我所認(rèn)識(shí)的進(jìn)化生物學(xué)-資料下載頁(yè)
2025-04-07 03:33本頁(yè)面
【正文】 于同一祖先基因由于物種分化造成的，旁系同源基因是指物種本身基因的進(jìn)化過(guò)程中復(fù)制形成的基因家族，因此在基因注釋中使用直系同源關(guān)系來(lái)傳遞基因注釋。例如：果蠅的同源異型基因復(fù)合體HomC由8個(gè)分別可編碼一種DNA結(jié)合序列的基因組成。HomC的基因和果蠅中其他含有同源異型域的基因都是由十億年前的一個(gè)基因重復(fù)倍增而來(lái)的，而在脊椎動(dòng)物中的4個(gè)Hox基因族中每一個(gè)基因族與HomC的基因處在相同位置的基因，有相似的DNA序列。這就表明了脊椎動(dòng)物的Hox基因與果蠅的HomC是直系同源，而脊椎動(dòng)物的4個(gè)Hox基因族，則可能由HomC重復(fù)產(chǎn)生的Hox基因由重復(fù)整體倍增產(chǎn)生（即旁系同源基因）。 一個(gè)基因的命運(yùn)不僅包括了新基因的產(chǎn)生和基因的復(fù)制，還存在基因的死亡，在人類(lèi)基因組和其他已知的動(dòng)物基因組上都發(fā)現(xiàn)了大量的假基因，這些基因與行使功能的基因序列間存在同源性，然而它們卻不再表達(dá)。因此基因的進(jìn)化更像一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，基因通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生多個(gè)拷貝，一些拷貝行使原有功能，保證生物體的穩(wěn)定性，有些拷貝通過(guò)突變或其他方式的改變產(chǎn)生新的基因序列，在選擇的作用下，產(chǎn)生新的有利的功能的拷貝的個(gè)體更適應(yīng)環(huán)境，保存在群體中，而產(chǎn)生了致命突變的個(gè)體從種群中消失，那些近中性突變的拷貝可能在種群中保留，逐漸產(chǎn)生假基因或新的功能基因?；蚺c基因組的進(jìn)化能否在下代和群體中體現(xiàn)出，也即是基因與基因組的突變對(duì)生物群體是否有意義，關(guān)鍵在于生物體繁殖時(shí)，這些改變是否得以遺傳。對(duì)于單細(xì)胞生物所有非致死性的不可逆的基因與基因組的改變都被其子細(xì)胞繼承并成為最初發(fā)生改變的細(xì)胞的后代的表型，而在多細(xì)胞生物中只有發(fā)生在生殖細(xì)胞的改變才與基因和基因組的進(jìn)化相關(guān)。而基因與基因組產(chǎn)生進(jìn)化的動(dòng)力是突變和重組，而這些又經(jīng)常發(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)期，并且發(fā)生改變過(guò)的基因與基因組也必須經(jīng)過(guò)DNA復(fù)制才能得以遺傳下去，對(duì)DNA復(fù)制的機(jī)制的研究，將有助于我們對(duì)基因與基因組進(jìn)化的理解。 參考文獻(xiàn)： 1. 生物進(jìn)化/：北京大學(xué)出版社， 2. 進(jìn)化生物學(xué)/：高等教育出版社， 3. 基因組2/（英）布朗（）著；：科學(xué)出版社，2006 4. 基因Ⅷ/（美）盧因（）編著，余龍，江松敏，：科學(xué)出版社，2005 5. 分子遺傳學(xué)/：科學(xué)出版社，2004 6. 現(xiàn)代遺傳學(xué)／趙壽元，喬守義主編．北京：高等教育出版社，2001 7. 金飛波，進(jìn)化，還有問(wèn)題嗎，科技視野，20~22， 8. 何生，生物的進(jìn)化，科技文萃，100~107, 9. 孫關(guān)龍，達(dá)爾文進(jìn)化論的五大缺陷，科技，24~27,2001第7期 ：高等教育出版社， 下冊(cè)/：高等教育出版社 ：科學(xué)出版社， 我所感興趣的問(wèn)題，人類(lèi)還會(huì)出現(xiàn)嗎？人類(lèi)生存的意義是什么？從４６億年前地球形成時(shí)，在人類(lèi)形成之前，經(jīng)歷了生物輻射和生物大滅絕，三葉蟲(chóng)來(lái)了，又走了；恐龍來(lái)了，又走了……現(xiàn)在人類(lèi)生存下來(lái)，如果生命進(jìn)化的過(guò)程可以重新開(kāi)始，還能夠形成與現(xiàn)在一模一樣的人類(lèi)嗎？對(duì)于人類(lèi)生存的意義，已經(jīng)有許許多多學(xué)者做過(guò)探討，但對(duì)于許多人當(dāng)然包括我來(lái)說(shuō)，依然感到有些困惑。當(dāng)上了大學(xué)后，有機(jī)會(huì)接觸更多的書(shū)籍和學(xué)者，特別是進(jìn)化方面的書(shū)，又使我想到了這個(gè)問(wèn)題，人來(lái)的形成是偶然的還是必然的，從進(jìn)化理論中看，人類(lèi)的形成是隨機(jī)的、偶然的，并且人類(lèi)可能還會(huì)滅絕，那么人類(lèi)生存的意義是什么？為了誰(shuí)而生存呢？英國(guó)作家和行為動(dòng)物學(xué)家理查德道金斯(Richard Dawkins 1941~)在1976年出版的The selfish Gene一書(shū)中指出：基因主宰著人類(lèi)，并驅(qū)使人類(lèi)為其服務(wù)，人類(lèi)只是作為一種載體而已。我想這個(gè)問(wèn)題不僅是個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，而且是一個(gè)生物學(xué)問(wèn)題，我希望從生物進(jìn)化或基因與基因組進(jìn)化中探求一些解釋。：對(duì)新種形成起決定性作用的發(fā)育調(diào)控基因，如果有，這個(gè)基因是什么樣的，其機(jī)理是怎樣的？目前大家對(duì)人類(lèi)與類(lèi)人猿之間的關(guān)系的研究比較熱，并發(fā)現(xiàn)用雜交雙鏈熱穩(wěn)定法檢測(cè)黑猩猩和人的DNA:%的堿基對(duì)不同，染色體帶型的詳細(xì)分析表明：人與黑猩猩僅有9個(gè)臂間倒位不同，異染色質(zhì)的分布和含量也各有不同，而異染色質(zhì)主要是由不轉(zhuǎn)錄的重復(fù)序列組成。對(duì)于這個(gè)事實(shí)，我們又如何解釋人與類(lèi)人猿的不同，是由什么樣的機(jī)制起作用呢？我希望能通過(guò)對(duì)基因與基因組功能的比較，利用基因敲除方法進(jìn)行研究分析。但面臨一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)材料的選擇，現(xiàn)代技術(shù)手段等的條件限制。３．C值悖理向我們暗示了什么？C值悖理主要有三點(diǎn)內(nèi)容：，基因組的大小可隨物種復(fù)雜性增大而增大；，基因組大小與其復(fù)雜性的關(guān)系并沒(méi)有直接對(duì)應(yīng)關(guān)系；。從上面三點(diǎn)內(nèi)容看，我認(rèn)為在生命起源時(shí)，從單細(xì)胞生命到多細(xì)胞的復(fù)雜的生物演化過(guò)程中，基因組的大小一定是增大的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)與功能越復(fù)雜，其所需的精細(xì)調(diào)控越多，而這精細(xì)調(diào)控大都需要酶來(lái)調(diào)節(jié)，而酶主要是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的多樣性主要需要基因的多樣性來(lái)決定。但在同一水平上的生物，又因?yàn)槭裁椿蚪M的變化這么大呢？有人認(rèn)為是由于存在重復(fù)不編碼序列的影響。但這些不編碼序列的作用是什么呢？我希望能通過(guò)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，能更深入地探究C值問(wèn)題。結(jié)束語(yǔ)：我希望能與來(lái)自不同學(xué)校的同學(xué)們一起學(xué)習(xí)有關(guān)方面的知識(shí)并進(jìn)行充分的交流，能有機(jī)會(huì)向前沿學(xué)者探討生物進(jìn)化中的一些重大理論問(wèn)題和熱點(diǎn)問(wèn)題。河師大生命科學(xué)學(xué)院 阮瑞2008年5月23日14 / 14
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