生物種及其基本特征

生物種及其基本特征第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.1生物種的概念1傳統(tǒng)生物學家的物種(species)概念真實存在、形態(tài)相似、自由交配、產生可育后代物種不變、中間無親緣關系2達爾文的物種概念人為分類單位，親緣關系密切的個體群物種可變、個體差異在種間漸變3近代的物種概念形態(tài)和遺傳結構相似的種群構成，種類個體間存在差異4現代的物種概念(Mayr,1982)由許多群體形成的生殖單元(與其他單元生殖上隔離)，占有一定的生境位置第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日

生物種的特點由個體聯系起來的的集合可隨時間進化改變的個體集合生態(tài)系統(tǒng)的功能單位第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2物種的遺傳變異與選擇5.2.1基因、基因庫和基因頻率5.2.2變異、自然選擇和遺傳漂變5.2.3遺傳瓶頸和建立者效應5.2.4遷移活動及非隨機交配5.2.5表型的自然選擇類型第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2.1基因、基因庫和基因頻率相關概念染色體、同源染色體，基因(gene)、等位基因(allele)、座位(locus)純合、雜合，顯性、隱性、共顯性，多基因形狀基因庫(genepool)基因頻率(genefrequency)和基因型頻率(genotypicfrequency)哈代-魏伯格定律(Hardy-WeinbergLaw)巨大、隨機交配、無其它因素干擾的種群基因頻率和基因型頻率世代保持穩(wěn)定遺傳平衡狀態(tài)第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日基因頻率的改變突變遺傳漂變種群大小的作用奠基者效應瓶頸效應遷移自然選擇第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2.2變異、自然選擇和遺傳漂變變異遺傳物質的變異基因突變、染色體突變(結構/數量)多態(tài)座位比例、平均雜合性基因表達的蛋白質(酶)的變異凝膠電泳技術識別同工酶(別構酶)表現型數量性狀的變異形態(tài)、結構、功能的差異地理變異漸變群(cline)地理亞種(subspecies)第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日變異、自然選擇和遺傳漂變自然選擇

(naturalselection)變異、個體間存活能力、生殖能力是自然選擇的基礎適合度、相對適合度和選擇系數遺傳漂變

(geneticdrift)遺傳漂變現象遺傳漂變的產生自然選擇和遺傳漂變是進化的動力第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日0204060801000204060801002.01.91.81.71.61.51.41.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10A1基因頻率

種群增長因子世代世代A1A1純合個體具最高適合度的假設條件下，

種群中A1基因頻率和種群指數增長因子隨世代的變化第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日預測值觀察值隱性基因頻率012345678910世代果蠅試驗種群的進化。隱形致死基因隨時代而逐漸減少

第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2.3遺傳瓶頸和建立者效應遺傳瓶頸(BottleneckEffect)

種群數量急劇下降導致基因頻率變化和總遺傳變異的下降經過瓶頸后的結果建立者效應(FounderEffect)建立者種群建立者效應第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日遺傳瓶頸●100%在原種群中●基因頻率為80%在越冬種群中●基因頻率為50%在第二年種群中●基因頻率就變化為50%●在第三年種群中基因頻率就變化為100%●在越冬種群基因頻率為100%遺傳瓶頸第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日:=5:1:=5:2第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2.4遷移活動及非隨機交配遷移活動遷入/遷出導致基因流動，可以改變種群的基因頻率；有遷入的種群基因頻率的變化率＝遷入率×（遷入個體和原種群個體頻率差值）非隨機交配自然種群的個體交配幾乎總是有選擇的，故自然種群的基因頻率很難保持穩(wěn)定性選擇例是典型的非隨機交配例子第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.2.5表型的自然選擇表型的自然選擇表型自然選擇的種類穩(wěn)定選擇定向選擇分裂選擇自然選擇的生物學單位個體選擇配子選擇親屬選擇群體選擇性選擇第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日5.3物種形成(speciation)5.3.1物種形成及其過程地理物種形成學說地理隔離獨立進化生殖隔離機制的建立生殖隔離機制的種類Tab5-1P955.3.2物種形成的方式

異域性物種形成

鄰域性物種形成

同域性物種形成

適應輻射第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日巴西亞馬遜河流域西部的RioJurua河兩岸，絹猴的兩個種群被分隔形成遺傳差異圖片：物種形成實例第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日擴展分布區(qū)地理隔離獨自進化生殖隔離形成2個物種即使相遇已經不能相互配育異域性物種形成A大范圍地理隔離第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日擴展分布區(qū)地理隔離獨自進化生殖隔離形成2個物種即使相遇已經不能相互配育異域性物種形成B處于分布區(qū)邊緣的小種群因建立者效應產生差異第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日擴展分布區(qū)獨自進化生殖隔離形成2個物種即使相遇已經不能相互配育部分的地理隔離存在基因交流屏障如生物的運動能力及繁殖體傳播能力差鄰域性物種形成第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日生境選擇差異食物選擇差異宿主選擇差異獨自進化生殖隔離形成2個物種即使相遇已經不能相互配育無地理隔離但生態(tài)位產生差異雖有基因交流的可能但生境食物等習性阻止了交流同域性物種形成第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日物種形成的4種模式類別初始分化生殖隔離完成生殖隔離種形成模式12分布區(qū)重疊分布區(qū)重疊分布區(qū)重疊分布區(qū)重疊分布區(qū)重疊分布區(qū)不重疊重疊模式34567分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)重疊分布區(qū)相鄰分布區(qū)不重疊分布區(qū)重疊不重疊模式8910分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)重疊分布區(qū)不重疊相鄰模式111213分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)不重疊分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)相鄰分布區(qū)重疊布區(qū)不重疊不重疊-相鄰模式第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日適應輻射共同祖先在進化過程中分化為各種類型適應多種生活方式如：分別在生境、食性、取食方式、取食時間、取食空間、取食大小…

…

多方面產生差異第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日鳥類的適應輻射第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日鳥類的適應輻射第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日本