中性突变.PPT

生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗 传漂变”的结果，而与选择无关。这显然与达尔文的进化论相 出其佑。 1、中性突变（突变对生物体的生存既无好处也无坏处，因而自然选择对他们不起作用） (1)同义突变(synonymous mutation)? 同义突变是一种中性突变，我们知道遗传密码是简并性的，即 决定一个氨基酸的密码子大多不止一个，三联体密码子中第三个核 苷酸的置换，往往不会改变氨基酸的组成。例如，UUU及UUC都是苯 丙氨酸的密码子，它们最后一个核苷酸C和U可以互相置换而不影响 氨基酸的性质，即氨基酸不变，因此UUU和UUC可以认为是同义词。 又如CCC是脯氨酸的密码，CCC中最后一个C如果为其他3种核苷酸的 任何一种所取代，形成CCU、CCA或CCG，这3个密码也仍然是脯 氨酸的密码。所以，虽然发生了突变，但新的密码和原来的密码 是同义词，这种突变即是同义突变。 (2)非功能性突变? DNA分子中有些不转录的序列，如内含子(intron)与重复 序列等。这些序列对合成的蛋白质中的氨基酸没有影响。因此， 这些序列中如发生突变，对生物体也无影响。这也是一种中性 突变。 (3)不改变功能的突变? 结构基因的一些突变，虽然改变了由它编码的蛋白质分 子的氨基酸组成，但不改变蛋白质原来的功能。血红蛋白也是 这样，虽然有些氨基酸置换可以产生不良的后果，如人的镰状 细胞血红蛋白，但是也有很多突变对生物体血红蛋白的生理功 能并无影响。这样的突变显然也是中性突变。 2、遗传漂变是分子进化的基本动力 大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时， 遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传漂变对生物 进化是有作用的，但是比起选择来，它的作用要小得多。 中性学说则认为，中性突变不引起表型的改变，对 于生物的生殖力和生活力没有影响，因而自然选择对中 性突变不可能起作用，真正起作用的是随机的遗传漂变。 遗传漂变不只限于小种群，任何一个种群都能发生遗传 漂变，遗传漂变是分子进化的基本动力。换言之，中性 学说认为，突变大多在种群中随机地被固定或消失，而 不是通过选择才被保留或淘汰的。 人类为什么会有不同的脸？ 达尔文的自然选择学说认为，适应是普遍存在的生命现象，无论是植物、动物和微生物；无论是生物的形态结构、生理机能以及行为习性，无一例外。脸也是人类适应自然环境的产物。白种人的头发是亚麻色的，略微有点透明，这是适应高纬度地区寒冷环境的结果，因为这样容易使头皮吸收太阳光的热量。反之，黑种人的头发黑色卷曲，有利于阻隔太阳光带来的热量，保护大脑。这是适应热带环境的结果。同样道理。南部非洲人的鼻梁低而短，而埃塞俄比亚人的鼻梁高而长，这是由于埃塞俄比亚地区海拔高、气候冷的缘故：高而长的鼻梁可以增大鼻腔容积，温暖湿润吸入的寒冷干燥空气，使肺得到保护。黄种人倾斜的凤眼和眼睑内的褶皱，可能与亚洲中部地区多风沙有关。这种结构可以保护眼睛，使之免受风沙尘土的侵袭。诸如此类的脸部特征，都可以用适应自然环境来加以解释。自然选择成了“塑造”人脸的一大动力。 然而，也有一些脸部特征是很难用适应自然环境来解释的。非洲黑种人的嘴唇厚而突出，可是白种人的嘴唇却薄而不突出，这是怎么形成的？有些民族的男子中间，络腮胡须非常普遍，而另一些民族中络腮胡须者十分少见，这又该如何解释呢？ 达尔文认为，人类脸上的许多特征是“性选择”的结果。例如，原嘴唇、高鼻梁、络腮胡须等脸部特征，在一些种族、部落中被视为健美的标准，具有这些特征的人容易找到配偶，有更多的机会留下后代，于是这些睑部特征便在人群中逐代普遍化。 近年来，另一种解释“塑造”脸部特征动力的理论正 在崛起，这就是“中性突变漂变学说”，又称“非达尔文主 义进化学说”。1968年日本遗传学家木村资生，在英国科 学杂志《自然》上，发表了《分子水平上的进化速率》一 文。翌年，美国的两位科学家雅克·金和托马斯·朱克斯， 在美国杂志《科学》上发表了《非达尔文主义进化》一文， 于是以“中性突变”为基础的分子进化学说逐渐形成了。 这个学说认为，从分子水平看，大部分突变对于生物 体的生存既不产生有利的效应，也不酿成不利的后果，因 此，这类突变在自然选择中是”中性”的。在亿万年中，生 物体内的基因不断地产生“中性突变”，它们不受自然选择 的支配，而是通过随机的偶然的过程即遗传漂变，在群体 中固定下来或是被淘汰，结果就造成了基因和蛋白质分子 的多样性，实现了分子的进化。 * 一、达尔文和他的自然选择理论 （一）达尔文和《物种起源》 ??????????????????