基因遺傳在飼養繁殖之理論與實務 發文者:hahaman

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簡介

基因 (gene) 是生物體內的遺傳密碼，在飼養繁殖各種生物時，對基因的了解可以大大的增進繁殖的效率。以下將由淺入深介紹基因的概念及在繁殖上的應用。

基因是什麼

我們都知道一些像是DNA，染色體之類的名詞，但是這些到底是什麼？在此用簡單的比喻來說明。生物體內都有遺傳的密碼，就像是一套寫著生物該如何生長、發育、繁殖、行動……等等一切生命活動的說明書。每套書都由好多本書組成，這每一本書就是一個染色體。在每本書內，有非常多非常多的文字，但是這些文字比較像英文，是由少數的字母不斷重複排列組合而成，這些文字就是DNA，實際上，DNA只由4種不同的分子構成。而每本書中介紹不同主題的章節，就稱為一個基因。以下我將會不斷使用這個比喻。

基因如何遺傳

生物體內同時帶有兩套染色體，也就是兩套書。一般來說，這兩套書是兩兩相對的，就像你買了兩套大英百科全書，第一集有兩本，第二集也有兩本，一直到最後一集每一集都是兩本，但是這兩套書是不同版本的，同樣是第一集的兩本書內容又略有不同。為什麼會有兩套呢？這是因為我們從父親和母親那邊各得到一套書。情況是這樣的，在繁殖的時候，必須經過一個名為減數分裂的過程，才能形成精子和卵子，這個時候會隨機的從身上帶有的兩套書中，每一集都選出其中一本，也就是第一集選一本，第二集選一本，一直到最後一集每一集都選出一本，以組合成一套書，放在精子或卵子內。當精子和卵子結合時，就又再重新得到兩套書了。如此一來，生物體內就永遠都是帶著兩套染色體，不會因為繁殖而增加或減少。

基因如何作用

既然有兩套，那到底基因如何運作？比如有一題是非題，第一集的其中一本說答案是對，但是另一本寫說答案是錯，那正確答案到底是對還是錯？決定最後答案對錯的，就是因基因的顯性 (dominant) 或隱性 (recessive)。假設說對的那個章節的作者比較大牌，而另外一本的作者是小咖，此時雖然一個說對一個說錯，但是最後決定的答案還是要聽大牌的那個，結果正確的答案就是對。在一對的基因之中，只要有顯性的基因存在，就會被表現出來，像是顯顯，顯隱，這兩種情況都表現出顯性基因，只有在成對的兩個基因都是隱性時，才會表現出隱性的基因。一般來說，我們用大寫的英文字來表示顯性的基因，用小寫的英文字來表示產顯性的基因。實際的例子像是白化 (albino) 基因，白化基因是隱性，我們用a表示，正常體色的基因是顯性，我們用A表示，所以AA，Aa在外表看起來都會是正常的體色，只有aa才會變成白化的動物。

有另外一種情況，叫做不完全顯性 (incomplete dominant)，此時一對的兩個基因會有加成作用。像一本說答案是0，另一本說是1，最後的答案是1，或是兩本都說是0，最後答案是0，此時很像是顯性，但是當兩本都說答案是1時，最後的答案會變成2。實際的例子像是球蟒的pastel的變異，當只帶一個pastel基因時，球蟒是pastel，體色比普通球蟒鮮豔，但是如果兩個基因都是pastel時，球蟒會變成super pastel，體色比pastel還要更加鮮豔。要分清楚的是，歐美的爬蟲界將不完全顯性和下面要講的等顯性 (co-dominant) 搞混了，因此如果上國外網站，會看到幾乎所有的網站都將球蟒的pastel列入等顯性基因，這是錯誤的，但是久而久之也就積非成是了。

所謂的等顯性，是表示兩種不同的意見都是對的。例如人類的血型，由三種基因組合而成。O型是隱性，A型和B型兩個是等顯性。因此AA和AO都是A型，BB和 BO都是B型，只有OO會變成O型。但是A和B是等顯性的，所以AB基因的組合不會是A型或B型，而會變成AB型。真正的等顯性其實不太常見。

繁殖與機率

前面提過減數分裂的觀念，但是基因遺傳時分配的機率是如何？要怎麼計算？。以白化基因來介紹，基因的組合有三種：AA、Aa、與aa。三者的配對方式則有6 種AA x AA，AA x Aa，AA x aa，Aa x Aa，Aa x aa，aa x aa。我們來看最複雜的Aa x Aa，最後生出來有三種結果：第一種是由父親得到A，由母親得到A，最後得到AA，這樣的機會是1/4；第二種是由父親得到A，由母親得到a，或是由父親得到a，由母親得到A，最後都是Aa，但是因為有兩種方法，各占1/4，於是Aa的機會是兩者相加的1/2；第三種是由父親得到a，由母親得到a，最後得到aa，這樣的機會也是1/4。總結來說，有1/4的機會是AA，1/2的機會是Aa，1/4的機會是aa。我們可以用以下的四方格來簡化這個推導的過程：





同理其它所有的配對機率都整理如下，大家也可以試著自己計算看看：



同型合子與異型合子，表現型與基因型

當一對基因兩者都相同時，稱之為同型合子 (homozygous, homo)，如果兩者不同，稱之為異型合子 (heterozygous, hetero, het)。以白化基因來說，AA和aa都是同型合子，Aa是異形合子。基因型 (genotype) 就如同字面上的意思，不同的基因組合就是不同的基因型。以白化基因來說，AA、Aa、aa這三種組合就是三種不同的基因型。表現型 (phenotype) 是不論基因如何，最後表現出來的樣子。以白化基因來說，AA和Aa的基因型表現出來的都是普通體色，因此我們說AA和Aa這兩個基因型的表現型是相同的，但是與aa這個基因型的表現型不同。這些觀念在繁殖隱性的變異時非常重要，因為隱性基因的繁殖不能只靠表現型來決定配對，也就是說只看外表是不行的，除非你一直用aa配aa，也就是表現出白化的個體互相配對，但是這個缺點就是都會一直是非常近親交配，經過幾代之後會出現問題。要有建全的繁殖群，一定要用 aa和AA配對生出異型合子Aa，再由Aa與Aa配對，或者Aa與aa配對產生新一代的aa，只有這樣才能從外引進新血，繁殖出較為健康的隱性變異。這邊要注意的是，繁殖隱性基因的過程中，近親交配是不可避免的，我們只能盡量減少近親交配的程度，並引進新血，來強化繁殖群的體質。

異型合子的百分比

之前我們已經介紹過不同基因型配對所生出的子代基因型的機率，現在再來介紹異型合子百分比的計算方式。以AA x aa為例子，所生出來的子代一定全部都是Aa，也就是全都是外觀正常但是帶一個隱性基因的異型合子，機率是100%，所以我們說生出來的全都是100% het。若是以AA x Aa，則生出來的子代有一半會是AA，另一半是Aa，但是外觀全都是正常的樣子，此時我們無法分辨到底是AA或是Aa，只能說有一半的機率是Aa，因此這些外觀正常的子代通稱為50% het。至於66% het是怎麼來的？我們來看Aa x Aa，前面講過所生子代有1/4是AA，1/2是Aa，1/4是aa，因為aa是肉眼可見的，所以在其餘外觀正常的子代中，要嘛是AA，要嘛是Aa，但是從機率看來，Aa的機率是AA的兩倍 (1/2 : 1/4)，因此這些外觀正常的子代，就稱為66% het，牠們有2/3的機會是Aa。現在再把所有配對所產生異型合子百分比的機率整理如下：



隱性基因變異的繁殖策略

當我想要繁殖隱性基因變異的時候，要怎麼做才會最有效率？隱性基因因為繁殖不易，所以價格通常都不會跌得很快，換句話說，就是貴。最快速的方法，當然就是買兩隻aa的個體配對，但是缺點除了前面提過的健康問題之外，還有一個大問題就是太貴了。通常可以選擇的是取得一對Aa繁殖，或是Aa x aa，但是如果還是覺得太貴了呢？這裡介紹一定可以成功但是又最便宜的方法：選擇一隻公的Aa，也就是100% het來與普通的AA配對，所生出來的子代通通都是50% het，只要生出來的隻數夠多，幾乎可以確定其中一定會有真正的Aa，把母的子代通通留下來養大之後，再和原來的100% het種公配對，只要繁殖的個體夠多，一定可以生出aa來，當然世事無完美，這個方法就要花去大量的時間與心力，至少經過兩代的繁殖才能得到aa。至於更便宜的做法，像是買一對66% het或是50% het，就不能保證一定可以生出aa來，要是運氣不好，是永遠無法得到aa的，但是優點就是便宜，喜歡試試手氣，預算不多，又不是非常在意得失的人，其實也是不錯的選擇。一定有人會問，普通個體與50%、66%、還有100% het的外觀都是一樣的，要怎樣才能分辨？其實國外一直有一些流言，說真正het的花紋會有一些特殊的變化，但是這都只是少數的觀察中的假設性的結論，而且也有很多人發現了相反的例子，所以完全是不可靠的，就像是買彩卷聽信明牌一樣。比較有保障的方法，就是向有信用的店家或玩家購買，並且請他們提供繁殖的照片和證明，才比較不容易受騙。

結語

基因遺傳是非常高深的學問，本篇文章只簡介一般的通論，當然還有許多的例外和其它的狀況，就不在這邊一一說明，真要說明寫十本書也是寫不完的。有興趣的人可以去找一些書來看，像是高中生物課本就有不少這方面的內容，對兩棲爬蟲飼養繁殖想要更進一步的人，強烈建議將這部分好好的弄懂。最後期許大家為臺灣的爬界一起努力，謝謝。