云南大学：《普通生态学》课程教学资源（PPT课件）第五章 生物种及其变异与进化

第五章生物种及其变异与进化 5.1生物种的概念 52物种的遗传变异与选择 5.3物种形成

2 第五章 生物种及其变异与进化 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

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 5.12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 513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

3 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

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

4 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

5.2物种的遗传变异与选择 52.1基因、基因库和基因频率 5.22变异、自然选择和遗传漂变 52.3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 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

5.2.1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lale、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t( 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

6 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) • 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

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 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

52.2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 基因表达的蛋白质醵〕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 地理变异 渐变群( cline) 地理亚种( subspecies)

8 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 –地理变异 • 渐变群 (cline) • 地理亚种 (subspecies)

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) 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

9 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) –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

函黻 2111111 0987 654 60 80 100 世代 撇 10000 09876 05 04 0.3 02 0.1 0 60 100 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 10

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 A 基因频率 1 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

原 预测值 性基因频率 观察值 78910 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

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