中性進化學有何意義?中性學說的進化速率

2025-05-28 21:20:15 字數 3096 閱讀 4776

1樓:曉淡

中性突變無疑是存在的。達爾文也提到過中性突變,並且也曾指出,無利也無害的變異不受自然選擇的作用。綜合演化論的主要代表t.dobzhansky也認為中性突變是存在的。

他們的時代是分子生物學還沒有發展的時代。木村等人則是在分子生物學的大發展的基礎上提出了中性突變的進化學說的。但是絕對的中性突變在全部突變中佔有多大比例,這是乙個很複雜的問題,有些突變無疑是真正的或嚴格的中性突變,這種突變在任何情況下都不影響生物的生存。

有些突變對生物有一些影響,但影響很小,因而自然選擇仍舊起不了什麼作用,起作用的仍舊是機會,基因的保留或丟失完全是隨機的。如果乙個性狀的選擇壓只有 001,這個性狀的選擇優勢就完全可以為機會所抵消,或者說雖然它在適應上有很少一點優勢,但是這樣小的優勢不足以保證它的保留。偶然的機會仍可使它消失。

還有一種情況,即有些中性突變在條件改變後不皮攔再是中性的,而變為有利或有害的。例如,某種酶的2個同功酶,乙個在33 ℃時失活,乙個44 ℃時失活。它們的生化功能相同。

當乙個群體生活在33 ℃以下時,2個同功酶是完全相同的,因此任何一種同功酶都沒有選擇優勢。但是假如溫度到了33 ℃以上、44 ℃蘆橘以下時,前一種同功酶就會失活,因而它在選擇上是不利的。所以在33 ℃以下時,2個同功酶的基因突變是中性突變,但是在33 ℃以上時,選擇就起作用了。

又如人體不能合成維生素c,但是在陸地上人們可依靠蔬菜、水果而取得所需的維生素c,因而可以認為不能合成維生素c這一性狀是中性突變。但長期遠洋航行時,蔬菜、水果**不足,人們就要患壞血癥了。此時不能合成維生素c又不像是中性突變了。

所以,環境條件燃譁胡合適時,一些有害突變可以表現為中性突變。但一旦條件改變,被認為是中性的突變就要有所表現了。<>

中性學說的進化速率

2樓:影

分子進化速率是以每年每位置氨基酸或核苷酸替換數來表示的,以蛋白質分子為例,其進化速率如式1:

式中,daa是兩種不同生物同源蛋白質的氨基酸差異數,naa是構成同源蛋白質的氨基酸個數,t是兩種生物的分歧進化時間。公式一中之所以要除以2t,是因為分歧進化是向兩條路線進行的。可以這樣理解:

從一種生物回溯到分歧點再到第二種生物,其演化時間正好是2t。分子進化的特點之一是每一種生物大分子不論在何種生物都有乙個大致恆定的進化速率。以血紅蛋白α-鏈為例,鯉與馬有66個氨基酸差異(圖1),地質資料表明魚類約起源於4億多年前的志留紀,若以4億年作為魚與馬的分歧進化時間,則從魚到馬的進化速率如式2:

馬與人有18個氨基酸差異(圖1),高等哺乳動物的輻射進化約出現於8 000萬年前,如以此作為馬與人的分歧進化時間,則從馬到人的進化速率為:

即血紅蛋白的α鏈分子,無論是在從魚到馬還是在從馬到人的進化過程中,其進化速率基本上都是相同的。分子進化速率與種群大小、世代壽命和物種的生殖力均無關,也不受環境因素所影響。這是自然選擇學說所不能解釋的,而中性學說對此卻能作出既簡明又合理的解釋。

設大小為n的乙個二倍體群體中,共有2n個基因位點,若每配子每代的突變率為υ,則每代將產生2nυ個新突變。設乙個突變最終被固定的概率為μ,則每代每位點的突變替換數(進化速率)為:k=2nυμ

中性進化學說或者分子演化理論有何意義?

3樓:以心

人的血紅蛋白分子β鏈上大多數氨基酸如果發生替換,都不影響血紅蛋白的功能。可見決定這些氨基酸結構基因的突變都是中性突變,都不受選擇,都可經遺傳漂變隨機地被保留下來。但是如果β鏈上的第六位氨基酸,即穀氨酸為纈氨酸所置換,血液中就將出現不能運氧的鐮刀形紅尺隱細胞。

如果是純合子,所有紅細胞都將變成鐮刀形,患者不到成年就要死亡。可見這種突變是在自然選擇的壓力陵蠢廳下被淘汰的。但是在瘧疾流行地區,帶有這一突變基因(雜合子)的人很多,頻率也很穩定,這是因為雜合子對瘧疾有較強的抵抗力,因而比不帶這一突變基因更能適應瘧疾之故。

對於這一檔陪基因突變的保留顯然用自然選擇來解釋最為合理,用遺傳漂變就很難解釋了。<>

中性進化學說或者分子演化理論有何意義

4樓:欲貓人

中性漂變學說首先是乙個方法,乙個可以量化的框架,其次才是結論。大家可以去讀演化論,大量的觀察描述和精彩的推論,但你不需要數學就能理解。而到了種群遺傳學和中性漂變學說,就應用了大量的數學統計知識:

如何量化種群大小和選擇壓力的影響,如何用這一套數學工具去解讀觀察資料。所謂「中性漂變」其實就是在種群大小有限的前提下,應用一整套統計工具後的乙個結論。除此之外,很多情況下中性漂變也是進化研究的零假設(null hypothesis)。

比如要證明某個基因在加速進化或者保守進化(positive / purifying selection),就必須在統計上拒絕這個零假設。簡單說就是並沒有乙個強有力的機制來保證生物族畝是朝著一定方向進化的。中性進化是乙個日本科學家提出來的,是基因頻率的進化速率不按照一定方向進行,但是存在不同方向突變,並且沒有存在選擇壓兆派森力,而是被中性地儲存下來。

儲存下來的純屬偶然。存在很多這樣的現象,例如當核苷酸或者氨基酸的突變沒有乙個確定的選擇機制時,可以朝著任意方向進行。但是也存在一些不足,因為個人感覺有點等同於遺傳漂變,即發生在乙個小群體的效應。

比如建羨含立者效應和瓶頸效應,對於乙個小群體的等位基因的基因頻率的變化是具有隨機性的。中性理論從乙個新的視角來說明進化的機制,完善和開拓了乙個新的理解進化的角度。現在認為,進化的推動力有自然選擇和遺傳漂變(約等於中性進化)。

分子進化中性學說的概述

5樓:葛葛

1969年美國人j.l.king和t.h.jukes用大量的分子生物學資料進一步充實了這一學說。簡單說來,這一學說認為多數或絕大多數突變 都是中性的,即無所謂有利或不利,因此對於這些中性突變不稿遲會發生自然選擇與適者生存的情況。生物的進化主要是中性突變在消明自然群體中進行隨機的「遺傳漂變」的結果,而與選擇無關。

這是中性鍵橋李學說和達爾文演化論的不同之處。

分子進化中性學說的介紹

6樓:梅雪兒

1968年木村資生(m.kimura),根據分子生物學圓蘆伍的研究,主要是根據核酸、蛋白質中的核苷酸及氨基酸的置橘或換速率,以及這些置換所造成的核酸及蛋白譁搏質分子的改變並不影響生物大分子的功能等事實,提出了分子進化中性學說(neutral theory of molecular evolution)。

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