人的基因有沒有可能 100% 相同？

01-05

非生物系專業。
聽說人的基因其實是隨時都在改變。
那麼，有沒有可能，在不斷變化中，a與b的基因，一瞬間完全相同？
如果不能在同一時間點完全相同，那麼放在從「人類」這一物種誕生到進化為另一個物種之間的時間長河上呢？現在的a是否會和過去（or未來）的b基因重合？
如果也不可能，請問是什麼阻止了基因序列的重合？

如果可以重合，那是否能說，a即是b？
也即是問：生物學上，是以什麼認定一個人的？某一段基因？體征？還是別的什麼？而這種特徵，在巧合情況下重合，生物學上，會將兩者看成同一個人嗎？
謝謝解答

什麼基因？哪個基因？指某一個細胞里的某一段基因的話……當然可以隨隨便便就相同。如果你說的是外顯子序列，那就更容易相同。

如果是要求『基因組』相同，就很難了。你身體里各種組織的細胞的基因組還都不一樣呢。即便是不考慮原發突變，免疫細胞也會自己玩V(D)J重組什麼的改變自己的基因組呢。考慮原發突變、DNA修飾，那就更加千變萬化了。

什麼叫『基因重合』？請不要隨便自創概念，倘若要自創，也請解釋清楚你想定義的這個概念。

如果要求『兩個個體所有細胞的全部基因組都相同』，大概卵裂時受精卵突然分裂成兩個胚胎的時候，將兩個胚胎看作是同卵雙胞胎的兩個個體，是有一定可能的。當然，胚胎分開的越早，每個胚胎中的細胞越少，基因組完全相同的概率就越高。突變是在體細胞的基因組中廣泛存在的，所以『同卵雙胞胎的基因組100%相同』的說話也絕對是沒有任何可能性的。

以及有個 @chaIkit 的答案說『只要上完高中學了基因的定義之後你就不會再有這樣的問題了』，不幸被摺疊了，那我貼在這讓大家看見吧……

那個叫「殺生丸「的人寫得那個得了好多個贊的答案不嚴謹且有錯誤。

首先申明，我沒有任何懟他的意思，我只是提供一些不同的信息。

第一，他的原答案寫得人有三億個鹼基對，錯的，應該是三十億個。這他已經改了。

第二，人細胞內DNA複製的錯誤率估測在10的-10次方數量級，而不是他寫的10 ^-8。他給的數據估計是看的在試管里用DNA polymerase的實驗，這實驗得出的結果不是細胞內的錯誤率，細胞內有機制識別複製錯誤並修復，以至於錯誤率低很多，這對生物體很重要，這也是中外一流大學無論本科還是研究生的分子生物學等課程在講到DNA複製時都會著重強調的要點。這點他以後可能會修改，或者不會修改，至少我寫著答案的時候他還沒改。

第三，他說「同卵孿生雙胞胎的全部三十億鹼基對DNA序列是一樣的， 100% 相同「，並在回復里po了個nature文章來支持他的結論。我要說，這nature文章只測到了一對同卵雙胞胎的99.6%和99.5%的基因組序列，無法支持「100%相同「這個結論。

第四，是否存在同卵孿生雙胞胎的全部三十億鹼基對DNA序列100%相同，我不清楚，但有實驗證據表明存在同卵孿生雙胞胎DNA序列不是100%相同：Finding the needle in the haystack: Differentiating 「identical」 twins in paternity testing and forensics by ultra-deep next generation sequencing。這裡面發現了在胚胎髮育早期這對同卵雙胞胎基因組裡就有SNP。他這句「同卵孿生雙胞胎的全部三十億鹼基對DNA序列是一樣的， 100% 相同「顯然是說得太絕對了，不像從科學角度回答問題的說法。

更新一點：他的答案的第一點後面加了個括弧，寫了「這裡將一億分之一的差別忽略為0「，我理解的意思是兩個有一億分之一差別的基因組可以被稱為」全部三十億鹼基對DNA序列是一樣的， 100% 相同「。這就搞笑了，舉個例子吧：細胞癌變的重要因素之一是DNA突變，一個細胞的癌變可能只需要三十億個鹼基對中寥寥數個、數十個突變，那麼在「殺生丸「看來，這區別可以忽略為0，他會說「細胞癌變前後的全部三十億鹼基對DNA序列是一樣的， 100% 相同「。我的天啊。。。

現在我來說一下我對這個題目的理解和回答。

我理解這題目問的是「是否存在兩個不同的人擁有100%相同的基因組序列「。

這問題不太好回答，但如果定義了一個人的基因組序列指的是什麼時期什麼細胞的基因組序列的話，卻也可以討論一下。

細胞分裂DNA複製會出錯，所以一個人的兩個細胞的基因組序列可能不是100%相同。甚至現在的研究證據表明，你隨便從一個人體內搞兩個細胞出來，有很大可能這兩個細胞的基因組DNA序列有那麼幾十、幾百處的不同。我覺得要回答這個問題，就只能定義「一個人的基因組序列」為：在體細胞突變沒有發生的時候，發育成這個人的最初的那一個或一些細胞的基因組序列。有些人運氣極好，卵裂了的5次都沒出錯（此時共發生了31次細胞分裂DNA複製），也就是說這最初的2的五次方個細胞裡面的基因組都一樣；有些人運氣差，第一次就錯了，這時你只能把那個最初的受精卵的基因組當作這個人的基因組了。

定義了「一個人的基因組」後，就可以來回答問題了。想找100%基因組相同的人，概率最大的是從同卵雙胞胎里找。同卵雙胞胎源於同一個受精卵，也就是說最初擁有100％相同的基因組，之後受精卵細胞分裂，分裂到一定時候，一坨細胞突然分開成兩坨了，並且這兩坨還都最終發育成個體了，這就成了同卵雙胞胎。那麼比較同卵雙胞胎的基因組是否完全相同，就要比較這「兩坨」細胞的基因組是否完全相同，也就是要看從一個受精卵變成這麼多細胞的過程中，有沒有出現突變。

絕大部分情況下，這個「分成兩坨」的時刻在整個胚胎擁有150個細胞之前，這時平均每個細胞是分裂了大概七、八次得來的。結合人類基因組3 X 10的9次方的鹼基數，以及10的－10次方的錯誤率（大概就是平均下來複制整個基因組一次出錯的不到一個鹼基對），那麼對於一個細胞來說，在這七八次分裂中，是有可能一次都不出錯的，但要是要這150個細胞每個都沒趕上錯誤，那這機率可真的小得可憐（我作為外行很不精確地算一下是大概10的-24次方這個數量級，歡迎真的確定怎麼算的人指正）。但是，不要忘了，這個「分成兩坨」的時刻在整個胚胎擁有150個細胞之前，啥意思呢？有的是150個是分開的，有的是100個時分開的，有的是32個時分開的，也有的是16個細胞時期分開的，更早的有沒有？我不知道。。。在16個細胞時期，每個細胞只經歷了四次細胞分裂，再加上總細胞數又只有16個，所以這16個都保有跟最初那個受精卵完全相同的基因組的概率不是小的可憐的（大概千分之五，還是歡迎指正），而在這種情況下分出的那兩個同卵雙胞胎，是擁有100%相同的基因組的。

這是從理論上來探討，至於實驗證據嘛，我不知道存不存在，也不知道有沒有人在搞。。。因為想要搞到這證據不是那麼容易：第一，你要搜羅一個人足夠多不同種類的細胞，這樣才能看出那些突變是體細胞突變，從而得到我上面定義的「一個人的基因組」；第二，你要保證測序能覆蓋到全基因組；第三，你要足夠幸運，正好趕上了擁有100%相同的基因組的同卵雙胞胎在你選的人裡面。。。

綜上，不同的人是可能有100%相同的基因組的。

我本人不是這個領域的，我只是根據我受過的基本生物學訓練以及一些研究論文寫得這片回答，如果有不對指出，歡迎指正。

另外，我覺得「夜神K2「的回答比「殺生丸「的靠譜啊，為啥贊同數差那麼多。。。

@殺生丸完全不懂生物。

考慮個極端情況：癌症也涉及到大量的基因突變，同卵雙胞胎中，一個得了癌症，另一個沒得，這倆的基因序列肯定不一樣了。

再加上細胞分裂的時候自然產生的基因突變，那就更多了。

別說同卵雙胞胎了，我覺得就是你自己體內不同組織的細胞，可能基因序列也並不完全一樣。

這個世界上就沒有完全的相同的兩片葉子。

看題目以為是個生物學問題，點進去發現是個哲學問題。人能不能兩次踏進同一條河流？這是個問題。

（更新：增加了對問題描述的討論）

在分子生物學方面，其它答主已經答的挺全面了（各位的想法都差不多，角度不同而已，沒必要貶來貶去），補充一個有意思的小細節。DNA的變化不一定是複製時發生的錯誤或者是病毒的修改，也有可能是我們本身有意為之。即使是同卵雙胞胎，他們有一部分的細胞中的一部分基因一定是不相同的。那就是淋巴細胞的T細胞受體和抗體。

（註：這裡有點擬人的意味，事實上演化的任何行為都不會有「有意」一說）

為了應對多種多樣的病原體，T細胞受體以及抗體的基因會在T細胞核B細胞發育的時候產生自發的DNA重組，以保證分子的多樣性。這個過程叫做VDJ重組。

以B細胞抗體重鏈基因為例，B細胞成熟時，第14號染色體的D區和J區之間的DNA被隨機刪除，之後V區和D-J區之間的DNA也被隨機刪除。因為這個過程是後天的而且是隨機的，所以即使是同卵雙胞胎，他們的T細胞受體和抗體基因也不一樣（同一個人體內的T細胞受體和抗體基因也不一樣）

圖片：wikimedia

利根川進就因為發現這背後的遺傳學原理獲得了諾貝爾獎。

除此之外，成熟B細胞在體細胞高頻突變（Somatic Hypermutation）時也會自發的引入大量突變，以產生具有更高親和力的抗體。

關於題目描述里的一些問題

現在的a是否會和過去（or未來）的b基因重合？

自然條件下（不使用基因編輯等技術）很難，幾乎不可能。

請問是什麼阻止了基因序列的重合？

就以單個位點突變來說吧，大多數生物雖然都有能檢查和修復DNA損傷或者突變的手段，但是突變還是在不可避免的發生。

假如你面前有100張向下的牌，你閉上眼睛隨機翻開一張。

我們就當一個突變發生了。這個突變可以通過突變的方式變回來嗎？理論上是可以的。

於是你繼續閉著眼睛隨機翻了一張，希望這是剛才被你打開的那一張。

很遺憾，你能翻回來的概率是1/100。更多的情況，你得到了兩張翻開的牌（兩個突變）。

（用人基因組做例子的話，這個概率更低，人有30億個鹼基，不是100張牌。而且DNA有四種鹼基，不像牌只有兩面）

可以看得出來，隨著突變的增多，在大概率上你只能離你之前的基因越來越遠，而不會通過突變變回來。

這一套理論後來衍生出了穆勒棘輪假說：因為突變大部分不可逆，如果時間夠長，基因組會逐漸退化。這種現象更傾向於發生在無性生殖的生物中

有性生殖（或者遺傳物質交換）可以在一定程度上扭轉穆勒棘輪 A Chen：為什麼是有性生殖而不是無性繁殖成為了進化的主流？

生物學上，是以什麼認定一個人的？

個人認為，「認定一個人」並不是生物學上的問題。更像是一個法學、社會學或者哲學問題。測序、指紋、微生物等手段說白了只能算是方法。

人的基因有沒有可能100%相同？

答：有！而且大部分人的基因是完全相同的。這裡說的「基因」是整體來說，不包括其中的序列變化，不包括「非基因」的DNA序列。

如果談論的「基因」實際是指具體的DNA序列，那麼不可能有兩個人的基因是完全相同的，甚至一個人體內都會有不同基因的細胞！(想想腫瘤怎麼來的)

聽說人的基因其實是隨時都在改變。那麼，有沒有可能，在不斷變化中，a與b的基因，一瞬間完全相同？

答：基因是穩定的，即使有序列改變也是極小的，否則哪來的遺傳穩定？經常突變，八成是要得癌症了。

如果不能在同一時間點完全相同，那麼放在從「人類」這一物種誕生到進化為另一個物種之間的時間長河上呢？現在的a是否會和過去（or未來）的b基因重合？

答：根據第一問，認為基因是整體，不考慮序列變化，回答是：有！如果考慮序列變化，就是：沒有！

如果考慮基因的序列，那麼一個人的基因的變化，包括：序列的變化、基因拷貝數的變化。你可以理解為，基因就是電腦里的一個文檔，文檔的文字就是序列，文檔的副本數就是拷貝數。物種在進化的過程中，不僅發生基因內部序列的變化，還發生基因拷貝數的變化，還有「非基因」序列的變化等等，即使宇宙輪迴108遍，也未必能「遍歷」所有基因序列變化的組合，歷史上不會有兩個DNA序列完全一樣的人。世界上沒有兩片完全一樣的樹葉！

如果也不可能，請問是什麼阻止了基因序列的重合？

答：隨機性、概率……

如果可以重合，那是否能說，a即是b？

也即是問：生物學上，是以什麼認定一個人的？某一段基因？體征？還是別的什麼？而這種特徵，在巧合情況下重合，生物學上，會將兩者看成同一個人嗎？

答：你的克隆人是你嗎？雙胞胎兄弟怎麼辦？

人是自己的肉體？還是自己的腦子？還是人的記憶？關於這個問題，參考知乎里相關話題：假如把一個人粉碎成原子再組合，這個人還是原來的人嗎？(爪機不會放鏈接，自己搜索吧。)

單純說「生物學」的話，沒必要區分「個人」。生物學研究的是普遍的規律，而不是「個人的規律」。如果說生物識別，不是有很多嗎？簡單的指紋、掌紋，厲害點的虹膜、聲紋，更牛逼的：腦紋、DNA等等。如果有各方面都很一致的雙胞胎，生物識別是會失效的！

非常有趣的問題，沒有標準答案，但是有幾個有趣的現象可以分享：

同卵孿生雙胞胎的全部三十億鹼基對DNA序列是一樣的， 100% 相同 (這裡將一億分之一的差別忽略為0，詳情參考第3點)。
隨便找兩個人，在幾萬個基因裡面總能找到一個基因的序列是100%相同的。
同樣一個人，細胞分裂的時候基因DNA複製會出錯，概率約為10 ^-8, 也就是說同一個人，身體裡面任意兩個細胞都會有至少幾十個鹼基是不一樣的。
基因的序列非常穩定，並不是每分每秒都在變化，當然隨著時間的積累和一代代細胞的分裂，基因組裡某些基因逐漸會出現微小的序列改變，當然在人體幾十億個細胞裡面，這樣微小的變化大多時候對人體的影響很小。

你最後的問題已經不算是正常的生物學問題了，所以無法回答。

最後講個笑話給那些懂一點表觀遺傳學的評論者：張三有個同卵雙生子弟弟，兩人都做了全基因組DNA測序未發現區別，於是再做了全基因組甲基化測序whole genome bisulphite sequencing (WGBS), 終於發現有些CpG位點甲基化水平不同。張三大喜，喝酒抽煙一周慶祝，然後又送了一個血樣做WGBS,。因為抽煙喝酒改變了一些CpG位點的甲基化修飾，檢測中心得出結論，由於WGBS的結果不一樣，送第二個樣品的張三跟一周前送第一個樣品的張三不是同一個人，張三精神崩潰，卒。

只試著回答最後那個不屬於生物學的生命科學問題：「怎麼認定一個人？」

基因相同，從低等生物的角度就算是相同的個體。對人來說，分辨個體主要靠「思想」。所以人除了基因的傳承，還多了一個思想的傳承。從這個意義上講，你的學生是你思想的繼承者，你的兒女是你基因的繼承者。思想是以大腦為宿主，像計算機病毒一樣，以純信息的形式獨立進化的。

基因相同就算作同一個體。這樣可以解釋為什麼工蜂可以為蜂群去死。這和我們身體每天都要死亡很多細胞一樣，被當作正常的新陳代謝。我們的身體就是上億個有相同基因的細胞組成的「蜂群」。因為有「基因」和「思想」兩套「生命形式」，所以蜂王有兩個，一個是「生殖系統」，一個是「腦」。

讀了半天才明白a和b代指的是人。

然而廣大生物狗一般這麼寫就是代指（隱性）基因a和b。

可以很負責任地講，你說的情況不會出現。

人的細胞在分裂過程中會發生突變，除開減數分裂這種重組的情況，每次分裂總會有極少量的鹼基錯配，其中又有極少量能不被修復。所以在單個個體的一生中不可能出現全身細胞的基因組都突變成另一個人的基因組。不過當然局部組織細胞的個別片段可能會有導致不同個體間該基因相同的突變：比方說一些並不相關的癌症病人由於同一個片段發生了突變，變成了相同的等位基因。不過這也是罕見的（相比較於人類整個種群）。

所以不要低估基因組的穩定性。

就進化而言，如果存在某種物種可以在個體生命周期內大規模地突變自己的基因/基因組，這會導致其喪失許多的adaptation（大部分突變都是有害的），即使全是中性突變也會非常地消耗資源。

也就是說如果存在這種個體，應該已經被淘汰了。

基因是具有遺傳信息的DNA片段，也就是說基因攜帶的性狀是可以從上一代傳遞到下一代的，並不是全部長度的DNA，有些DNA是沒有遺傳意義的。基因相對穩定，DNA信息能夠忠實的複製，也就是說控制相同遺傳性狀的基因在每一代都是相同的。基因突變需要一定的條件，比如紫外線、化學物質等。所以說在正常理論情況下，上一代和下一代的基因是相同的，這也就是現在基因檢測可以在孕期篩查一些遺傳病的基本。但由於人是有多細胞構成的，從胚胎髮育到長大成人再到生老病死，會發生多種生物代謝過程，在這個過程中，基因信息是有可能發生變異的，從而使得每個人的基因存在差異。但是不同疾病的遺傳信息是相對穩定的，由特定的基因決定，因此隨著DNA測序技術的發展，精準醫療可以應用到臨床醫療了。

生物學上不以基因來劃分個體。

這大概就能回答你的全部想像了。

單個基因還是全部基因？

概率是有的。

但，和1%的暴擊一樣，你指望會暴擊可是會被氣死的哦……

如果以一個生物現存的RAN序列和DNA序列的區別定義一個體的話，這一秒的自己也不是下一秒的自己。

最終，你會化作一縷清風掠過大地；一會化作一滴水滋養大地；你會化作一束陽光撫慰大地。

(づ ●─● )づ其實也有可能化作溫室氣體，PM2.5，酸雨等。

總之，你會以另一種形式存在著。

別說人了，就是我們製造出來的高度近交的小鼠品系，也不可能完全同一天發情、同一天得腫瘤病死。打個葯進去結果不一樣都是無比正常的事情，要是全都一樣是會被人判斷為造價的……

我們不說老鼠，也不說我們已經非常清楚的只有 959 個體細胞的秀麗隱桿線蟲，甚至連大腸桿菌都不說，我們就單聊一段十幾個 bp 的 PCR 引物吧：把體系配好分到兩個管里，最後跑 PCR 出來的電泳結果會是完全一樣的嗎？

要是你做出個一模一樣的結果，是會被人判斷為 PS 的……

混沌啊混沌，蝴蝶煽動翅膀可能引起一場颶風，完全相同的序列也可能因為原子的振動產生不一樣的 outcome。

要是再鑽深一點，你把這個體系各個粒子的狀態都確定下來，問這是不是等同的話：我只能說這個問題已經不歸生物學處理了……物理學那邊，他們會認定兩個系統是同一個的。

有可能，先不考慮這個問題的嚴謹性，不管是說的整個基因組或者是某個特定基因,表觀性考不考慮，還是說的是一個人的同源染色體之間，兩個人之間還是多個人之間還是人和動物，植物，微生物，朊蛋白之間，什麼同卵雙生，什麼母系遺傳，克隆羊多莉，多莉它姐姐，亂七八糟的什麼鬼，都放一邊去.......

我的答案是有可能100%相同，至於概率：0%~100%之間。

剩下的，交給數學家，生物學家，哲學家，歷史學家，博物學家，各種學家們去爭論吧，反正你們誰都吵不贏誰.....

我不管，我就是獨一無二的......

有可能。而且可能性不小!

千禧年之前，就克隆了各種動物。在某個角落，有人偷偷克隆人，這是完全可能得事。

所以，完全有可能兩人基因一百相同的。

理論技術上沒問題。

你好題主對於前面的問題幾位大神已經說的比較明白了雖然我也是學生物的但是感覺這個也有道理那個也有道理。。。。好了不扯沒用的了我就回答你最後一個問題吧不知道你有沒有聽過施萊登和施旺的一句話 :所有的細胞都來源於先前的細胞。還有一句別人的物競天擇適者生存你想啊環境在變人的基因也受到了影響對吧環境不同基因相同的可能性非常小了而且你剛剛也用概率算過所以綜上這種可能不存在

@殺生丸可能是一個假的遺傳學博士吧。

自稱做表觀遺傳學十多年（？），在討論CpG位點的時候不討論去氨基化。

而且你這個笑話講得很尷尬，我們應該這麼跟張三講：「你不要信殺生丸給你推薦的那些什麼三無的檢測中心去被騙錢啦。」

我覺得，就算有100%相同的基因，也不會有相同的靈魂。如果雙胞胎可以算有100%相同的基因的話，那他們的性格，道德，精神等等，就必須完全相同，才能算有相同的靈魂。然而不存在完全相同的雙胞胎。

從另一個問題來看就有點意思了。

如何理解平行宇宙？

既然平行宇宙是有可能的，那麼複製一個人的DNA也不算難事吧。

當然，目前來說誰也驗證不了，YY而已。

我初一的時候生物考過班級第一，我要強答！

（雖然高二再學生物時就是班裡倒數第一了

根據抽屜原理，只要有足夠多的人類，就一定會有兩個人基因相同。而這個「足夠多」有多少呢……

根據維基百科，一個人的基因里大概有2.9*10^9個鹼基對。每個鹼基對又有四種可能，所以一共需要4^(2.9*10^9)+1個人才能確保出線兩個基因相同的人。

再簡化一下，大概是2^6000000000個人。

因為2^10=1024，我們再簡化一下，大概需要10^200000000個人。

但是…可觀測宇宙里只有10^80個原子……

所以別想了，你就當不會吧。

------編輯於北京時間2017.10.21------

在評論區指出人體大部分基因相同後我在網上查了一下，人類有99.9%的基因相同的說法是比較可信的。那麼我們重新算一下需要多少人才能保證兩人基因相同。

因為只考慮千分之一不同的部分，所以我們需要大概4^(2.9*10^6)個人，簡化得10^200000……

還是遠大於宇宙中全部原子的數量……

那麼現在問題來了，如果要70億人中必定有兩個人基因相同的話，我們允許多少個基因不同呢？

答案是16個…因為4^17就大於7*10^9了。

如果要和宇宙的原子數相等的話也只能允許132個。

啊，可怕的指數，可怕的信息量。

可是這麼多信息很多嗎？即便我們考慮全部2^6000000000個可能的狀態，哪怕其中99.9%的基因會讓你變成外星人，這也只是6*10^9個比特而已，換算一下也就700mb，可以塞進一張CD-ROM里。

現在看一看你的硬碟，他裡邊能放多少個人呢？你需要多少個宇宙才能隨機出你珍藏的幾百張表情包呢？

我第一次被邀請回答專業相關的題，居然是個這樣的…這分明是個哲學題好嗎！放過我好嗎！！我馬原還沒複習完吶！！！！！