基因交流

基因交流 (Gene Flow)
國立臺灣師範大學生命科學系生態演化組碩士生 江岱珈

在染色體上的某些基因具有不同的形式，稱為等位基因或對偶基因 (allele)。由於不同形式的等位基因是同一個基因的變體形式，它們位於染色體上相同的位置 (locus)。某個基因在一個族群中的所有等位基因的集合，稱為基因庫 (gene pool)。不同族群具有不同的等位基因組成（指種類與比例），因此具有不同的基因庫。

基因交流是指在不同族群間的等位基因有交流的現象，而使基因庫發生變化的現象。例如，某個基因在甲族群中的所有等位基因有 A1、A2、A3 三種，比例是 $$1:1:1$$；同一個基因在乙族群中的所有等位基因僅有 A1、A2 兩種，比例是 $$2:1$$。

若甲族群中個體 I 的基因型 (genotype) 是 A2A3，當他從甲族群遷移到乙族群生活，又跟乙族群的個體 II 有了子代 III，會將等位基因 A3 帶入乙族群，讓乙族群內的基因庫裡也有了甲族群所特有的等位基因 A3，而且由於也帶入 A2，所以也會改變族群中各等位基因的比例。

基因交流也可經由花粉、種子乘風飄移、隨著洋流漂流，或是被沾黏在動物的身上而移動加入了其他族群。除了隔離的族群，族群的基因庫內通常都有部分的等位基因是來自其他族群。

圖一 兩族群的雙向基因交流。造成甲乙兩族群內都有原屬於另一族群特有的等位基因在自己族群的基因庫內。（本文作者江岱珈製）

基因交流的的現象有時是雙向交流，有時僅是單向滲入。若甲族群的個體移動到乙族群，跟乙族群的個體產生子代；乙族群的個體也移動到甲族群，跟甲族群的個體產生子代，則是兩族群的雙向基因交流（圖一）。

而個體隨洋流漂移，例如臺灣東部的洋流（黑潮）流向一年四季都是從南到北，洋流使海漂植物只能從南部往北部遷移，因此，若排除動物攜帶移動的可能性，北部族群接收南部來的等位基因但是無法傳送等位基因給南部族群，這就是單向的基因交流（圖二）。

圖二 兩族群的單向基因交流。因洋流方向使基因交流的方向只能從南往北，所以北部族群的基因庫內有來自南部族群的等位基因，而南部族群的基因庫並沒有來自北部族群的等位基因。（本文作者江岱珈製）

基因交流對族群的影響到底是好是壞呢？基因交流可能帶來新的等位基因，可使族群內的遺傳多樣性 (genetic diversity) 提高，進一步使族群內個體間的遺傳差異也提高，在環境條件劇烈改變時，較有機會有某些個體能夠存續；另一方面，在環境條件穩定時，基因交流帶來的等位基因持續稀釋基因庫，會使族群較慢適應當地的環境條件。

在自然環境下基因交流是很常見的事件，持續的影響當地族群的演化與種化，它是遺傳與演化學研究的重要現象。

參考文獻

1. Futuyma, D. J. (2013). Evolution, 3th Edition. SINAUER.
2. 胎苗漂啊漂 基因流啊流 | 台灣環境資訊協會－環境資訊中心。http://e-info.org.tw/node/29280