遺傳多樣性產生的原因
遺傳多樣性廣義指地球上所有生物所攜帶的遺傳資訊的總和,狹義指種內不同群體之間或一個群體內不同個體的遺傳變異總和。那麼,是什麼?下面就由小編告訴大家吧!
***一***從進化的角度來看,在生物的長期演化過程中,具有適合生存環境的性狀的個體更容易存貨,決定這些性狀的基因也更容易留存下來,由於外界環境的多變,一個物種所包含的基因越豐富,它對環境的適應能力越強。環境的多變是產生遺傳多樣性的原因。
***二***從遺傳後代多樣性的物質基礎來看,基因、蛋白質、染色體具有多樣性。大多數生物的遺傳物質是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資訊,因此DNA可以儲存大量的遺傳資訊,具有多樣性,不同個體具有不同的遺傳物質。基因表達的產物一般是蛋白質,而蛋白質由氨基酸構成,氨基酸的排列順序、肽鏈的摺疊方式、蛋白質的空間結構都導致了蛋白質的多樣性。遺傳物質的多樣性、表達產物的多樣性是遺傳後代多樣性的物質基礎。
***三***基因與性狀的關係來看,基因具有選擇性表達的性質,相同基因的表達並不完全相同,同一個體不同細胞內的基因表達情況不同,不同個體的基因表達情況差異更大,即使是同卵雙胞胎,基因的表達也會有很大的差異。基因表達的多樣性是產生遺傳後代多樣性的因素。基因存在不完全顯性:一個雜合體的表型介於兩個產生它的純合體的表型的過渡狀態,還存在共顯性:一個性狀的體現由不止一個顯性等位基因的表達,一個性狀由多個基因共同控制。此外染色體數目的差異也會導致性狀的不同***如唐氏綜合徵***,基因和性狀的關係的複雜性也是遺傳多樣性的因素。
***四***從遺傳物質的突變來看,遺傳物質在某種因素的刺激下能夠發生變化基因突變、基因重組、染色體變異。遺傳物質的突變主要有兩種型別,即染色體數目和結構的變化以及基因位點內部核苷酸的變化,此外,基因重組也可以導致生物產生遺傳變異。遺傳物質的突變的概率較高,也是遺傳多樣性的根本原因。
***五***從繁殖方式來看,多數生物是有性繁殖,個體通過減數分裂產生配子,配子結合產生合子,個體從父母雙方各繼承一半的遺傳資訊。在產生配子的過程中,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致了配子的多樣性。另外,配子是隨機結合的,又增加了合子的多樣性。
遺傳多樣性的研究意義
對遺傳多樣性的研究具有重要的理論和實際意義。
首先,物種或居群的遺傳多樣性大小是長期進化的產物,是其生存適應和發展進化的前提。一個居群或物種遺傳多樣性越高或遺傳變異越豐富,對環境變化的適應能力就越強越;容易擴充套件其分佈範圍和開拓新的環境。即使對無性繁殖佔優勢的種也不例外。理論推導和大量實驗證據表明,生物居群中遺傳變異的大小與其進化速率成正比。因此對遺傳多樣性的研究可以揭示物種或居群的進化歷史***起源的時間、地點、方式***,也能為進一步分析其進化潛力和未來的命運提供重要的資料,尤其有助於物種稀有或瀕危原因及過程的探討。
其次,遺傳多樣性是保護生物學研究的核心之一,不瞭解種內遺傳變異的大小時空分佈及其與環境條件的關係,我們就無法採取科學有效的措施來保護人類賴以生存的遺傳資源基因,來挽救瀕於絕滅的物種,保護受到威脅的物種。對於我們所不瞭解的
物件,我們是無法保護的。對珍稀瀕危物種保護方針和措施的制定,如取樣策略遷地或就地保護的選樣等等都有賴於我們對物種遺傳多樣性的認識。
再者,對遺傳多樣性的認識是生物各分支學科重要的背景資料。古老的分類學或系統學幾百年來都在不懈地探索描述和解釋生物界的多樣性,並試圖建立個能反映自然或系統發育關係的階層系統,以及建立一個便利而實用的資料***資訊***存取或查尋系統。對遺傳多樣性的研究無疑有助於人們更清楚地認識生物多樣性的起源和進化,尤其能加深人們對微觀進化的認識,力動植物的分類進化研究提供有益的資料,進而為動植物育種和遺傳改良奠定基礎。