定向选择

✍ dations ◷ 2025-04-18 19:33:27 #定向选择

定向选择(Directional selection)是天择的一种形式。对于一种特征(性状)的不同状态而言，因为不同状态带给生物体的适应度(适存度, fitness)有差异，其中一种状态的适应度较高，具有此状态的有利个体就能产生较多的子代，造成此状态的等位基因(allele)便倾向于在族群中增加，并渐渐取代其他等位基因，此过程即称为定向选择。假设，影响一特征/性状的等位基因有A1与A2两种，如果同型合子A1A1的适应度最高，而异型合子A1A2适应度中等，A2A2适应度最低（ω11>ω12>ω22, ω代表适应度），在天择的影响下，保留A1、并淘汰A2的过程就是定向选择。若环境维持稳定，A1基因所代表的性状持续带给此物种较高的适应度，“有利的”A1基因随着时间而渐渐散布到整个族群，基因频率提高，最后达到稳固(fixation)。接续上例，适应度较低的A2基因可能会完全消失于族群中，此过程可称为净化选择(purifying selection)。对于一个突变的新基因型，而受到定向选择而被保留，可称为正向选择；反之，有害的基因受到淘汰称为负向选择。依照讨论的例子，有时负向选择与净化选择意义相同。定向选择与平衡选择(balancing selection)相反，前者只保留有利的基因型，后者会倾向于保留多种基因型。值得考虑的是，不同的环境可能偏好不同的基因型，因此一个等位基因有利或有害，需要参考生物族群的生活环境才能决定。定向选择造成的基因频率变化，由相对的适应度决定，并不会因为此基因是显性或隐性而受影响。虽然说，被保留的基因达到稳固的时间，会因为此基因是显性或隐性而有差异：若有利的基因是隐性，则在起始基因频率很低的状况下，只有很少的个体是隐性同型合子、很少个体表现出较高的适应度，因此需要累积很多世代才能增加基因频率。以族群遗传学的方法，比较两世代之间的基因频率是否有变化，可以推知此基因所影响的性状是否正在受到天择的作用。

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