文档介绍：第五章生物种及其变异与进化
一、生物种的概念
Mayr(1982):物种是由许多群体组成的生殖单元(与其他
单元生殖上隔离),它在自然界中占有一定的生境位置。
物种的特点:
生物种是由内聚因素(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。
物种是自然界真实存在的。
物种是一个可随时间进化改变的个体集合。
物种是生态系统中的功能单位。
二、物种的遗传变异与选择
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。
基因是成对结构,由两个等位基因构成。等位基因在染色
体上占据的位置叫座位,二倍体生物个体在每个座位上有两个
等位基因(相同或不同)。
种群内存在的所有基因组和等位基因叫做基因库。
种群内每个基因型所占的比例叫基因型频率。
在种群中不同基因所占的比例,即为基因频率。
哈代-魏伯格定律(Hardy-Weinberg frequencies):
是指在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其它因素的
干扰(如突变、选择、迁移、漂变等)的种群中,基因频率
和基因型频率将世代保持稳定不变。
2,变异、自然选择和遗传漂变
渐变群:
地理亚种:
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。
变异是自然选择(natural selection)的基础。
遗传漂变(ic drift) :
遗传漂变的强度决定于种群大小,种群越大,遗传漂变越弱;
种群越小,遗传漂变越强。
种群大小的倒数,通常用作遗传漂变强度的指标。
自然选择和遗传漂变是两种进化动力。
选择系数(s) = 1 –相对适合度(w)。
漂变强度:种群大小的倒数。1/N
自然选择和遗传漂变是两种进化动力(evolutionary forces)
3,遗传瓶颈和建立者效应
在新建同类群的时候,由于抽样引起的等位基因频率的变化。
由于小样本效应而引起的基因频率变化同样会在种群大小经
历一次锐减后再恢复时出现,这种现象称为∽。
遗传瓶颈:
建立者效应:
4,表型的自然选择类型
自然选择有3种基本方式来改变表型的频度分布。这取决
于选择是否有利于频度分布的一侧、中间表型或是分布的两侧。
定向选择:选择有利于表型分布中的某一尾。当一个新优
势种等位基因出现的时候,定向选择就开始起作用。
基因型 A1A1 A1A2 A2A2 总计
频率 p2 2pq q2 1
适合度 w11 w12 w22
对下一代
的贡献 p2w11 2pqw12 q2 w22 w = p2w11+2pqw12+q2w22
选择后的 p2w11/w 2pqw12/w q2w22/w
基因型频率 1
同一位点的两个等位基因在选择前后的基因型频率
稳定选择有利于种群中靠近性状频度分布中的众数,而那些处在频度分布两尾的个体,其适合度相对较低。
分裂选择如果种群的数量性状正态分布线两侧的表型具有
高适合度,而它们中间的表型适合度低,则选择是分裂的
或歧化的。
生态学家认为,自然选择不仅局限于个体。除个体单位外,
可能还有下列几个生物学单位的选择:
配子选择(gamete selection) : 选择对基因频率