遺傳變異的產生方式（Genetic Variation）

遺傳變異的產生方式（Genetic Variation）
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

控制遺傳性狀的基因本質為DNA，DNA分子通常相當穩定，可通過生殖作用傳遞其所控制的性狀。然而，遺傳物質並非一成不變，當生殖細胞中的DNA進行複製或減數分裂時，常會改變遺傳物質的組成，因而影響子代性狀的表現；當這些新性狀藉由繁殖過程繼續傳遞給更多子代時，將會影響演化的發生。

遺傳變異是演化的先決條件，主要的產生方式包括：基因突變、基因重組和染色體變異等。

基因突變是指生物細胞中組成基因的DNA核苷酸序列發生取代、刪除或插入等改變，進而影響基因產物－蛋白質的胺基酸序列。誘發基因突變的因素很多，可能是自然發生的，也可能因人為因素而誘發，例：照射紫外光、X光等較強的能量，接觸染劑、亞硝酸等誘發突變的化學物質，或是感染某些病毒等，都可能導致基因發生突變，因而影響性狀的表現。基因突變的結果可能導致細胞製造出異常的蛋白質，或因破壞基因而無法表現有功能的蛋白質。在自然界中，突變的發生機率甚低，且大多對個體有害，大部分突變使對偶基因從顯性轉變為隱性(不表現性狀)；隱性基因對於個體不一定有利，但可藉由異型合子的型式保留於族群中，當環境改變時，這些突變產生的新基因可能表現出有利新環境的性狀，有助於族群的繁衍。

染色體變異是指細胞中染色體的構造或數目發生改變，常發生在產生配子的減數分裂過程中；減數分裂進行時，同源染色體會發生聯會，此時染色體上的某些基因可能會發生互換，藉此改變配子的遺傳組成，再經由受精的過程，與具有不同基因組合的另一個配子結合，可重組產生與親代性狀不同的子代。

然而，若染色體互換異常時，可能會使染色體構造發生改變，常見的染色體構造變異包括：基因缺失、基因重複、基因倒位和基因易位等，有些變異會使配子無法形成，有些則會影響子代性狀的表現。染色體數目的改變也會影響個體性狀的表現，例如：唐氏症(多了一條第二十一對染色體)和透娜氏症(少了一條X染色體)，便是由染色體數目改變所造成的。

相較於基因突變或染色體變異，基因重組的發生機率便大得多，尤其是進行有性生殖的過程中，經由產生配子的減數分裂，或是結合不同配子的受精過程，均有機會發生基因重組，產生多樣化的子代。然而，無論是以何種方式產生的變異，若能藉由遺傳的過程傳遞給子代，均可能影響演化的發生。

參考資料：
1. 缺失: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c … letion.gif
2. 易位: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c … n-4-20.png