垂直的(vertical)和水平基因转移(horizontal gene transfer)的区别

基因转移是指在生物体之间转移或交换遗传物质的过程。携带功能基因的DNA在生物体间交换，引起其基因组组成的改变。它可以分为垂直基因转移和水平基因转移两种类型。基因水平转移是指遗传物质在不相关个体之间转移的过程。基因垂直转移是指基因从母体转移到后代的过程。这是纵向和横向基因转移的关键区别。垂直基因转移在生物体间普遍存在，而水平基因转移则不常见。

内容1。概述和主要区别2。什么是垂直基因转移3。什么是水平基因转移。并排比较-垂直和水平基因转移5。摘要

什么是垂直基因转移(vertical gene transfer)？

垂直基因转移是一种从亲本到后代的基因转移方法。它可以通过有性生殖或无性生殖或人工机制发生。这个过程是发生在相关生物体之间的一种常见机制。基因组在生物体内通过垂直基因转移自然地从一代传给下一代。在植物育种中，有目的地进行垂直基因转移，将重要基因转入F1代。两种植物通过性杂交来混合它们的基因并遗传给下一代。通过这样做，有价值的特征可以储存在后代中，让后代循环。

在细菌中，最常见的无性繁殖方法是二元裂变。二元裂变产生两个相同的细菌细胞。这是细菌垂直基因转移方法的一个实例。在人类中，这种被称为艾滋病的疾病是通过垂直基因转移从父母母亲传染给婴儿的。

图01：二元裂变过程中细菌的垂直基因转移

什么是水平基因转移(horizontal gene transfer)？

水平基因转移是遗传物质在非相关生物之间转移的一种机制。它也被称为横向基因转移。它发生在不同的基因组之间，比如不同物种之间。生物体通过基因转移获得不同的特性。横向基因转移不同于从亲本到后代的基因转移。

由于生物体具有多种DNA，水平基因转移变得容易。它们主要是可移动的遗传元素，如转座子（跳跃基因）、质粒（非染色体环状DNA）和噬菌体（细菌感染病毒）。它通过以下几种机制发生。

水平基因转移机制

转型

原核生物特别能以质粒的形式吸收游离DNA。

细菌结合

一种发生在暂时相连的两个细胞之间的有性生殖方式。接合过程中，F质粒从供体转移到受体，导致两个生物体之间的遗传物质转移，如图02所示。这是基因水平转移的主要机制。

转导

噬菌体在感染细菌时能够将其DNA注入细菌，从而导致第二次感染时两种细菌之间的基因转移。这是通过两个过程发生的，称为广义和专门化转导。

水平基因转移的应用

基因水平转移在基因工程中有着广泛的应用。在水平基因转移中，外源DNA可以重组或**受体生物体的基因组中。新的生长和获得的重要特征，使它的接受者。水平基因转移在原核生物和真核生物的适应和进化中都是极其重要的。通过自然选择筛选出有利的性状，促进进化。一些生物通过水平基因转移获得对适应和进化有价值的基因。例如，细菌获得抗生素抗性是水平基因转移的结果。

在近缘类群中，水平基因转移比高度不同的物种更受青睐。它也可以发生在同一微环境中的细菌之间。

图02：接合过程中细菌的水平基因转移

垂直的(vertical)和水平基因转移(horizontal gene transfer)的区别

总结 - 垂直的(vertical) vs. 水平基因转移(horizontal gene transfer)

基因转移可以发生在亲属和非亲属之间。基因转移主要有垂直和水平两种类型。基因垂直传递发生在亲子之间。在繁殖或植物杂交过程中，基因从亲本传递到后代。水平基因转移发生在没有亲缘关系的不同物种之间。垂直基因转移是不可行的。然而，由于质粒、跳跃基因和噬菌体等DNA元素的流动，基因在生物体内通过接合、转导和转化进行水平交换。水平基因转移在细菌和古细菌中比真核生物普遍。这就是纵向和横向基因转移的区别。

参考文献：1。霍托普，朱莉·C·邓宁。“细菌和动物之间的水平基因转移”，遗传学趋势：TIG。U、 美国国家医学图书馆，2011年4月。网状物。2017年5月9日。罗杰斯，卡拉。“水平基因转移”，大英百科全书。《大英百科全书》，2016年11月22日。网状物。2017年5月9日。https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer3。从细菌到真核生物的DNA转移〉，MBio。N、 第页，2016年7月12日。网状物。2017年5月9日