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仮面ライダークウガ 制作
オートバイスタントにトライアル元全日本チャンピオン・成田匠が参加。旧作では室町レーシングやスリーチェイスなどのカースタントチームが参加していたが、「本物のオートバイ競技のアクションを取り入れたらどうか」とのスタッフの意向で成田に打診された。トライアルのアクションを取り入れる動きは『仮面ライダーストロンガー』の時代にも試みられたが、事故で断念されており、25年ぶりの試みとなった。
車種の選定も成田によって行われ、初のスペイン車によるライダーマシンが完成した。成田の初登場となる第4話では様々な段差や障害物を越えて縦横無尽に駆け回る姿が描かれ、従来のアクションとは違うことが強調された。その後もウィリーによる「前輪パンチ」やジャックナイフによる「後輪キック」など、トライアル技の応用によるダイナミックなアクションが展開された。また、第31 - 33話で、成田匠の弟の成田亮がバイクを操る怪人ゴ・バダー・バを演じた。バダーのマシンであるバギブソンは、トライチェイサーと同じパンペーラを使用した。2人のプロ選手による湘南海岸での戦いは多くのトライアル技術が披露され、従来描かれていた土煙を上げて交錯するうちに敵が倒れていくオートバイ戦とはまったく違った画面が完成した。
仮面ライダークウガ 制作
本作品もヒーローと怪人の戦いを描いているが、同時に「怪人出現という事件の起きた時代を捉えたドキュメンタリー」の様相も帯びている。怪人への恐怖が社会に蔓延する中で「こんな時代に子供を産んでいいのか」という不安を抱く保育士、仕事に追われて息子の授業参観に行けず涙する研究者、TV批判を口にする教師など、ヒーロードラマという枠の内では解決しきれない問題を視聴者に投げかけている。30分番組の中で実社会を描くことには限界があるため、こうした個人の描写に社会の反応を集約させている。
刑事ドラマとしての側面が強いが、これは『機動警察パトレイバー』から平成ガメラ、平成ウルトラマンシリーズ、さらに『踊る大捜査線』を経て発展してきた官僚機構としての警察を描く手法を取り入れたものである。
仮面ライダークウガ 制作
特撮作品にありがちな、超技術を保有しているのにやられ役を演じる防衛組織とは異なり、本作品での警察は連携する医師や研究者なども含めて超能力を持たない普通の人間であり、勇気と責任感で超常現象に立ち向かう。警察組織の描写のリアリティを追求するため、脚本の荒川稔久は「もし本当に怪人が出たら、どの部署が対応するのか」と埼玉県警察に問い合わせた。回答によれば「殺人課は人間の起こした犯罪事件を取り締まるものなので違う。出動するのはおそらく警備部の野生動物を管轄するところだろう」とのことであり、一条薫は長野県警警備部所属と設定された。ほかにも通信の場面で当初使われていた「本部より」を「本部から」に改めたり、パトカーの出入りに使う扉の方向を決めるなど、細かな事象でも現実の警察を意識している。ただし、すべてを現実に合わせているわけではない。たとえば「本部長」という呼称は実在しないが、対策本部の統率者と理解しやすいため劇中で使われている。
自衛隊の出動にまで至ると、パニック物という別ジャンルの作品になってしまうため、劇中での事件対処はあくまで警察の域に留まっている。
仮面ライダークウガ 制作
後の平成仮面ライダーシリーズ（以下、平成ライダー）に比べると、勧善懲悪的と言われる。劇中の悪はグロンギだけで、人間は善として描かれている。悪と言ってもグロンギは、ショッカーのようなピラミッド型の敵組織ではない。これは当時まだ1995年までにオウム真理教が引き起こした一連の事件の記憶が鮮明であり、それを連想させかねないようなモチーフを使えなかったことが一因である。また、元々は怪獣好きとして知られる髙寺が怪獣映画の人間サイズ版を志向したのだろうと、切通理作は推測している。普段の外見は人間と変わらない存在でありながら、まったく理解できない理由で殺人を繰り返すグロンギは「怪物ではなく人間、もしかしたら隣人こそが恐ろしい」という現実の社会の恐怖を、子供向けに翻訳したものであると虚淵玄は解釈している。
仮面ライダークウガ 制作
放送当時に凶悪化していた未成年者の犯罪への対策が叫ばれ、加害少年を保護する少年法の改正案が国会に提出されたその時期に、第34・35話が制作された。ゴ・ジャラジ・ダ（人間体も少年）は快楽的に高校生を次々と惨殺、ジャラジに狙われて怯える生田和也少年に、雄介と一条はジャラジから守ることを誓う。そして、怒りに震えるクウガはジャラジに凄まじい暴力を振るってとどめを刺した。白倉伸一郎は「殺人者は未成年者であっても厳罰に処する」というメッセージを読み取っている。殺害事件と対比する形で、わかば保育園での社広之と寺島周斗の喧嘩が描かれている。広之から傲慢な態度を非難された周斗は素直にそれを認め、2人は和解した。雄介は「人間だからわかり合える」と信じていた。これを観た國分功一郎は、「懲悪の側に強く同一化した大人の作為というものを感じざるを得ませんでした」と語り、白倉に賛同している。
それに対し切通は、グロンギを同じ人間の中の異分子と捉える見方に異論を唱えている。切通は『クトゥルフ神話』が世代を超えて書き継がれるように、闇の恐怖や未知の怪物への畏敬を失うまいとする流れがあり、その怪人版がグロンギだったと解釈している。しかし、後の平成ライダーでは人間同士の争いにテーマが変遷したため、未知なる存在と人間の戦いを描いた本作品の感覚がわかりづらくなったのだろうとも述べている。
仮面ライダークウガ 制作
ヒーローが担う正義について、管理秩序社会を志向していると白倉は指摘する。第25・26話ではゴ・ブウロ・グ出現と同時に、雄介の小学校時代の恩師・神崎昭二の現在の教え子である霧島拓が、栃木から1人で東京にやってきた。拓は未来に悩んだ末、昔よく遊んだ思い出の場所を訪れる。神崎から連絡を受けて拓を捜索した雄介は、拓に「もっと悩め」と激励する。白倉はこれを、「子供が規定された生活圏から逸脱するのは、ヒーローに出動が要請されるほどの大事なのだ」という感覚の発露としている。また、宇野常寛は「正義が虚構となった時代だからこそ、あえて正義を語るのだ」という物語回帰性を指摘、暴力の持つ欺瞞を「あえて」引き受け、さらに少年少女を教導する役も負う、市民道徳の体現者として主人公を見ている。この件についても切通は別解釈を提示しており、教師から相談された主人公が、ヒーローではなく1人の人間として少年に接し、問題を解決しようとする姿を描いたのだと捉えている。
海老原豊は、後半になって敵が強力になっていくほど、逆に戦闘描写が減少する傾向に注目し、暴力制止のために暴力を振るうという正義の矛盾に解を示さないまま、その矛盾を引き受けた主人公を画面からフェイドアウトさせることで、むしろ正義の困難性というメタメッセージを発信しているとする。
いずれにせよ、子供たちに正しい大人の生き方を示そうとする髙寺と、価値観の一元化こそが諸悪の根源とする白倉では、正義の考え方がまったく相容れないのは明白である。しかし、この2大プロデューサーの相克が、のちに続く平成ライダーを進化させていく原動力となったと、井上伸一郎は述べている。
仮面ライダー玩具の定番である変身ベルトは「ソニックウェーブDX変身ベルト」の商品名で発売された。バンダイの森安信一は本作の商品展開については、前年度の『燃えろ!!ロボコン』の成績が伸び悩んだことと、久々の仮面ライダーということで、今までになかったやり方をしようという意図があったと述べている。ひとつの商品で長く遊んでもらうためと、劇中のアークルが唯一無二の存在だったことから『仮面ライダーBLACK RX』のようにフォーム毎でベルトを変えるのは止め、多色発光によってフォームチェンジを表現している。しかし当時まだ多色LEDが普及していなかったため、赤色以外はムギ球で光らせている。ステレオ音声が一般的になったテレビ事情に合わせて、ベルトにも左右バックルに大型スピーカーを搭載し、左右で異なる音声が鳴ることで立体的な音響空間を創出している。開発陣はアクション監督の金田治、スーツアクターの富永研司とともにスイッチの操作方法がわざとらしくならないような変身ポーズを考案し、以後のシリーズでポーズと玩具ギミックが連動する流れを作る。
ドラゴンロッドなどの武器玩具もそれなりに売れたが、キックが決め技の仮面ライダーらしさを意識して合体武器路線を避け、『RX』の経験を生かして変身ベルトに被せる新たな効果音と発光を仕込んだ強化パーツ「ライジングパワーセット」を発売。以後の年末商戦における仕掛けの基本となった。
パーツを換装することでフォームチェンジを再現できるフィギュア「装着変身」シリーズも好評だったが、劇中での出番が多くないグロンギ怪人のソフビ人形まで売れたことはバンダイの想定外であり、商品化においては露出時間の長さではなくキャラクター性の強さが重要だという認識を促した。
最終回のバンダイ玩具CMでは、ファンに向けて「五代雄介と一条刑事をいつまでも忘れないでね」という特別メッセージが表示された。
仮面ライダークウガ 放送日程
全編通してサブタイトルは漢字2文字で統一、放送回数は「EPISODE」と表記。アバンタイトル前と各話終了時にはリント文字が表示され、終了時の背景には一部を除き、その回で活躍したフォームの色が使われるといった演出がなされている。
仮面ライダークウガ 番外編
『仮面ライダークウガ 超ひみつビデオ 仮面ライダークウガVS剛力怪人ゴ・ジイノ・ダ』
『てれびくん』の応募者全員サービスで配布されたVHSソフト。五代雄介がスクラップブックを見ながら戦いを思い出す初期エピソードの総集編と、新撮映像によるゴ・ジイノ・ダとの戦いで構成される。後に発売されたDVD第12巻（最終巻）にも、映像特典として収録された。ジイノは「超ひみつビデオ」としては初となるオリジナル怪人である。ライジングマイティの登場を宣伝文句にしていたが、実際はラストにイメージカットとして現れるのみに留まっている。
キャスト
五代雄介 - オダギリジョー
ゴ・ジイノ・ダ - 稲田徹
ナレーター - 立木文彦
アクション - 富永研司、伊藤慎
カースタント - 高橋輝男
スタッフ
構成 - 竹中清
監督 - 鈴村展弘
アクション監督 - 金田治、山田一善
撮影 - 尾方賢一、いのくままさお
照明 - 斗沢秀
録音 - 後平淳一
編集 - 長田直樹
音楽 - 三宅一徳
助監督 - 田澤裕一
プロデュース - 髙寺成紀
制作協力 - 東映
ビデオ制作 - 東映ビデオ
仮面ライダークウガ 番外編
『仮面ライダークウガ 新春スペシャル』
2001年1月2日（火曜日）放送。午前8時から10時までの120分番組。全国ネットではなく、一部の系列局では未放送。前半は新撮の導入部から始まり、EPISODE17とEPISODE31の再放送、新撮のエンディングを経て後半への繋ぎとなる新撮カット。後半はスペシャル用に新たに制作された総集編「EPISODE46.5 初夢」という構成となっている。DVDにも同様の構成で収録されている。また「初夢」はグロンギ怪人の人間体を演じた俳優・女優が、「ポレポレ」の客として登場する番外編ともなっている。
脚本・構成：竹中清
監督：小藤浩一
EPISODE50 乙彼
仮面ライダークウガ 番外編
2001年1月20日に、本作品の打ち上げパーティにて上映された約10分の短編。スタッフやキャストの有志によって制作されたもので、テレビシリーズを担当した監督たちの演出上の特徴を次々と再現したり、「ズ・ザイン・ダの人間体にライジングマイティキックを放つ桜子」というシーン（格闘技ファンである村田和美が野上彰との共演を望んでいたことから実現した楽屋オチ）が飛び出すなど、メタフィクションな要素が盛り込まれた番外編である。出演者は全員友情出演で、すべての役名に「友情」の文字が加えられ、さらにスタッフまで友情参加扱いになっている。監督の鈴村によるハンディデジタルカメラによって撮影が行われ、「デジカメ撮影」のテロップ（テレビシリーズ放送時に挿入されていた「ハイビジョン撮影」のテロップのパロディ）が挿入されている。
2001年5月12日、特別篇の発売記念イベントにて再上映された。その際に配布されたパンフレットには「『EPISODE50 乙彼』完全攻略ガイド」が掲載されていた。その後、特別篇のDVDに映像特典として収録された。
友情脚本：荒川稔久
友情監督：鈴村展弘
特別篇
第1・2話に未放映シーンを追加したディレクターズカット版。ただの再編集版ではなく、ポスプロをHDTVで行いCGなどを作り直したものである。
仮面ライダークウガ 番外編
第1話では夏井貴浩が演じていたダグバの声を浦井健治が担当し、グムンの声も坂口哲夫から坂口候一に変更されている他、テレビシリーズでは第3話から登場していたバルバも登場。ソフト販売のみでレンタルはされておらず、封入されていた応募券を送ると、応募者特典（期間限定）として発売記念イベントで配布されたパンフレットの修正版が入手可能だった。
超古代語対訳版
グロンギ語とリント語の2種類の「超古代語」の対訳字幕（意訳）が表示されるバージョン。2002年5月30日から東映チャンネルで放送が開始され、2004年、2009年、2011年にも放送された。同局では『特別篇』と『新春スペシャル』も超古代語対訳版で放送されている。
これまでソフトには収録されていなかったが、2016年発売のBlu-ray BOXに収録された。
超解像版
仮面ライダー45周年の年となる2016年2月から7月まで東映チャンネルで放送。放送時間は毎週火曜日の18時-19時ほか。また、Blu-ray BOXの発売と本放送に先行し、2015年12月に第1-8話が特別放送された。
超古代語対訳版に新たにデジタル処理を施したHDリマスター版で、画面比率も16:9での放送となる。
仮面ライダークウガ 評価
放送開始当初は視聴率が前作『燃えろ!!ロボコン』から低下しており、「やはり仮面ライダーは過去のものか」と思われていたが、2クールから脚本に参加した井上敏樹は、視聴率は悪くなくファンも付いていたと述べている。
支持者の年齢層は、前半は30代の男女が圧倒的に多く、次第に高校生前後の少年が増えていった。本作品は元々大人の視点を意識して作られているが、これは「父と子の2世代が一緒に視聴する」という意味である。しかし、実際にはオダギリをはじめとするイケメン俳優目当ての母親層や、雄介と一条の関係に着目する腐女子ファンまで流入した（オダギリ効果）。
インターネットが普及中だった時代に開設された公式ホームページに対する反響は大きく、最終回放映日のヒット数は27万に達した。
2002年に第33回星雲賞映画演劇・メディア部門を受賞した。特撮作品が同賞を受賞するのは『ウルトラマンティガ』に次いで2作目であり、仮面ライダーシリーズでは初の快挙となった。
仮面ライダークウガ 評価
編集者で映画プロデューサーの井上伸一郎は、「（放送前は）正直あまり期待していなかった」と前置きした上で、第1話で改造人間でない設定や、前評判での赤いクウガでなく弱体化した白いクウガで戦う斬新さに興味を感じたと語り、面倒くさい段取りを踏みたがる高寺成紀の魅力が発揮されているとして、「プロセスがまどろっこしいんだけど、ドラマが動き出す時の快楽が沢山あって、凄く面白い」と評価し、何より敵対勢力のグロンギを悪の組織ではなく、別の価値観や言語を持った恐怖の具現化として描いたことがエポックメーキングだったとして、仮面ライダーが今日でもシリーズ化している基礎になったと指摘している。
平成仮面ライダーシリーズにおいて、劇場版が連年制作されるようになったのは『仮面ライダーアギト』以降のこととなるが、それ以前となる本作品でもテレビシリーズ放映当時から署名サイトが開設されるなど、映画化に向けた活発な署名・要望活動が行われていた。これに対し、番組終了後に発売された『超全集』最終巻にオダギリ・髙寺から映画化の約束のコメントが掲載されるなど、当初はスタッフ・キャストも映画化に前向きな姿勢を見せていた。
仮面ライダークウガ 評価
2001年、髙寺は大泉の東映撮影所に足を運び、坂上所長の元で『クウガ』の映画化に向けて準備をしていた。しかし成果は上がらないままで、企画が通らず出資者が集まらないらしいという噂が流れた。髙寺は、白倉伸一郎が主導する劇場版『アギト』の制作体制を懸念しており、「予算・スケジュール共に『クウガ』はしっかりした体制で作りたい」と高い要望を抱いていたが、結果を見れば慎重さよりもチャンスを逃さないことを選んだ白倉のほうが商業的成功を遂げた。資金集めは行き詰まり、2002年に髙寺が角川書店事業部長・井上伸一郎を訪ねたときも、出資依頼を切り出せずに帰ったという。そして2006年6月1日付で、髙寺により映画化に至らなかったことへの謝罪メッセージが公式サイトに掲載された。
劇場版『クウガ』こそ実現しなかったが、「仮面ライダークウガ」というキャラクター自体は2009年公開の『劇場版 仮面ライダーディケイド オールライダー対大ショッカー』において、初めて映画作品へ登場している。
仮面ライダークウガ 他媒体展開
2000年12月8日から2001年11月21日にかけてビデオ（VHS、セル・レンタル共通）とDVDが東映ビデオより発売された。全12巻で各巻4話（Vol. 8のみ5話）収録。
レンタルは2000年10月13日より開始され、セル用とレンタル用でジャケットのデザインが異なっている。
DVDはレンタル開始時が後年の作品より早かったため、特典は各巻ごとではなくインタビューはセル版のみで、その他の怪人紹介や予告編などは新春スペシャルや最終巻などに収録された。
『仮面ライダーアギト』
未確認生命体という用語が登場。詳しくは仮面ライダーアギト#前作『仮面ライダークウガ』との関係の節を参照。
『仮面ライダーディケイド』
小野寺ユウスケが変身する仮面ライダークウガと、オオカミ種怪人ン・ガミオ・ゼダに率いられたグロンギが登場。
『仮面ライダーフォーゼ』
仮面ライダークウガとグロンギが登場。
『仮面ライダーウィザード』
第52・53話に仮面ライダークウガが登場。「アマダム」という用語も登場。
『仮面ライダージオウ』
仮面ライダークウガが2068年の世界に歴代平成仮面ライダーの銅像のひとつとして登場。
EP41に仮面ライダークウガが登場。LAST（最終回）にン・ダグバ・ゼバが登場。
『仮面ライダーG』
仮面ライダークウガ 他媒体展開
『SmaSTATION!!Presents SMAPがんばりますっ!!』内で放送された作品。仮面ライダークウガが登場。
いずれの作品にも仮面ライダークウガが登場。前述の事情から、本作品単独での映画作品は存在しない。
『劇場版 仮面ライダーディケイド オールライダー対大ショッカー』（2009年8月8日公開）
『仮面ライダーディケイド』の単独作品。
『仮面ライダー×仮面ライダー W&ディケイド MOVIE大戦2010』（2009年12月12日公開）
『仮面ライダーW』と『仮面ライダーディケイド』のクロスオーバー作品。
『オーズ・電王・オールライダー レッツゴー仮面ライダー』（2011年4月1日公開）
『仮面ライダーオーズ/OOO』と『仮面ライダー電王』のクロスオーバー作品。仮面ライダークウガに加えてグロンギも登場。
スーパーヒーロー大戦シリーズ
仮面ライダークウガ 他媒体展開
いずれも仮面ライダーシリーズとスーパー戦隊シリーズのクロスオーバー作品。
『仮面ライダー×スーパー戦隊 スーパーヒーロー大戦』（2012年4月21日公開）
『仮面ライダー×スーパー戦隊×宇宙刑事 スーパーヒーロー大戦Z』（2013年4月27日公開）
先の2シリーズとメタルヒーローシリーズのクロスオーバー作品。仮面ライダークウガに加えてグロンギも登場。
『平成ライダー対昭和ライダー 仮面ライダー大戦 feat.スーパー戦隊』（2014年3月29日公開）
『スーパーヒーロー大戦GP 仮面ライダー3号』（2015年3月21日公開）
『仮面ライダー×仮面ライダー 鎧武&ウィザード 天下分け目の戦国MOVIE大合戦』（2013年12月14日公開）
『仮面ライダー鎧武/ガイム』と『仮面ライダーウィザード』のクロスオーバー作品。武神クウガが登場。
『劇場版 仮面ライダービルド Be The One』（2018年8月4日公開）
『仮面ライダービルド』の単独作品。
『平成仮面ライダー20作記念 仮面ライダー平成ジェネレーションズ FOREVER』（2018年12月22日公開）
『仮面ライダージオウ』と『仮面ライダービルド』をメインとしたクロスオーバー作品。仮面ライダークウガに加えて九郎ヶ岳の遺跡が登場。
『劇場版 仮面ライダージオウ Over Quartzer』（2019年7月26日公開）
仮面ライダークウガ 他媒体展開
『仮面ライダージオウ』の単独作品。
『仮面ライダー 令和 ザ・ファースト・ジェネレーション』（2019年12月21日公開）
『仮面ライダージオウ』と『仮面ライダーゼロワン』をメインとしたクロスオーバー作品。
『仮面ライダーガッチャード ザ・フューチャー・デイブレイク』
『仮面ライダーガッチャード』の単独作品。
『仮面ライダークウガ』
バンダイより2000年12月21日にPlayStation用の格闘アクションゲームとして発売された。開発はKAZe。
システム的には同じくPlayStation用格闘ゲームである『仮面ライダー』『仮面ライダーV3』に準じているが、操作方法は簡略化されている。
クウガは基本4フォーム（敵に致命打を与えた際のみにライジングに変化できるがフォームチェンジ機能はない）とグローイングとアルティメットの各フォームが、それぞれ別キャラクター扱いで登場。アルティメットフォームには戦闘中のかけ声が一切なく、能力もマイティフォームと差がない。グロンギはギノガ・ギャリド・ガドラを除く、テレビシリーズに登場したズ・メ怪人全員が登場しているが、それ以外の集団の怪人は一切登場しない。
前述の2作同様、ゲーム内でライダーカードを集めることができ、全81種類が収録されている。全て集めるとさらに9枚のカードとアルティメットフォームが使用可能になる。
仮面ライダークウガ 他媒体展開
2015年7月1日から2016年1月15日まで、YouTubeの「東映特撮 YouTube Official」にて全49話が配信された。第1話は漫画版「仮面ライダークウガ 第1巻」の発売を記念しての先行配信も兼ねており、第2話は7月24日から翌週の7月31日まで、第3話以降は毎週金曜日に2話ずつの配信となった。また、それとは別に「コンプリートセレクションモディフィケーション 変身ベルト アークル」の予約開始を記念してクウガの各フォームが登場するエピソードをピックアップしたものが期間限定配信されたほか、『仮面ライダージオウ』放送開始を記念して第1話と第2話が配信されている。
『てれコロコミック』 2001年夏休み増刊号掲載（上山道郎）
放送終了後の作品。サブタイトルはエクストラエピソード「信頼」。時期はEPISODE22とEPISODE23の間。
テレビシリーズには未登場であった未確認生命体第34号「メ・ガベリ・グ」との戦いが描かれた。
ガベリのおおまかなデザインや設定、ゲゲルの内容を含むストーリーの原案は東映から公式に提供された。
『MASKED RIDER LIVE&SHOW 〜十年祭〜』
仮面ライダークウガが登場。
『小説 仮面ライダークウガ』
仮面ライダークウガ 他媒体展開
講談社キャラクター文庫の平成ライダーシリーズの一つ。当初は2012年11月30日の発売を予定していた。一条を主役に据えたテレビシリーズの正当な続編で、テレビシリーズの13年後の現代を舞台とし、一条が刑事となった実加とともに、新たに登場した未確認生命体の謎を追う。
荒川は、同作品の執筆後『非公認戦隊アキバレンジャー シーズン痛』に参加する予定であったが、同作品の執筆が長引いたため『アキバレンジャー』の脚本と並行作業となり、同作品の脱稿は『アキバレンジャー』最終話の執筆とほぼ同時であったという。
同作品について荒川は、放送当時の空気感を踏襲して現代の物語を描こうとしたため、当時は髙寺らと4人で行っていた作業を1人でやらなければならなかったため、当時の4倍苦労したと述べている。
『小説 仮面ライダーディケイド 門矢士の世界 〜レンズの中の箱庭〜』
『仮面ライダーディケイド』の小説作品。雄介（クウガ）をはじめとする本作品のキャラクターが登場。
『S.I.C. HERO SAGA』
ジオラマ小説。いずれも古代の時代によるクウガとグロンギの戦いの記録となっている。前述は月刊ホビージャパンで連載、後述は『S.I.C. HERO SAGA vol.2』の書下ろしとなっている。
「MASKED RIDER KUUGA EDITION -オデッセイ-」
「MASKED RIDER KUUGA EDITION -DARK SIDE-」
「MASKED RIDER DECADE EDITION -ストロンガーの世界-」 - 小野寺ユウスケ/クウガ（『ディケイド』でのクウガ）が登場。
「MASKED RIDER DECADE EDITION -オーズの世界-」 - 同様に小野寺ユウスケ/クウガ（『ディケイド』でのクウガ）が登場。また、五代雄介も名称のみ登場。
遺伝学
遺伝学（いでんがく、 英: genetics）は、生物の遺伝子、遺伝的変異、遺伝について研究する学問である。遺伝は生物の進化に不可欠であるため、遺伝学は生物学において重要な分野である。19世紀にモラヴィア地方の都市ブルノで活動していたアウグスチノ会修道士、グレゴール・メンデルは、遺伝学を科学的に研究した最初の人物である。メンデルは「形質遺伝」すなわち、形質（生物の性質や特徴）が親から子孫へと時を超えて受け継がれる様式を研究した。そして、生物（エンドウ）が独立した「遺伝単位」によって形質を継承することを観察した。この用語は今日でも使用されているが、遺伝子と呼ばれるものの定義としてはやや曖昧である。
形質遺伝や、遺伝子の分子遺伝のメカニズムは、21世紀の遺伝学の主要な原理であり続けているが、現代遺伝学は遺伝子の機能と挙動の研究へと拡大している。遺伝子の構造と機能・変異・分布は、細胞・生物（たとえば顕性）・個体群という文脈の中で研究されている。遺伝学は、分子遺伝学、エピジェネティクス、集団遺伝学など、多くの研究領域へと発展した。この幅広い分野の研究対象となっている生物は、生命のドメイン（古細菌、細菌、真核生物）にまたがる。
遺伝学
遺伝的プロセス（過程）は、生物の環境や経験と結びついて、発達や行動に影響を与える。これは、しばしば「生まれか育ちか」と呼ばれる。生細胞や生物の内外の環境が、遺伝子の転写を増減させる可能性がある。その典型例が、遺伝的に同一のトウモロコシの種子を2つ用意し、1つを温帯気候の場所に、もう1つを乾燥気候（十分な天然水や降雨がない）に植えることである。2本のトウモロコシの茎の平均の高さは、遺伝的に同等になるよう定まっているかもしれないが、乾燥気候のトウモロコシは、環境中の水や栄養分の不足のため、 温帯気候に植えた茎の半分ほどにしか成長しない。
遺伝学 語源
遺伝学の英語、"genetics" は、古代ギリシア語の γενετικός (genetikos)「属格 または 生成」に由来し、さらにこれは起源 (origin）を意味する γένεσις (genesis) に由来する。
遺伝学 歴史
生物が、親から形質（生物の性質や特徴）を受け継ぐという観察結果は、有史以前から、選抜育種による植物や動物の改良に利用されてきた。この過程を理解しようとする現代遺伝学は、19世紀半ば、アウグスチノ会の修道士、グレゴール・メンデルによる研究に端を発する。
遺伝学 歴史
メンデル以前に、遺伝の文脈で「遺伝（genetic）」という用語を初めて使用した人物は、メンデルより前にケーゼグに住んでいたハンガリーの貴族 イムレ・フェステティチであり、最初の遺伝学者としても知られている。彼は著書 The genetic laws of nature（『自然の遺伝法則』、Die genetischen Gesetze der Natur、1819年）の中で、生物の遺伝に関するいくつかの法則を記述した。彼の第二法則は、メンデルが発表した法則と同じである。第三法則で、変異の基本原則を提唱した（彼はユーゴー・ド・フリースの先駆者ともいえる）。Festetics は、動物、植物、人間の世代で観察される変化は、科学的な法則の結果であると主張した。彼は、生物はそれらの特徴を「獲得」するのではなく「継承」すると経験的に論じた。彼は、祖先の特徴が後に再び現れる可能性があり、生物が異なる特徴を持つ子孫を生み出す可能性を仮定することで、潜性形質や先天的変異を認識した。これらの観察は、メンデルの粒子遺伝説（particulate inheritance）の重要な前触れとなり、遺伝を神話的な存在から科学的な学問へと移行させ、20世紀の遺伝学に基本的な理論的基盤を導いた。
遺伝学 歴史
メンデルの研究に先立つ、別の遺伝理論もあった。19世紀に広く支持されていた融合遺伝説（blending inheritance）は、チャールズ・ダーウィンの著書『種の起源』（1859年）でも示唆されていた理論である。メンデルの研究は、交配後に形質が明らかに融合しない例を示し、形質は連続的な混ざり合いではなく、異なる遺伝子の組み合わせによって生み出されることを示した。現在は、子孫における形質の融合は、量的効果を持つ複数の遺伝子の作用によって説明されている。当時、一定の支持を集めていたもう一つの理論に、獲得形質の遺伝説がある。これは、子孫が両親によって強化された形質を遺伝するという考え方である。この理論（ジャン＝バティスト・ラマルクに関連）は、現在では誤りであることが分かっていて、個体の経験は子孫に受け継がれる遺伝子に影響を及ぼすことはない。その他の理論としては、ダーウィンのパンゲネシス説（獲得的と遺伝的の両側面を持つ）や、フランシス・ゴルトンによるパンゲネシス説の再定式化（粒子的と遺伝的の両側面を持つ）などがある。
遺伝学 歴史
現代遺伝学は、植物における遺伝の性質に関するメンデルの研究から始まった。1865年にブルノの自然研究協会に提出された論文「Versuche über Pflanzenhybriden」（植物雑種の実験）で、メンデルはエンドウ植物の特定の形質の遺伝様式を追跡し、数学的に説明した。この遺伝様式は、ごく一部の形質でのみ観察されたものであったが、メンデルの研究は、遺伝は粒子的であり獲得された（後天的な）ものではなく、しかも多くの形質の遺伝様式は、単純な規則と比率によって説明できることを示唆していた。
遺伝学 歴史
メンデルの業績の重要性は、彼の死後、1900年にユーゴー・ド・フリースをはじめとする科学者が、彼の研究を再発見して広く理解されるようになった。メンデルの研究を支持していたウィリアム・ベイトソンは、1905年に「genetics（遺伝学）」という言葉を考案した。形容詞「genetic（遺伝的）」は、「origin（起源）」を意味するギリシャ語の γένεσις （genesis）に由来し、名詞よりも古く、1860年に初めて生物学的な意味で使用された。ベイトソンは指導者として努めるとともに、ケンブリッジ大学ニューナム・カレッジの他の科学者たち、特にベッキー・ソーンダース、Nora Darwin Barlow、Muriel Wheldale Onslow の研究からも大いに助けを受けた。ベイトソンは、1906年にロンドンで開催された第3回国際植物増殖者会議の就任演説で、遺伝の研究を説明する用語として「genetics（遺伝学）」を普及させた。
遺伝学 歴史
メンデルの研究が再発見された後、科学者たちは細胞内のどの分子が遺伝に関与しているのか特定しようとした。1900年、Nettie Stevens はミールワームの研究を始めた。それから11年間にわたる研究で、メスは X染色体のみを持ち、オスは X染色体と Y染色体の両方を持ち合わせていることを発見した。彼女は、性別は染色体因子であり、オスによって決定されるという結論に達した。1911年、トーマス・ハント・モーガンは、ショウジョウバエの白色眼の伴性変異の観察に基づいて、遺伝子は染色体上にあると主張した。1913年、モーガンの教え子であるアルフレッド・スターティヴァントは、遺伝的連鎖という現象を利用して、遺伝子が染色体上に直線状に配置していることを説明した。
遺伝子が染色体上に存在することは分かっていたが、染色体はタンパク質とDNAの両方で構成されているため、2つのうちどちらが遺伝に関与しているか科学者たちは知らなかった。1928年、フレデリック・グリフィスは、死んだ細菌が別の生きている細菌に遺伝物質を伝達し、その細菌を形質転換させる現象を発見した。それから16年後の1944年、アベリー - マクロード - マッカーティの実験により、形質転換の原因分子がDNAであることが特定された。真核生物における遺伝情報の保管場所としての核の役割は、1943年に Hämmerling が単細胞藻類であるカサノリ属（Acetabularia）の研究で確立していた。1952年にハーシーとチェイスが行った実験により、細菌に感染するウイルスの遺伝物質はタンパク質ではなくDNAであることが確認され、DNAが遺伝を担う分子であるというさらなる証拠が示された。
1953年、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックは、ロザリンド・フランクリンとモーリス・ウィルキンスによるDNAがらせん構造であることを示すX線結晶構造解析の結果を基に、DNAの構造を決定した。彼らの二重らせんモデルは 2本のDNA鎖で構成されており、一方の鎖上に結合したヌクレオチドは、他方の鎖上の相補的なヌクレオチドと合致し、ねじれた梯子の横木のような形を形成していた。この構造により、遺伝情報はそれぞれのDNA鎖上のヌクレオチド配列に存在することが明らかになった。また、この構造は簡単な複製方法も示唆していた。すなわち、DNAの2本鎖を分離すると、新しい相補鎖は古い鎖の配列に基づいて再構築される。この特徴により、新しいDNAの1本鎖は元のDNA鎖の親から作られるという、半保存的な性質がDNAにもたらされた。
DNAの構造は遺伝の仕組みを示唆していたが、DNAが細胞の働きにどのように影響するかは、まだ分かっていなかった。その後の数年間、科学者たちは、DNAがどのようにタンパク質の生成プロセスを制御するかを理解しようと努めた。そして、細胞はDNAを鋳型として、DNAと非常によく似たヌクレオチドを持つ分子であるメッセンジャーRNA（伝令RNAともいう）を生成することが明らかになった。メッセンジャーRNAのヌクレオチド配列は、タンパク質のアミノ酸配列を作るために使われる。このヌクレオチド配列とアミノ酸配列との変換は、遺伝暗号（genetic code）と呼ばれている。
遺伝に関する分子的理解が深まるにつれて研究は爆発的に増加した。1973年、太田朋子は、分子進化の中立説を拡張した分子進化のほぼ中立説という著名な理論を展開した。この理論で太田は、遺伝的進化が起こる速度に、自然選択と環境が重要な役割を果たすことを強調した。重要な発見の一つに、1977年にフレデリック・サンガーが開発した連鎖停止DNA配列決定法（chain-termination DNA sequencing）がある。この技術により、科学者はDNA分子のヌクレオチド配列を読み取ることができるようになった。1983年には、キャリー・バンクス・マリスがポリメラーゼ連鎖反応法（PCR）を開発し、混合物からDNAの特定部分を迅速に分離し増幅する方法がもたらされた。2003年、ヒトゲノム・プロジェクト、米国エネルギー省、米国国立衛生研究所（NIH）、民間企業セレラ・コーポレーションによる並行した取り組みによって、ヒトゲノムの配列が決定された。
遺伝学 遺伝の特徴
最も基本的なレベルでは、生物の遺伝は、遺伝子（gene）と呼ばれる離散的遺伝単位を親から子へと受け継ぐことによって行われる。この特徴は、エンドウの遺伝形質の分離を研究したグレゴール・メンデルによって初めて観察された。たとえば、1本のエンドウの花の色は紫か白のどちらかであり、中間色はないことを示した。遺伝形質（表現型）を制御する同じ遺伝子の個々の型をアレル（allele）と呼ぶ。
遺伝学 遺伝の特徴
二倍体種であるエンドウの場合、各個体は両親から1つずつ遺伝子を受け継ぎ、遺伝子の複製を2つ持っている。ヒトを含む多くの生物種がこの遺伝様式である。ある遺伝子の2つのアレルが同一の二倍体生物は、その遺伝子座においてホモ接合型（homozygous）と呼ばれ、一方、ある遺伝子の2つのアレルが異なる二倍体生物はヘテロ接合型（heterozygous）と呼ばれる。ある生物において、アレルの種類を遺伝子型（genotype）といい、その生物の観察可能な形質を表現型（phenotype）という。ある遺伝子がヘテロ接合型である場合、多くの場合、一方のアレルは生物の表現型を支配する性質を持つため顕性（dominant）と呼ばれ、もう一方のアレルは性質が後退して観察されないため潜性（recessive）と呼ばれる。アレルの中には、完全顕性（complete dominance）ではなく、中間的な表現型を発現する不完全顕性（incomplete dominance）を示したり、両方のアレルが同時に発現する共顕性（codominance）を示すものもある。
遺伝学 遺伝の特徴
一組の生物が有性生殖する場合、その子孫はどちらの両親からも2つのアレルのうちの1つを無作為に受け継ぐ。このような離散的遺伝とアレルの分離の観察は、総称して「メンデルの第一法則（Mendel's first law）」または「分離の法則（Law of Segregation）」として知られている。しかし、ある遺伝子が他の遺伝子よりも顕性になる確率は、顕性、潜性、ホモ接合、ヘテロ接合によって変わる可能性がある。たとえば、メンデルは、ヘテロ接合体の生物を交配した場合、顕性形質が現れる確率は3:1であることを発見した。実際の遺伝学者は、理論的確率、経験的確率、積の法則、和の法則などを用いて確率を研究し、推定している。
遺伝学者は、遺伝について図や記号で説明する。遺伝子は1文字または数文字で表される。上付きの「+」記号は、遺伝子の通常の非変異アレルを示すことが多い。
受精と交配の実験（特にメンデルの法則について議論する場合）では、親をP世代、子をF1世代（雑種第一代）と呼ぶ。F1の子が互いに交配すると、その子孫はF2世代（雑種第二代）と呼ばれる。交配の結果を予測する際、一般的に使用される図表にパネット方形図がある。
遺伝学者は、ヒトの遺伝性疾患を研究する際に、系図を用いて形質の遺伝を表現することがよくある。これらの図は、系図における形質の遺伝を表している。
遺伝学 遺伝の特徴
生物は数千もの遺伝子を持っており、有性生殖を行う生物では、これらの遺伝子は通常は互いに独立して組み合わされる。つまり、黄や緑のエンドウの種子（豆）の色に関するアレルの遺伝は、白や紫の花に関するアレルの遺伝とは無関係である。この現象は「メンデルの第二法則（Mendel's second law）」または「独立の法則（Law of Independent Assortment）」として知られており、異なる遺伝子のアレルが両親の間でシャッフルされ、異なる組み合わせを持つ子孫が生まれることを意味する。異なる遺伝子が相互作用し、同じ形質に影響を与えることはよくある。たとえば、ブルーアイドメアリー（Omphalodes verna）には、花の色（青または紫）を決定するアレルを持つ遺伝子が存在する。しかし、花が少しでも色づくか、それとも白いかは、別の遺伝子が制御する。この白いアレルを2つ持つ個体は、最初の遺伝子が青または紫のアレルを持つかどうかに関わらず、白い花を咲かせる。このような遺伝子間の相互作用はエピスタシス（epistasis）と呼ばれ、二番目の遺伝子は最初の遺伝子よりも上位である。
多くの形質は、離散的な特徴（たとえば、紫や白の花の色）ではなく、連続的な特徴（たとえば、ヒトの身長や肌の色）である。これらの複雑な形質は、多くの遺伝子によって作り出される。これらの遺伝子の影響は、生物が経験した環境によって（程度の差はあるが）媒介される。生物の特定の遺伝子が複雑な形質にどの程度寄与するかを遺伝率（heritability）という。ある形質の遺伝率の大きさは相対的なものであり、より変動の大きい環境であれば、その形質の総変動に対する環境影響はより大きくなる。たとえば、ヒトの身長は複雑な原因を持つ形質である。米国における遺伝率は89%である。しかし、栄養状態や医療の普及にばらつきがあるナイジェリアでは、身長に対する遺伝率は62%にすぎない。
遺伝学 遺伝の分子的基盤
遺伝子の分子的基盤はデオキシリボ核酸（DNA）である。DNAはデオキシリボース（糖）、リン酸基、塩基から構成されている。塩基は、アデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G）、チミン（T）の4種類がある。リン酸基は糖と結合し、長い糖-リン酸骨格を形成する。2本の骨格鎖の間では塩基が互いに特異的に対合し（TとA、CとG）、梯子の横木のような形を作る。塩基、リン酸、糖が結合してヌクレオチドを作り、それらが連結して長いDNA鎖が形成される。遺伝情報はこれらのヌクレオチド配列中に存在し、遺伝子はDNA鎖に沿った配列の区間として存在する。これらの鎖は二重らせん構造に巻かれ、さらにヒストンという構造的な支持体となるタンパク質に巻き付く。ヒストンを芯に巻きついたDNAは染色体（chromosome）と呼ばれる。ウイルスは、DNAの代わりにRNAという類似分子を遺伝子として使用することがある。
遺伝学 遺伝の分子的基盤
DNAは通常、二重らせん状に巻かれた2本鎖分子として存在する。DNAを構成する各ヌクレオチドは、対向鎖上の対応するヌクレオチドと優先的に結合対を形成し、A は T と、C は G と水素結合を作る。したがって、2本の鎖からなる構造によって、各鎖は対向鎖と重複する形で、すべての必要な情報を保持している。DNAのこの構造は遺伝の物理的基盤となる。DNA複製では、まず2本鎖を分離し、各鎖を新しい対向鎖の鋳型として用いることにより遺伝情報を複製する。
遺伝子は、DNA塩基配列の長い鎖に沿って直線的に配置している。細菌の場合、各細胞は通常1つの環状遺伝担体を持っているが、真核生物（植物や動物など）の場合、DNAは複数の線状染色体に配置されている。これらのDNA鎖は、非常に長い場合が多く、たとえばヒトの場合、最大の染色体の長さは約2億4,700万塩基対に達する。染色体のDNAは、組織化し、緻密化し、接近を制御するための構造タンパク質と関連しており、クロマチンと呼ばれる構造を形成している。真核生物の場合、クロマチンは通常、ヒストンタンパク質の芯に巻きついたDNAセグメントであるヌクレオソームから構成される。生物の遺伝物質の完全な一式（通常はすべての染色体のDNA配列の組み合わせ）はゲノム（genome）と呼ばれる。
遺伝学 遺伝の分子的基盤
DNAは細胞核内にもっとも多く存在するが、ルース・セイガーは核の外に存在する非染色体遺伝子の発見に貢献した。植物の場合、これらは葉緑体によく見られ、他の生物ではミトコンドリアに存在する。これらの非染色体遺伝子は、有性生殖を行うどちらのパートナーからも受け継がれることがあり、世代を超えて複製され、活性状態を維持し、さまざまな遺伝形質の制御を果たす。
半数体生物は各染色体の複製を1つしか持たないが、ほとんどの動物と多くの植物は二倍体生物で、各染色体を2つずつ持つため、すべての遺伝子が2つずつ存在する。遺伝子の2つのアレルは、2本の相同染色体の同じ遺伝子座に位置し、各アレルは異なる親から受け継がれる。
多くの生物種は、いわゆる性染色体を持っており、それぞれの生物の性別を決定している。ヒトや多くの動物の場合、Y染色体には特に男性的な特徴の発達を促す遺伝子が含まれている。進化の過程で、Y染色体はその内容の大半と遺伝子の大半を失ったのに対し、X染色体は他の染色体と似て、多くの遺伝子を含んでいる。それでも、メアリー・フランシス・ライオンは、X染色体が生殖の際に不活性化され、子孫に2倍の遺伝子が受け継がれるのを防ぐことを発見した。ライオンの発見は、X連鎖性疾患の発見へとつながった。
遺伝学 遺伝の分子的基盤
細胞が分裂する際、ゲノム全体が複製され、それぞれの娘細胞はゲノムを1複製ずつ受け継ぐ。この過程は有糸分裂と呼ばれ、最も単純な生殖の形態であるとともに、無性生殖の基礎でもある。また、無性生殖は多細胞生物でも起こり、片方の親からゲノムを受け継いだ子孫が生まれる。親と遺伝的に同一の子孫はクローンと呼ばれる。
真核生物では、有性生殖によって、2つの異なる両親から受け継いだ遺伝物質が混合した子孫を生み出すことが多い。有性生殖の過程では、ゲノムの複製が1つだけ存在する形態（半数体）と2つ存在する形態（二倍体）を交互に繰り返す。半数体細胞が融合し、遺伝物質が組み合わさると、染色体が対になった二倍体細胞が生まれる。二倍体生物は、DNAを複製することなく分裂することで半数体を形成し、それぞれの染色体対のうちの片方を無作為に受け継ぐ娘細胞を生成する。ほとんどの動物と多くの植物は、その生涯の大半を二倍体として過ごし、半数体の形態になるのは精子や卵子などの単細胞配偶子に限られる。
遺伝学 遺伝の分子的基盤
細菌の場合、半数体・二倍体による有性生殖を行わないが、新しい遺伝情報を獲得する方法は数多くある。一部の細菌は接合し、小さな環状DNA断片を別の細菌に移すことができる。また、細菌は環境中に存在する裸のDNA断片を取り込み、自身のゲノムに組み込むこともある。この現象は形質転換（transformation）として知られている。これらの過程によって、遺伝子の水平伝播が起こり、遺伝情報の断片が本来は無関係な生物間で伝達される。自然形質転換は多くの細菌種で起こり、ある細胞から別の細胞（通常は同じ種）にDNAが伝達される性的プロセスと見なされている。形質転換には多くの細菌性遺伝子産物の働きが必要で、その主な適応機能は、受容細胞におけるDNA損傷の修復であると考えられる。
染色体が二倍体であることによって、異なる染色体上の遺伝子が独立して選別されたり、半数体配偶子が形成される有性生殖の際に相同対から分離されたりすることが可能になる。このようにして、交配対の子孫に新たな遺伝子の組み合わせが生まれる可能性がある。理論的には、同じ染色体上の遺伝子は組換えを起こさない。しかし、染色体交差という細胞内過程を通じた組換えが起こる。染色体交差は、染色体間でDNA断片を交換し、染色体間で遺伝子アレルを効果的にシャッフルする。この染色体交差は通常、減数分裂という半数体細胞を生成する一連の細胞分裂中に起こる。減数分裂組換えは、特に微生物の真核生物において、DNA損傷を修復する適応機能を持つと考えられる。
染色体交差の細胞学的実証は、1931年、ハリエット・クレイトン とバーバラ・マクリントックによって初めて行われた。彼らのトウモロコシに関する研究と実験は、対になった染色体上の遺伝子が実際に相同染色体間で入れ替わるという遺伝学の仮説を、細胞学に証明した。
染色体上の特定の位置間で染色体交差が起こる確率は、その2点間の距離と関係がある。任意の長距離にわたって交差が起こる確率は十分に高いため、それらの遺伝子どうしの遺伝には事実上の相関はない。しかし、遺伝子が互いに近接すると交差が起こる確率は低くなるため、それらの遺伝子は遺伝的連鎖を示し、2つの遺伝子のアレルが一緒に遺伝する傾向がある。一連の遺伝子間の連鎖量を組み合わせて線状連鎖地図を作成し、染色体上に沿った遺伝子の配置を大まかに示すことができる。
遺伝学 遺伝子発現
遺伝子は、細胞内のほとんどの機能を担うタンパク質分子の生成を通じて、その機能的な効果を発現する。タンパク質は、アミノ酸の配列からなる1本または複数のポリペプチド鎖で構成される。遺伝子のDNA配列が、特異的なアミノ酸配列を生成するために使われる。この過程は、遺伝子のDNA配列と一致する配列を持つRNA分子の生成 －転写（transcription）と呼ばれる－ から始まる。
このメッセンジャーRNA分子は、次に、翻訳（translation）と呼ばれる過程を通じて対応するアミノ酸配列を生成する役割を果たす。DNA配列内の3個のヌクレオチドのセットコドン（codon）と呼ばれ、タンパク質を作り出す20種類のアミノ酸のいずれか1つ、またはアミノ酸配列の終端の指示に対応する。この対応関係を遺伝暗号（genetic code）と呼ぶ。情報の流れは一方向であり、情報はDNAのヌクレオチド配列からタンパク質のアミノ酸配列へと転送されるが、その逆、つまりタンパク質からDNA配列へ戻ることはない。フランシス・クリックは、この現象を分子生物学におけるセントラル・ドグマと呼んだ。
遺伝学 遺伝子発現
アミノ酸の特異的配列により、そのタンパク質に固有の三次元構造が形成され、その三次元構造はタンパク質の機能と関連している。タンパク質には、コラーゲンのように繊維を形成する単純な構造を持つ分子もある。また、タンパク質の中には、他のタンパク質や単純な分子と結合して、その分子の化学反応を促進する酵素として働くものもある（酵素タンパク質それ自体は変化しない）。タンパク質の構造は動的であり、ヘモグロビンというタンパク質は、哺乳類の血液内で酸素分子の捕捉、輸送、放出を促進するときに、わずかに異なる形状をとる。
遺伝学 遺伝子発現
DNA中の1つのヌクレオチドの異なりが、タンパク質のアミノ酸配列を変化させることがある。タンパク質の構造はアミノ酸配列によって決定されるため、一部の変化がタンパク質の構造を不安定にしたり、他のタンパク質や分子との相互作用に影響を与える表面構造を変化させることで、タンパク質の特性を劇的に変える可能性もある。たとえば、鎌状赤血球貧血は、ヘモグロビンの βグロビン部分のコーディング領域内の1塩基の違いによって起こるヒトの遺伝病であり、1つのアミノ酸の変化がヘモグロビンの物理的特性の変化を引き起こす。鎌状赤血球型のヘモグロビンは互いに付着し、積み重なって繊維を形成し、そのタンパク質を輸送する赤血球の形を歪める。この鎌状の細胞は血管内を円滑に流れなくなり、詰まったり劣化する傾向があり、この病気に関連する医学的問題を引き起こす。
DNA配列の一部には、RNAへ転写されても、タンパク質に翻訳されないものもある。このようなRNA分子はノンコーディングRNAと呼ばれる。ときには、これらの生成物が、重要な細胞機能に関する構造体を形成することもある（例：リボソームRNAやトランスファーRNA）。RNAは、他のRNA分子（例：microRNA）とのハイブリダイゼーション相互作用を通じて、調節作用を発揮することもある。
遺伝学 遺伝子発現
遺伝子は生物が機能するために必要なすべての情報を含んでいるが、最終的に生物が示す表現型を決定する上で、環境も重要な役割を果たしている。「生まれか育ちか」という成句は、この相補的な関係を指している。ある生物の表現型は、遺伝子と環境との相互作用によって決定される。興味深い例として、シャム猫の毛色がある。この場合、猫の体温が環境としての役割を果たす。猫の遺伝子は黒毛をコードしているため、猫の毛を生成する細胞は、黒毛を生やす細胞内タンパク質を生成する。しかし、この黒毛を生成するタンパク質は温度に敏感（すなわち、温度感受性変異が起こる）であり、高温環境では変性して、猫の体温が高い部位では黒毛の色素を生成できない。しかし、低温環境下では、タンパク質の構造は安定しており、通常どおり黒毛の色素を生成する。このタンパク質は、足、耳、尾、顔など、皮膚の温度が低い部位で機能するため、この猫は四肢に黒毛が生える。
ヒトの遺伝病であるフェニルケトン尿症は、環境が大きく影響している。フェニルケトン尿症を引き起こす変異は、フェニルアラニンというアミノ酸を分解する体の機能を妨げ、中間分子の毒性蓄積を引き起こし、その結果、進行性の知的障害や発作などの重篤な症状を引き起こす。しかし、フェニルケトン尿症の変異を持つ人でも、このアミノ酸を完全に避ける厳格な食事療法に従えば、健康で正常な状態を維持できる。
遺伝学 遺伝子発現
遺伝子と環境（「生まれつきか育ちか」）が表現型に及ぼす影響を判断する一般的な方法として、一卵性双生児や二卵性双生児、あるいは多胎児の兄弟姉妹の調査がある。一卵性双生児は同じ受精卵から生まれたため、遺伝的には同じである。一方、二卵性双生児は、遺伝的には普通の兄弟姉妹と同じくらい異なりがある。一卵性双生児の組と二卵性双生児の組で、ある疾患の発症頻度を比較することで、科学者はその疾患が遺伝的要因によるものか、出生後の環境要因によるものかを判断することができる。有名な例として、ジェナイン家の四つ子として知られる一卵性四つ子が全員、統合失調症と診断された研究がある。
遺伝学 遺伝子発現
ある生物のゲノムには何千もの遺伝子が存在しているが、そのすべてが常に活動しているわけではない。ある遺伝子がメッセンジャーRNAへ転写されたときに発現し、タンパク質が細胞に必要とされる場合のみ合成されるように、遺伝子の発現を調節する多くの細胞機構が存在する。転写因子は、DNAに結合し、遺伝子の転写を促進または抑制する制御タンパク質である。たとえば、大腸菌（Escherichia coli）のゲノムには、トリプトファンというアミノ酸の合成に必要な一連の遺伝子が存在する。しかし、トリプトファンがすでに細胞内に存在している場合は、トリプトファン合成のためのこれらの遺伝子は必要でなくなる。トリプトファンの存在は、遺伝子の活性に直接影響を与える。トリプトファン分子は、転写因子であるトリプトファンリプレッサーに結合し、リプレッサーの構造を変えて遺伝子に結合させる。トリプトファンリプレッサーは、遺伝子の転写と発現を抑制し、トリプトファン合成プロセスに負のフィードバック制御をもたらす。
遺伝子発現の違いは特に多細胞生物において顕著になる。多細胞生物では、すべての細胞が同じゲノムを持っているにも関わらず、異なる遺伝子セットの発現により、細胞毎の構造や挙動は大きく異なる。多細胞生物のすべての細胞は単一の細胞に由来するが、外界や細胞間シグナルに応じてさまざまな細胞型へ分化し、徐々に異なる遺伝子発現様式を確立して、さまざまな挙動を生み出す。多細胞生物の構造の発達に関与する遺伝子は一つではないため、これらの様式は多くの細胞間の複雑な相互作用から生じる。
真核生物では、遺伝子の転写に影響を与えるクロマチンの構造的特徴が存在し、多くの場合、DNAやクロマチンの修飾という形で娘細胞に安定的に受け継がれる。これらの特徴はDNA配列の「上位」に存在し、細胞のある世代から次の世代へと遺伝情報を継承するため、「エピジェネティクス」（epigenetics、後成的とも）と呼ばれる。エピジェネティックな特徴によって、同じ培地内で培養された異なる細胞型は、非常に異なる特性を保持することができる。エピジェネティックな特徴は、発達過程において一般的に動的であるが、パラミューテーション（パラ変異）現象のように世代を超えて継承され、遺伝の基盤であるDNAの一般的な法則に対するまれな例外として存在するものもある。
遺伝学 遺伝子変化
DNA複製の過程において、第2鎖の合成時に誤りが発生することがある。このような誤りは変異（mutation）と呼ばれ、特に遺伝子のタンパク質コード配列内で発生した場合、生物体の表現型に影響を与える可能性がある。DNAポリメラーゼの「校正」機能により通常、誤り率は非常に低く、1000万-1億塩基あたり1つの割合である。DNAの変化率を高めるプロセスは変異誘発として知られる。変異誘発性化学物質は、しばしば塩基対形成の構造に干渉して、DNA複製誤りを促進する。一方、紫外線はDNA構造に損傷を与えることで変異を誘発する。DNAへの化学的損傷は自然にも発生し、細胞はミスマッチや切断を修復するためにDNA修復機構を使用する。ただし、修復は常に元の配列を復元するわけではない。DNA損傷の特に重要な原因として、細胞内好気性呼吸によって生じる活性酸素種があり、これが変異を引き起こす可能性がある。
染色体交差を利用してDNAを交換し、遺伝子を組換える生物では、減数分裂時の整列誤りも変異の原因となる。交差の誤りは、特に、類似した配列が相同染色体 の誤った整列を引き起こした場合に起こりやすく、これによりゲノムの一部の領域が変異しやすくなる。これらの誤りは、DNA配列の大幅な構造変化や（重複、逆位、領域全体の欠失）、異なる染色体間で配列全体が偶然入れ替わる染色体転座を引き起こす可能性がある。