基因流动

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介绍

基因流动是指种群中基因的转移。基因流动是一个重要的现象，它可以促进种群的进化。所有生物都受到这种现象的影响，它具有深远的进化意义。根据基因流动的速率，这一过程要么促进种群间的遗传多样性，要么导致遗传同质性。

基因流动

基因流动是两个不同种群之间基因的交换。它也被称为基因迁移。这种种群间的基因交换发生在人们迁移或配子扩散时。只要一个基因被添加到之前不存在该基因的种群中，就会发生基因流动。这通常是在动物或植物孢子迁移到新的地方时实现的。例如，许多植物的种子通过风力传播或被动物的消化道携带。这些种子可以将亲本种群中罕见的等位基因引入新的种群。

考虑这个基因流动的例子

从本质上讲，15000年前所有的狗都是狼。狗的外貌几乎完全改变了。与过去相比，现在狗的用途多种多样，过去它们更专注于狩猎。大型牧羊犬品种是在保护态度的指导下培育出来的，因为有些人希望狗来保护它们的羊群。腊肠犬的工作是在狭小的空间里猎捕老鼠和兔子。金毛猎犬是为了满足对蓬松毛发、喜欢捡球的狗的需求而培育出来的。随着这些饲养员更加关注他们想要的特性，狗的种群变得更加独特。尽管如此，它们都属于同一个物种。

在这方面，基因流动类似于拉布拉多贵宾犬或普格犬（巴哥犬和比格犬的混合体）。由于引入了新的基因，来自纯种群的一只狗可以与其他品种杂交。随着更多变异的发现，基因多样性增加。因此，拉布拉多贵宾犬具有贵宾犬的毛发，但具有拉布拉多犬的大脑。

什么是基因？

基因是遗传的基本结构和功能单位。基因由DNA序列（或基因型）组成，DNA的变化会影响自然选择和进化。遗传学和其他因素在决定生物体的表型特征方面发挥作用，例如环境如何影响它。

基因流动

基因流动是群体遗传学中用来描述物种之间相互交配的种群中基因或等位基因移动的术语。当来自不同基因库的个体交配时，后代的等位基因频率可能会发生变化。因此，种群内的遗传多样性可能会受到基因库的影响。

例如，如果某个物种种群中的人迁移到一个新的地方并与那里已经存在的种群中的个体结婚，结果可能是基因流动。因此，高度流动的物种更容易经历由基因流动引起的等位基因频率变化。

基因流动的过程

基因流动通过引入独特的等位基因来增加种群多样性并实现新的特性组合。该过程始于将一个物种的一个种群的遗传物质与另一个种群进行杂交，在这个过程中改变受体种群的基因库。人类经历基因流动主要是因为人类群体被迫或自愿流动。在迁移的情况下，移民对常住人口遗传构成影响的程度，随着常住人口和移民之间等位基因频率差异的大小以及移民数量的增加而增加。

基因流动速率如何影响遗传多样性？

当基因流动速率适中时，将新的等位基因引入种群会产生遗传多样性。另一方面，高基因流动速率会通过降低群体间的遗传多样性来增加同质性。

基因流动的影响

基因从一个群体传播到另一个群体是进化的主要原因。当发生迁移时，就会发生基因流动。即使在没有其他活跃的进化力量的情况下，个体的丢失或增加也能迅速改变基因库频率。

例如，如果所有红头发的挪威人都离开了这个国家，那么下一代可能只有少数人具有这种特征。红头发的人迁移到的地方的人口统计数据也会随着时间的推移而发生变化。

影响基因流动的因素

许多因素都会影响基因流动。流动性、地理障碍、地质事件和物理障碍都会影响基因流动的速度。

• 流动性 - 流动性对基因在群体之间移动的速度有很大影响。更易移动的物种更有可能通过迁移促进基因流动。由于风和其他动物可以传播花粉和种子很远的距离，因此固定的物种——植物，可以促进基因流动。然而，迁移本身并不能保证基因流动；还必须在迁移种群和当地种群之间进行基因交换。

• 物理障碍 - 生殖系统和结构系统中的障碍可能会限制基因流动。例如，当地理障碍将同一物种的种群隔离开并阻止基因流动时，就会发生异域物种形成。

  当一个物种由于山脉、河流或结构等物理特征以及移民等社会变化而被隔离时，这个过程被称为异域物种形成。

• 地理障碍 - 地理障碍可能是一条道路，它将每一边开花植物物种的种群隔离开来。如果来自一种植物的花粉可以使另一种植物受精并产生活的后代，那么这个物种的基因库可能会重新组合。另一方面，如果这种障碍阻止植物到达另一边相同物种的植物种群，那么这两个种群之间的基因流动可能会受到限制。

• 物理障碍 - 基因流动的物理障碍阻止了同一物种的种群交换遗传信息，导致地理隔离。沙漠、山脉和无法逾越的海洋就是一些例子。在某些情况下，像中国长城这样的人造障碍限制了野生植物种群之间遗传物质的交换。

也被称为中国榆树的西伯利亚榆树就是这些本地物种之一，并且比长城另一边生长的枣和亚美尼亚李等植物表现出较低的遗传多样性。这是因为西伯利亚榆树需要风媒传粉才能繁殖，它可以胜过需要昆虫传粉的植物。

结论

在本教程中，我们学习了基因和基因流动是什么，它们是如何工作的，以及什么因素会影响它们。虽然基因流动不会影响物种整体的等位基因频率，但它可以改变局部种群的等位基因频率。

常见问题

问1. 如果没有基因流动会发生什么？

答如果没有两个种群之间的基因流动，并且它们彼此隔离，它们可能会分裂成两个不同的物种。这个过程被称为“物种形成”。

问2. 没有迁移也能发生基因流动吗？

答没有迁移也能发生基因流动。考虑一下，当旅行者在成功与另一个地区的人口成员交配后回到家时，一个种群的基因将转移到另一个种群。