种群的遗传和进化.pptx

第四章种群的遗传和进化 课程内容 第一节 种群的遗传与进化关系第二节 影响自然选择的生态因素第三节 种群的生态适应与生态对策第四节 性生态学 第一节种群的遗传与进化关系 1基因库和基因频率 2变异 遗传漂变与种群进化 3自然选择与种群进化 1基因库和基因频率 基因和等位基因基因 一个具有自我繁殖能力 重组 突变的基本功能单位等位基因 位于某对染色体的同一位点上的基因基因库 指种群中全部个体的所有基因的总和基因频率基因频率和基因型频率基因频率 指种群中某一等位基因在该位点可能出现的基因总数中所占的比率基因型频率 指某种基因型的个体在群体中所占的比率 2变异 遗传漂变与种群进化 表现型变异 不遗传 变异组合变异 基因的重组 结构的变异 缺失 到位 重复 易位基因型变异 遗传 染色体畸变非整倍性变异 单体 多体 缺体数目的变异单倍体整倍体变异基因突变多倍体 基因突变 自发突变 诱发突变 基因平衡定律 表4 1Aa Aa子代的基因型及其频率 表4 2随机交配亲本的基因型及各种组合出现的频率 亲代 等位基因A和a的频率为p和q 子代 A p2 2pq p2 pq pa q2 2pq q2 pq q 自然选择类型 作用于表现型特征的自然选择 按其选择结果可分为三类 稳定选择定向选择分异选择 种群进化 自然选择 种群进化 推动 自然选择发生条件 1种群内存在突变和不同基因型的个体2突变影响表型 影响个体的适合度3不同基因型个体之间适合度有差异 自然选择下进化的实例 蛾的工业黑化 地雀喙形的变化 第二节影响自然选择的生态因素 1引起选择压力变化的空间因素 2引起选择压力变化的时间因素 3密度制约性与自然选择 1引起选择压力变化的空间因素 地理位置不同 日关照射的强度辐射量的多少大气湿度温度 选择压力空间变化 北极狐赤狐大耳狐 密度增加自然选择压力增加 或降低 密度降低自然选择压力降低 或增加 密度效应 densityeffect 1对种群内某些个体虽不利 但对种群本身无不良影响2对种群内个体和种群本身都产生不良影响 3密度制约性与自然选择 死亡率与人口密度 D kNc lnD lnk ClnN 种内斗争与种群密度 种群密度增加引起的不利影响 种内竞争或斗争 第三节种群的生态适应与生态对策 趋同 不同物种生活在相同的环境下 经过长期的进化 在外部形态上表现出的相似结构趋异 同一物种生活在不同的环境下 形成了不同的形态结构 生理特征 适应方式和途径等趋同生活型生物对综合环境条件长期适应的结果外部形式趋异生态型属于同一物种的不同种群中可能的种内变异有发展为同类群间差异的可能性 种群的生态对策 生态对策 bionomicstrategy 生活史对策lifehistorystrategy 生物在进化过程中 对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式 称生态对策 繁殖对策取食对策避敌对策扩散对策r对策和K对策 r 对策和K 对策 r 对策 r strategy 生活在条件严酷和不可预测环境中 种群死亡率通常与密度无关 种群内的个体常把较多的能量用于生殖 而把较少的能量用于生长 代谢和增强自身的竞争能力 K 对策 K strategy 生活在条件优越和可预测环境中 其死亡率大都取决于密度相关的因素 生物之间存在着激烈的竞争 因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动 r K连续体 r Kcontinuum r 选择和K 选择是两个进化方向的不同类型 从极端的r 选择到极端的K 选择之间有许多过渡类型 有的更接近于r 选择 有的更接近于K 选择 两者间有一个连续的谱系 称r K连续体 r对策 K对策种群特征 r 对策和K 对策种群的增长曲线比较 S是稳定平衡点X是绝灭点 r K对策的正反馈强化 1性现象以及性的起源 2性分化及其进化 3性分配及性比率 4性选择 5动物的婚配与亲代抚育行为 第四节性生态学 1性现象以及性的起源 性 生物的最基本特征之一 除了一些低等生物外 几乎所有的生物都有性的分化 雄性和雌性之分 并且具有有性生殖的方式 性主要功能是生殖 有性生殖普遍存在于真核生物的主要原因是有性生殖所有的优越性能补偿有性生殖的代价 因此才能通过自然选择而在大多数生物种群中得以保持 1 能导致种群内遗传变异的增大优越性2 有利于提高种群的进化速率3 是修复有害基因的一种方式 2性分化及其进化 性别决定说性染色体 与性别性状联系起来的染色体性染色体的核心 性染色体上除了存在一些与性别决定无关的基因之外 还存在性别决定基因 这些基因控制决定胚胎早起原始生殖细胞组成性原基的分化发育 性器构成说 在胚胎发育早期 主要由性腺在体内所产生的激素反复循环地影响着雌 雄胚胎的体特征 不具有广泛的代表性性器构成说缺陷在不同动物中大不相同 性别分化 受精卵在性别决定的基础上 进行雄性或雌性性状分化和发育的过程 它与环境有关 一般有性别分化的生物 幼体都有可能向雌 雄两方面发育 决定因素 温度 行为 营养 3性分配与性比率 性分配主要是研究资源在雌 雄两性之间的最适分配问题 包括性比 雌 雄同体动物内资源在卵子和精子之间的分配 雌 雄同体动物内性别转变的时机等 1 取决于局部竞争的激烈程度2 物种生活史的影响两性分配不均3 亲代状况的影响4 种群整体的性比率 4性选择 性选择 在自然界生物的生殖过程中 异性个体之间是有选择性的