2020年2月19日 星期三

突變


生物學的歷史2
1.     達爾文認為要發生「生物演化」,必須具備2個條件:遺傳變異的產生與天擇發揮作用。
2.     遺傳變異來源:(1)突變。(2)遺傳再組合。
3.     突變,是隨機發生的遺傳基因改變。
(1)  突變很少發生,大多數的突變對生物有害,但是,一種生物在漫長的演化過程中,仍可累積不少有利的突變。
假設某種昆蟲,牠能產生的有利突變數目如下
每一種基因的突變率   1/100,000
生物體內可能突變的基因數1,000
有利突變的比例         1/1,000
族群的大小          100,000,000
演化過程經歷的世代       10,000
1.     每一個世代的每一個體,可產生的有利突變數目××,即1/100,000×1,000×1/1,000 1/100,000---------
2.     每一個世代族群可產生有利突變的數目×,即1/100,000×100,000,0001,000 -------
3.     經過1萬代的演化過程,產生有利突變的數目×,即1,000×10,00010,000,000
(2)  突變對個體有利或有害,往往需要視環境而定。例如:某一個地區的溫度升高2,如果突變種比較適應高溫,就會成為優勢物種。
(3)  突變是生物演化的基礎,因為突變能夠創造新的基因,沒有突變,就沒有演化。而天擇不能創造任何新的性狀,只能對已有的性狀予以選擇、淘汰,以決定演化的方向。
4.     「遺傳再組合」可以加速生物的演化,可以增加突變的機會,或讓突變基因遺傳下去。遺傳再組合的方式:
(1)  精卵結合:這樣可使後代的遺傳性狀,不可能與親代任何一方完全相同。也就是子女不可能完全像父親或母親。
(2)  製造精卵時,「非同源染色體」間的自由配對:染色體是庫存生物基因的地方,當生殖系統要製造配子(精卵)的時候,同類型、控制同一性狀的染色體,也就是「同源染色體」,會一對一對分開,然後,不同類型、控制不同性狀的染色體,也就是「非同源染色體」自由組合成配子(精卵),這樣一來,就會形成很多不同染色體組合的配子。例如,人類的染色體共有23對,可以製造出2²³種精子或卵子。
(3)  製造配子時,「同源染色體」發生互換,使基因重組。這是因為細胞核的空間很小,同源染色體有時候會纏得太緊密,使得細胞分裂拉扯開來時,發生基因互換。舉例來說,如果有一個家族,成員向來只有偏棕色的捲髮與黑色的直髮,如果控制頭髮這方面特徵的染色體發生基因互換,那就可能產生偏棕色的直髮,或黑色的捲髮。
5.     絕大多數的遺傳變異,來自遺傳再組合,通常就是經由有性生殖,使後代的變異性增加,而有利於演化

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