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人工选择
观察一个动物种群时,你可能会注意到同一种物种的个体之间存在一些变异或差异。例如,某些个体体型较大,或体色存在差异。这些变异构成了自然选择的基础:那些有利于生存和繁殖的有利性状将在种群中得以保留。例如,能够更有效地与环境融为一体以躲避捕食者的动物,比无法伪装的个体更频繁地将基因传递给后代。这种伪装性体色即为表型,定义为性状的可观察表现形式。基因型则是指决定某一表型的一组基因。因此,由于自然选择的作用,某些基因型会随着时间的推移而被保留下来,而不利的变异则逐渐消失,从而推动种群的进化。
我们人类已经研究了这一过程,并利用自然界中存在的变异,有目的地培育用于农耕或作为伴侣的动植物。这一过程被称为人工选择,即为了获得有利性状而对动植物进行繁殖和驯化。以狗为例,数千年前,人类开始有选择地将具有温顺性情、防护能力、狩猎技能以及特定外貌特征的狼进行配对繁殖。经过无数代的持续选育,最终形成了数十个现代犬种,包括大丹犬和吉娃娃犬,它们在外貌和性格上都与其祖先狼存在显著差异。
我们还在植物中实施了人工选择。Brassica oleracea 曾是一种大型的阔叶植物,但通过不同方式的人工选择,已培育出如今我们食用的多种常见蔬菜,包括羽衣甘蓝、卷心菜、花椰菜甚至苤蓝。同科的另一个物种Brassica napus 因其种子中富含大量油脂而通常被称为油菜,这些种子非常适合用于烹饪或生物燃料生产。
在本实验中,你将从单个油菜植株中人工选择特定性状,培育出两个在毛状体性状程度上表现不同的品系。
At the end of this lab, students should know...
自然选择描述了在自然环境中,个体间因性状差异而导致生存和繁殖成功率不同的过程。
自然选择的发生要求种群中的表型具有变异性、可遗传性,并导致生物体适合度的差异。
一个物种的种群中存在可遗传给后代的遗传变异。这些差异使得某些个体在生存和/或繁殖方面更具优势。
通过借鉴自然选择的概念,人类通过选择有利性状,培育出了多种驯化植物和动物。