遗传学论文

《现代遗传学概论》课程论文

学年学期：2016~2017学年夏学期

姓名与学号：

年级与专业：

任课教师：石春海教授

开课学院：农业与生物技术学院

提交日期2017年6月20日

试述遗传和变异与自然界生物多样性的关系，并谈谈如何收集和创造更多的生物资源为人类服务（需同时举例说明）

摘要：人类的发展离不开环境，动物、植物甚至微生物都与人类的繁衍息息相关。生物多样性是人类生存和发展的基石，是我们赖以生存的物质基础。生物资源为人类提供最基础的生存条件。生物资源具有非常重要的战略价值，它为医学、农业等民生产业的发展提供最重要的样本或工具。研究生物多样性和生物资源将会产生巨大的经济效益，有利于人类的进步和社会的发展。现在世界各国都在加快这些方面的研究步伐。

关键词：遗传、变异、基因、生物多样性、人类

这篇论文我主要要论述遗传和变异与自然界生物多样性的关系，并且探讨如何收集和创造更多的生物资源为人类服务。

首先我先明确一些重要名词的概念。

在《保护生物学》一书中，蒋志刚等学者给生物多样性下了如下的定义：“生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统。”【1】

1992年，联合国环境发展大会《生物多样性公约》：“生物资源指对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传资源，生物体或其部分、生物群体或生态系统中任何其他生物组成部分。”【2】

地球已经46亿年了，经过如此漫长时间的发展，逐渐变得多姿多彩，我们生活的环境中，有动物、植物还有微小的微生物。地球的气候环境也逐渐越来越适应生物的繁衍，不仅有生长必须的氧气、水资源，还形成了春夏秋冬四季变化，每个季节都呈现给我们地球不同的模样。地球的每一处都有不同的风景，或是重峦叠嶂，或是波澜壮阔。当然不同的环境也孕育着不同的生物。比如大熊猫就是中国所特有的哺乳动物。

人类之所以能不断繁衍，与生物多样性绝对分不开。生物多样性是人类生存和发展的基石，是我们赖以生存的物质基础。人类的衣食住行无一能离开生物

资源。但是由于人类基数增长过快，人类活动导致自然环境破坏愈加严重，导致生物资源的急剧不足。因此如何收集和创造更多有价值的可以被人类利用的生物资源成为了当务之急。

1 遗传和变异与自然界生物多样性的关系

遗传和变异与自然界生物多样性息息相关。所谓种瓜得瓜、种豆得豆，遗传是物种延续的基础。俗话说：一母生九子，连母十个样。这句俗语很好的反应自然界变异的普遍性。变异是生物进化的动力。生物多样性有三个组成部分，分别是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。往往我们定义遗传多样性为地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。而众所周知，基因是各种生物遗传信息的携带单位。而遗传就是亲子代之间的相似性。从分子层面来讲，就是基因的表达，遗传信息通过转录被翻译成蛋白质等，从而表达出人类的各种形状。亲子代之间，因为减数分裂与精子卵细胞的结合，实现了亲代基因的传递，一般来说，下一代遗传了父母各一半的基因，当然并不是所有基因都会被表达。再者，体细胞增长的过程中，细胞主要进行有丝分裂。有丝分裂和减数分裂在人类的繁殖中，共同作用，确保子细胞与母细胞、亲子代之间的染色体数目结构的恒定和物种的相对稳定性。保证了自然界遗传的相对稳定性，当然也确保了物种的稳定性，不会突然因为自身因素而无法延续，从而也确保了自然界生物多样性。而变异是指个体之间的差异。变异是生物多样性的主要来源。变异存在的范围广阔，不仅人类，动物植物和微生物在一定条件下都可以发生变异。变异主要可以分为三类，即染色体数目变化、基因突变和染色体结构变化。而基因突变则是生物进化的主力军。基因突变是不定向的，有可能向有力的方向突变，当然也会向不利的方向突变。例如一个基因a可以突变成a1、a2、a3、a4。基因突变虽然对于生物体来说大多都是不利的，但是有少数的基因突变对生物的进化及对环境的适应大有好处。基因突变在一种物种上积累到一定程度，还会创造出新的物种。例如，现在的学者有一大部分支持人是由森林古猿进化而来的，但是明显，现在的人类与如今的猿猴是分属于两个物种。再往大的方向来说，哺乳动物是由爬行动物进化而来的，而爬行动物是由远古的两栖类进化而来，而两栖类却是由水生动物进化而来。如果广义而言，把病毒也定义为生物的话，那么变异进化而来的生物就更多了，光是流感病毒就每时每刻都在发生着变异。据悉，艾滋病经过这么多年那么

多学者的研究依旧没有很好的解决方法的重大原因是，人类免疫缺陷病毒（HIV 艾滋病病毒）一直在发生病毒，因此没有全能的治疗手段可以对付不同性状的艾滋病病毒。因此，变异所导致的物种进化，新物种生成确实有利于自然界生物种类的增长，和生物多样性的发生。

这里我要单独罗列举例的是，转基因作物对生物多样性所造成的影响。当今社会转基因技术越来越成熟，并且转基因作物的产量也十分高，带来巨大的经济效益，也因此越来越多的作物被人为改造，转基因作物的种植面积也逐年扩大（全球转基因作物种植面积趋势如图）。

一般来说，因为人为改造，会增强作物某些方面的能力，使得作物变成强势品种，可以抵抗目标生物，例如美国孟山都公司把苏云金杆菌基因插入棉花植株获得了转基因棉花植株，经与农业研究局和一些大学科学家连续两年的田间试验，防治虫害效果良好。但是很多转基因作物对非目标生物也有一定影响，除了害虫病毒之外，对有益生物也有直接或间接不利影响，从而破坏生物多样性。

世界曾经发生过多起严重的转基因污染事件。例如：墨西哥政府进口的玉米送到该国2300个社区作为救济食品出售。没有人告知购买者，这些玉米是被禁止种植的。2001年9月18日，墨西哥环境保护部公布了墨西哥玉米已经受基因污染的研究结果，在奥克斯喀被调查的22个社区中，15个社区的传统玉米被发现有转基因。环境部发现污染的程度在3%～10%之间。有4个社区种子的污染程度在20%至60%之间。【3】