Ο διπλασιασμός γονιδίων είναι η διαδικασία με την οποία ένα χρωμόσωμα ή ένα τμήμα του DNA αντιγράφεται, με αποτέλεσμα ένα επιπλέον αντίγραφο ενός γονιδίου. Ο διπλασιασμός γονιδίων αναφέρεται επίσης ως χρωμοσωμικός διπλασιασμός ή γονιδιακή ενίσχυση. Ο διπλασιασμός, που σημαίνει διπλασιασμός, έχει ως αποτέλεσμα δύο πανομοιότυπα γονίδια. Ένα ή και τα δύο από αυτά τα γονίδια μπορεί να αλλάξουν με την πάροδο του χρόνου μέσω μεταλλάξεων για τη δημιουργία δύο νέων διαφορετικών γονιδίων.
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι μοναδικό για κάθε οργανισμό και είναι το ίδιο σε κάθε κύτταρο που αποτελείται από αυτόν τον οργανισμό. Τα γονίδια είναι τμήματα του DNA που καθορίζουν την κληρονομικότητα και στεγάζονται σε τμήματα του σώματος γνωστά ως χρωμοσώματα. Αυτό αποτελεί τη γενετική σύνθεση όλων των οργανισμών.
Ο διπλασιασμός των γονιδίων συνήθως συμβαίνει λόγω σφάλματος κατά τη διάρκεια της μείωσης. Η μείωση εμφανίζεται μόνο σε εκείνα τα κύτταρα που παράγουν σεξουαλικά κύτταρα, όπως το σπέρμα και τα ωάρια στον άνθρωπο. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, τα μητρικά κύτταρα με δύο αντίγραφα των χρωμοσωμάτων παράγουν τέσσερα θυγατρικά κύτταρα που το καθένα έχει μόνο ένα αντίγραφο κάθε χρωμοσώματος. Αυτό γίνεται έτσι ώστε όταν συμβεί η αναπαραγωγή, το κύτταρο που δημιουργείται από τη σύντηξη του σπέρματος και του ωαρίου θα έχει τη σωστή ποσότητα DNA.
Κατά τη διάρκεια της μείωσης, ο διπλασιασμός των γονιδίων είναι πιθανό να συμβεί όταν τα χρωμοσώματα διασταυρώνονται και συμβαίνει ανασυνδυασμός. Οι κλώνοι των χρωμοσωμάτων μπορούν να σπάσουν και να επανενωθούν στο αντίθετο χρωμόσωμα, έτσι ώστε οι γενετικές πληροφορίες να μετακινούνται από το ένα χρωμόσωμα στο άλλο. Εάν ο ανασυνδυασμός είναι άνισος ή συμβαίνει με διαφορετικές ποσότητες DNA, μπορεί να προκύψει διπλασιασμός.
Ένας άλλος τρόπος που μπορεί να συμβεί διπλασιασμός είναι εάν ολόκληρο το χρωμόσωμα αντιγραφεί δύο φορές. Αυτό το σφάλμα θα έχει ως αποτέλεσμα ένα από τα θυγατρικά κύτταρα να έχει ένα επιπλέον αντίγραφο του χρωμοσώματος και όλο το επιπλέον γενετικό υλικό. Εάν αυτό το κύτταρο συγχωνευθεί με ένα άλλο κύτταρο κατά την αναπαραγωγή, μπορεί ή όχι να οδηγήσει σε βιώσιμο ζυγώτη.
Ο τελευταίος τρόπος που μπορεί να συμβεί διπλασιασμός γονιδίων είναι μέσω της ρετρομεταφοράς. Κατά τη διάρκεια της ρετρομεταφοράς, αλληλουχίες DNA αντιγράφονται στο RNA και στη συνέχεια πίσω στο DNA αντί να μεταφράζονται σε πρωτεΐνες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα επιπλέον αντίγραφα αυτού του DNA να υπάρχουν μέσα στο κύτταρο, τα οποία μπορούν να επανενωθούν με τα χρωμοσώματα που υπάρχουν ήδη. Οποιαδήποτε γονίδια βρίσκονται κατά μήκος αυτών των αλληλουχιών DNA θα έχουν διπλασιαστεί στη διαδικασία.
Όταν συμβαίνει διπλασιασμός γονιδίων, δημιουργείται ένα αντίγραφο του πρωτοτύπου, το οποίο ονομάζεται παραλογικό γονίδιο. Είναι πιθανό και τα δύο ή ένα από τα γονίδια να μεταλλαχθούν, ωστόσο αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάλλαξης ή αλλαγής, τα γονίδια μπορεί να αποκτήσουν λειτουργίες που είναι διαφορετικές από το αρχικό γονίδιο.
Το αρχικό γονίδιο μπορεί επίσης να μεταλλαχθεί, σχηματίζοντας δύο γονίδια που είναι διαφορετικά από το αρχικό γονίδιο πριν από τον διπλασιασμό. Ο διπλασιασμός των γονιδίων θεωρείται ότι είναι κινητήρια δύναμη στην εμφάνιση νέων γονιδίων και ως εκ τούτου αλλαγές στις κανονικές βιολογικές διεργασίες. Οι διαδικασίες της γονιδιακής μετάλλαξης και του διπλασιασμού παίζουν και οι δύο βασικούς ρόλους στην εξέλιξη.