av genetisk mångfald i en population under överdominans kallas segregation [4] .
Ett extremfall av överdominans är homozygoters fullständiga icke-livsduglighet. Sådana situationer är typiska för laboratoriepopulationer av Drosophila melanogaster som bär balanserad sallad . Uppenbarligen, i det här fallet, när heterozygoter korsas med varandra, kommer hälften av avkomman att tillhöra icke-livsdugliga genotypklasser. Betrakta ett hypotetiskt fall där antalet gener för vilka överdominans förekommer är stort och överdominansen är så stark att homozygoter för någon av generna inte är livskraftiga. Då måste fruktsamheten hos individer i populationen vara mycket hög för att kompensera för nedgången i populationen på grund av elimineringen av individer av icke livsdugliga genotypklasser. För var och en av dessa överdominanta gener resulterar splittring i att hälften av avkomman inte är livskraftig. För 10 gener kommer endast 1/1024 av ättlingarna att vara livskraftiga.
En följd av modellen är att i naturliga populationer kan överdominans inte samtidigt ge stora fördelar för heterozygoter och sträcka sig till ett stort antal gener. Annars kommer betalningen för vissa individers ökade kondition att vara behovet av att upprätthålla fertiliteten på en ouppnåelig nivå.