種群生態(tài)學(xué)課件.ppt

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1、第三章種群生態(tài)學(xué)第一節(jié)種群及其基本特征第二節(jié)種群的遺傳與進(jìn)化第三節(jié)種內(nèi)、種間關(guān)系參考文獻(xiàn)思考題第二節(jié)種群的遺傳與進(jìn)化§1遺傳變異§2物種進(jìn)化§3物種形成§4種群進(jìn)化對策參考文獻(xiàn)思考題§1遺傳變異基因庫和基因頻率變異和遺傳多樣性基因庫和基因頻率基因和等位基因基因是帶有可產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)遺傳密碼的DNA片段,在二倍體生物,由兩個(gè)等位基因構(gòu)成,每一等位基因來自一條同源染色體。遺傳型和表現(xiàn)型個(gè)體的遺傳結(jié)構(gòu)叫遺傳型，遺傳型在個(gè)體中的表達(dá)叫表現(xiàn)型。基因組和基因庫一個(gè)物種的全部遺傳信息的總和則稱為基因組(genome)。種群中全部個(gè)體的所有基

2、因總和稱基因庫（genepool）?；蝾l率和哈溫定律基因頻率:種群中某一基因出現(xiàn)的頻率哈溫定律（Hardy-Weinberglaw）：指在一個(gè)巨大的、隨機(jī)交配和沒有干擾基因平衡因素的種群中，基因型頻率將世代保持穩(wěn)定不變。多形現(xiàn)象(polymorphism):種群中許多等位基因的存在導(dǎo)致一種以上的表現(xiàn)型?；蛐皖l率和基因頻率計(jì)算基因型頻率N個(gè)體，等位基因?yàn)锳1、A2，n1個(gè)A1A1，n2A1A2，n3A2A2A1A1：x=n1/N；A1A2：y=n2/N；A2A2：z=n3/Nn1/N+n2/N+n3/N=100%2N配子基因

3、頻率：A1:p=(2n1+n2)/2NA2:q=(n2+2n3)/2NP+q=1X=p2,y=2pq,z=q2基因組自丹麥的學(xué)者約翰遜用基因(gene)這個(gè)詞來表述孟德爾在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的“性狀單位”或“單位因子”以來,基因這個(gè)詞已被普遍接受和沿用了九十年。其含義亦隨著對遺傳物質(zhì)認(rèn)識(shí)的深化而逐漸具體化?；虻默F(xiàn)代定義可表述為:遺傳信息的結(jié)構(gòu)與功能的單位。指一段DNA分子,也可以是一段RNA分子(如RNA病毒)。一個(gè)物種的全部遺傳信息的總和則稱為基因組(genome),既可以指一套染色體(單倍體),也可以指其中的全部核酸。比

4、如人類基因組即指人的23條染色體(22條常染色體和一條性染色體)或23條染色體內(nèi)的全部DNA,由23條極長的DNA分子,總共約3×109個(gè)核苷酸組成。基因組學(xué)1986年美國JohnsHopkins大學(xué)著名人類遺傳學(xué)家和內(nèi)科教授McKusick造了基因組學(xué)(Genomics)這個(gè)名詞,意指從基因組水平研究遺傳的學(xué)科。這個(gè)詞一經(jīng)提出立刻被廣泛接受,出現(xiàn)于科學(xué)著作乃至大眾傳媒。這方面的專業(yè)刊物也陸續(xù)出現(xiàn),如Genomics,Gemome,GenomeResearch等。但大量關(guān)于基因組研究的論文仍發(fā)表于各傳統(tǒng)的遺傳學(xué)刊物和最有影響的

5、學(xué)術(shù)刊物,如Science,Nature,NatureGenetics等?；蚪M學(xué)無疑已成為當(dāng)前和今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)最活躍和影響最大的學(xué)科之一。變異和遺傳多樣性變異（variation）和遺傳漂變（geneticdrift）變異是指個(gè)體或群體之間的形態(tài)、生理、行為和生態(tài)特征上的差別和區(qū)別，通常指遺傳變異。基因頻率在小的種群里隨機(jī)增減的現(xiàn)象稱遺傳漂變。遺傳多樣性遺傳多樣性可表現(xiàn)在種群、個(gè)體、組織和細(xì)胞、分子水平，最直接的表現(xiàn)形式就是遺傳變異水平的高低。檢測遺傳多性的主要方法有：形態(tài)學(xué)技術(shù)；染色體技術(shù)；等位酶技術(shù)；DNA技術(shù)?！?

6、物種進(jìn)化進(jìn)化動(dòng)力自然選擇類型種群對自然選擇壓力反應(yīng)的時(shí)空變化進(jìn)化動(dòng)力進(jìn)化動(dòng)力：自然選擇和遺傳漂變是兩種進(jìn)化的動(dòng)力。兩種進(jìn)化動(dòng)力的作用：中性說：認(rèn)為遺傳變異完全是突變和遺傳漂變的結(jié)果，不包括自然選擇。篩選說：認(rèn)為遺傳變異是突變、遺傳漂變和自然選擇的聯(lián)合結(jié)果。平衡選擇說：認(rèn)為遺傳變異完全是自然選擇的結(jié)果。自然選擇類型作用于表現(xiàn)型特征的自然選擇，按其選擇結(jié)果可分為三類：穩(wěn)定選擇定向選擇分裂選擇均數(shù)頻率選擇前選擇后定向選擇穩(wěn)定選擇分裂選擇選擇壓力種群對自然選擇壓力時(shí)空變化的反應(yīng)廣布種的形態(tài)、生理、行為和生態(tài)特征往往在不同地區(qū)有顯著的差

7、異，稱地理變異。地理變異反映了物種種群對于環(huán)境選擇壓力空間變化的反應(yīng)。環(huán)境壓力的變化有時(shí)是連續(xù)的，有時(shí)是不連續(xù)的，生物的適應(yīng)性反應(yīng)也可分兩類，形成漸變?nèi)汉偷乩韥喎N。漸變?nèi)海╟line）:選擇壓力地理空間上的連續(xù)變化導(dǎo)致基因頻率或表現(xiàn)型的漸變，形成一變異梯度，稱為漸變?nèi)?。工業(yè)黑化現(xiàn)象（industrialmelanism）:樺尺蠖（Bistonbetularia）在污染區(qū)黑色型占優(yōu)勢，在未污染區(qū)則仍以淺色型個(gè)體占優(yōu)勢?！?物種形成物種形成的步驟物種形成的方式物種形成的步驟地理物種形成學(xué)說認(rèn)為：物種形成(allopatricspe

8、ciation)過程大致分三個(gè)步驟：①地理隔離；②獨(dú)立進(jìn)化；③生殖隔離機(jī)制的建立。物種形成的方式物種形成的方式一般分為三類：①異域性物種形成（allopatricspeciation）；②鄰域性物種形成（parapatricspeciation）；③同域性物種形成（sympt