生物种及其变异与进化课件

1、5.1 生物种的概念5.2 物种的遗传变异选择5.3 物种形成第五章 生物种及其变异与进化5.1 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、中间无亲缘关系5.1.2 达尔文的物种概念 人为分类单位，亲缘关系密切的个体群 物种可变、个体差异在种间渐变近代的物种概念5.1.3 近代的物种概念 形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在 差异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) 占有一定的生境位置由于大多数物种在形态上易于识别和区分， 后来的多数分类学家主要以

2、形态特征作为识别和 区分种的依据。但把种划在哪个等级上只能人为 决定，不同人可以有不同的归类标准。另外，生物间的杂交能力很少达100%。如果 A和 B两种群杂交能力达 55%，那么两个种群算 不算一个种？ 由此可见，这种划分也有一定的 局限性。总之，不同分类学家之间对物种的划分 标准是不同的。因此，对物种的人为划分模糊了物种存在的 客观性。生物种的特点由个体联系起来的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55.2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

3、自然选择类型655.2.1 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)基因频率(gene frequency)和基因型频率 (genotypic frequency)哈代-魏伯格定律(Hardy-Weinberg Law)巨大、随机交配、无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

4、变 (genetic drift)遗传漂变现象遗传漂变的产生自然选择和遗传漂变是进化的动力10自然选择和遗传漂变 是两种进化动力选择系数 (s) = 1 相对适合度（w）漂变强度：种群大小的倒数,1/N问题一：一切都是自然选择的结果？ 雄性的乳头，阑尾，智齿。无用的基因可能“搭便车在种群中扩 散。问题二：进化有无限的创造力？ 若一种结构在其尚未完成时，对生物也有某种用处，就可以被保 留下来，逐步演变到如今的样子。不然，就进化不出来。问题三：自然选择让生物越来越复杂？ 选择的压力让生物“不敢”太复杂。洞穴鱼没有眼睛，寄生绦虫 没有内脏，海星和海胆丧失了脑。生存压力小时，生物才有机会 变复杂。瓶颈

5、效应13遗传瓶颈 100%在越冬种群中 基因频率为50%在第二年种群中基 因频率就变化为50%在第三年种群中基因 频率就变化为100%在越冬种群基 因频率为100%遗传瓶颈在原种群中基因频率 为80%14:=5:1:=5:2建立者效应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例是典型的非随机交配例子185.2.5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自然选择的生物学

6、单位个体选择配子选择亲属选择群体选择性选择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22适应辐射共同祖先在进化过程中分化为各种类型适应多种生活方式如：

7、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2425鸟类的适应辐射25鸟类 的适 应辐 射本 章 小 结生物种、种群的概念变异、自然选择和遗传漂变的相关概念和理论影响种群基因频率变化的因素物种形成过程物种形成方式29思考题1. 比较分析自然选择和遗传漂变对种群进化的作用特点。2. 按照选择的结果划分，自然选择可分为哪几种类型，并 举例说明。3. 物种的形成为什么要经过生殖隔离？生殖隔离有哪些形 式和方式？4. 经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点？5. 什么是多态现象？5. 种群的质量与种群的数量相互关系是什么？30本章建议读物1. 孙儒泳, 李庆芬, 牛翠娟, 娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教学出版社, 87-982. 孙儒泳, 李博, 诸葛阳,尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社3. 李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社4. Barbour M. G., Bu