第二部分种群生态学生物种变异与进化.pptVIP

第1页，共24页，星期日，2025年，2月5日第二部分种群生态学

（Populationecology)第2页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.生物种及其变异与进化对种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究是当前种群生态学研究的另一主要方面。种内个体的基因型和表现型的构成及其代间传递过程中发生的变化，反映了种群的质的特征，并与其数量动态密切相关。第3页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.1生物种（Species）的概念林奈物种：形态相似，可自由交配，产生可育后代。物种是不变的、独立的，种间无亲缘关系。达尔文物种：物种是可变的，种间有亲缘关系。人为划分的分类单位。现代：具有形态相似性与遗传相似性的种群。种内形态和遗传相似性大于种间的相似性，承认种间和种内都存在差异。第4页，共24页，星期日，2025年，2月5日Mayer(1982)提出:物种是由许多群体组成的生殖单元（在自然界与其它单元生殖上隔离），它在自然界中占有一定的生境位置。生殖隔离(reproductiveisolation)指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，称为生殖隔离。第5页，共24页，星期日，2025年，2月5日生殖隔离分类受精前的生殖隔离：隔离发生在受精以前，包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等；受精后的生殖隔离：若隔离发生在受精以后，包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败。第6页，共24页，星期日，2025年，2月5日生物种的特点：①生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因素（生殖、遗传、生态、行为、相互识别系统等）联系起来的个体的集合。②物种是一个可随时间改变的个体的集合。③物种是生态系统中的功能单位。第7页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.2种群的遗传变异与自然选择第8页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.2.1基因、基因库和基因频率基因(gene)：基因是带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段。基因库(genepool)：种群内所有个体基因的总和构成基因库。如果染色体一个座位上有两对或多对等位基因，则基因库是多型的、表现型是多态的。第9页，共24页，星期日，2025年，2月5日第10页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.2.2变异、自然选择和遗传漂变变异是自然选择、进化的基础，也是进化的结果。种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质（特别是酶）的变异和表现型的数量性状的变异。第11页，共24页，星期日，2025年，2月5日自然选择种群中不同基因型的适合度不同，各基因型的适合度除以其中最大的适合度即为相对适合度。相对适合度的极差即为选择系数（selectivecoefficient）；选择系数越大，自然选择强度越大。第12页，共24页，星期日，2025年，2月5日遗传漂变由于某种随机因素，某一等位基因的频率在群体（尤其是在小群体）中出现世代传递的波动现象称为遗传漂变（geneticdrift)。遗传漂变的强度决定于种群大小，用1/N作为遗传漂变的指标。种群数量越大，遗传漂变越弱。自然选择和遗传漂变是两种进化动力，如果其中一个强度是另一个的10倍以上，一般可忽略另一个的作用。第13页，共24页，星期日，2025年，2月5日自然选择遗传漂变第14页，共24页，星期日，2025年，2月5日进化动力学说中性说：认为遗传变异完全由突变和遗传漂变引起的，不包括自然选择。强调突变产生的等位基因在选择上，往往是中性的，与其所取代的另一等位基因既不有益，也不有害，因此在分子进化中，自然选择几乎不起作用。筛选选择说：遗传变异是突变、遗传漂变和自然选择的综合作用。认为多数突变是有害或中性的，有益的很少，自然选择使有害的突变减少或消失，允许其它的存在。平衡选择说：认为遗传变异完全是自然选择的结果。第15页，共24页，星期日，2025年，2月5日5.2.3遗传瓶颈和建立者效应许多生物,特别是动物进入冬季以后,由于寒冷、缺少食物等原因而使大批个体死亡，第二年春季,又由少量的残存个体繁衍增多。即后代基因频率会随着残存个体基因频率的变化而变化,这就形成了冬季数量减少的遗传瓶颈,叫做瓶颈效应。北方象海豹：19世纪90年代因过捕数量降到20头，现在又增长到了30000头，但遗传变异水平很低。第16页，共24页，星期日，2025年，2月5日建立者效应：一个大种群中部分个体迁移到另一个地区,并且与原来的种群相隔离，这些个体建立的新种群,其基