。5)不定向的。
自然界中生物的自然突變頻率很低,而且一般對(duì)生物體是有害的。
為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢?這是因?yàn)榉N群都由許多個(gè)體組成,每個(gè)個(gè)體都有成千上萬(wàn)個(gè)基因,雖然每個(gè)基因的突變率很低,但每個(gè)種群的每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變基因。例如,果蠅約有104萬(wàn)對(duì)基因,假定每個(gè)基因的突變率都是10-5,若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體),每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是107個(gè)。說(shuō)明種群中每一代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的,并通過(guò)繁殖得到積累是基因頻率改變的基礎(chǔ)。突變有利有害不是絕對(duì)的,是相對(duì)的。這取決于生物的生存環(huán)境。
基因重組與基因頻率的改變有什么關(guān)系?由于基因突變是不定向的,突變的結(jié)果可產(chǎn)生相應(yīng)的等位基因。如前所述,假如人的23對(duì)同源染色體上都有一對(duì)等位基因,通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用,在后代中則可產(chǎn)生6?107個(gè)以上基因重組類型,使種群中出現(xiàn)大量的可遺傳變異,從而使突變基因頻率擴(kuò)增。種群產(chǎn)生的變異是不定向的,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇和種群的繁殖使有利變異基因不斷積累,不利變異基因逐代淘汰,使種群的基因頻率發(fā)生了定向改變,導(dǎo)致生物朝一定方向緩慢進(jìn)化。因此,定向的自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向。
物種是指分布在一定的自然區(qū)域內(nèi),具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體。即物種是代代相傳保持一個(gè)共同基因庫(kù)的群體。騾子是馬和驢的雜交后代,不能繁殖,原因是馬和驢是兩個(gè)物種。這一事實(shí)說(shuō)明不同物種之間不能交配,或即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代,該現(xiàn)象稱之為生殖隔離。區(qū)分物種的主要依據(jù)是有無(wú)生殖隔離。
生殖隔離(物種)形成的主要原因是什么?一個(gè)種群由于地理環(huán)境原因被分割成了許多個(gè)小的種群——這種隔離稱為地理隔離。被地理?xiàng)l件隔開的小種群的基因組成或基因頻率起初就不可能完全相同。由于突變是隨機(jī)的,被分割的小種群可能會(huì)出現(xiàn)完全不同的突變。由于地理隔離,各種群間沒有基因交流,因此一個(gè)種群中的突變自然不會(huì)引起另一種群的改變。由于地理隔離,各種群生活在不同的生態(tài)環(huán)境中,因而有不同的選擇方向。即,不同種群選擇保留下的基因不同,使分開的種群的基因庫(kù)組成和基因頻率產(chǎn)生了很大的差異。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地理隔離,不同種群在形態(tài)特征。生活習(xí)性上有了顯著的差異,若再次相遇仍能交配和繁殖可育后代,這樣的不同種群稱之為亞種。如,東北虎和華南虎屬于不同的虎亞種。如果通過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離,使不同種群個(gè)體之間形成生殖隔離(不能發(fā)生基因交流)。新物種就產(chǎn)生了,如,加拉帕戈斯群島上的14種地雀的形成過(guò)程,就是長(zhǎng)期的地理隔離導(dǎo)致生殖隔離的結(jié)果。
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