种群遗传进化与生存对策.pptVIP

种群的遗传进化与生存对策 2.6.1 种群的遗传进化 2.6.2 影响自然选择的生态因素 2.6.3 种群的适应对策 2.6.1 种群的遗传进化 1. 基因库和哈文定律 基因库是指种群中全部个体的所有基因的总和。种群数量越多，个体间变异程度越大，种群的基因库就越丰富，基因多样性就越高。 变异是自然选择的基础。没有变异产生，就不会有自然选择发生。若个体的基因型不同，但存活能力和生殖能力相同，也没有自然选择发生。若不同基因型个体在存活能力和生殖能力上有区别，但区别与基因没有关系，则自然选择也不能发生。 自然选择只能发生在具有不同存活能力和生殖能力，而且具有不同基因型的个体之间。 自然选择不是物种进化的唯一动力。较大的种群中自然选择起主要作用，较小的种群中除自然选择外，遗传漂变亦具有重要影响。 哈文定律是指在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平衡因素的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变。 遗传漂变是指基因频率在小的种群里随机增减的现象。 2．适合度 即： W = l m W为适合度，l为存活率，m为生殖力。 适合度综合了物种某一基因型个体的存活能力和生殖能力，实际上就是下一代的平均个体数。 适合度越高，说明有机体对环境的适应能力越强。 在进化过程中，适合度高的个体，在基因库中的基因频率将随世代增加而增大，适合度低的，将随世代增加而减少。 假设一种群的二倍体个体，其染色体某一基因位点上有两种基因：A1和A2，则内有三种基因型：A1A1、A1A2和A2A2。假设各种基因型个体的存活率和生育率都为定值。 以 l11表示A1A1基因型个体的存活率， l12表示A1A2基因型个体的存活率， l22表示A2A2基因型个体的存活率； m11表示A1A1基因型个体的生育率， m12表示A1A2基因型个体的生育率， m22表示A2A2基因型个体的生育率。 则三种基因型个体的适合度可以表示为： W11=l11m11； W12=l12m12； W22=l22m22 3．两种进化动力的比较 自然选择强度指标是选择系数（s）。选择系数的大小决定于不同基因型个体对环境适合度的区别，W值之间区别越大，自然选择强度越高，选择系数就越大。 选择系数的计算：①找出最大的W值，并以其他W值除以该值，其商称为相对适合度（w） ；②找出w值间的最大差值，即选择系数s。 例如W11 = 2，W12 = 1，W22 = 0.5，则三种基因型的相对适合度分别为： w11 = W11 / 2 = 1 w12 = W12 / 2 = 0.5 w22 = W22 / 2 = 0.25 s = 1-0.25 = 0.75 遗传漂变强度取决于种群大小，种群越大，遗传漂变越弱；种群越小，遗传漂变越强。遗传漂变强度的指标可以用种群大小的倒数（1/N）来表示。 对自然选择和遗传漂变这两种进化动力进行比较，一种粗略的方法是：如果自然选择系数s大于遗传漂变系数1/N的10倍或更多，则在多数情况下，可以对遗传漂变忽略不计；如果自然选择系数s小于遗传漂变系数1/N的10倍，则可认为遗传漂变对生物进化起着重要作用。 4．自然选择的类型 1）稳定选择 选择对中间类型的个体有利，而不利于两侧极端类型的个体，选择的结果是使种群个体间的表现型更趋于相似。 2）定向选择 选择仅对一侧极端类型的个体有利，而不利于其他类型的个体，选择的结果是种群内个体的表现型趋向一侧。 3）分裂选择 选择对两侧极端类型的个体有利，而不利于中间类型的个体，选择的结果是使种群分成表现型区别较大的两个部分。 表现型特征的3种选择（黑点区表示选择压力指向） 5．物种形成 （1）地理物种形成学说 物种形成过程大致分为三个步骤： 1）地理隔离 通常是由于地理屏障引起的，将两个种群彼此隔开，阻碍了种群间个体交换，从而使基因交流受阻。 2）独立进化 两个地理上隔离的种群各自独立地进化，适应于各自的特殊环境。 3）生殖隔离 若两个种群的个体相遇，但不能进行基因交流，即可认为两个种群已经成为两个不同的物种。 （2）生殖隔离的类型 1）合子前隔离 隔离发生在合子形成之前，阻碍受精过程和合子的形成。包括：栖息地隔离、时间隔离、生殖器官隔离。 2）合子后隔离 隔离发生在合子形成之后。包括： 杂交后代生活能力极弱或完全不能生活。 杂交后代不育。 杂交后代能正常生育，但其后代具有很多生活能力弱或不育的个体。 2.6.2 影响自然选择的生态因素 影响自然选择的生态因素主要包括 空间 时间 密度制约性相互作用 种群的年龄结构和社会行为 1. 空间因素 选择压力的空间变化能导致动物种群基因频率或表