(一)从进化的角度来看,在生物的长期演化过程中,具有适合生存环境的性状的个体更容易存货,决定这些性状的基因也更容易留存下来,由于外界环境的多变,一个物种所包含的基因越丰富,它对环境的适应能力越强。环境的多变是产生遗传多样性的原因。 (二)从遗传后代多样性的物质基础来看,基因、蛋白质、染色体具有多样性。大多数生物的遗传物质是dna,dna由四种脱氧核糖核苷酸按照一定的排列顺序组成,每一种排列顺序都代表着一种遗传信息,因此dna可以储存大量的遗传信息,具有多样性,不同个体具有不同的遗传物质。基因表达的产物一般是蛋白质,而蛋白质由氨基酸构成,氨基酸的排列顺序、肽链的折叠方式、蛋白质的空间结构都导致了蛋白质的多样性。遗传物质的多样性、表达产物的多样性是遗传后代多样性的物质基础。
(三)基因与性状的关系来看,基因具备选择性抒发的性质,相同基因的抒发并不完全相同,同一个体相同细胞内的基因表达情况相同,相同个体的基因表达情况差异更大,即使就是同卵双胞胎,基因的抒发也可以存有非常大的差异。基因表达的多样性就是产生遗传后代多样性的因素。基因存有不全然显性:一个卤合体的表型介乎两个产生它的纯合体的表型的过渡阶段状态,还存有共显性:一个性状的彰显由远不止一个显性等位基因的抒发,一个性状由多个基因共同掌控。此外染色体数目的差异也可以引致性状的相同(例如唐氏综合征),基因和性状的关系的复杂性也就是遗传多样性的因素。
(四)从遗传物质的突变来看,遗传物质在某种因素的刺激下能够发生变化基因突变、基因重组、染色体变异。遗传物质的突变主要有两种类型,即染色体数目和结构的变化以及基因位点内部核苷酸的变化,此外,基因重组也可以导致生物产生遗传变异。遗传物质的突变的概率较高,也是遗传多样性的根本原因。
(五)从产卵方式来看,多数生物就是有性产卵,个体通过有丝分裂产生配子,配子融合产生合子,个体从父母双方各承继一半的遗传信息。在产生配子的过程中,同源染色体拆分,非同源染色体自由组合,姐妹染色单体的交叉交换等引致了配子的多样性。另外,配子就是随机融合的,又减少了合子的多样性。 对遗传多样性的研究具有重要的理论和实际意义。
首先,物种或居群的遗传多样性大小就是长期演化的产物,就是其存活适应环境和发展演化的前提。一个居群或物种遗传多样性越高或遗传变异越多样,对环境变化的适应能力就越强越;难拓展其原产范围和拓展代莱环境。即使对无性繁殖占优的种也不完全相同。理论推论和大量实验证据说明,生物居群中遗传变异的大小与其进化速率成正比。因此对遗传多样性的研究可以阐明物种或居群的演化历史(起源的时间、地点、方式),也能够为进一步分析其演化潜力和未来的命运提供更多关键的资料,尤其有利于物种珍贵或极危原因及过程的深入探讨。
其次,遗传多样性是保护生物学研究的核心之一,不了解种内遗传变异的大小时空分布及其与环境条件的关系,我们就无法采取科学有效的措施来保护人类赖以生存的遗传资源基因,来挽救濒于绝灭的物种,保护受到威胁的物种。对于我们所不了解的
对象,我们就是无法维护的。对动植物极危物种维护方针和措施的制订,例如取样策略迁地或就地维护的选样等等都离不开我们对物种遗传多样性的重新认识。
再者,对遗传多样性的认识是生物各分支学科重要的背景资料。古老的分类学或系统学几百年来都在不懈地探索描述和解释生物界的多样性,并试图建立个能反映自然或系统发育关系的阶层系统,以及建立一个便利而实用的资料(信息)存取或查寻系统。对遗传多样性的研究无疑有助于人们更清楚地认识生物多样性的起源和进化,尤其能加深人们对微观进化的认识,力动植物的分类进化研究提供有益的资料,进而为动植物育种和遗传改良奠定基础。
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