炒冷飯系列﹕基因檢定和雙胞胎 | 雙胞胎基因

異卵雙胞胎,即是母親同時(或在較短時間內一先一後)排出了兩粒卵子,而在相近時間受精並成功著床發育成胎兒。

由於受精卵的基因組合不同, ...書海潛遇圖書館戰爭博君一粲格物致知史所有聞遊戲人間生活瑣事炒冷飯系列﹕基因檢定和雙胞胎YunFongFollowOct24,2020·10minread(原文於2012年貼出)前幾天有一篇新聞,稱有一對孿生兄弟,弟弟的女友喝酒後錯跟哥哥發生關係,然後生了個孩子,連基因檢測都分不到是哥哥還是弟弟的。

有網友問怎麼會測不到,似乎新聞中的解釋不夠清楚。

在下於是解釋了檢測的原理和可能的解決方法。

既然有網友這樣問,即是說這點遺傳學知識還不是公眾常識,似乎值得在這裡詳細一點解說一下。

A.簡單人類遺傳學首先我們要對遺傳學有一點基本認識。

基因即遺傳訊息,是細胞活動的指令(簡單點理解,例如「深色頭髮」或「淺色頭髮」、「黑色虹膜」或「啡色虹膜」之類),這些指令是靠DNA上的鹼基記錄的(這些化學/技術名詞不明白沒所謂,可以跳過,不想深究的話聽過就好)。

總之情況就像我們用紙寫下字,用光碟記錄影像一樣,DNA只是載體。

而人體細胞的DNA都是收錄在細胞核裡面,並分為長短不一的染色體(因為可染色,故名),就理解為一套「百科全書」分成若干冊好了。

人體每個細胞(生殖細胞除外,下文述)都有23對染色體(其中一對就是性染色體,即X和Y),這23對染色體在同一個人的每個細胞中都是相同的(除非基因發生了突變,就像紙本筆記被塗改過了)。

(維基﹕DNA分子長鏈繞起來成為染色體)細胞-->細胞核-->染色體-->DNA(基因1)(基因2)……DNA﹕————————————————————————————(但要留意,DNA並不全都是基因序列,有很多序列並不是基因編碼,見後文。

你就當一本雜誌般,很多頁面都不是內容而是垃圾廣告之類……)為何要強調「對」呢﹖因為這是核心概念。

較複雜的動物,一生中大部分時間都是所謂「雙倍體」(2n),即是說所有的染色體都有一對。

(由於我們要講解的是人類基因檢測,所以植物那類可能有多倍體的,或者細菌之類的簡單生物就不討論了。

)連帶的,染色體上所帶的基因也各有一對(技術上叫「對偶基因/等位基因/alleles」)。

這個情況,可想像為你不只有一副撲克牌,而是兩副。

於是同樣是「紅心K」,也有兩個版本,花紋可能一樣或不一樣。

為何要有兩套呢﹖|一則,兩套基因,分別是來自父親和母親的,所以我們才會同時有父母的部分特徵。

(一對基因如何決定表現哪一個﹖又是另一技術問題,在此不贅。

)二則,基因突變雖然不常發,亦不少見。

多一套備用令細胞可以靠另一邊沒問題的基因維持正常工作,不至於一出現突變就掛掉。

那麼,既然父母都一樣是「雙倍體」(2n),為何結合後我們不會變四倍體(4n)呢﹖在生殖過程中,細胞分裂的過程跟一般細胞分裂(稱有絲分裂)不同,是一套叫「減數分裂」的程序。

過程如何又是技術細節,反正大家不是去考試所以不用深究。

總之減數分裂的結果就是一個生殖母細胞,變成四個生殖細胞,而每個細胞都只有一套染色體(即單倍體n=23條)。

(精子跟卵子的情況有點不同,男人的減數分裂中四個子細胞都可成為精子,而女人則只會形成一粒卵子,其餘的子細胞則退化為極體polarbody。

這分別聽過就好,我們只是討論檢測,所以也是不需深究。

)「減數分裂」的重要性,不單是形成單倍體的精卵子,兩者結合後又出現雙倍體的後代,而是在於分裂途中會「洗牌」。

就像撲克牌,父或母的兩套染色體上的基因,在分裂途中會「洗牌」調換位置(通常是同一對染色體上的基因互換位置)。

因為每次減數分裂中發生「調換」的位置都不同,於是每粒精子卵子分到的基因組合都可能不同。

也讓你不會真的完全跟父或母一模一樣,而是有變化分別。

這樣令後代比較能適應多變化的環境。

(情況就像兩副撲克牌之間,不是亂洗而是隨意選若干張對換,所以正常情況下洗完後大家還是擁有相同的卡牌組合,只是花紋可能調亂了。

例如第一副牌的「梅花Q」和「紅磚2」被換成第二副的版本。

於是你拿到的兩副牌,花紋就會跟父親或母親原來那兩副都不同了。

)(留意﹕前面用「百科全書」比喻全套染色體,這裡「撲克牌」是比喻基因,別混淆了。<


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