遺傳變異

遺傳變異

遺傳變異,同一基因庫中,生物體之間呈現差別的定量描述。在DNA水準上的差異稱"分子變異(molecular variation)"。遺傳與變異,是生物界不斷地普遍發生的現象,也是物種形成和生物進化的基礎。

  • 中文名稱
    遺傳變異
  • 外文名稱
    molecular variation
  • 意    義
    物種形成和生物進化
  • 發生條件
    同一基因庫中
  • 釋    義
    生物體之間呈現差別的定量描述

基本概念

概念內涵

​生物的親代能產生與自己相似的後代的現象叫做遺傳。遺傳物質的基礎是脫氧核糖核酸(DNA),親代將自己的遺傳物質DNA傳遞給子代,而且遺傳的性狀和物種保持相對的穩定性。生命之所以能夠一代一代地延續的原因,主要是由于遺傳物質在生物進程之中得以代代相承,從而使後代具有與前代相近的性狀。

遺傳變異

隻是,親代與子代之間、子代的個體之間,是絕對不會完全相同的,也就是說,總是或多或少地存在著差異,這種現象叫變異。

遺傳是指親子間的相似性,變異是指親子間和子代個體間的差異。生物的遺傳和變異是通過生殖和發育而實現的。

辯證關系

遺傳和變異是對立的統一體,遺傳使物種得以延續,變異則使物種不斷進化。本章主要論述病毒的變異現象、變異機理以及研究變異的方法和誘變因素等,關于病毒的遺傳學理論請參閱有關的專業書籍。病毒的遺傳變異常常是"群體",也就是無數病毒粒子的共同表現。而病毒成分,特別是病毒編碼的酶和蛋白質,又常與細胞的正常酶類和蛋白質混雜在一起。這顯然增加了病毒遺傳變異特徵鑒定上的復雜性。

變異種類

變異主要是指基因突變、基因重組與染色體變異。其中基因突變是產生新生物基因的根本來源,也就是產生生物多樣性的根本來源。人類可以通過人工誘變的方法創造利用更多的生物資源,比如說輻射、雷射、病毒、一些化學物質(常用的是秋水仙素)都可以產生變異》。

學科簡介

微生物遺傳學作為一門獨立的學科誕生于40年代,病毒遺傳學作為微生物遺傳學的重 要組成部分,對于生物遺傳和變異的研究起到了重要的促進作用,也為分子遺傳學的 發展奠定了基礎。病毒的許多生物學特徵,包括結構簡單、無性增殖方式、可經細胞 培養、增殖迅速、便于純化等,使其具有作為遺傳學研究材料的獨特優勢。 眾所周知,包括病毒在內的各種生物遺傳的物質基礎是核酸。事實上,這一結論 最初的直接證據正是來自于對病毒的研究。

奧秘詳解

遺傳從現象來看是親子代之間的相似的現象,即俗語所說的"種瓜得瓜,種豆得豆"。它的實質是生物按照親代的發育途徑和方式,從環境中獲取物質,產生和親代相似的復本。遺傳是相對穩定的,生物不輕易改變從親代繼承的發育途徑和方式。因此,親代的外貌、行為習性,以及優良性狀可以在子代重現,甚至酷似親代。而親代的缺陷和遺傳病,同樣可以傳遞給子代

遺傳基本屬性

遺傳是一切生物的基本屬性,它使生物界保持相對穩定,使人類可以識別包括自己在內的生物界。

變異是指親子代之間,同胞兄弟姊妹之間,以及同種個體之間的差異現象。俗語說"一母生九子,九子各異"。世界上沒有兩個絕對相同的個體,包括攣生同胞在內,這充分說明了遺傳的穩定性是相對的,而變異是絕對的。

生物的遺傳與變異是同一事物的兩個方面,遺傳可以發生變異,發生的變異可以遺傳,正常健康的父親,可以生育出智力與體質方面有遺傳缺陷的子女,並把遺傳缺陷(變異)傳遞給下一代。

遺傳和變異的物質基礎 生物的遺傳和變異是否有物質基礎的問題,在遺傳學領域內爭論了數十年之久。 在現代生物學領域中,一致公認生物的遺傳物質在細胞水準上是染色體,在分子水準上是基因,它們的化學構成是脫氧核糖核酸(DNA),在極少數沒有DNA的原核生物中,如煙草花葉病毒等,核糖核酸(RNA)是遺傳物質。

真核生物的細胞具有結構完整的細胞核,在細胞質中還有多種細胞器,真核生物的遺傳物質就是細胞核內的染色體。但是, 細胞質在某些方面也表現有一定的遺傳功能。人類親子代之間的物質聯系是精子與卵子,而精子與卵子中具有遺傳功能的物質是染色體,受精卵根據染色體中DNA蘊藏的遺傳信息,發育成和親代相似的子代。

遺傳和可以遺傳的變異都是由遺傳物質決定的。這種遺傳物質就是細胞染色體中的基因。人類染色體與絕大多數生物一樣,是由DNA(脫氧核糖核酸)鏈構成的,基因就是在DNA鏈上的特定的一個片段。由于親代染色體通過生殖過程傳遞到子代,這就產生了遺傳。染色體在生物的生活或繁殖過程中也可能發生畸變,基因內部也可能發生突變,這都會導致變異。

如遺傳學指出

患色盲的父親,他的女兒一般不表現出色盲,但她已獲得了其親代的色盲基因,她的下一代中,兒子將因獲得色盲基因而患色盲。

我們觀察我們身邊很多有生命的物種:動物、植物、微生物以及我們人類,雖然種類繁多,但在經歷了很多年後,人還是人,雞還是雞,狗還是狗,螞蟻、大象、桃樹、柳樹以及各種花草等等,千千萬萬種生物仍能保持各自的特征,這些特征包括形態結構的特征以及生理功能的特征。正因為生物界有這種遺傳特徵,自然界各種生物才能各自有序地生存、生活,並繁衍子孫後代。

大家可能會問,生物是一代一代遺傳下來,每種生物的形態結構以及生理功能應該是一模一樣的,但為什麽父母所生子女,一人一個樣,一人一種性格,各有各自的特征。又如把不同人的皮膚或腎髒等器官互相移植,還會發生排斥現象,彼此不能接受,這又如何解釋呢?科學家研究的結果告訴我們,生物界除了遺傳現象以外還有變異現象,也就是說個體間有差異。例如,一對夫婦所生的子女,各有各的模樣,醜陋的父母生出漂亮的孩子,平庸的父母生出聰明的孩子,這類情況也並不罕見。全世界恐怕很難找出兩個一模一樣的人,即使是單卵雙生子,外人看起來好像一模一樣,但是與他們朝夕相處的父母卻能分辨出他們之間的微細差異,這種現象就是變異。人類中多數變異現象是由于父母親遺傳基因的不同組合。每個孩子都從父親那裏得到遺傳基因的一半,從母親那裏得到另一半,每個孩子所得到的遺傳基因雖然數量相同,但內容有所不同,因此每個孩子都是一個新的組合體,與父母不一樣,兄弟姐妹之間也不一樣,而形成彼此間的差異。正因為有變異現象,人類才有眾多的民族。人們可以很容易地從人群中認出張三、李四,如果沒有變異,大家全都是一個樣子,社會上的麻煩事就多了。除了外形有不同,變異還包括構成身體的基本物質--蛋白質也存在著變異,每個人都有他自己特異的蛋白質。所以,如果皮膚或器官從一個人移植到另一個人身上便會發生排斥現象,生物學稱之為免疫排斥反應。

還有一類變異是遺傳基因的突變,這類突變往往是由環境中的條件所誘發的,這種突變的基因還可以遺傳給下一代。許多基因突變的結果會造成遺傳病。

變異也可以完全由環境因素所造成,例如患小兒麻痹症後遺的跛足,感染大腦炎後形成的痴呆等這些性狀都是由環境因素所造成的,是因為病毒感染使某些組織受損害,造成生理功能的異常,不是遺傳物質的改變,所以不是遺傳的問題,因此也不會遺傳給下一代。

總之,遺傳與變異是遺傳現象中不可分離的兩個方面,我們有從父母獲得的遺傳物質,保證我們人類的基本特征經久不變。在遺傳過程中還不斷地發生變異,每個人又在一定的環境下發育成長,才有了人類的多種多樣。

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變異是生物的一般特徵。甚至在人類尚未發現病毒以前,就已開始運用變異現象 製造疫苗。例如1884年,巴斯德利用兔腦內連續傳代的方法,將狂犬病的街毒(強毒) 轉變為固定毒。這種固定毒保留了原有的免疫原性,但毒力發生了變異--非腦內接 種時,對人和犬等的毒力明顯降低,因而成功地用作狂犬病的預防製劑。此後,在許 多動物病毒方面,套用相同或類似的方法獲得了弱毒株,創製了許多優質的疫苗。選 育自然弱毒變異株的工作,也取得了巨大成就。但是有關病毒遺傳變異機理的認識, 則隻在近幾十年來才有顯著的進展。這不僅是病毒學本身的躍進,也是其它學科, 特別是生物化學、分子生物學、免疫學以及電子顯微鏡、同位素標記等新技術飛速發 展的結果。

總結

生物體親代與子代之間以及子代的個體之間總存在著或多或少的差異,這就是生物的變異現象。生物的變異有些是可遺傳的,有些是不可遺傳的。可遺傳的變異是指生物體能遺傳給後代的變異。這種變異是由遺傳物質發生變化而引起的。不可遺傳的變異是由外界因素如光照、水源等造成的變異,不會遺傳給後代的。

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