进化论自然选择的基本类型.ppt

自然选择 组员 阮明涛张健芳岳义雄 生物进化论 自然选择 现代进化理论认为 种群是进化的基本单位 进化的实质是种群基因频率的定向改变 引起种群基因频率定向改变的因素很多 其中自然选择是最主要的因素 自然选择是一个复杂的过程 有以下几种类型 选择的基本类型 稳定性选择 把趋于极端的变异个体淘汰而保留那些中间型的个体 使生物类型具有相对稳定性 这种情况多见于环境相对稳定的群体中 选择的结果使性状的变异范围不断缩小 群体的基因型组成更趋于纯合 据报道 人类新生儿体重为平均体重左右者 其死亡率最低 过轻或过重者死亡率均较高 单向性选择 把趋于某一极端的变异保留下来 淘汰掉另一极端的变异 使生物类型朝某一变异方向发展 这种选择的结果也会使变异的范围逐渐趋于缩小 群体基因型组成趋向于纯合 单向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的群体中 人工选择大多属于这种类型 即定向选择 桦尺蠖的工业黑化就是这种类型的自然选择 随时间推移一个物种可转化为新的物种 如马 分裂性选择 把一个群体中的极端变异个体按不同方向保留下来 而中间常态型则大为减少的选择 这种类型也是在环境发生变化后群体里进行的 原先较为一致的生态环境分隔为若干次一级的环境 或群体向几种不同地区扩展 都会出现分裂性选择克格伦岛上的昆虫正是向不同的方向进化 才逐渐形成残翅 无翅或翅膀特别发达这两种类型 而具有一般飞行能力的昆虫逐渐被淘汰了 平衡性选择 指能使二个或几个不同质量性状的比例在若干代中能保持平衡的选择 也即是保留不同等位基因的选择 主要有以下两种情况 1 对杂合体有利的选择2 依赖于频率的选择 对杂合体有利的选择 即杂种优势 这种情况下杂合体 Aa 比纯合体 AA 和 aa 都更能适应环境 在选择过程中杂合体 Aa 更容易保留下来 但它繁殖时一定会发生基因分离 后代中必然出现AA和aa的纯合体 即AA和aa个体不易被淘汰掉 一定时期后 不同基因型的比例达到平衡 如在非洲疟疾流行的地区 镰刀型细胞贫血症的杂合基因型个体 Ss 对疟疾的感染率比正常人 SS 低得多 此时为杂合体Ss优于纯合体SS 自然选择的结果使S和s基因频率能保持平衡 依赖于频率的选择 当某一基因型的适应能力随它的频率而变化时 选择就依赖于频率 如复杂环境中 某一基因型很稀少时就可能有很高的适应能力 因为这时环境资源就显得优越了 相反当这种基因型获得充分增殖后 会使它的环境达到饱和 难以进一步发展了 这也是维持遗传多态性的一种机制 亲属选择 自然选择解释了各种对于生物个体有利的遗传特征 源自基因 如何保留下来 并且增加在族群中的出现频率 以及对于生物个体有害的遗传特征 如何从族群中消除 不过事实上有一些生物行为 对于生物个体本身有害 但是对其他有血缘关系的亲属却有利 这种行为可能受到保留并增加频率 而亲属选择就是用来解释这种个体利益与族群利益冲突的现象 亲属选择 被定义为对有利于个体的亲属生存的性状的选择 该个体与其近亲具有相同的基因型 相容适合度的利他行为 利他行为 迈尔说 定义为有利于其他个体 接受者 而不利于利他主义者本身的行为如 工蜂用尾刺抵御来犯者以保护蜂群时 通常内脏也被拖出而死亡 并不是动物有意识的动机的表现 亲属选择 汉弥尔顿规则 当以下状况成立时 表现某些行为特征的基因频率将会增加 符号解释 r 行动者与接受者在遗传上的血缘关系系数 通常是从已知 相同且随机挑选而出的基因座上之基因差异作为定义B 行动者的利他行为 对于接受者的繁殖利益之增加量C 个体表现行为所花费的繁殖利益 这条不等式称为汉弥尔顿规则 Hamilton srule 是威廉 汉弥尔顿在1964年的一篇论文 社会行为的遗传演化 TheGeneticalEvolutionofSocialBehaviour 中所发表 也是首先以量化的方式 来解释利他行为的演化 不过亲属选择一辞 则是由约翰 梅纳德 史密斯 JohnMaynardSmith 提出 rB C 0 种群选择 同一物种中不同种群之间的竞争引起的选择称种群选择也叫群选择或集团选择 达尔文说 选择作用既可应用于个体也可应用于全族 事实上不同种群间都有一些共同的特征 如工作效率 工蜂采蜜 工蚁筑巢 防卫能力等 它们之间的差异便成为选择单位 无性繁殖中选择的对象是无性繁殖系或克隆 故称克隆选择 性选择 许多生物的雌雄两性在体型 颜色 行为方面存在差异 这也是由选择所促成的 这一类型