論水平基因轉(zhuǎn)移在生物進(jìn)化中的作用

趙子涵

摘 要：高中生在學(xué)習(xí)高中生物科目的時候，會感到一定程度上的困難，因?yàn)榫透咧猩锟颇康碾y度分析看來，高中階段的生物科目與初中階段的生物科目相比，在內(nèi)容上顯得更加復(fù)雜了。在高中生物科目的學(xué)習(xí)過程中，水平基因轉(zhuǎn)移是高中生物科目非常重要的系統(tǒng)內(nèi)容，它是高中生物科目的基礎(chǔ)知識，所以切實(shí)地掌握好高中生物水平基因轉(zhuǎn)移知識，對于高中生學(xué)好生物科目來講，將會顯得非常重要。因此，本文將會立足于這點(diǎn)，針對水平基因轉(zhuǎn)移在生物進(jìn)化中的作用進(jìn)行分析，以希望幫助高中生理解水平基因轉(zhuǎn)移的基本知識。

關(guān)鍵詞：高中生 水平基因轉(zhuǎn)移 生物進(jìn)化 作用分析

中圖分類號：Q933 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（c）-0251-02

水平基因轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，成功的揭示出了生物進(jìn)化的另一種途徑，并且同時也在很大程度上引發(fā)了研究人員對生物進(jìn)化的描述方式，展開了更多層次的思考和討論。高中生在學(xué)習(xí)水平基因轉(zhuǎn)移在生物進(jìn)化中的作用時，應(yīng)當(dāng)明確水平基因轉(zhuǎn)移在原核生物和單細(xì)胞真核生物中將發(fā)生的較為頻繁，同時這兩者也是生物進(jìn)化最根本的重要動力。除此之外，高中生還應(yīng)當(dāng)在頭腦中明確，在多細(xì)胞真核生物當(dāng)中，整個發(fā)生范圍以及進(jìn)化的意義還存在一定程度上的爭議。

1 關(guān)于水平基因轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)概念分析

高中生在學(xué)習(xí)水平基因轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)知識的時候，需要明確水平基因轉(zhuǎn)移的基本概念，水平基因轉(zhuǎn)移又可以將其稱之為橫向基因轉(zhuǎn)移，它指的是不同于常規(guī)的由親代到子代的垂直基因傳遞，所以也就能夠極好地跨越種間隔離，并且在親緣關(guān)系或遠(yuǎn)或近的生物有機(jī)體檢展開遺傳信息的轉(zhuǎn)移。除此之外，還能夠通過將新基因?qū)氲浆F(xiàn)有的基因組當(dāng)中。水平基因轉(zhuǎn)移能夠切實(shí)幫助受體生物，繞過突變點(diǎn)以及重組創(chuàng)造新基因，整體上表現(xiàn)為一種緩慢的過程，正是因?yàn)檫@樣的前提，也就決定水平基因轉(zhuǎn)移能夠非常有效的加速基因組實(shí)現(xiàn)革新和進(jìn)化的進(jìn)程。這一點(diǎn)是高中學(xué)生，學(xué)習(xí)水平基因轉(zhuǎn)移知識時，應(yīng)當(dāng)反復(fù)理解和記憶的，但是需要在理解的基礎(chǔ)上展開記憶。

2 原核生物水平基因轉(zhuǎn)移發(fā)生的分析

根據(jù)對水平基因轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)概念展開分析可知，當(dāng)前知識的分析表明，水平基因轉(zhuǎn)移是一個較為重要的現(xiàn)象，所以因?yàn)檫@樣現(xiàn)象的存在，最終也就會使得生物早期演化的關(guān)系變得更加的復(fù)雜。這說明了學(xué)習(xí)掌握原核生物水平基因轉(zhuǎn)移發(fā)生的意義和范圍，是存在一定的必要性的。

水平基因轉(zhuǎn)移是原核生物進(jìn)化非常重要的一個機(jī)制，它的重要性已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可與承認(rèn)，但是在量化因?yàn)榛蚪M進(jìn)化的貢獻(xiàn)問題上，原核生物水平基因轉(zhuǎn)移還存在著一定的爭議。高中生應(yīng)當(dāng)明確水平基因轉(zhuǎn)移對于整個原核生物的影響是非常廣泛的，并且通過較多的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，水平基因轉(zhuǎn)移能夠在生物蛋白進(jìn)化的過程中，實(shí)現(xiàn)基因的重讀，從而更加長久的存在于原核生物當(dāng)中。舉個簡單的例子進(jìn)行分析，某研究人員對11個完整測序的藍(lán)藻進(jìn)行測試，并且將其與1128個蛋白編程基因家族展開對比并分析，最終的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藍(lán)藻基因具有非常復(fù)雜的凈化歷史，同時部分基因在不同生物物種進(jìn)化過程中，并不能簡單的用分叉樹狀結(jié)構(gòu)表示出來，然而具備水平轉(zhuǎn)移傾向的生物基因卻涵蓋了所有的功能類型。高中學(xué)生理解這部分知識的時候，會或多或少存在一定的困難，所以在學(xué)習(xí)的時候，應(yīng)當(dāng)與視頻信息相結(jié)合，這樣可以較好地簡化整個水平基因轉(zhuǎn)移的知識復(fù)雜性。

3 有關(guān)水平基因轉(zhuǎn)移在生物進(jìn)化過程中發(fā)揮的作用

3.1 單細(xì)胞真核生物能夠?yàn)樗交蜣D(zhuǎn)移的作用發(fā)揮提供條件

將單細(xì)胞真核生物與多細(xì)胞真核生物進(jìn)行比較，可以明確了解到，因?yàn)閱渭?xì)胞真核生物并不具備單獨(dú)的生殖細(xì)胞系，所以轉(zhuǎn)移的基因并不需要另外嵌入生殖細(xì)胞，也能夠較為科學(xué)的遺傳下去，所以這表明了水平基因轉(zhuǎn)移能夠在其生物進(jìn)化的過程中，發(fā)揮出較大的作用。單細(xì)胞真核生物的眾多類群當(dāng)中，都具有基因水平轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，侵染人以及其他生物的一種單細(xì)胞寄生蟲，通過成功的整合并且表達(dá)眾多的水平基因轉(zhuǎn)移而來的基因，從而改變了其自身寄生的相關(guān)代謝系統(tǒng)，這說明了水平基因在單核生物的基因轉(zhuǎn)移過程中能夠非常有效的實(shí)現(xiàn)基因的融合工作，并且水平基因轉(zhuǎn)移從原核生物處，還能夠在一定程度上有效地幫助這個生物種群逐漸的適應(yīng)對應(yīng)的環(huán)境。除此之外，另一個實(shí)驗(yàn)也對10個單細(xì)胞真核生物類群進(jìn)行了全面的篩選，最終的結(jié)果都顯示了大部分生物類群編碼都或多或少地接住了水平基因的轉(zhuǎn)移作用，因此水平基因轉(zhuǎn)移在單細(xì)胞真核生物當(dāng)中，能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。廣大高中學(xué)生應(yīng)當(dāng)對這個方面具有一定的了解。

3.2 水平基因轉(zhuǎn)移能夠促進(jìn)生物的進(jìn)化

水平基因轉(zhuǎn)移在整個實(shí)際微生物的進(jìn)化進(jìn)程中，通常情況下都是極為重要的推動力，并且在高等生物進(jìn)化的過程中，水平基因轉(zhuǎn)移也能發(fā)揮出相應(yīng)的作用。落實(shí)到具體情況下，水平基因轉(zhuǎn)移將會插拔基因片段，同時還能在宿主的內(nèi)部細(xì)胞中與宿主的原本基因全面的結(jié)合恰里，這樣一來全新的基因形式也就得到了實(shí)現(xiàn)。因此，這種轉(zhuǎn)變的方式表明了，在某個程度上具有一定的一致性，整體上來源于基因的變異，一旦基因出現(xiàn)了變異，最終生物進(jìn)化也就獲得了基礎(chǔ)條件。從另一個層面展開分析，生物的DNA多個方向的轉(zhuǎn)移都能在水平基因轉(zhuǎn)移的指引下進(jìn)行，進(jìn)而原本宿主的基因?qū)l(fā)生一定程度上的改變，最終也就使得宿主的基因發(fā)生改變，整體的生物外形特征也會得到轉(zhuǎn)換。通過研究化石基因可知，整個生物化石的進(jìn)化基因表現(xiàn)的不夠完善，最為明顯的是化石基因在進(jìn)化的過程中出現(xiàn)了中斷的現(xiàn)象，根據(jù)這個現(xiàn)象得出的研究是水平基因轉(zhuǎn)移可以促進(jìn)生物的進(jìn)化。另外一方面，借助水平基因轉(zhuǎn)移幫助，能夠很好地彌補(bǔ)各種存在遺漏的基因要素，最終也就極大地強(qiáng)化了生物基因進(jìn)化改造的可能性，從而在生物整體進(jìn)化的過程中提供了極大的推動力。

3.3 水平基因轉(zhuǎn)移能夠加快生物進(jìn)化基因組的進(jìn)化速度

根據(jù)對生物特性的研究而了解，生物的進(jìn)化如果不借助水平基因轉(zhuǎn)移，僅僅只是依賴兩性選擇以及基因重組，那么最終整個生物的進(jìn)化速度絕不會如此迅速。另外基因轉(zhuǎn)移也能夠極快地加速生物進(jìn)化基因組的進(jìn)化速度，因?yàn)樗交蜣D(zhuǎn)移并不是僅僅依靠簡單的基因的轉(zhuǎn)移就能實(shí)現(xiàn)的，它是一個更加復(fù)雜的多步驟過程。其具體的作用表現(xiàn)是，水平基因轉(zhuǎn)移會將被轉(zhuǎn)移的遺傳物質(zhì)通過相應(yīng)的介入方式，將基因轉(zhuǎn)移到宿主當(dāng)中，同時宿主的基因細(xì)胞也能夠得到非常好的融合，從而全新的基因信息將會在生物體內(nèi)得到保存，即利用垂直傳遞的方式，于宿主群落中廣泛的復(fù)制傳播基因要素，同時又因?yàn)樗拗鲗τ诨蛑亟M的無限抑制作用，進(jìn)而必將組成豐富的基因組，這樣也就加快了基因組的進(jìn)化速度。

4 結(jié)語

通過上文的分析可知，高中生物水平基因轉(zhuǎn)移在生物進(jìn)化中的作用知識，是具有一定的復(fù)雜性的，因此高中生在學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)當(dāng)首先理解其基礎(chǔ)概念，之后再結(jié)合廣泛的研究資料，來對這部分知識做到全面的吸收掌握。水平基因轉(zhuǎn)移能夠在生物進(jìn)化過程中發(fā)揮重要的作用，文章也分析了一定的作用表現(xiàn)，相信廣大高中學(xué)生只要能夠認(rèn)真分析細(xì)致思考，那么最終一定能夠?yàn)楹罄m(xù)生物知識的學(xué)習(xí)奠定較好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳志文，王玉美，聶虎帥，等.植物水平基因轉(zhuǎn)移研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，23（1）：1-11.

[2] 鄭世輝.基于5E模式的“基因頻率改變與生物進(jìn)化”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].生物學(xué)教學(xué)，2018，43（9）：41-42.

[3] 趙健宇，王鐵男.戰(zhàn)略聯(lián)盟協(xié)同演化機(jī)理與效應(yīng)——基于生物進(jìn)化隱喻的多理論詮釋[J].管理評論，2018，30（8）：194-208.