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遺傳系統進化

發布時間: 2021-03-07 03:10:53

遺傳與進化的關系

生物的遺傳和變異都是普遍存在的,在遺傳的過程中出現可遺傳的變異,而這種變異經過自然選擇,優良性狀和基因再通過遺傳得以累積,表現出進化

② 進化 遺傳

若然是有性生殖,則在形成配子的期間有可能發生可遺傳的變異.通過這些突變將一些新性狀遺傳到下一代
無性生殖則因為沒有這個過程,變異的機率相對較小,除非外部環境影響,如紫外線照射等

③ 系統進化和系統發育是不是指同一個概念

不是,系統進化是以突變為基礎進行的不可預見的發展過程,而
系統發育
是按照
遺傳基因
的確定程序可預見的發展過程

④ 進化的遺傳

DNA結構,鹼基位於中心,外側環繞著由磷酸根與糖類所形成的雙螺旋。生物體的遺傳是發生在一些不連續性狀上,也就是生物的特定特徵。以人類為例,眼睛的色彩是一項特徵,可遺傳自父母中的一個。遺傳性狀由基因控制,而在生物個體基因組中完整的一套基因,則成為基因型。
完整的一套可觀察性狀,可形成生物的構造或是行為,稱為表現型。這些性狀來自基因型與環境的交互作用。因此生物體的表現型並非完全來自遺傳,例如皮膚的曬黑情況,是決定於個人的基因型與陽光的照射。每個人之所以對陽光有不同的反應,是因為基因型的差異,較顯著的例子是擁有白化性狀的個體,這類個體不會曬黑,且相當容易曬傷。
基因是DNA分子中一些含有遺傳信息的區域,DNA則是含有四種鹼基的長鏈分子。不同的基因具有不同的鹼基序列,這些序列以編碼形式形成遺傳訊息。細胞里的DNA長鏈會與蛋白質聚集形成一種染色體的構造,染色體上的特定位置,稱作基因座(locus)。有時基因座上的序列在不同個體之間有所差異,這些各式各樣的變化型態稱為等位基因(allele)。突變可使基因序列改變,產生新的等位基因。當突變發生時,新形成的等位基因可能會影響此基因所控制的性狀,使表現型改變。不過單一等位基因對應單一性狀的情形較少,多數的性狀更為復雜,而且是由許多進行交互作用的基因來控制的。 突變
突變是指遺傳的物質發生改變,廣義的突變包括染色體數目和結構變異。不過一般所說的突變,是核酸序列的改變,也就是基因突變。基因突變是產生遺傳變異的最根本原因,細胞中的遺傳物質(通常是脫氧核糖核酸或核糖核酸)能夠經由許多方式改變,例如細胞分裂時的復制錯誤、放射線的照射、化學物質的影響或是病毒感染。多細胞生物的基因突變,可依照發生的細胞種類分為兩種。生殖細胞突變能夠遺傳到下一代,體細胞突變則通常限制在個體中。
基因突變可能對個體有害,也可能對個體有益,或是兩者兼具。有害的隱性基因因為不會出現症狀而被保留,當這些隱性基因配成對時,就可能使個體得到病變或是死亡。有一些基因雖然可能會造成病變,但是也可以使個體具有某些優勢,例如帶有一個鐮刀型紅血球疾病基因的人,對瘧疾更有抵抗力。
對生物個體無益也無害的突變稱為中性突變,在族群中的出現頻率主要受到突變機率影響 。由於這些突變不影響個體的生存機會,因此大多數物種的基因組在沒有天擇的狀況下,依然會有穩定數量的的中性突變不斷發生。單一鹼基對的變換稱為點突變,當一個或多個鹼基對插入或是刪除時,通常會使基因失去作用。
轉座子(transposon)是生物的基因組片段,並且在基因組的演化上扮演重要角色。它們能夠移動並插入基因組中,或是取代原有的基因,產生演化上的變異和多樣性。DNA復制也被認為每百萬年間,會在動物的基因組中產生數十到數百的新基因。
重組
在無性生殖的過程中,染色體上的任何一對等位基因都會遺傳到下一代。但是對於行有性生殖的物種而言,親代同源染色體中的等位基因,在製造生殖細胞的減數分裂過程中,會發生基因重組。這是一種不同的脫氧核糖核酸段落斷裂並重新組合的過程。
原核生物之間能夠透過接合等方式,直接交換彼此的基因,因此重組在原核生物中也比較常見。而較復雜的動物與植物,則通常是在製造生殖細胞的減數分裂時期,因為染色體的交接(crossover)而發生重組。減數分裂重組的發生頻率較低,而且排列位置較接近的等位基因,也較不易交換。因此可以由等位基因的重組率計算出基因的相對位置。
此外有性生殖中的孟德爾遺傳規則,能夠使有害的突變被清除,有益的突變被保留。當一個等位基因無法進行基因重組時(例如孤立的Y染色體),則不具有清除有害突變的效果,其有害突變逐漸累積,使族群的有效族群大小(effective populationsize/Ne)縮減,這種現象稱為希爾—羅伯森效應(Hill-Robertsoneffect)。若是染色體逐漸退化,則稱為繆勒氏齒輪(Muller'sratchet),這種現象比較容易出現在無性生殖的生物中。 概述
遺傳變異一方面經由生殖而傳遞到下一個世代(被稱為垂直基因轉移),另一方面也可以透過水平基因轉移(horizontal gene transfer/HGT),在物種之內或是物種之間傳遞。尤其是細菌經常使用這種方式交換基因,研究發現可能有跨物種的水平基因轉移存在。基因流(geneflow)則是指基因在生物個體之間轉移。
基因型
基因型(遺傳因子)是產生表現型(外在表現)的根本。而表現型本身也擁有表型可塑性(phenotypicplasticity),能夠在基因型未改變的狀況下有所變化,並且能夠遺傳到下一世代。除了基因本身的改變,染色體的重新排列雖然不能改變基因,但是能夠產生生殖隔離,並使新物種形成。
一般來說,選擇包括了「天擇」(自然選擇)與「性擇」(性選擇)。天擇的主要原因是物種所居住環境的改變,包括物種之間關系的變化;性擇則是物種在繁殖的需求下而產生的選擇。而這些性擇所留下的性狀,可能會有害於個體本身的生存能力。各種選擇的分類事實上並不明確,也有一些分類以天擇表示所有選擇作用,並分為生態選擇(ecological selection)與性擇。
基因流
基因流也稱為遷移(migration),當族群之間並未受到地理或是文化上的阻礙時,基因變異會經由一些個體的遷移,使基因在不同族群間擴散,這樣的情形稱為基因流。恩斯特·麥爾認為基因流類似一種均質化(homogenising)的過程,因此能夠抵銷選擇適應的作用。當基因流受到某種阻礙,例如染色體的數目或是地理的隔閡,便會產生生殖隔離,這是物種形成的條件之一。
族群中等位基因的自由移動,也受到族群結構的阻礙,例如族群的大小或是地理分布。雖然理想狀態中族群的生殖對象完全自由且完全隨機,但是現實世界中並非如此,因此地理上的親近程度會對這些基因的移動造成龐大的影響。而且當遷移數量較少的時候,基因流對演化的影響也較低。
遺傳漂變
基因漂變指的是族群中等位基因頻率在每一個世代之間的隨機的變化。這種變化能夠以數學表達,哈蒂-溫伯格平衡描述了理想狀態情況下(不考慮天擇等因素)的數學模型。在理想狀態中,後代的等位基因頻率將接近隨機分布。當族群規模較大,基因漂變的機率會較低;當族群規模較小的時候,基因漂變的現象較為明顯。
當一個少數族群從原先族群之中分離而出,且兩者的基因頻率有所不同,若分離而出的少數族群與原先族群的基因無法繼續交流,則兩者的基因頻率將漸行漸遠。這種現象稱為奠基者效應。例如從德國遷移到美國賓夕法尼亞的阿米什人,起源大約僅有200人,且習慣族內通婚。這個族群的埃利偉氏綜合症(Ellis-van Creveld syndrome)出現頻率較其他族群高。
水平基因轉移
以16SrRNA的基因序列所建立的種系發生樹,將生物演化歷程分為三域系統,包括細菌、古菌與真核生物。第一個提出這種分類的是卡爾·烏斯(Carl Woese)。由於水平基因轉移的存在,使生物的親源關系可能復雜許多。
水平基因轉移(horizontalgenetransfer/HGT),是個體將遺傳物質傳遞到其它非本身後代個體的過程。這種機制使遺傳物質得以在無直系關系的個體之間產生基因流。
水平基因轉移也可以經由抗原轉移(antigenicshift)、基因重整(reassortment)與雜交反應(hybridisation)等現象觀察。病毒能夠透過轉導作用(transction)在物種間傳遞基因。細菌則能夠與死亡的細菌合體、經由轉形作用(transformation),以及與活細菌進行接合(conjugation),而獲得新的基因。而新的基因則能夠以質體的形式,加入宿主細菌的基因組中。雜交的現象在植物中最顯著,此外已知還有10種以上的鳥類物種能夠雜交。另外在哺乳動物與昆蟲中,也有雜交的例子,只是通常雜交所生的後代不具有生殖能力。HGT也是細菌傳遞抗葯性的方式之一,而且有些發現表明HGT是原核生物與真核生物的演化重要機制。
由於HGT的存在,使種系發生學更加復雜,也使早期物種的演化過程出現一種隱藏關系(metaphor)。遺傳資訊在生殖作用之外,也能在物種之間傳遞。這使科學家必須在解釋演化關系的時候,表達出物種的隱藏關系,並且將不同的演化歷程組合起來。
自然選擇
孔雀花枝招展的尾羽,是性擇的代表性例證,一方面使它容易成為被獵食的目標,另一方面又能夠吸引雌性。
由於各種基因的變異,使同一個族群中,不同個體的生存方式和繁殖方式有所不同。當環境發生改變,便會產生天擇作用。之所以稱為天擇,是因為這種選擇並非如基因漂變或基因突變一樣隨機,當環境改變發生時,將只有某些帶有特定特徵的群體能夠通過這些考驗。天擇有一些特例,如被視為與天擇擁有相等地位的選擇方式,其中包括性擇、人擇等等。
性擇指某個體比其它個體擁有較高的繁殖機會,因此它們的基因會被保留,使後代繼續保有相同的優勢。人擇指人類為了本身的生存或是喜好而對不同的基因變異進行篩選,通常發生在農業、畜牧業或是寵物的育種上。此外,優生學則是人類對人類所進行的篩選行為。不過人類事實上只是自然界的一部分,因此人擇與並天擇沒有質的分別。
這些特殊的選擇機制,導致生物產生的適應環境的有益特徵,並非會在演化過程中一定出現或是被保留。代表性生物有隻能吃尼龍的尼龍菌,再如,擁有更多的手指對人類的生活可能會更加方便,但是這種方便幾乎不會增加任何繁殖機會。
自然選擇能使有利於生存與繁殖的遺傳性狀變得更為普遍,並使有害的性狀變得更稀有。這是因為帶有較有利性狀的個體,能將相同的性狀轉移到更多的後代。經過了許多世代之後,性狀產生了連續、微小且隨機的變化,自然選擇則挑出了最適合所處環境的變異,使適應得以發生。遺傳漂變使性狀在種群中所佔比例產生的一些隨機變化,來自一些使個體能夠成功繁殖的偶然因素。

⑤ 遺傳與進化的關系

生物的遺傳和變異都是普遍存在的,在遺傳的過程中出現可遺傳的變異,而這種變異經過自然選擇,優良性狀和基因再通過遺傳得以累積,表現出進化

⑥ 分子系統發育與分子進化有什麼區別和聯系

分子進化(Molecular Evolution)(Molecular Evolution)(Molecular Evolution)(Molecular Evolution)與系統發育分析
系統發育學研究的是進化關系,系統發育分析就根據同源性狀的分歧來推斷或者評估這些進化關系。通過系統發育分析所推斷出來的進化關系一般用分枝圖(進化樹) 來描述,這個進化樹描述了分子(基因樹)、物種以及二者之間遺傳關系的譜系。由於「Glade」這個詞(擁有共同祖先的同一譜系)在西臘文中的本意是分支,所以系統發育學有時被稱為遺傳分類學(cladistics) 。
在現代系統發育研究中,重點己不再是生物的形態學特徵或其他特徵,而是生物大分子尤其是序列,對序列的系統發育分析又稱為分子系統學或分子系統發育研究。它的發展得益於大量序列的測定和分析程序的完善。比起許多其他實驗性學科,分子系統學與其他進化研究一樣有其局限,即系統發育的發生過程都是己經完成的歷史,只能在擁有大量序列信息的基礎上去推斷過去曾經發生過什麼,而不能再現。由於系統發育分析不太可能擁有實驗基礎,至多是些模擬實驗或者病毒實驗:如何處理序列從中得到有用信息、如何用計算的辦法得到可信的系統樹、如何從有限的數據得到進化模式成為這個領域的研究熱點。
1進化樹構建
構建進化樹的方法包括兩種:一類是基於序列類似性比較,主要是基於氨基酸/核酸相對突變率矩陣計算不同序列差異性積分作為它們的差異性量度而構建的進化樹;另一類是在難以通過序列比較構建進化樹的情況下,通過蛋白質結構比較包括剛體結構疊合和多結構特徵比較等方法建立的進化樹。
2評估進化樹和數據
現在己經有一些程序可以用來評估數據中的系統發育信號和進化樹的健壯性。對於前者,最流行的方法是用數據信號和隨機數據作對比實驗(偏斜和排列實驗):對於後者,可以對觀察到的數據重新取樣,進行進化樹的支持實驗(非參數自引導和對折方法)。似然比例實驗可以對取代模型和進化樹都進行評估。本文只闡述幾個常用的方法:
偏斜實驗(Skewness Test):統計的臨界值隨著分類群數口的不同和序列中點的不同而不同,對隨機數據集呈現的信號很敏感,可以用來決定系統發育信號是否保留著。
排列實驗(PTP, permutation tail probability):對MP樹的分值和那些通過對每一個位點都進行大量排列組合而得到的數據所推算出來的進化樹的分值進行比較,從而決定在原始數據中是否存在系統發育信號。
自引導評估(bootstrap ): Bootstrap是由Felsenstein (1985)引入分子分類領域的,現己成為分析分子樹置信區間最常用的方法。其原理是假定某序列Ao有N個位點,Bootstrap復制時從Ao中隨機取N個位點。Ao中的某些位點可能被隨機遺漏,而某些位點則可能取到不僅一次,由此組成一個新序列A1。對一組數據復制n次,則可得到Ao衍生的n組數據。由此可構建n個分子樹,根據「多數規則」( majority rule)從這n個分子樹中統計得到一致樹(consensus tree ),一致樹中各分支結構在n個分子樹中出現的比率便表示原始數據對該結構的支持率。
可以對任何建樹方法進行評估。模擬研究表明,在合適的條件下也就是各種替換速率基本相等,樹枝基本對稱的條件下,如果自引導數值大於70,那麼所得的系統發育進化樹能夠反映真實的系統發生史的可能性要大於95 % 。
3 線性樹(Linearized Tree)
在進化中,雖然核酸或氨基酸的替代絕不會是嚴格恆定的,但是在估計序列間分歧時間方面,分子鍾依然有用。當今我們對物種間的分歧時間或基因重復事件發生的時間仍知之甚少,因此為了理解進化過程,即便粗略地估計分歧時間也是十分重要的。排除比平均速率顯著慢或快的譜系,並對剩餘的譜系按分子鍾假說構建進化樹,就有可能估計不同譜系對間或不同序列對間粗略的分歧時間。按此途徑構建的樹稱為線性樹。線性樹始終遵循分子鍾假說。線性樹的構建分如下幾個步驟:(1)用無需速率恆定假說的構樹法對一組序列構建可靠的樹,並用外類群序列定出樹根。(2)對所用序列檢驗速率恆定假說,並刪除與平均速率有顯著偏差的序列。 (3)用速率恆定假說對剩餘的序列重建一棵系統樹。(4)如果己知某一序列對的分歧時間和序列分歧度,則能標定進化時間。
進化樹的構建方法
1 建立數據模型
建立一個比對模型的基本步驟包括:選擇合適的比對程序,然後從比對結果中提取系統發育的數據集,至於如何提取有效數據,取決於所選擇的建樹程序如何處理容易引起歧義的比對區域和插入/刪除序列(即所謂的空位狀態)。一個典型的比對過程包括:首先應用CLUSTALW程序及類似程序,進行多序列比對,最後提交給一個建樹程序。這個過程有如下特徵選項:①部分依賴於計算機;②需要一個先驗的系統發育標准(即需要一個前導樹);③使用先驗評估方法和動態評估方法對比對參數進行評估;④對基本結構(序列)進行比對;⑤應用非統計數學優化。這些特徵選項的取捨依賴於系統發育分析方法。
2 決定替代模型
替代模型既影響比對,也影響建樹。因此需要採用遞歸方法。對於核酸數據而言,可以通過替代模型中的兩個要素進行計算機評估,但是對於氨基酸和密碼子數據而言,沒有什麼評估方案,其中一個要素是鹼基之間相互替代的模型。另外一個要素是序列中不同位點的所有替代的相對速率。還沒有一種簡單的計算機程序可以對較復雜的變數(比如,位點特異性或者系統特異性替代模型)進行評估,同樣,現有的建樹軟體也不可能理解這些復雜變數。
(1)鹼基取代模型。
一般而言,生物化學性質相近的鹼基之間的取代頻率較高。在DNA中,四種轉換(A→G,G→A,C→T,T→C)的頻率比顛換(A→C,A→T,C→G,G→T)以及它們的反向取代的頻率要高。這些偏向會影響兩個序列之間的預計分歧。各殘基之間的相對取代速率一般用矩陣形式給出:對鹼基而言,行和列都是4,對於氨基酸,行和列都是20(如PAM矩陣)。對於密碼子,行和列都是61(除去終止密碼子)。矩陣中對角元素代表不同序列擁有相同鹼基的代價,非對角線元素對應於一個鹼基變為另一個鹼基的相對代價。固定的代價矩陣就是典型的靜態權重矩陣,MP法中使用的就是這種,如圖5。又如在ML法中,代價值是山即時的速率矩陣得到,如圖6,這個矩陣代表了各種取代可能會發生的概率的ML估計值。
圖6中,非對角線兀素an代表一個變化的瞬時速率、不同取代之間的相對速率和目標鹼基的頻率。而對角線兀素是非零值,很有效說明了一種可能性,即序列之間的分歧度越大,越有可能在很偶然的情況下擁有相同的鹼基。還有一種模型稱為「時間可逆」,認為「前進」和「進化」的取代速率相同。任何一種「時間可逆」的核葺酸取代模型都可以用圖2-5的矩陣來刻畫,只用其中任何一個速率和其他任何速率的差異即可,在任意組合中,最多可達6個參數,每個速率參數都是獨立的。圖5 權重矩陣
(2)位點之間取代速率模型。
除了前面取代模型的多元化外,序列中各個不同位點之間的取代速率差異也會對進化樹的結果產生深遠影響。關於位點之間的速率差異(位點異質性),一個最明顯的例子就是在三聯體編碼中,第三個編碼位點比前兩個更加容易發生變化。在分析編碼序列時,許多發育分析都會將第三個位點排除:然而在某些情況下,速率差異模型會更加敏銳,如rRNA的保守序列。對位點差異的取代速率予以估值的方法有非參數模型、不變式模型和Gamma模型。非參數模型在MP法中使用,對ML法被認為在計算上不可行。不變式模型對一定比例的位點進行估值,而這些位點不能自由變化,其餘的位點假定為等概率變化。Gamma模型假定一給定序列變化的概率服從Gamma分布,據此指定位點的取代概率。Gamma分布的形狀決定於其參數,描述了一個序列中各個位點的取代頻率分布。目前DNA的替代模型有十種之多,再加上不變位點參數和形狀分布參數。Gamma,模型更有幾十種之多, 幾種有代表性的替代模型是JC, F81, K80, HKY和GTR。
(3)取代模型的選擇
最好的取代模型並不一定總是擁有最多參數的模型。因為對每一個參數進行估值都會引入一個相關變數,從而使整體的變數增加,有時甚至會對模型起到抑製作用。在PAt中可以對DNA序列的取代模型進行規范一個較好的策略,使用似然法同時評估幾個,可逆的取代速率、gamma分布的形狀參數和不變位點的比例。通過估算的取代參數,可以通過比較較多參數和較少參數分別評估得到的似然分值,決定一個簡化的模型是否合理。目前較好的選擇模型方法是似然比檢驗(LikelihoodRatio Test)
3建樹方法
目前,三種主要的建樹方法分別是距離法(如Neighbor joining , NJ) 、最大簡約(Maximum parsimony, MP )和最大似然(Maximum likelihood ML)。最大似然方法考察數據中序列的多重比對結果,優化出擁有一定拓撲結構和樹枝長度的進化樹,這個進化樹能夠以最大的概率導致考察的多重比對結果。距離法考察數據組中所有序列的兩兩比對結果,通過序列兩兩之間的差異決定進化樹的拓撲結構和樹枝長度。最大簡約方法考察數據組中序列的多重比對結果,優化出的進化樹能夠利用最少的離散步驟去解釋多重比對中的鹼基差異。距離方法簡單地計算兩個序列的差異數量。這個數量被看作進化距離,而其准確大小依賴於進化模型的選擇。然後運行一個聚類演算法,從最相似(也就是說,兩者間的距離最短)的序列開始,通過距離值方陣計算出實際的進化樹,或者通過將總的樹枝長度最小化而優化出進化樹。
用最大節約方法搜索進化樹的原理是要求用最小的改變來解釋所要研究的分類群之間的觀察到的差異。 最大似然方法是評估所選定的進化模型能夠產生實際觀察到的數據的可能性。進化模型可能只是簡單地假定所有核苷酸(或者氨基酸)之間相互轉變的概率一樣。程序會把所有可能的核苷酸輪流置於進化樹的內部節點上,並且計算每一個這樣的序列產生實際數據的可能性(如果兩個姐妹分類群都有核苷酸+ A‑,那麼,如果假定原先的核苷酸是「C",得到現在的「A-』的.可能性比起假定原先就是「A+』的可能性要小得多)。所有可能的再現(不僅僅是比較可能的再現)的幾率被加總,產生一個特定位點的似然值,然後這個數據集的所有比對位點的似然值的加和就是整個進化樹的似然值。
4 進化樹搜索
單一的進化樹的數量會隨著分類群數量的增長而呈指數增長,從而變為一個天文數字。由於計算能力的限制,現在一般只允許對很小一部分可能的進化樹進行搜索。具體的數量主要依賴於分類群的數量、優化標准、參數設定、數據結構、計算機硬體以及計算機軟體。
現在有兩種搜索方法保證可以找到最優化的進化樹:窮舉法(exhaustivealgorithms)和樹枝一跳躍法(BB, branch -and-band)。對於一個很大的數據集,這兩種方法都很不實用。對分類群數量的限制主要取決於數據結構和計算機速度,但是對於超過20個分類群的數據集,BB方法很少會得到應用。窮舉法要根據優化標准,對每一個可能的進化樹進行評估。BB方法提供一個邏輯方法,以確定哪些進化樹值得評估,而另一些進化樹可被簡單屏蔽。因此BB方法通常要比窮舉法快得多。
絕大多數分析方法都使用「啟發式」的搜索。啟發式演算法(heuristic algorithms搜索出相近的次優化的進化樹家族(「島嶼」),然後從中得到優化解(「山頂」)。不同的演算法用不同程度的精確性搜索這些島嶼和山頂。最徹底也是最慢的程序(TBR, treebisection-reconnection,進化樹對分重接)先把進化樹在每一個內部樹枝處劈開,然後以任意方式將劈開的碎片重新組合起來。最快的演算法(NNI , nearest-neighborinterchange)只是檢查一下相鄰終端的不太重要的重新組合。因此,傾向於找到最近的島嶼的山頂。
降低搜索代價的最好方法是對數據集進行剪除。影響優化搜索策略選擇的因素(數據量數據結構,時間量,硬體,分析口的)太復雜,無法推薦一個簡單可行的處方。因此,進行搜索的用戶必須對數據非常熟悉且有明確的口標,了解各種各樣的搜索程序及自己硬體設備和軟體的能力。
除上述當前應用最廣的方法外,還有大量的建立和搜索進化樹的其它方法。這些方法包括Wagner距離方法和親近方法(距離轉化方法):Lake的不變式方法(一個基於特徵符的方法,它選擇的拓撲結構包含一個意義重大的正數以支持顛換):Hadamard結合方法(一個精細的代數方陣方法,對距離數據或者觀察到的特徵符進行修正):裂解方法(這個方法決定在數據中應該支持哪一個基於距離的.IJ選的拓撲結構):四重奏迷惑(Quartet puzzling)方法,該法,可以為ML,建樹方法所應用,這個演算法相對而言是個較快的進化樹搜索演算法。
5 確定樹根
上述的建樹方法所產生的都是無根樹(進化樹沒有進化的極性)。為了評估進化假說,通常必須要確定進化樹的樹根。確定系統發育進化樹的樹根並不是個簡單問題。一種確定樹根的好方法就是分析時加入一個復制的基因。如果來自絕大多數物種或者所有物種的所有的平行基因在分析時都被包含進去,那麼從邏輯上我們就可以把進化樹的樹根定位於平行基因進化樹的交匯處,當然要假定在所有進化樹中都沒有長樹枝問題。

⑦ 高中生物 遺傳進化

(2)F2代的矮莖紅果的基因型是1/3ddRR和2/3ddRr,也就是1/3RR和2/3Rr,所以R的基因頻率是2/3,也就是66.7%。

(3)F1是二倍體版的,如果權在苗期進行染色體加倍,則為四倍體,這樣的植株與原來的二倍體植株雜交,得到的後代是三倍體,是不育的,根據物種的概念可知,F1加倍後的植株與原來的植株是兩個不同的物種,因為兩者間存在著生殖隔離。

(4)如果親本產生F1的過程中,D所在的同源染色體不分離,會形成兩種配子,DDR和R,這兩種配子與另一親本產生的配子dr結合,形成的後代是DDdRr(高莖紅果)和dRr(矮莖紅果)。

⑧ 什麼是生物的系統進化越詳細越好!

進化分類學派以麥爾(May)、辛普森(Simpson)等人為代表。這一學派基本接受支序學派通過支序分析重建系統發育的方法(即支序分析方法)。支序分類學派和進化分類學派是當今動物分類學界的主流,兩個學派之間的分歧在以下幾個方面;
1)進化分類學派認為建立系統關系時,單純依靠血緣關系(即分支的順序,不能完全概括在進化過程中出現的全部情況。尚需考慮到各分支之間的進化程度。
2)進化分類學派認為凡起源於一個共同祖先的類群,均為單系群或單源群。
3)在方法論上,進化分類學派認為生物分類學家的工作是要分出動物的實際具體類群,支序學派的方法帶有過多的形式邏輯成分,先驗性太強。
4)在分類系統的安排上,進化學派指出支序學派的做法中,編級的層次太多,致使系統過於臃腫,在實踐中無法使用。
A. 兩棲類起源於古總鰭魚,最早的兩棲類是堅頭類(魚頭螈)距今3.5億年前的泥盆紀晚期,由於氣候與地殼原因時大量的魚類(肺魚與總鰭魚)要到陸地上生活。現代兩棲類的共同祖先是無甲亞綱。
B. 爬行類由古兩棲類的堅頭類(石炭紀末)演化而來(在古炭紀末期,地球發生強烈的造山運動,是氣候變乾燥甚至沙漠,使大量兩棲類滅絕或是重新回到水中),最原始的爬行類是杯龍類(蜥蜴等),由杯龍類演化出的兩大類群,即始鱷類(古生代二疊紀,大部分便是現代爬行類,除了魚龍類)與盤龍類(石炭紀末期至二疊紀)。
C. 鳥類在中生代侏羅紀從假鱷類演化而來,即起源於晚侏羅紀的小型獸腳類恐龍,始祖鳥和原鳥既有爬行類的特徵也有鳥類的特徵,是爬行類的向鳥類的過渡類型。現存鳥類是平胸總目、企鵝總目、突胸總目。
D. 爬行類中盤龍類後代中一支叫獸齒類,具有哺乳類的特徵,是哺乳動物的原祖。原獸亞綱(鴨嘴獸)是現存哺乳類中最原始的類群,具有一系列接近於爬行類和不同於高等哺乳類的特徵;後獸亞綱(灰袋鼠)是比較低等的哺乳類,高等哺乳類群是真獸亞綱,分為18個目,都為現存種類。
從化石與達爾文進化學說來看,爬行類與現代兩棲類都來源於古兩棲類,而古代爬行類是現代爬行類、哺乳類和鳥類的共同祖先。從而得到與支序分類學不一樣的系統樹如下所示:
進化分類學
綜上可以看出支序分類學與進化分類學的區別,也使我們更好地掌握動物的系統發育

這是從進化分類學上來講生物的系統進化.這是我自己以前寫的,可能很不全面.

⑨ 關於高中生物遺傳進化

我的意思是說突變的基因本來就存在於該物種基因庫的嗎?那基因突變產生的新基因對種群來講就不是新的了么?

你是正確的!

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