。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?這是因為種群都由許多個體組成,每個個體都有成千上萬個基因,雖然每個基因的突變率很低,但每個種群的每一代都會產生大量的突變基因。例如,果蠅約有104萬對基因,假定每個基因的突變率都是10-5,若有一個中等數量的果蠅種群(約有108個個體),每一代出現基因突變數是107個。說明種群中每一代產生的基因突變的數量是很大的,并通過繁殖得到積累是基因頻率改變的基礎。突變有利有害不是絕對的,是相對的。這取決于生物的生存環境。
基因重組與基因頻率的改變有什么關系?由于基因突變是不定向的,突變的結果可產生相應的等位基因。如前所述,假如人的23對同源染色體上都有一對等位基因,通過減數分裂和受精作用,在后代中則可產生6?107個以上基因重組類型,使種群中出現大量的可遺傳變異,從而使突變基因頻率擴增。種群產生的變異是不定向的,經過長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生了定向改變,導致生物朝一定方向緩慢進化。因此,定向的自然選擇決定了生物進化的方向。
物種是指分布在一定的自然區域內,具有一定的形態結構和生理功能,而且在自然狀態下能夠相互交配和繁殖,并能夠產生可育后代的一群生物個體。即物種是代代相傳保持一個共同基因庫的群體。騾子是馬和驢的雜交后代,不能繁殖,原因是馬和驢是兩個物種。這一事實說明不同物種之間不能交配,或即使交配成功,也不能產生可育的后代,該現象稱之為生殖隔離。區分物種的主要依據是有無生殖隔離。
生殖隔離(物種)形成的主要原因是什么?一個種群由于地理環境原因被分割成了許多個小的種群——這種隔離稱為地理隔離。被地理條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。由于突變是隨機的,被分割的小種群可能會出現完全不同的突變。由于地理隔離,各種群間沒有基因交流,因此一個種群中的突變自然不會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環境中,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組成和基因頻率產生了很大的差異。經過長期地理隔離,不同種群在形態特征。生活習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。如果通過長期的地理隔離,使不同種群個體之間形成生殖隔離(不能發生基因交流)。新物種就產生了,如,加拉帕戈斯群島上的14種地雀的形成過程,就是長期的地理隔離導致生殖隔離的結果。
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