遺傳多樣性產(chǎn)生的原因
遺傳多樣性廣義指地球上所有生物所攜帶的遺傳信息的總和,狹義指種內(nèi)不同群體之間或一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體的遺傳變異總和。那么,遺傳多樣性產(chǎn)生的原因是什么?下面就由學(xué)習(xí)啦小編告訴大家遺傳多樣性產(chǎn)生的原因吧!
遺傳多樣性產(chǎn)生的原因
(一)從進(jìn)化的角度來看,在生物的長(zhǎng)期演化過程中,具有適合生存環(huán)境的性狀的個(gè)體更容易存貨,決定這些性狀的基因也更容易留存下來,由于外界環(huán)境的多變,一個(gè)物種所包含的基因越豐富,它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力越強(qiáng)。環(huán)境的多變是產(chǎn)生遺傳多樣性的原因。
(二)從遺傳后代多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)來看,基因、蛋白質(zhì)、染色體具有多樣性。大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,DNA由四種脫氧核糖核苷酸按照一定的排列順序組成,每一種排列順序都代表著一種遺傳信息,因此DNA可以儲(chǔ)存大量的遺傳信息,具有多樣性,不同個(gè)體具有不同的遺傳物質(zhì)?;虮磉_(dá)的產(chǎn)物一般是蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)由氨基酸構(gòu)成,氨基酸的排列順序、肽鏈的折疊方式、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)都導(dǎo)致了蛋白質(zhì)的多樣性。遺傳物質(zhì)的多樣性、表達(dá)產(chǎn)物的多樣性是遺傳后代多樣性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(三)基因與性狀的關(guān)系來看,基因具有選擇性表達(dá)的性質(zhì),相同基因的表達(dá)并不完全相同,同一個(gè)體不同細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)情況不同,不同個(gè)體的基因表達(dá)情況差異更大,即使是同卵雙胞胎,基因的表達(dá)也會(huì)有很大的差異?;虮磉_(dá)的多樣性是產(chǎn)生遺傳后代多樣性的因素?;虼嬖诓煌耆@性:一個(gè)雜合體的表型介于兩個(gè)產(chǎn)生它的純合體的表型的過渡狀態(tài),還存在共顯性:一個(gè)性狀的體現(xiàn)由不止一個(gè)顯性等位基因的表達(dá),一個(gè)性狀由多個(gè)基因共同控制。此外染色體數(shù)目的差異也會(huì)導(dǎo)致性狀的不同(如唐氏綜合征),基因和性狀的關(guān)系的復(fù)雜性也是遺傳多樣性的因素。
(四)從遺傳物質(zhì)的突變來看,遺傳物質(zhì)在某種因素的刺激下能夠發(fā)生變化基因突變、基因重組、染色體變異。遺傳物質(zhì)的突變主要有兩種類型,即染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變化以及基因位點(diǎn)內(nèi)部核苷酸的變化,此外,基因重組也可以導(dǎo)致生物產(chǎn)生遺傳變異。遺傳物質(zhì)的突變的概率較高,也是遺傳多樣性的根本原因。
(五)從繁殖方式來看,多數(shù)生物是有性繁殖,個(gè)體通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,配子結(jié)合產(chǎn)生合子,個(gè)體從父母雙方各繼承一半的遺傳信息。在產(chǎn)生配子的過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,姐妹染色單體的交叉互換等導(dǎo)致了配子的多樣性。另外,配子是隨機(jī)結(jié)合的,又增加了合子的多樣性。
遺傳多樣性的研究意義
對(duì)遺傳多樣性的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。
首先,物種或居群的遺傳多樣性大小是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物,是其生存適應(yīng)和發(fā)展進(jìn)化的前提。一個(gè)居群或物種遺傳多樣性越高或遺傳變異越豐富,對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力就越強(qiáng)越;容易擴(kuò)展其分布范圍和開拓新的環(huán)境。即使對(duì)無性繁殖占優(yōu)勢(shì)的種也不例外。理論推導(dǎo)和大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,生物居群中遺傳變異的大小與其進(jìn)化速率成正比。因此對(duì)遺傳多樣性的研究可以揭示物種或居群的進(jìn)化歷史(起源的時(shí)間、地點(diǎn)、方式),也能為進(jìn)一步分析其進(jìn)化潛力和未來的命運(yùn)提供重要的資料,尤其有助于物種稀有或?yàn)l危原因及過程的探討。
其次,遺傳多樣性是保護(hù)生物學(xué)研究的核心之一,不了解種內(nèi)遺傳變異的大小時(shí)空分布及其與環(huán)境條件的關(guān)系,我們就無法采取科學(xué)有效的措施來保護(hù)人類賴以生存的遺傳資源基因,來挽救瀕于絕滅的物種,保護(hù)受到威脅的物種。對(duì)于我們所不了解的
對(duì)象,我們是無法保護(hù)的。對(duì)珍稀瀕危物種保護(hù)方針和措施的制定,如采樣策略遷地或就地保護(hù)的選樣等等都有賴于我們對(duì)物種遺傳多樣性的認(rèn)識(shí)。
再者,對(duì)遺傳多樣性的認(rèn)識(shí)是生物各分支學(xué)科重要的背景資料。古老的分類學(xué)或系統(tǒng)學(xué)幾百年來都在不懈地探索描述和解釋生物界的多樣性,并試圖建立個(gè)能反映自然或系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的階層系統(tǒng),以及建立一個(gè)便利而實(shí)用的資料(信息)存取或查尋系統(tǒng)。對(duì)遺傳多樣性的研究無疑有助于人們更清楚地認(rèn)識(shí)生物多樣性的起源和進(jìn)化,尤其能加深人們對(duì)微觀進(jìn)化的認(rèn)識(shí),力動(dòng)植物的分類進(jìn)化研究提供有益的資料,進(jìn)而為動(dòng)植物育種和遺傳改良奠定基礎(chǔ)。
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