专题生物的多样性及计算讲义.docxVIP

专题二十二生物的多样性及其计算 【学习内容】 1、生物的多样性及其计算 【课堂笔记】 一、生物的多样性 1、生物多样性的三个层次包括： 多样性； 多样性； 多样性。 2、物种内 基 因 和 基因型 的多样性称为遗传多样性 3、生物的变异根据遗传物质是否改变分为可遗传变异和不遗传变异。可遗传变异可以是基因突变、基因重组或染色体畸变造成。上述这些由于遗传物质改变引起的生物性状的改变属于遗传多样性。通过基因突变和基因重组，极大丰富了遗传多样性。 4从分子水平上检测遗传多样性的方法有：聚合酶链式反应（简便方法）和测定不同亚种的基因组全序列，这种方法可靠但工作量巨大。 5、遗传多样性意义是 （1）有效扩大种群基因库，有利于物种适应环境变化而长期生存。 （2）为物种提供进化材料，有利于物种进化和发展。 二、物种多样性 1、物种多样性包括特定区域内物种的丰富度和分布均匀度。 2、物种多样性测量常用方法之一是种群密度调查和物种丰富度表示。 3、动物种群密度调查可运用标记重捕法，植物可采取样方法。 4、在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的 HYPERLINK 种群密度，以所有样方种群密度的 HYPERLINK 平均值作为该种群的种群密度，在 HYPERLINK 抽样时要使总体中每一个个体被抽选的 HYPERLINK 机会均等，且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连，那么，这种既满足 HYPERLINK 随机性，又满足独立性的抽样，就叫做 HYPERLINK 随机取样或简单随机取样。随机取样不允许掺入任何主观性，否则，就难以避免调查人员想获得调查属性的心理作用，往往使调查结果偏大。 这种方法适用于植物 HYPERLINK 种群密度， HYPERLINK 昆虫卵的密度的取样调查，主要用于移动能力较低，种群密度均匀的种群。 样方法步骤：（1）确定调查对象（2）选取的样方内该种群分布要均匀 （3）计数每个样方内种群数量（4）取各样方平均数 例：在上海郊外，一些学生利用样方法研究山坡上三个不同地点A、B、C的植物群落，他们同时还量度了三个地点的一些非生物的环境因素，所获数据如下： （1）物种最丰富的地点是 ；山顶没有较高大的乔木与多种因素相关，其中主要一个限制因素是 。 （2）在样方设置与抽样过程中须具有科学性，请写出两项注意的事项： ① 。 ② 。 5、标志重捕法 标志重捕法是指的是在一定范围内，对活动能力强，活动范围较大的动物种群进行粗略估算的一种生物统计方法，是根据自由活动的生物在一定区域内被调查与自然个体数的比例关系对自然个体总数进行数学推断。 在被调查种群的生存环境中，捕获一部分个体，将这些个体进行标志后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量。 是 HYPERLINK 种群密度的常用调查方法之一。适用于活动能力强，活动范围较大的动物种群。 理论计算公式：N=M×n/m。 操作流程： 1、完全随机选择一定空间进行捕捉，并且对被捕捉对象进行标记。标记个体为M； 2、在估计被标记个体完全与自然个体完全混合发生的时间之后，回到步骤1捕捉的空间，用同样的方法捕捉。捕捉数量为n； 3、被捕捉个体中被标记个体为m； 4、按照理论公式进行计算； 5、多次试验求平均值。 例：一个学生估算一块木头下面鼠妇的种群数量。她在木头左端一区域用捕虫网捉了40只鼠妇，将它们标记后放回，并与该种群中的其他个体混合在一起。24h后，她又在木头左端用同一个捕虫网捉了80只鼠妇，在新捉的鼠妇中，只有16只是有标记的。已知在24h内，鼠妇无死亡，没有受伤害，无迁入与迁出。请估算该块木头下鼠妇的种群数量：N= 40× （80/16）= 200 例如,标志鼠45只,再捕36只中,有标志鼠15只,那么,根据公式,该地段原有总鼠数为108只 6、辛普森指数 辛普森多样性指数是基于在一个无限大的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来的。辛普森在1949年提出过这样的问题：在无限大小的群落中，随机取样得到同样的个体标本，它们的概率是什么呢？如果在 HYPERLINK 加拿大北部 HYPERLINK 寒带森林中，随机选取两株树，属同一种的概率就很高。相反，如果在