
【醫】 of mutations theory
sudden change; break; mutation; wave
【化】 catastrophe; mutation
【醫】 mutation; saltation; transgenation
doctrine; Lysenkoism; theory
【醫】 doctrine; theory
突變學說(Mutation Theory)是遺傳學與進化生物學中的核心理論之一,指生物體遺傳物質因基因結構突發性改變而産生可遺傳表型變異的現象。該學說由荷蘭生物學家雨果·德弗裡斯(Hugo de Vries)于1901年基于月見草實驗首次系統提出,主張物種進化可通過基因突變而非僅依賴達爾文漸進式自然選擇實現。
從漢英詞典視角解析,其核心術語對應為:
該理論包含三個核心原則:
現代分子生物學證實,突變機制包括堿基替換(如鐮刀型貧血症)、染色體畸變(如唐氏綜合征)等類型,成為解釋遺傳病和物種多樣性的關鍵依據(《自然》期刊2023年綜述。當前學術界對突變學說存在兩派争議:新達爾文主義者強調其與自然選擇的協同作用,而中性學說支持者認為多數突變無適應性意義(《科學》雜志2024年辯論專題。
突變學說在不同學科中有不同内涵,主要可分為系統科學中的突變理論和生物學中的體細胞突變學說兩類。以下是詳細解釋:
定義與核心思想
突變理論由法國數學家雷内·托姆(René Thom)于1972年提出,是一種研究系統從一種穩定狀态突然躍遷到另一種穩定狀态的數學模型。其核心在于描述連續變化過程中出現的不連續結果,即“過程連續而結果不連續”的現象。
關鍵特征
應用領域
體細胞突變學說
該學說認為,物理、化學或生物因素可能導緻體細胞遺傳物質(DNA)發生突變,引發細胞功能失調,進而導緻機體衰老。例如,放射線引起的基因突變會加速組織衰退。
基因突變
廣義的突變指生物體基因組核苷酸序列的改變,包括堿基替換、插入、缺失等。這類突變可能遺傳給後代,是生物進化與疾病(如癌症)的重要機制。
以尖點突變模型為例,狀态變量( x )與控制參數( a, b )的關系可表示為:
$$
V(x) = x + a x + b x
$$
系統突變發生的臨界條件由勢函數( V(x) )的導數決定,即:
$$
frac{dV}{dx} = 4x + 2a x + b = 0
$$
突變學說在系統科學中側重宏觀狀态的躍遷規律,在生物學中則關注微觀遺傳物質的變化機制。如需進一步了解具體案例或數學模型,可參考相關文獻或權威網頁來源。
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