小議中性學說

1、中性學說的要點

中性學說是日本遺傳學家木村資生在《分子水平的進化速率》一文中提出的，其要點是以下幾點。

1.1 分子水平上的突變

分子水平上的突變大多是“中性”或近似“中性”的，不會影響核酸、蛋白質的功能，對生物個體的生存既無利也無害，可分為以下三種情況。

①“同義突變”。“同義”突變，由于遺傳密碼的兼并性，一個核苷酸的置換，往往不造成氨基酸的改變。例如密碼子由UUU突變成UUC后，新的密碼子和原密碼子的意義相同，都決定苯丙氨酸。②“非功能性”突變。“非功能性”突變，例如DNA非轉錄區或重復序列中的堿基改變不影響蛋白質的組成、結構和功能。③結構基因的突變。結構基因中的一些突變，盡管改變了蛋白質的氨基酸組成，卻不改變蛋白質的主要功能。例如，密碼子由UUU突變成CUU、AUU或GUU后，氨基酸由苯丙氨酸變成了亮氨酸、異亮氨酸或纈氨酸，但不影響蛋白質的功能。

1.2群體中的中性突變

中性突變在群體中的固定或消失，不取決于自然選擇，而是取決于隨機的遺傳漂變。

中性突變決定進化速率。進化的速率由中性突變的速率決定，也就是由核苷酸和氨基酸的置換率所決定，不論在哪種生物體內，都以幾乎恒定的速度進化著。例如，各種脊椎動物血紅蛋白分子a鏈中的氨基酸，每年的置換速率大約是10個，并且置換的速率與環境的變化和生物世代的長短無關，而取決它的突變率。

2、中性學說與現代進化論的關系

2.1 二者區別

前者是從群體的層次出發，認為：生物進化的主導因素是自然選擇，生物進化的方向與環境有必然的聯系，生物進化的速率受環境和生物世代等因素的制約。而后者則是從分子水平的層次出發，認為：生物進化的主導因素是中性突變本身，生物進化的方向與環境無關，生物進化的速率具有一致性和恒定性。

2.2 中性學說與現代進化論的學說的聯系

中性學說認為，中性突變對生物的生存和繁殖能力沒有影響，它們在種群中的保存、擴散和消失完全是隨機的，所以，自然選擇對它們是不起作用的。但這并不意味著中性學說與自然選擇學說相矛盾。事實上，并不是每個氨基酸都可以隨機改變而不影響蛋白質的功能，也不是每個氨基酸都擔負著相同的作用。在細胞色素C的氨基酸序列中，有些部位很穩定，另一些部位則是多變的。穩定的部位可能功能上很重要，或是活性部位，或是跟正確的空間折疊有關，或跟臨近膜蛋白的結合有關。它們如果發生不利變異，早就會因受到自然選擇而被淘汰。多變的部位可能是一些填充或間隔區斷，它們的替換并不影響蛋白質的功能。由此看來，中性學說與自然選擇學說并不矛盾，而是可以相互補充的。