基因漂移，一种基因变化

生物科学

简介

基因漂移，又称基因漂流，基因逃逸

基因漂移英文名：geneflow

科学依据

转基因作物与其近缘野生种间的基因漂移是目前生物学界最为关注的基因漂移事件，问题是当转基因植物发生基因漂移时，会产生一些难以预料的严重后果，如产生超级杂草、超级害虫、危害生物多样性、诱发新病毒、对非靶标有益生物的影响，这就是所谓的“基因污染”问题。例如，抗除草剂基因流入相关杂草后，可能会使该相关杂草具有抗除草剂的特性，进而产生超级杂草。2000年加拿大就曾经爆发了著名的“超级杂草”事件，由于基因漂流，在加拿大的油菜地里发现了个别油菜植株可以抗一种、两种或三种除草剂，这就是所谓的“超级杂草”事件。对于逐步流行的转基因食物，也有人总结出5大隐患：毒性、过敏反应、营养问题、对抗生素的抵抗作用、对环境的威胁。

基因漂移当然，对于基因漂移问题，学术界也有不同的看法。有人认为，“超级杂草”只是一个形象化的比喻，并不是一个科学术语，并没有证据表明已经有“超级杂草”的存在。上述加拿大油菜地里发现的个别油菜植株固然可以抗数种除草剂，但其抵抗力也是非常有限的，“事实上，这种油菜在喷施另一种除草剂2，4-D后即被全部杀死”。试验研究表明，一旦转基因稻和非转基因稻及其野生近缘之间的空间距离大于10米，那么，基因逃逸的效果就会降低到万分之几，而且如果利用高杆作物设立隔离带，就可以有效避免外缘基因逃逸。另外，如果将转基因移植在植物的叶绿体之内也能有效抑制基因逃逸。从生物进化论角度讲，基因漂移并不是从转基因才开始，历来都有，其本身就是生物进化的一种形式。如果没有基因漂移，就不会有那么多种的植物和现在作物栽培作物品种。例如，小麦就是由分别带有A、B、D基因组的野生种经过漂流合成的。

影响因素

尽管如此，基因表达调控毕竟是一个复杂现象，有时虽然能够确保转入基因的安全性，但它对其他基因的影响却很难在当时弄清。因为每个基因产物是微量的，检测很困难，而它的影响具有广泛性、潜在性、长期性与严重性。如果忽视了生物进程的安全性，一旦影响生态环境安全的转基因生物释放到环境中去，便可能给人类社会带来无法挽回的损失。

农田生态系统Agro-ecosystem

增加杀虫剂的使用抗性的选择和转运到可相容的其它植物中

产生新的农田杂草基因流和杂交

转基因植物自身变为杂草插入性状的竞争

产生新的病毒不同病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白的重组

产生新的作物害虫

病原体-植物相互作用

食草动物-植物相互作用

对非目标生物的伤害食草动物的误食

对基因频率的影响

（1）减少遗传变异。在小群体内可使纯合体增加，杂合体数目减少，因而使小群体内个体间的相似程度增加，而遗传变异程度减少，甚至最终产生遗传固定，即群体是单一的纯合基因型，等位基因之一的频率为1，另一等位基因的频率为0.

（2）由于纯合个体增加，杂合个体减少，群体繁殖逐代近交化，其结果是降低杂种优势，降低群体的适应性，群体逐代退化，对于异花授粉作物来说，降低其再生产上的使用价值。

（3）遗传漂移使大群体分成许多小群体，各个小群体之间的差异逐渐变大，但在每一小群体内，个体间差异变小。

（4）在生物进入过程中，遗传漂移的作用可能会将一些中性或不利的性状保留下来，而不会像大群体那样被自然选择所淘汰。

一本小说

小说《基因漂移》章节目录

第一章上帝意外的恩宠

第二章讯问

第三章异变

第四章基因漂移

第五章各揣心机

第六章嫌疑人

第七章msn上的mm

第八章初见静怡

第九章同居

第十章第一次

第十一章绯闻

第十二章阴魂不散

第十三章摊牌

第十四章发现

第十五章天下最毒

第十六章被窃

第十七章痛苦的抉择

第十八章此情可待成追忆

第一章抵京

第二章研究中心

第三章往事

第四章静怡失踪

第五章催眠

第六章首败

第七章幽灵

第八章诱捕计划

第九章跟踪

第十章僵持

第十一章JS对M82

第十二章复活

第十三章医学奇迹

第十四章临危受命

第十五章特殊的重逢

第十六章赴险

第十七章相逢恨不能相识

第十八章融合

第十九章又遇谭薇

第二十章绝非善类

第一章第五大发明

第二章打赌

第三章进军期货

第四章便宜行事

第五章设套

第六章金融大鳄

第七章兄弟同心其利断金

第八章一粒石子

第九章全线飘红

第十章如约而至

第十一章戏剧变化

第十二章约会

第十三章接触

第十四章叫板

第十五章新的危机

第十六章劫持

第十七章换血

第十八章旧爱

第十九章游行

第二十章小师妹的要求

第一章面对面

简介

基因漂移，又称基因漂流，基因逃逸

英文名：geneflow/genedrift

是指一个群体的遗传变异转移到另外一个群体的现象。

基因漂移

研究表明，油菜、甘蔗、莴苣、草莓、向日葵、马铃薯以及禾本科作物均有向其近缘野生种的自发基因转移，甚至不同属间的基因漂移也有可能发生。

基因漂移的屏障

异域物种形成/物理隔离

当基因漂移被物理屏障阻断时，就会导致异域物种形成或物理隔离，不允许同一物种的种群交换遗传物质。基因漂移的物理屏障通常是但并非总是自然发生的。物理隔离包括无法逾越的山脉、海洋或广阔的沙漠。在某些情况下，它们也可能是人为的屏障，比如中国的长城有效阻碍了本土植物种群间的基因漂移。生长在长城两侧的同一物种的植物已出现遗传差异，因为几乎没有基因漂移发生，不能提供基因库的重组。

同域物种形成/生殖隔离

当来自同一祖先的新物种在同一地区出现时会发生同域物种形成。这通常是生殖隔离的结果。新旧物种可以生活在相同的环境中，但由于生殖障碍、断裂生殖、特异性的传粉者，或由于有限的杂交或杂交产生不育杂交后代等，新旧物种间的基因漂移非常有限。

种间的基因漂移

水平漂移

水平基因漂移（HGT）指的是生物体之间发生的通过非传统繁殖方式发生的基因漂移。这些方法包括转化（直接从周围环境吸收遗传物质）、融合（两个细菌细胞间通过细胞-细胞直接接触进行遗传物质转移）、转导（噬菌体病毒将遗传物质直接注射进入宿主细胞）或GTA-介导的转导（由细菌产生的病毒样物质介导的基因转移）。利用单基因作为系统发育标记，在HGT存在的情况下，很难追踪生物的系统发育。每个现有基因都可以追溯到一个祖先基因。但祖先基因可能在不同的时间出现在不同的生物体中。

杂交

在某些情况下，当一个物种具有姐妹种，或者由于先前生殖隔离消失或由于人类干预使得育种繁殖可能时，物种可以进行杂交和基因及对应性状的交换。这种杂交并不总是明确的，因为有时杂交后代可能看起来与原始物种表型相同，但mtDNA测试显示已经发生了杂交。差异杂交也会发生，因为一些性状和DNA比其他性状更容易交换，这是选择性压力的结果，或者没有选择性压力使得交换更容易。在引进物种开始取代原生物种的情况下，原生物种受到威胁，生物多样性减少，从而产生基因漂移增加遗传多样性的基因流动的消极情况而不是积极情况。基因渗透是指外来入侵物种基因取代本地物种基因的现象。杂交后代通常被认为不如亲代“适合”，因此，杂交适应性一直是一个受到密切监测的遗传问题。

人类介导的基因漂移

遗传救援

基因漂移可以被用来拯救濒临灭绝物种。当一个物种的群体很小，近亲繁殖风险就会增加，并且由于基因漂移而更容易失去多样性。通过从引入无亲缘关系的个体中可以改善这个小群体，可以增加多样性，减少近亲繁殖，从而提高整体适应性。

基因污染

人类活动，如物种迁移和土地改造，可导致遗传污染、杂交、基因渗透和遗传湮没。由于引进物种在数量和/或适应度方面的优势，这些过程能导致局部基因型的均质化或替换。外来物种可以通过人类有意引进或生活习性改变，通过杂交和渗透威胁到本土频危物种。这些现象对稀有物种在与发生在岛屿和大陆物种间更丰富物种的接触时特别有害。物种间的近亲繁殖产生的种子会取代原生物种的种子，从而导致稀有物种基因库的“湮没”。这是自然选择和基因漂移等进化力量的直接结果，导致优势性状的日益普遍和均质化。这种现象的程度只从外表并不总是就能看出来。