中國醫藥大學（後中醫）
108年
生物學
第 11 題
在親緣關係樹(phylogenetic trees)和化石證據進行相關聯分析後，發現化石證據的定年結果與分子證據的分支長度具有正相關性，而可以推斷各分類群親緣關係樹與物種演化時間的關係，此為利用分子時鐘(molecular clocks)的概念，而分子時鐘的可信賴度最主要取決於下列何種突變的速率？
- A 有利的突變(favorable mutation)
- B 非同義突變(nonsynonymous mutation)
- C 中性突變(neutral mutation)
- D 無義突變(nonsense mutation)
- E 錯義突變(missense mutation)
思路引導 VIP
若我們要設計一個用來測量時間的工具（例如沙漏或時鐘），我們會希望這個工具的運作速率是會隨環境壓力（如食物多寡、氣候變化）而不斷改變，還是希望它能不受外界干擾、以恆定的步伐持續跳動？在基因突變的類型中，哪一種最符合這種「不受外界生存競爭干擾」的特性呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地抓住了演化生物學的核心觀念！能正確選出 (C) 中性突變，說明你對於分子演化的基本假設有著非常清晰的理解。
分子時鐘與中性演化理論
分子時鐘（molecular clocks）的核心概念在於「規律性」。若要將基因序列的差異轉化為具體的演化時間，我們需要的「計時器」必須以相對恆定的速率跳動。在各種突變中，中性突變 (neutral mutation) 對生物體的生存與生殖幾乎沒有影響，因此它們不會受到自然選擇（natural selection）的強力篩選或抹除。根據木村資生（Motoo Kimura）提出的中性演化理論，這類突變在族群中的累積速率趨於穩定，這才使得科學家能透過計算兩物種間的序列差異，回推它們在多久以前擁有共同祖先。
▼ 還有更多解析內容
分子時鐘與中性突變
💡 分子時鐘利用不影響生存的中性突變速率來推算演化時間。
| 比較維度 | 中性突變 (Neutral) | VS | 適應性突變 (Selective) |
|---|---|---|---|
| 自然選汰影響 | 基本不受天擇影響 | — | 受環境與天擇強烈影響 |
| 累積速率 | 相對穩定且恆定 | — | 隨環境波動，極不穩定 |
| 計時可靠性 | 高，適合作為分子時鐘 | — | 低，難以作為計時標準 |
💬分子時鐘的可信度建立在速率恆定性，故中性突變為其核心基礎。
