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自然选择与遗传漂变

区分雪地和森林环境的选择,以及随机抽样效应。

    B19 · 自然选择与遗传漂变准备
    区分雪地和森林环境的选择,以及随机抽样效应。您也可以尝试以下数字和控制选项。

    生命科学 · 生态学 · 进化 · 研究 / 原理与探索

    自然选择与遗传漂变实验解说

    等位基因频率会因自然选择而变化,这与个体在生存和繁殖方面的差异有关,也因样本中的随机变化而受到遗传漂变的影响。通过改变环境、群体大小、初始频率、适应度以及随机数种子,可以比较世代间的变化。尝试解释一次性的结果,并将其与重复观察中的趋势区分开来。

    它是怎么工作的?

    如果处于平衡状态,预期的频率保持不变,但个体轨迹会发生扰动。在大型群体中,漂移的相对大小减小,选择趋势则更容易观察。

    关键关系

    p 选择 = pwA/[pwA + (1-p)wa] → 突变 → 离散分布(2N, p)/(2N)

    尝试这个实验

    1. 场景是兔子种群的第一次迭代。对明亮的A和暗亮的A的频率被跟踪 50 代和 5 次。雪和森林反转了适应性应用的方向。
    2. 记录雪环境和中性环境,每次 N=100,共记录 5 次。相同的种子和条件会产生相同的 5 条轨迹。
    3. 在均质环境中,仅将 N 更改为 10·1000,以便比较遗传漂变的大小;并将环境设置为标准条件下森林,以观察选择的方向。

    解读您的结果

    自然选择和遗传漂变有何差异?

    选择具有方向性,因为它们与生存和繁殖的贡献存在差异。而漂移是有限样本的随机现象,即使在相同的概率下也会发生。这两种现象可以同时存在。

    假设与限制

    该沃特-菲尔斯模型假设固定的人口规模,随机交配,以及没有移民或迁出。每个世代,样本 2N 个等位基因,带有替换。适应度是一个模拟的相对度量,结合了生存和繁殖贡献,其中等位基因的适应度为 AA=wA², Aa=wAwa, 和 aa=wa²。兔子颜色展示了不完全显性:AA 颜色明亮,Aa 颜色中间,aa 颜色深;但这些颜色并不能预测真实的毛色遗传。突变在两个方向上具有相同的概率;连锁、年龄结构和真实的进化速率均被忽略。图示展示了第一个重复实验,最多包含 100 只兔子。