第三章 种群生态学(2)
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第二节 种群的进化和选择
种群动态的两个方面：数量动态与质量动态 两个方面的动态相辅相成、彼此影响、互为补
充 种群的进化和选择---种群生态学与种群遗传学
的结合 进化为种群基因库的变化或种群基因频率在不
同世代的改变 种群的进化是世世代代种群个体的适应性的积
累过程。 通过个体有差异的存活和繁殖，其基因频率在
• 基因频率在小的种群中随机增减的现象。
自然选择的作用wenku.baidu.com
• 自然选择：不同基因型有差别的繁殖 （延续）
• 在下列条件下，自然选择会发生： ✓种群内存在突变和不同基因型的个体； ✓突变影响表型，影响个体的适合度； ✓不同基因型的个体适合度存在差别；
两种进化动力
❖自然选择： • 自然选择的强度（s）决定于适合度（w）的
不同，适合度差别越大，选择强度越大。 ❖遗传漂变： • 遗传漂变的强度决定于种群大小（N），种
群越小，遗传漂变越强（遗传漂变的强度可 用种群大小的倒数表示） ❖遗传瓶颈和建立者效应(page 93)
遗传瓶颈和建立者效应
• 遗传瓶颈
– 种群数量急剧下降导致基因频率变化和总遗传变异的下降 – 经过瓶颈后的结果
1、定向选择: 自然选择更有利于其中一端的表型,而不利于另 一端.
2、稳定化选择: 种群的所有表型按某种标准排列成一个序列,那 么当自然选择有利于序列中位的表型并淘汰序 列两端的表型.
3、分裂选择: 自然选择可同时对序列两端的表型都有利,虽然 有利的程度可能不同.
Natural selection的类型
1. mutation; 2. natural selection; 3. migration; 4. population size（genetic drift）; 5. Random mating;
适合度和选择系数
• 适合度（fitness）：w=存活率x生育力 ✓某一基因型的个体与其他基因型个体相
• Population is not evolving
遗传平衡的概念
• 在一个大的、随机交配的种群内，如果 没有突变、迁移、选择等因素的影响， 种群基因和基因型的频率将世代保持不 变。
• Hardy & Weinberg 1909
• p2 + 2pq + q2 = 1
改变基因频率（进化）的因素
• 建立者效应
– 建立者种群 – 建立者效应
在原种群中 ●基因频率
为80%
瓶颈效应 在越冬种群中●
基因频率为50%
●在越冬种群基 因频率为100%
●在3rd年种群中基因 频率就变化为100%
在2nd年种群中●基 因频率就变化为50%
● 100%
建立者效应
: =5:1
: =5:2
三、 自然选择的类型
The Gene Pool
• All of the genes in the population • Genetic resource that is shared (in
theory) by all members of population
Genetic Equilibrium
• Allele frequencies at a locus are not changing
• 3 types: • A. Directional定向
选择 • B. Diversifying分
裂选择 • C. Stabilizing稳定
选择
Directional Selection
• Allele frequencies shift in one direction
Number of individuals in the population
遗传漂变
Genetic drift: changes in the gene pool of a small population due to chance (usually reduces genetic variability)
• Changes in gene frequencies due to chance events (sampling errors) in small populations
Stabilizing Selection
• Intermediate forms are favored and extremes are eliminated
不同世代的改变
一、基因库和基因频率
等位基因:在同源染色体上占有相同的位点. 纯合:同源染色体上占有相同位点的等位基因以同样方
式影响某一特征,其个体是纯合的. 杂合:等位基因影响某一特征的方式不同,其个体是纯
合的
往往只有一个基因充分表达,另一个无显著影响 基因型:生物个体具有的遗传信息总和. 表型:基因型可观察到的外在表达. 基因库: 种群中存在的所有基因组和等位基因 自然选择:种群内个体生殖成功率的差异迟早会改变种
Number of individuals in the population
Number of individuals in the population
Range of values for the trait at time 1 Range of values for the trait at time 2 Range of values for the trait at time 3
比能够存活并把它的基因传给下一代的 能力(对下一代基因库的贡献大小)。 contribution an individual makes to the gene pool of the next generation • 选择系数（selective coefficient）s ✓某一基因型在种群中不利于生存的程度， 表示自然选择的相对强度.
群的遗传特征.
一、基因库和基因频率
• 种群的遗传结构 • 基因频率(p, q)：种群中某一等位基因在
该位点上可能出现的基因总数中所占的 比例。 • 基因型频率(P,Q)：某种基因型的个体在 群体中所占的比率。
一、基因库和基因频率
种群遗传结构的杂合性： ➢种群内大多数基因位点上存在一系
列等位基因，同一种群内大多数个 体在多数位点上是不同等位基因的 杂合体； ➢等位基因以不同的频率存在于种群 中； ➢种群的杂合性十分普遍
种群动态的两个方面：数量动态与质量动态 两个方面的动态相辅相成、彼此影响、互为补
充 种群的进化和选择---种群生态学与种群遗传学
的结合 进化为种群基因库的变化或种群基因频率在不
同世代的改变 种群的进化是世世代代种群个体的适应性的积
累过程。 通过个体有差异的存活和繁殖，其基因频率在
• 基因频率在小的种群中随机增减的现象。
自然选择的作用wenku.baidu.com
• 自然选择：不同基因型有差别的繁殖 （延续）
• 在下列条件下，自然选择会发生： ✓种群内存在突变和不同基因型的个体； ✓突变影响表型，影响个体的适合度； ✓不同基因型的个体适合度存在差别；
两种进化动力
❖自然选择： • 自然选择的强度（s）决定于适合度（w）的
不同，适合度差别越大，选择强度越大。 ❖遗传漂变： • 遗传漂变的强度决定于种群大小（N），种
群越小，遗传漂变越强（遗传漂变的强度可 用种群大小的倒数表示） ❖遗传瓶颈和建立者效应(page 93)
遗传瓶颈和建立者效应
• 遗传瓶颈
– 种群数量急剧下降导致基因频率变化和总遗传变异的下降 – 经过瓶颈后的结果
1、定向选择: 自然选择更有利于其中一端的表型,而不利于另 一端.
2、稳定化选择: 种群的所有表型按某种标准排列成一个序列,那 么当自然选择有利于序列中位的表型并淘汰序 列两端的表型.
3、分裂选择: 自然选择可同时对序列两端的表型都有利,虽然 有利的程度可能不同.
Natural selection的类型
1. mutation; 2. natural selection; 3. migration; 4. population size（genetic drift）; 5. Random mating;
适合度和选择系数
• 适合度（fitness）：w=存活率x生育力 ✓某一基因型的个体与其他基因型个体相
• Population is not evolving
遗传平衡的概念
• 在一个大的、随机交配的种群内，如果 没有突变、迁移、选择等因素的影响， 种群基因和基因型的频率将世代保持不 变。
• Hardy & Weinberg 1909
• p2 + 2pq + q2 = 1
改变基因频率（进化）的因素
• 建立者效应
– 建立者种群 – 建立者效应
在原种群中 ●基因频率
为80%
瓶颈效应 在越冬种群中●
基因频率为50%
●在越冬种群基 因频率为100%
●在3rd年种群中基因 频率就变化为100%
在2nd年种群中●基 因频率就变化为50%
● 100%
建立者效应
: =5:1
: =5:2
三、 自然选择的类型
The Gene Pool
• All of the genes in the population • Genetic resource that is shared (in
theory) by all members of population
Genetic Equilibrium
• Allele frequencies at a locus are not changing
• 3 types: • A. Directional定向
选择 • B. Diversifying分
裂选择 • C. Stabilizing稳定
选择
Directional Selection
• Allele frequencies shift in one direction
Number of individuals in the population
遗传漂变
Genetic drift: changes in the gene pool of a small population due to chance (usually reduces genetic variability)
• Changes in gene frequencies due to chance events (sampling errors) in small populations
Stabilizing Selection
• Intermediate forms are favored and extremes are eliminated
不同世代的改变
一、基因库和基因频率
等位基因:在同源染色体上占有相同的位点. 纯合:同源染色体上占有相同位点的等位基因以同样方
式影响某一特征,其个体是纯合的. 杂合:等位基因影响某一特征的方式不同,其个体是纯
合的
往往只有一个基因充分表达,另一个无显著影响 基因型:生物个体具有的遗传信息总和. 表型:基因型可观察到的外在表达. 基因库: 种群中存在的所有基因组和等位基因 自然选择:种群内个体生殖成功率的差异迟早会改变种
Number of individuals in the population
Number of individuals in the population
Range of values for the trait at time 1 Range of values for the trait at time 2 Range of values for the trait at time 3
比能够存活并把它的基因传给下一代的 能力(对下一代基因库的贡献大小)。 contribution an individual makes to the gene pool of the next generation • 选择系数（selective coefficient）s ✓某一基因型在种群中不利于生存的程度， 表示自然选择的相对强度.
群的遗传特征.
一、基因库和基因频率
• 种群的遗传结构 • 基因频率(p, q)：种群中某一等位基因在
该位点上可能出现的基因总数中所占的 比例。 • 基因型频率(P,Q)：某种基因型的个体在 群体中所占的比率。
一、基因库和基因频率
种群遗传结构的杂合性： ➢种群内大多数基因位点上存在一系
列等位基因，同一种群内大多数个 体在多数位点上是不同等位基因的 杂合体； ➢等位基因以不同的频率存在于种群 中； ➢种群的杂合性十分普遍