基因重組

遺傳學中 ， 基因重組  亦稱遺傳重組 ， 是指DNA片段斷裂並且轉移位置的過程 ， 會導致基因間或基因內新的連鎖關係形成 。 對於真核生物 ， 減數分裂過程中的基因重組能夠形成一套新的遺傳信息 ， 並從親本遺傳給子代 。 多數基因重組是自然發生的 ， 可以分爲兩種類型 ： ( 1 ) 染色體間重組 ， 通過位點在不同染色體上的等位基因的自由組合發生 （ 減數分裂I中同源染色體的非姐妹染色單體上的基因自由組合 ） ； ( 2 ) 染色體內重組 ， 通過交換髮生 。 在真核生物減數分裂過程中 ， 遺傳重組時同源染色體會配對 。 隨後可能會發生染色體間的遺傳信息傳遞 。 信息傳遞可以不需要物理交換 （ 遺傳物質的一部分從一條染色體複製到另一條染色體 ， 而來源的染色體並未改變 ， 見圖中SDSA路徑 ） ， 也可以通過DNA鏈斷裂並重新連接 ， 形成新的DNA分子 （ 見圖中DHJ路徑 ） 。 重組也可能在真核生物有絲分裂時發生 ， 它通常涉及染色體複製後形成的兩個姐妹染色體 。 在這種情況下 ， 由於姐妹染色體通常是相同的 ， 所以不會產生新的等位基因組合 。 在減數分裂和有絲分裂中 ， DNA的相似分子 （ 同源序列 ） 之間發生重組 。 減數分裂過程中 ， 非姐妹同源染色體相互配對 ， 使非姐妹同源染色體之間發生典型的重組 。 在減數分裂和有絲分裂細胞中 ， 同源染色體之間的重組是DNA修復中常見的機制 。 無性生殖的細菌和古菌也會發生基因重組和重組DNA修復 。 對原核生物 （ 例如細菌 ） 來說 ， 個體之間可以通過交接 ， 或是經由病毒 （ 例如噬菌體 ） 的傳送 ， 來交換彼此的基因 ， 並且利用基因重組 ， 將這些基因組合到本身原有的遺傳物質中 。 對於較複雜的生物來說 ， 重組通常是因爲同源染色體配對時發生互換 ， 使得同源染色體上的基因在遺傳到子代時 ， 經常有不完全的連鎖 。 由於重組現象的存在 ， 科學家可以利用重組率來定出基因之間的相對位置 ， 描繪出基因圖譜 。 使同源序列相同的基因轉換過程也屬於基因重組 。 重組可以在實驗室 （ 體外 ） 環境中人工誘導發生 ， 產生重組DNA ， 用於疫苗開發等目的 。