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云之南

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专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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自然选择(natural selection)  

2010-08-14 16:15:28|  分类: 进化与系统学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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自然选择(natural selection)自然界对生物的选择作用。使适者生存,不适者被淘汰。此种认识,最初由达尔文和华莱士分别独立提出。随着遗传学的进步,对自然选择的概念也有了更深的理解。人们认识到进化的单位不是个体而是种群,自然选择的作用,归根结底要通过种群中基因型频率和基因频率的变化来体现。根据种群内基因频率改变的情况,可将自然选择分为3种类型。
(1)稳定式选择:发生在环境比较稳定的条件下,少数极端变异的个体被淘汰,多数中间类型的个体被存,种群中基因频率变化较小,生物的性状趋于稳定。
(2)单向式选择:发生在环境条件朝一定方向变化的情况下,某一极端的个体被保存,另一极端的个体被淘汰,使种群中某等位基因频率逐代增加,而相对的等位基因频率则逐代减少,结果整个群体朝着一定方向变化(图中)。例如在工业化过程中,黑色蛾子取代灰色蛾子的变化。
(3)分裂式选择:极端的变异在不同的环境条件下有不同的适应性,由此导致种群的分化、地理族或亚种的形成。这种选择方式有利于从一个物种产生出两个或几个不同的物种。由此可见,选择对种群中基因频率的改变有重要影响,而种群中基因型频率和基因频率的重大变化就意味着生物的进化。所以说,自然选择是生物进化的主要动力。

根据种群内基因频率改变的情况,可以把自然选择分为稳定性选择、单向性选择和分裂性选择三种类型。

稳定性选择  就是把种群中趋于极端的变异个体淘汰,而保留那些中间型的个体,使生物的性状更趋于稳定。这种类型的选择大多出现在环境相对稳定的种群中,选择的结果是性状的变异范围不断缩小,种群的基因型组成更加趋于纯合。例如,在美国的一次大风暴后,有人搜集了136只受伤的麻雀,把它们饲养起来,结果活下来72只,死去64只。在死去的个体中,大部分是个体比较大、变异类型比较特殊的而在存活的麻雀中,各种性状大都与平均值相近。这表明离开常态型的变异个体容易被淘汰。

单向性选择  是在种群中保留趋向于某一极端的变异个体,而淘汰另一极端的个体,从而使种群中某些基因频率逐代增加,而它的等位基因频率逐代减少,整个种群的基因频率朝着某一个方向变化。这种选择的结果也会使变异的范围逐渐缩小,种群的基因型组成趋于纯合。单向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的种群中,例如,桦尺蛾的黑化现象就是这种选择的结果。

分裂性选择  就是把种群中的极端变异个体按不同方向保留下来,而中间常态型大为减少。这种类型的选择也是在环境发生变化的情况下进行的。当原来的生存环境分隔为若干个小生境,或者当种群向不同的地区扩展时,都会发生分裂性选择。以一对等位基因来说,AA和aa可能分别适应于不同的小生境,而Aa的表现型可能对这两种小生境都不适应,这样,在这两种小生境中,交配繁殖可能都发生在基因型为AA或aa的个体之间,而具有杂合基因型(Aa)的个体在这两个种群中会逐代减少并且趋于消失。克格伦岛上的昆虫只有残翅(无翅)和翅特别发达两种类型,而具有一般飞行能力的昆虫则逐渐被淘汰,可以说就是分裂性选择的结果

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