《《基础生态学-王艳妮》5. 生物种及其变异与进化.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《基础生态学-王艳妮》5. 生物种及其变异与进化.ppt（24页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、5 种群的遗传特征p54 第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 钞 能 毒 夯 两 昧 艘 江 鄂 卫 出 坚 耀 老 简 沿 巳 中 卧 粒 诽 漱 趴 盾 携 滇 羞 颈 扬 膝 澡 自 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 主要内容主要内容 5.1 生物种的概念 5.2 物种的遗传变异与选择 5.3 物种形成 2 卖 矢 起 沮 骆 弟 箍 兑 珠 水 桶 息 搽 锁 闻 瓷 猫 泡 术 颤 涎 恭 佩 招 烁 钞 筹 壹 摧 烽 渡 学 基 础 生 态 学
2、 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.1 5.1 生物种的概念生物种的概念 5.1.1 传统生物学家的物种(species)概念 真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代 物种不变、种间无亲缘关系 5.1.2 达尔文的物种概念 物种可变，强调了个体差异和种间的连续性 人为分类单位，亲缘关系密切的个体群 5.1.3 近代的物种概念 形态和遗传结构相似的种群构成，与其他物种存在差异 3 摄 栋 涎 谣 算 敬 珍 美 冶 阂 畸 捷 垢 泞 探 忻 拾 另 畦 捅 茎 履 幂 九
3、娥 育 房 线 拘 找 嘴 脚 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 4 5.1.4 现代的物种概念(Mayr,1982) 由许多群体形成的生殖单元(与其他单元生殖上隔离)， 它在自然界中占有一定的生境位置 生物种是一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配 的自然种群，它们与其他种群间具有生殖隔离 5.1.5 生物种的特点 由内聚因素（生殖、遗传、生态、行为、相互识别系统 ） 联系起来的个体的集合； 可随时间进化改变的个体集合； 生态系统的功能单位。 育 砰 亨 潍
4、 哩 捣 柠 敦 赢 因 李 妨 筷 搂 谐 费 抬 孟 簇 次 畴 弄 酚 镀 铰 娠 姿 爪 谐 肯 糕 环 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2 物种的遗传变异与选择 5.2.1 基因、基因库和基因频率 5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 5.2.3 遗传瓶颈和建立者效应 5.2.4 迁移活动及非随机交配 5.2.5 表型的自然选择类型 5 盂 攀 锣 眉 迸 羡 哗 娥 搔 吞 坡 哦 成 琐 港 号 慕 冈 奏 者 衣 匈 搪 箱 庇 野 诸 擞
5、 辰 渐 子 称 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2.1 基因、基因库和基因频率 相关概念 染色体、同源染色体，基因(gene)、等位基因(allele)、座位 (locus) 纯合、杂合，显性、隐性、共显性，多基因形状 基因库 (gene pool)：种群内所有个体基因的总和 基因频率 (gene frequency) 和基因型频率 (genotypic frequency) 哈迪-温伯格定律 (Hardy-Weinberg Law) 巨大、随机交配、无
6、其它因素干扰的种群 基因频率和基因型频率世代保持稳定 遗传平衡状态 6 磁 袋 于 吟 掸 浅 砒 沛 牲 舆 为 拎 揉 骡 倔 私 呵 镁 轨 亚 所 濒 刮 庄 馅 俊 巳 散 质 境 栋 聘 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基因频率的改变 突变 遗传漂变 种群大小的作用 奠基者效应 瓶颈效应 迁移活动 非随机交配 自然选择 7 考 窄 碌 灭 低 组 苍 镰 思 早 眠 瑞 嗡 倦 螺 阂 筷 鸣 乞 陶 凑 拥 溜 涨 暗 鸟 轨 五 栓 峻 意 肯
7、 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 变异 遗传物质的变异 基因突变、染色体突变(结构/数量) 多态座位比例、平均杂合性 基因表达的蛋白质(酶)的变异 凝胶电泳技术识别同工酶(别构酶) 表现型数量性状的变异 形态、结构、功能的差异 多态现象 地理变异 渐变群 (cline) 地理亚种 (subspecies)的形成 8 杆 兰 蚕 琼 锹 渗 吓 励 您 隙 雌 蛔 拌 禾 勉 饲 赌 坐 擂 叫 赦 呼 娥 占 适 闽 园
8、绢 佛 唤 宫 剪 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 变异、自然选择和遗传漂变 自然选择 (natural selection) 变异、个体间存活能力、生殖能力是自然选择的基础 适合度、相对适合度和选择系数 遗传漂变 (genetic drift) 概念：基因频率在小的种群里随机增减的现象 遗传漂变的产生 自然选择和遗传漂变是进化的动力 9 实 吻 可 鸟 然 侨 灯 腊 悬 膝 鸽 摹 氨 兄 兢 貉 磕 国 骋 臃 哲 价 弃 岁 连 霉 己 黍 嚏 赖 声
9、 弥 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 10 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 A1基因频率 种群增长因子 世代 世代 A1A1纯合个体具最高适合度的假设条件下， 种群中A1基因频率和种群指数增长因子随世代的变化 皑 辩 短 臣 痴 地 皿 隶 茫 捣 脾 帆 搪 箍 掂 三 垫 任 扎
10、 赛 辈 烽 胆 匡 剂 唾 懈 剥 峪 表 硅 镀 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 11 预测值 观察值 隐 性 基 因 频 率 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 世代 果蝇试验种群的进化。隐形致死基因随时代而逐渐减少 债 络 蝴 狄 腊 改 焉 州 峙 瓣 铡 扼 挖 驱 造 凸 伴 选 溶 屏 复 忿 避 短 峙 扬 团 馒 重 稗 警 融 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学
11、 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2.3 遗传瓶颈和建立者效应 遗传瓶颈 如果一个种群在某个时期由于环境灾难或过捕等原因数量 急剧下降，就称其经过了瓶颈（bottle neck） 经过瓶颈后的结果 建立者效应 (founder effect) 建立者种群 建立者效应 12 历 睛 塞 袄 堰 奇 幸 血 颅 坝 嘱 能 剪 保 撒 爪 秦 供 哗 摇 鞠 皑 绣 此 析 贩 胆 尚 龄 毋 政 迢 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进
12、 化 13 :=5:1 :=5:2 建立者效应 诵 刀 荤 衙 孩 短 由 胸 巫 汇 嚏 找 斟 收 蒋 裁 烯 揽 酋 丁 愁 肢 圆 取 园 章 挞 幅 期 徽 彻 艾 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2.4 迁移活动及非随机交配 迁移活动 迁入/迁出导致基因流动，可以改变种群的基因频率； 有迁入的种群基因频率的变化率迁入率（迁入个体和原 种群个体频率差值） 非随机交配 自然种群的个体交配几乎总是有选择的，故自然种群的基因 频率很难保持稳定 性选择是
13、典型的非随机交配例子 14 蛛 遂 毕 最 篮 若 项 如 崔 时 镐 设 犹 吸 荣 灶 叙 东 撵 智 锭 账 拷 舵 耙 辽 瑞 苑 跌 灾 停 喉 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.2.5 表型的自然选择 表型的自然选择 表型自然选择的种类 稳定选择 定向选择 分裂选择 15 自然选择的生物学单位 个体选择 配子选择 亲属选择 群体选择 性选择 届 厨 市 壕 烁 隘 铣 矩 饥 蜘 段 耕 征 肿 悠 十 鞋 促 付 蚕 滑 吐 宴 满 凭 哄 脖
14、 沈 乾 足 培 兰 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 5.3 物种形成 (speciation) 5.3.1 物种形成及其过程 地理物种形成学说 地理隔离 独立进化 生殖隔离机制的建立 生殖隔离机制的种类 5.3.2 物种形成的方式 异域性物种形成 邻域性物种形成 同域性物种形成 适应辐射 16 求 睫 宠 晶 胀 啸 婉 党 垄 柏 碟 耻 梅 蔼 估 仲 怂 消 漓 异 粘 现 矩 村 诅 灰 曙 盾 香 恶 凸 掩 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5
15、 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 17 巴西亚马逊河流域西部的Rio Jurua河 两岸，绢猴的两个种群被分隔形成遗传 差异 拇 炯 潮 限 洞 渗 堆 乎 醇 此 采 镇 划 垛 绳 册 颈 帛 癸 深 佰 咎 范 潞 凉 退 赌 篇 晃 傍 砖 鞍 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 18 扩展 分布区 地理隔离 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经
16、不能 相互配育 异域性物种形成A 大范围地理隔离 蝶 掐 卢 驶 杉 律 餐 甩 琐 耗 官 琵 鳃 隅 雁 婿 瘸 级 释 芯 忍 序 袁 膘 喧 憨 演 杂 磷 拘 滚 六 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 19 扩展 分布区 地理隔离 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经不能 相互配育 异域性物种形成B 处于分布区边缘的小种群因建立者效应产生差异 略 疡 凳 砍 躇 侮 限 蚕 鸳 阵 洛 阐 魂 楔 醇 册 膀 滥 徊 拭 痞 尊 耶 烷
17、 捏 潜 子 面 买 锹 删 踌 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 20 扩展 分布区 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经不能 相互配育 部分的地理隔离 存在基因交流屏障 如生物的运动能力及 繁殖体传播能力差 邻域性物种形成 药 西 衡 峰 乐 计 捅 钞 保 频 条 趟 窟 尤 冉 透 殖 瓣 款 捻 笋 吻 供 凹 仙 价 腕 滁 烤 抛 详 氮 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生
18、 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 21 生境选择差异 食物选择差异 宿主选择差异 独自 进化 生殖隔离 形成2个 物种 即使相遇 已经不能 相互配育 无地理隔离 但生态位产生差异 虽有基因交流的可能 但生境食物等习性阻止了交流 同域性物种形成 穴 劣 毒 蔚 蔫 硼 到 讣 寿 砂 转 末 偿 捆 基 磅 瓦 瓢 侍 堤 湿 待 礁 学 捶 猿 蝶 存 坡 莲 糟 照 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 适应辐射 共同祖先在
19、进化过程中分化为各种类型适应多种生活方式 22 如： 分别在 生境、 食性、 取食方式、 取食时间、 取食空间、 取食大小 多方面 产生差异 蛙 刺 庭 纱 虏 聂 紫 勿 咐 芝 邦 伍 蓬 墙 埃 披 墩 光 蹬 鸡 倾 旺 路 庭 荣 宰 汪 坯 依 憎 亮 肥 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 鸟类的适应辐射鸟类的适应辐射 23 捎 淌 互 隧 磅 戮 踌 季 吃 饲 贷 富 翱 鸯 缕 雀 幕 槛 慕 卧 冤 起 炼 薛 壁 仰 砷 监 际 利 隔 聚 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 Over 24 淮 享 门 详 萎 模 烂 央 描 像 沏 晴 州 颧 屿 舰 旺 贫 立 栖 笑 迪 杭 葫 擒 绿 聪 沧 去 佯 襄 欲 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化 基 础 生 态 学 - 王 艳 妮 5 . 生 物 种 及 其 变 异 与 进 化