《生态学》课程教学资源（PPT课件）种群生态学（第五章 生物种及其变异与进化）

第二部分种群生态学第五章生物种及其变异与进化生物种、种群的遗传、物种形成7/9/20258:27:48PM

第二部分 种群生态学 第五章 生物种及其变异与进化 生物种、种群的遗传、物种形成 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究是紧密结合种群遗传学的当前种群生态学研究的另一主要方面。种内个体的基因型及表型的构成反映了种群的质的特征，并与其数量动态密切相关。7/9/20258:27:48PM

种群的遗传结构、进化机制和物种形成的研究 是紧密结合种群遗传学的当前种群生态学研究的 另一主要方面。种内个体的基因型及表型的构成， 反映了种群的质的特征，并与其数量动态密切相 关。 生物种及其变异与进化 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化5.1生物种的概念·形态标准和繁殖标准来识别种，传统的分类学家多以形态特征的相似作为区分物种的依据：（如林奈）●物种是为了方便起见任意地用来表示一群亲缘关系密切的个体的（达尔文）·近代物种概念认为生物种是由一些具有一定的形态和遗传相似性的种群构成的，属于一个种的种群之间，以及同种所有的个体成员之间的形态与遗传的相似性大于它们与其他物种成员的相似性。生物学概念的物种与分类学阶元的物种有时不同司。7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 ⚫形态标准和繁殖标准来识别种 ,传统的分类学家多以 形态特征的相似作为区分物种的依据 .(如林奈 ) ⚫物种是为了方便起见任意地用来表示一群亲缘关系密 切的个体的 (达尔文 ) ⚫近代物种概念认为生物种是由一些具有一定的形态和 遗传相似性的种群构成的，属于一个种的种群之间，以 及同种所有的个体成员之间的形态与遗传的相似性大于 它们与其他物种成员的相似性。 ⚫生物学概念的物种与分类学阶元的物种有时不同。 5.1 生物种的概念 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化5.1生物种的概念生物种有以下一些特点：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。物种是自然界真实的存在，不同于种以上的分类范畴如科、目、纲等，后者是人为根据某些内在特征划分的。7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 生物种有以下一些特点： 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。 物种是自然界真实的存在，不同于种以上的分类范畴 如科、目、纲等，后者是人为根据某些内在特征划分的。 5.1 生物种的概念 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化5.1生物种的概念2.物种是一个可随时间进化改变的个体的集合。同种个体共有遗传基因库，并与其他物种生殖隔离，使种群保持相对稳定的基因库，抵消了有性生殖带来的遗传不稳定性。组成物种的种群是进化的单位。生殖隔离和进化是导致物种之间表型分异的原因。而物种的分异是生物对环境异质性的应答，使不同物种适应不同的局部环境。7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 2.物种是一个可随时间进化改变的个体的集合。 同种个体共有遗传基因库，并与其他物种生殖隔离， 使种群保持相对稳定的基因库，抵消了有性生殖带来的遗 传不稳定性。 组成物种的种群是进化的单位。 生殖隔离和进化是导致物种之间表型分异的原因。而 物种的分异是生物对环境异质性的应答，使不同物种适应 不同的局部环境。 5.1 生物种的概念 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化5.1生物种的概念3.物种是生态系统中的功能单位。不同物种因其不同的适应特征而在生态系统中占有不同的生态位。物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 3.物种是生态系统中的功能单位。 不同物种因其不同的适应特征而在生态系统中占有不同 的生态位。 物种是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。 5.1 生物种的概念 7/9/2025 8:27:48 PM

生物种及其变异与进化5. 2 禾种群的遗传、变异与自然选择DNA2SRIA!结构5. 2. 1 基因、基因库和基因频率5XXAXXXXXXX新迎日个基图334路东限设北中国场●基因是带有可产生特定蛋白谷摄电蛋的遗传密码的DNA片段。数渔奇记双种群内所有个体基因的总和福构成种群的基因库（genepool) 。·决定特定性状的同源染色体有同源基因的同源染色体（等位基因）上的基因组合称为基因型(genotype)。种群内每个基因型所占的比热天帮路4BBcCAa菜恋率为基因型频率（genotype杂合纯合显性纯合隐性草童武园，理台谐内考（）室餐安及frequency)好超的出务用图5-1基因图解（引自Smith&Smith，2002）（）DNA的双想旋结构（b）基思是带有可产生待定功能涨白的选传密码的DNA片区7/9/20258:27:48PM（e）基因包含在染色体中（d）配对的同课染色体在细题中成对存在，使得分布其上的同一座仪的基思也成对存在，为等位基因，如果网个等位基因对性状的影响完全相同，联链位是练合的，奶接位是杂合的

生物种及其变异与进化 5.2 种群的遗传、变异与自然选择 5.2.1 基因、基因库和基因频率 ⚫基因是带有可产生特定蛋白 的遗传密码的DNA片段。 ⚫种群内所有个体基因的总和 构成种群的基因库(gene pool)。 ⚫决定特定性状的同源染色体 上的基因组合称为基因型 (genotype)。 ⚫种群内每个基因型所占的比 率为基因型频率(genotype frequency) 7/9/2025 8:27:48 PM

5.2种群的遗传变异与自然选择生物种及其变异与进化5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变1020304050GP1ATACTATAAATCCACCTCTCATTTTATTCACTTCATACATGCTATTACAC>变异GP2GP3GP4GPSGP6●种群内的变异包括遗传物GP7GP8质的变异、基因表达的蛋GP960708090100白质(特别是酶)的变异和GPIACTCTGTGCCATCATAGTATGTTTTCATACATCCTCCCTTCTTTCACACCGP2..TGP3表型的数量性状的变异。GP4GP5GP6遗传物质的变异主要来自GP7GP8GP9基因突变和染色体突变。110120130140150GP1CTATGTATATCGTACATTAATGGTGTACCCCCCC-T-CCCCCTATGTATA广布种的形态、生理、行GP2GP3GP4为和生态特征往往在不同GPSGP6地区有显著的差异，称为GP7GP8GP9地理变异（geographic图5-2大熊猫种群内线粒体DNAd-loop区序列片段分析，示不同单倍型个体之间variation)。的序列差异（引自张亚平等，1997）7/9/20258:27:48PM表示缺失，表示与单倍型1的序列相间

生物种及其变异与进化 5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 5.2 种群的遗传、变异与自然选择 ⚫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 表型的数量性状的变异。 ⚫遗传物质的变异主要来自 基因突变和染色体突变。 ⚫广布种的形态、生理、行 为和生态特征往往在不同 地区有显著的差异，称为 地理变异(geographic variation)。 ➢变异 7/9/2025 8:27:48 PM

5.2种群的遗传#变异与自然选择生物种及其变异与进化5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变70'W60W45'N40°N35'N30'N针式线式等花柱图5-33种花式模式图100200300400500同酒海里（仿郑师章等，1994）图5-4底鳞乳酸脱氢酶B等位基因的渐变群（仿Ehrlich，1987）图中圆圈内黑色部分表示B基因频率，白色部分表示B基因频率7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 5.2 种群的遗传、变异与自然选择 7/9/2025 8:27:48 PM

5.2种群的遗传、变异与自然选择生物种及其变异与进化5.2.2变异、自然选择和遗传漂变>自然选择●变异是自然选择（naturalselection）的基础。选择就是对有差别的存活能力和生殖能力的选择。·自然选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、遗传上不同的基因型个体之间。无论何时，当各基因型个体在适合度上存在差异时，自然选择就起了作用。●适合度（fitness）以基因型个体的平均生殖力乘以存活率算出，如果以W表示适合度，m表示基因型个体生育力，L表示基因型个体存活率，则W=mI。适合度是分析估计生物所具有的各种特征的适应性，及其在进化过程中继续往后代传递的能力的常用指标。遗传漂变7/9/20258:27:48PM

生物种及其变异与进化 5.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 5.2 种群的遗传、变异与自然选择 ➢自然选择 ⚫变异是自然选择(natural selection)的基础。选择就 是对有差别的存活能力和生殖能力的选择。 ⚫自然选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、遗传 上不同的基因型个体之间。无论何时，当各基因型个体 在适合度上存在差异时，自然选择就起了作用。 ⚫适合度(fitness)以基因型个体的平均生殖力乘以存活率 算出，如果以W表示适合度，m表示基因型个体生育力，L 表示基因型个体存活率，则W=ml。适合度是分析估计生 物所具有的各种特征的适应性，及其在进化过程中继续 往后代传递的能力的常用指标。遗传漂变 7/9/2025 8:27:48 PM