第1章 基因的作用與遺傳的機制
01 所謂的「遺傳」究竟是什麼？
遺傳塑造了「你的個人特質」
人類是從父親的精子與母親的卵子，各自繼承了二十三條染色體而誕生的。或許是這個原因，一般人對於「遺傳」的印象，多半是指從父母傳給子女、跨越世代繼承而來的特徵或體質，也就是造成親子之間相似的一種機制。
然而，在形成精子與卵子的過程中，染色體會進行分裂，並隨機選擇其中之一，這個過程稱為「減數分裂」。此外，由於染色體之間還會發生隨機性的重組，因此你所繼承的基因組合，與父母所擁有的並不相同（詳情請見第30頁）。那是潛藏在你體內、屬於你獨有的組合，並進而塑造出你這個人獨一無二的個性，這正是所謂的「遺傳」。
孩子從父母那裡繼承而來的、屬於孩子自身的基因組合方式，稱為「基因型」。根據所擁有的不同基因型，孩子身上會表現出各種不同的特徵，這些特徵稱為「性狀」，而像是髮色、體格、臉部特徵、人格等可以觀察到的性狀，則稱為「表現型」。
在近年來的研究中，雖然已逐漸發現哪些基因型會對應到哪些表現型，不過目前依舊有許多尚不明瞭的地方。
03 基因與DNA是一樣的東西嗎？
基因存在於DNA之中
在說到遺傳的時候，一定會出現的一個詞就是「DNA」。由於它與「基因」經常會讓人混淆，這裡先來說明兩者之間的關係。
所謂DNA就是「去氧核糖核酸」，英語為「Deoxyribonucleic Acid」，縮寫之後即為「DNA」。
構成我們的身體的所有細胞（紅血球除外），其中央都有一個稱為細胞核的球體結構。DNA就儲存在這個細胞核裡，由兩條互相纏繞成螺旋狀的鎖鏈所構成。每一條鏈上排列著四種稱為「鹼基」的成分，分別是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。兩條鎖鏈之間，由A與T、G與C互相配對連結而成。
這四種鹼基的排列順序，決定了蛋白質的生成方式。這些擁有負責製造蛋白質的遺傳資訊部分稱為「基因」，而其餘不具備遺傳資訊的部分則稱為基因間隔區。
事實上，DNA之中大約有90％的區域都屬於這些基因間隔區，真正的基因只在DNA上零星分布。也就是說，「基因」只是「DNA」整體中極小的一部分而已。
15 食品中的「基因改造」是什麼意思？
在世界上普及的基因改造作物
所謂「基因改造作物」，是指在某種作物的DNA中植入其他生物的DNA所製作出的「具有全新性狀的作物」。請不要與第20頁所介紹的「染色體重組」混淆，兩者是完全不同的概念。
這種技術的優點在於，比起讓相同品種相互雜交的傳統品種改良方式，能夠更有效率地賦予作物有用的性狀。例如，在美味的番茄中植入能夠有效對抗疾病的基因，就能培育出既美味又抗病性強的番茄；藍色玫瑰也是透過基因改造技術而製作出來的，藍色玫瑰在自然界中並不存在，它是將藍色三色堇中負責製造藍色色素的基因植入玫瑰基因後所培育出來的。就像這樣，基因改造技術甚至可以植入不同物種的基因，目前已實用化的作物具有各種不同性質，例如具備殺死害蟲的特性、對農藥具有耐受性、產量提高、營養素更豐富等。
另一方面，仍有不少人十分憂心基因改造作物對人體及環境的影響，因此，日本已依據國際標準對基因改造作物的安全性進行了嚴格審查，目前僅允許大豆、玉米、油菜等九種食用作物，以及以這些作物為原料的豆腐、洋芋片等三十三種加工食品進行銷售與流通。
16 透過基因操作可以「設計孩子」嗎？
技術上可行但問題也很多
基因改造是將其他生物的基因植入目標生物體內的技術，近年來一種名為「基因組編輯」的新技術也備受關注。
基因組編輯技術，是利用具有「剪刀」作用的酵素去切割ＤＮＡ，藉此針對特定基因使其強化功能或失去功能，或是賦予其新功能的技術。基因改造技術存在諸多風險，例如無法控制其他生物的基因會植入目標生物基因組的哪個位置，以及這些基因會如何發揮作用等；而基因組編輯技術則是直接對生物自身ＤＮＡ中鎖定目標的位置進行編輯，因此被認為是更安全、效率更高的技術。目前該技術在農業和水產業中的應用不斷推進，利用這項技術也已培育出富含ＧＡＢＡ（γ–胺基丁酸）這種營養素的番茄等產品。
藉由基因組編輯技術，有望治療多種因為基因而引發的疾病。此外，透過對受精卵進行基因操作，培育出具有父母期望能力的「設計嬰兒」，在技術層面也逐漸變得可能。然而，強化某遺傳上的功能，有可能引發其他的健康危害等問題，其對未來的影響也仍是未知數。同時，「設計人類能力的這種行為是否應當被允許」，也存在著倫理上的問題，而對於基因組編輯在人類身上的使用應該被允許到什麼程度，則是一個應當要審慎思考的課題。
第2章 與身體相關的遺傳及其機制
01 父母身高較矮的話生下的孩子也會比較矮嗎？
有些說法認為遺傳的影響甚至可達八成以上
相信很多人都曾有過這樣的經驗，小時候看著比自己高的同班同學感到十分羨慕，或是憧憬體格魁梧的運動選手。或許還有些人會每天都記得喝牛奶，想著總有一天自己也能變得那麼高。然而遺憾的是，光靠這些努力或願望，身高並不會因此變高或變矮。身高能長到什麼程度，與作為基礎的骨骼構造有著密切的關聯，並且深受父母遺傳的影響。
根據比較雙胞胎兄弟姊妹的研究顯示，將來身高與體重的遺傳率大約在80%左右。也就是說，遺傳對這些性狀的影響非常大，並非靠環境或是努力就能輕易改變。不過，這只是「深受遺傳影響」的意思，並不代表營養充足的飲食、規律的睡眠、運動習慣等因素不重要。
也有計算公式可以從父母的身高來推估孩子將來的身高。這是由日本運動協會（舊稱日本體育協會）所公布的公式，詳細內容如左頁所示，不妨把它當作一個參考來試試看。另外，如果父母的身高差距較大，或是祖父母中有人特別高的時候，預測結果的誤差幅度就有可能變大，這一點也要特別注意。
06 遺傳上容易生病的人與不容易生病的人
「癌症家族病史」真的存在嗎？
當家人或親近的親戚罹患重大疾病時，人們常常會提起「因為我們家有○○的家族病史」之類的話。這個「○○」多半指的是癌症、中風、糖尿病等日本人常聽到的疾病。實際上，某些特定疾病比較容易出現在「家族」這種大型族群的現象，以遺傳學的角度來看並不少見。
左頁上方的示意圖，代表了遺傳因素的有無與疾病發病風險之間的關係。左邊與中間兩個人的差別只有「是否帶有遺傳因素」，但這個差異卻讓兩人邁向疾病發病的道路大為不同。另一方面，右邊的人不僅有遺傳因素，還同時具備會提高發病風險的環境因素，因此距離疾病的發作已進入倒數計時階段。換句話說，疾病的遺傳因素確實會影響到發病風險，但遺傳本身並不是直接原因。舉例來說，即使來自於有遺傳性心肌梗塞家族病史的家庭，只要平日的飲食與生活作息得宜，仍會有人終生都不會發病。
此外，不同的疾病或障礙其「容易遺傳的程度」也會有所差異。日本人常見的胃癌與大腸癌，環境因素的影響就高於遺傳因素。相反地，心肌梗塞大約有六成、青光眼則是有九成是由遺傳因素造成，是完全不容忽視的數據，而這些疾病也的確堪稱為「家族性疾病」。
07 將來會不會禿頭可以從母系祖先看出來！？
母親的X染色體會遺傳禿頭傾向
「才三十多歲最近頭髮卻逐漸稀疏了起來」「爸爸是禿頭，是不是也會遺傳給自己啊？」，聽說在年輕族群中對頭髮感到焦慮不安的男性出乎意料地多。實際上，三十多歲～四十多歲的人因為AGA（雄性禿，Androgenetic Alopecia）的問題而到醫療機構就診的人數據說也在逐年增加。然而，父親的禿頭或髮量稀疏真的會遺傳給兒子嗎？
事實上，與髮量稀疏有關的基因有一個規律，那就是「透過母親的X染色體遺傳給兒子」。如左頁的圖所示，即使父親或祖父的髮量稀疏，兒子從父親那裡繼承到的是Y染色體，因此基本上不會因此遺傳禿頭。另一方面，如果母系親屬中有人髮量稀疏，就有可能透過母親傳給兒子的X染色體將禿頭基因遺傳下去。具體來說，如果外祖父是禿頭，遺傳機率約為75%，若外祖父與外曾祖父都是禿頭，則遺傳機率更是高達90%。
那麼，父親的禿頭是否就與兒子完全無關呢？其實也不能這麼斷言，父親的禿頭仍有可能作為眾多影響因素之一而遺傳下來。總之，沒有必要過度擔心，但若是真的放心不下，不妨向專業醫師諮詢或許會比較安心。
第3章 與心理相關的遺傳及其機制
03 感覺幸福的方式與基因有關？
目前已發現與幸福感相關的基因
大家會在什麼時候感到幸福呢？是吃到美味食物的時候？經歷非常愉快的體驗時？還是即使在日常生活中那些看似微不足道的片刻，也能感受到幸福呢？答案想必因人而異。即使是面對相同的經驗，也一定是有人會感到幸福，有人則不然。那麼，這樣的個體差異究竟從何而來呢？
事實上，所謂的幸福感，是源自於大腦中某種類似大麻成分的物質被特定蛋白質接收時所產生的。而目前已經發現一種名為CNR1的基因，與該蛋白質的製造密切相關。愛知醫科大學等研究團隊在針對大學生與研究生進行幸福感的調查後，發現其與CNR1基因之間存在相關性。研究顯示，若CNR1基因的核苷酸序列為CC或CT時，個體較容易感受到幸福，而如果是TT的話，則較不容易感到幸福。雖然這項研究僅針對特定年齡層進行，但基因會影響到幸福感，似乎已是不爭的事實。
此外，心理學家松雅．隆博米爾斯基（Sonja Lyubomirsky）也指出，幸福感不僅受到遺傳影響，個人的行為與活動同樣具有相當大的影響力。即使在遺傳上較不容易感到幸福，只要能主動投入令人愉悅、心情振奮的事物之中，仍然有可能迎來充滿幸福的人生。
01 所謂的「遺傳」究竟是什麼？
遺傳塑造了「你的個人特質」
人類是從父親的精子與母親的卵子，各自繼承了二十三條染色體而誕生的。或許是這個原因，一般人對於「遺傳」的印象，多半是指從父母傳給子女、跨越世代繼承而來的特徵或體質，也就是造成親子之間相似的一種機制。
然而，在形成精子與卵子的過程中，染色體會進行分裂，並隨機選擇其中之一，這個過程稱為「減數分裂」。此外，由於染色體之間還會發生隨機性的重組，因此你所繼承的基因組合，與父母所擁有的並不相同（詳情請見第30頁）。那是潛藏在你體內、屬於你獨有的組合，並進而塑造出你這個人獨一無二的個性，這正是所謂的「遺傳」。
孩子從父母那裡繼承而來的、屬於孩子自身的基因組合方式，稱為「基因型」。根據所擁有的不同基因型，孩子身上會表現出各種不同的特徵，這些特徵稱為「性狀」，而像是髮色、體格、臉部特徵、人格等可以觀察到的性狀，則稱為「表現型」。
在近年來的研究中，雖然已逐漸發現哪些基因型會對應到哪些表現型，不過目前依舊有許多尚不明瞭的地方。
03 基因與DNA是一樣的東西嗎？
基因存在於DNA之中
在說到遺傳的時候，一定會出現的一個詞就是「DNA」。由於它與「基因」經常會讓人混淆，這裡先來說明兩者之間的關係。
所謂DNA就是「去氧核糖核酸」，英語為「Deoxyribonucleic Acid」，縮寫之後即為「DNA」。
構成我們的身體的所有細胞（紅血球除外），其中央都有一個稱為細胞核的球體結構。DNA就儲存在這個細胞核裡，由兩條互相纏繞成螺旋狀的鎖鏈所構成。每一條鏈上排列著四種稱為「鹼基」的成分，分別是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）。兩條鎖鏈之間，由A與T、G與C互相配對連結而成。
這四種鹼基的排列順序，決定了蛋白質的生成方式。這些擁有負責製造蛋白質的遺傳資訊部分稱為「基因」，而其餘不具備遺傳資訊的部分則稱為基因間隔區。
事實上，DNA之中大約有90％的區域都屬於這些基因間隔區，真正的基因只在DNA上零星分布。也就是說，「基因」只是「DNA」整體中極小的一部分而已。
15 食品中的「基因改造」是什麼意思？
在世界上普及的基因改造作物
所謂「基因改造作物」，是指在某種作物的DNA中植入其他生物的DNA所製作出的「具有全新性狀的作物」。請不要與第20頁所介紹的「染色體重組」混淆，兩者是完全不同的概念。
這種技術的優點在於，比起讓相同品種相互雜交的傳統品種改良方式，能夠更有效率地賦予作物有用的性狀。例如，在美味的番茄中植入能夠有效對抗疾病的基因，就能培育出既美味又抗病性強的番茄；藍色玫瑰也是透過基因改造技術而製作出來的，藍色玫瑰在自然界中並不存在，它是將藍色三色堇中負責製造藍色色素的基因植入玫瑰基因後所培育出來的。就像這樣，基因改造技術甚至可以植入不同物種的基因，目前已實用化的作物具有各種不同性質，例如具備殺死害蟲的特性、對農藥具有耐受性、產量提高、營養素更豐富等。
另一方面，仍有不少人十分憂心基因改造作物對人體及環境的影響，因此，日本已依據國際標準對基因改造作物的安全性進行了嚴格審查，目前僅允許大豆、玉米、油菜等九種食用作物，以及以這些作物為原料的豆腐、洋芋片等三十三種加工食品進行銷售與流通。
16 透過基因操作可以「設計孩子」嗎？
技術上可行但問題也很多
基因改造是將其他生物的基因植入目標生物體內的技術，近年來一種名為「基因組編輯」的新技術也備受關注。
基因組編輯技術，是利用具有「剪刀」作用的酵素去切割ＤＮＡ，藉此針對特定基因使其強化功能或失去功能，或是賦予其新功能的技術。基因改造技術存在諸多風險，例如無法控制其他生物的基因會植入目標生物基因組的哪個位置，以及這些基因會如何發揮作用等；而基因組編輯技術則是直接對生物自身ＤＮＡ中鎖定目標的位置進行編輯，因此被認為是更安全、效率更高的技術。目前該技術在農業和水產業中的應用不斷推進，利用這項技術也已培育出富含ＧＡＢＡ（γ–胺基丁酸）這種營養素的番茄等產品。
藉由基因組編輯技術，有望治療多種因為基因而引發的疾病。此外，透過對受精卵進行基因操作，培育出具有父母期望能力的「設計嬰兒」，在技術層面也逐漸變得可能。然而，強化某遺傳上的功能，有可能引發其他的健康危害等問題，其對未來的影響也仍是未知數。同時，「設計人類能力的這種行為是否應當被允許」，也存在著倫理上的問題，而對於基因組編輯在人類身上的使用應該被允許到什麼程度，則是一個應當要審慎思考的課題。
第2章 與身體相關的遺傳及其機制
01 父母身高較矮的話生下的孩子也會比較矮嗎？
有些說法認為遺傳的影響甚至可達八成以上
相信很多人都曾有過這樣的經驗，小時候看著比自己高的同班同學感到十分羨慕，或是憧憬體格魁梧的運動選手。或許還有些人會每天都記得喝牛奶，想著總有一天自己也能變得那麼高。然而遺憾的是，光靠這些努力或願望，身高並不會因此變高或變矮。身高能長到什麼程度，與作為基礎的骨骼構造有著密切的關聯，並且深受父母遺傳的影響。
根據比較雙胞胎兄弟姊妹的研究顯示，將來身高與體重的遺傳率大約在80%左右。也就是說，遺傳對這些性狀的影響非常大，並非靠環境或是努力就能輕易改變。不過，這只是「深受遺傳影響」的意思，並不代表營養充足的飲食、規律的睡眠、運動習慣等因素不重要。
也有計算公式可以從父母的身高來推估孩子將來的身高。這是由日本運動協會（舊稱日本體育協會）所公布的公式，詳細內容如左頁所示，不妨把它當作一個參考來試試看。另外，如果父母的身高差距較大，或是祖父母中有人特別高的時候，預測結果的誤差幅度就有可能變大，這一點也要特別注意。
06 遺傳上容易生病的人與不容易生病的人
「癌症家族病史」真的存在嗎？
當家人或親近的親戚罹患重大疾病時，人們常常會提起「因為我們家有○○的家族病史」之類的話。這個「○○」多半指的是癌症、中風、糖尿病等日本人常聽到的疾病。實際上，某些特定疾病比較容易出現在「家族」這種大型族群的現象，以遺傳學的角度來看並不少見。
左頁上方的示意圖，代表了遺傳因素的有無與疾病發病風險之間的關係。左邊與中間兩個人的差別只有「是否帶有遺傳因素」，但這個差異卻讓兩人邁向疾病發病的道路大為不同。另一方面，右邊的人不僅有遺傳因素，還同時具備會提高發病風險的環境因素，因此距離疾病的發作已進入倒數計時階段。換句話說，疾病的遺傳因素確實會影響到發病風險，但遺傳本身並不是直接原因。舉例來說，即使來自於有遺傳性心肌梗塞家族病史的家庭，只要平日的飲食與生活作息得宜，仍會有人終生都不會發病。
此外，不同的疾病或障礙其「容易遺傳的程度」也會有所差異。日本人常見的胃癌與大腸癌，環境因素的影響就高於遺傳因素。相反地，心肌梗塞大約有六成、青光眼則是有九成是由遺傳因素造成，是完全不容忽視的數據，而這些疾病也的確堪稱為「家族性疾病」。
07 將來會不會禿頭可以從母系祖先看出來！？
母親的X染色體會遺傳禿頭傾向
「才三十多歲最近頭髮卻逐漸稀疏了起來」「爸爸是禿頭，是不是也會遺傳給自己啊？」，聽說在年輕族群中對頭髮感到焦慮不安的男性出乎意料地多。實際上，三十多歲～四十多歲的人因為AGA（雄性禿，Androgenetic Alopecia）的問題而到醫療機構就診的人數據說也在逐年增加。然而，父親的禿頭或髮量稀疏真的會遺傳給兒子嗎？
事實上，與髮量稀疏有關的基因有一個規律，那就是「透過母親的X染色體遺傳給兒子」。如左頁的圖所示，即使父親或祖父的髮量稀疏，兒子從父親那裡繼承到的是Y染色體，因此基本上不會因此遺傳禿頭。另一方面，如果母系親屬中有人髮量稀疏，就有可能透過母親傳給兒子的X染色體將禿頭基因遺傳下去。具體來說，如果外祖父是禿頭，遺傳機率約為75%，若外祖父與外曾祖父都是禿頭，則遺傳機率更是高達90%。
那麼，父親的禿頭是否就與兒子完全無關呢？其實也不能這麼斷言，父親的禿頭仍有可能作為眾多影響因素之一而遺傳下來。總之，沒有必要過度擔心，但若是真的放心不下，不妨向專業醫師諮詢或許會比較安心。
第3章 與心理相關的遺傳及其機制
03 感覺幸福的方式與基因有關？
目前已發現與幸福感相關的基因
大家會在什麼時候感到幸福呢？是吃到美味食物的時候？經歷非常愉快的體驗時？還是即使在日常生活中那些看似微不足道的片刻，也能感受到幸福呢？答案想必因人而異。即使是面對相同的經驗，也一定是有人會感到幸福，有人則不然。那麼，這樣的個體差異究竟從何而來呢？
事實上，所謂的幸福感，是源自於大腦中某種類似大麻成分的物質被特定蛋白質接收時所產生的。而目前已經發現一種名為CNR1的基因，與該蛋白質的製造密切相關。愛知醫科大學等研究團隊在針對大學生與研究生進行幸福感的調查後，發現其與CNR1基因之間存在相關性。研究顯示，若CNR1基因的核苷酸序列為CC或CT時，個體較容易感受到幸福，而如果是TT的話，則較不容易感到幸福。雖然這項研究僅針對特定年齡層進行，但基因會影響到幸福感，似乎已是不爭的事實。
此外，心理學家松雅．隆博米爾斯基（Sonja Lyubomirsky）也指出，幸福感不僅受到遺傳影響，個人的行為與活動同樣具有相當大的影響力。即使在遺傳上較不容易感到幸福，只要能主動投入令人愉悅、心情振奮的事物之中，仍然有可能迎來充滿幸福的人生。
