第二部分種群生態(tài)學(xué)生物種變異與進(jìn)化演示文稿

第二部分種群生態(tài)學(xué)生物種變異與進(jìn)化演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)（優(yōu)選）第二部分種群生態(tài)學(xué)生物種變異與進(jìn)化當(dāng)前第2頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.生物種及其變異與進(jìn)化對(duì)種群的遺傳結(jié)構(gòu)、進(jìn)化機(jī)制和物種形成的研究是當(dāng)前種群生態(tài)學(xué)研究的另一主要方面。種內(nèi)個(gè)體的基因型和表現(xiàn)型的構(gòu)成及其代間傳遞過(guò)程中發(fā)生的變化，反映了種群的質(zhì)的特征，并與其數(shù)量動(dòng)態(tài)密切相關(guān)。當(dāng)前第3頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.1生物種（Species）的概念林奈物種：形態(tài)相似，可自由交配，產(chǎn)生可育后代。物種是不變的、獨(dú)立的，種間無(wú)親緣關(guān)系。達(dá)爾文物種：物種是可變的，種間有親緣關(guān)系。人為劃分的分類單位?，F(xiàn)代：具有形態(tài)相似性與遺傳相似性的種群。種內(nèi)形態(tài)和遺傳相似性大于種間的相似性，承認(rèn)種間和種內(nèi)都存在差異。當(dāng)前第4頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)Mayer(1982)提出:物種是由許多群體組成的生殖單元（在自然界與其它單元生殖上隔離），它在自然界中占有一定的生境位置。生殖隔離(reproductiveisolation)指由于各方面的原因，使親緣關(guān)系接近的類群之間在自然條件下不交配，即使能交配也不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代的隔離機(jī)制，稱為生殖隔離。當(dāng)前第5頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)生殖隔離分類受精前的生殖隔離：隔離發(fā)生在受精以前，包括地理隔離、生態(tài)隔離、季節(jié)隔離、生理隔離、形態(tài)隔離和行為隔離等；受精后的生殖隔離：若隔離發(fā)生在受精以后，包括雜種不活、雜種不育和雜種衰敗。當(dāng)前第6頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)生物種的特點(diǎn)：①生物種不是按任意給定的特征劃分的邏輯的類，而是由內(nèi)聚因素（生殖、遺傳、生態(tài)、行為、相互識(shí)別系統(tǒng)等）聯(lián)系起來(lái)的個(gè)體的集合。②物種是一個(gè)可隨時(shí)間改變的個(gè)體的集合。③物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位。當(dāng)前第7頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.2種群的遺傳變異與自然選擇當(dāng)前第8頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.2.1基因、基因庫(kù)和基因頻率基因(gene)：基因是帶有可產(chǎn)生特定蛋白的遺傳密碼的DNA片段?；驇?kù)(genepool)：種群內(nèi)所有個(gè)體基因的總和構(gòu)成基因庫(kù)。如果染色體一個(gè)座位上有兩對(duì)或多對(duì)等位基因，則基因庫(kù)是多型的、表現(xiàn)型是多態(tài)的。當(dāng)前第9頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第10頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.2.2變異、自然選擇和遺傳漂變變異是自然選擇、進(jìn)化的基礎(chǔ)，也是進(jìn)化的結(jié)果。種群內(nèi)的變異包括遺傳物質(zhì)的變異、基因表達(dá)的蛋白質(zhì)（特別是酶）的變異和表現(xiàn)型的數(shù)量性狀的變異。當(dāng)前第11頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)自然選擇種群中不同基因型的適合度不同，各基因型的適合度除以其中最大的適合度即為相對(duì)適合度。相對(duì)適合度的極差即為選擇系數(shù)（selectivecoefficient）；選擇系數(shù)越大，自然選擇強(qiáng)度越大。當(dāng)前第12頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)遺傳漂變由于某種隨機(jī)因素，某一等位基因的頻率在群體（尤其是在小群體）中出現(xiàn)世代傳遞的波動(dòng)現(xiàn)象稱為遺傳漂變（geneticdrift)。遺傳漂變的強(qiáng)度決定于種群大小，用1/N作為遺傳漂變的指標(biāo)。種群數(shù)量越大，遺傳漂變?cè)饺?。自然選擇和遺傳漂變是兩種進(jìn)化動(dòng)力，如果其中一個(gè)強(qiáng)度是另一個(gè)的10倍以上，一般可忽略另一個(gè)的作用。當(dāng)前第13頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

自然選擇遺傳漂變當(dāng)前第14頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)進(jìn)化動(dòng)力學(xué)說(shuō)中性說(shuō)：認(rèn)為遺傳變異完全由突變和遺傳漂變引起的，不包括自然選擇。強(qiáng)調(diào)突變產(chǎn)生的等位基因在選擇上，往往是中性的，與其所取代的另一等位基因既不有益，也不有害，因此在分子進(jìn)化中，自然選擇幾乎不起作用。篩選選擇說(shuō)：遺傳變異是突變、遺傳漂變和自然選擇的綜合作用。認(rèn)為多數(shù)突變是有害或中性的，有益的很少，自然選擇使有害的突變減少或消失，允許其它的存在。平衡選擇說(shuō)：認(rèn)為遺傳變異完全是自然選擇的結(jié)果。

當(dāng)前第15頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.2.3遺傳瓶頸和建立者效應(yīng)許多生物,特別是動(dòng)物進(jìn)入冬季以后,由于寒冷、缺少食物等原因而使大批個(gè)體死亡，第二年春季,又由少量的殘存?zhèn)€體繁衍增多。即后代基因頻率會(huì)隨著殘存?zhèn)€體基因頻率的變化而變化,這就形成了冬季數(shù)量減少的遺傳瓶頸,叫做瓶頸效應(yīng)。北方象海豹：19世紀(jì)90年代因過(guò)捕數(shù)量降到20頭，現(xiàn)在又增長(zhǎng)到了30000頭，但遺傳變異水平很低。

當(dāng)前第16頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

建立者效應(yīng)：一個(gè)大種群中部分個(gè)體遷移到另一個(gè)地區(qū),并且與原來(lái)的種群相隔離，這些個(gè)體建立的新種群,其基因頻率與原來(lái)母種群的就不一定相同，由于所處地域的不同，選擇壓力不同，使得建立者種群與母種群的差異越來(lái)越大，這種現(xiàn)象稱為建立者效應(yīng)(或奠基者效應(yīng)),它是遺傳漂變的另一種形式。當(dāng)前第17頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.2.4表型的自然選擇模型個(gè)體水平自然選擇：(1)穩(wěn)定選擇：環(huán)境條件對(duì)靠近種群數(shù)量正態(tài)分布曲線中間的個(gè)體有利，“淘汰”兩側(cè)的極端個(gè)體，選擇屬于穩(wěn)定型的。如出生體重3.3kg。(2)定向選擇：當(dāng)選擇對(duì)群數(shù)量分布一側(cè)的“極端”個(gè)體有利時(shí)，種群的平均值向這一側(cè)移動(dòng)。這可能是基因型變化最快的一類。大部分人工選擇。(3)分裂選擇：當(dāng)選擇對(duì)群數(shù)量正態(tài)分布線兩側(cè)的“極端”個(gè)體有利時(shí)，“中間”個(gè)體被淘汰，使種群分成兩部分。當(dāng)前第18頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第19頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)其他生物水平的選擇1.配子選擇：自然選擇作用于配子，從而影響基因頻率。2.親屬選擇：個(gè)體行為有利于提高其親屬的適合度，親屬個(gè)體具有某些相同的基因，自然選擇表現(xiàn)為親屬選擇。（多與利他行為有關(guān)）3.群體選擇：如果種群表現(xiàn)為不連續(xù)的小群，自然選擇可以在小群間發(fā)生。4.性選擇：在個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)配偶中，由于優(yōu)勢(shì)雄性能獲得更多的交配機(jī)會(huì)，從而使有利于繁殖競(jìng)爭(zhēng)的特征在后代中不斷強(qiáng)化發(fā)展。當(dāng)前第20頁(yè)\共有22頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.3物種形成及其過(guò)程地理物種形成學(xué)說(shuō)1.地理隔離：通常由于地理屏障將兩種群隔離開(kāi)，阻礙了種群間個(gè)體交換，使種群間基因流受阻。當(dāng)前第21頁(yè)\共有22頁(yè)