河南科技大学生态学课件第4章生物种及其变异与进化

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第四章 生物种及其变异与进化
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黒腹果蝇突变体观察
染色体突变
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第四章 生物种及其变异与进化
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表现型数量性状的变异
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第四章 生物种及其变异与进化
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Cepaea nemoralis
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地理变异
美洲豹蛙渐变群
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物种多样性
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4.2.2 变异、自然选择和遗传漂变
ⅰ变异（variation） ❖ 遗传物质的变异：基因突变（gene mutation）和
染色体突变（chromosome mutation） ❖ 基因表达的蛋白质(酶)的变异 ❖ 表现型数量性状的变异 ❖ 地理变异
❖ 一个种的性状随环境条件而改变的程度称作该种的可塑性 （plasticity）。植株的高低、叶子的大小、分支的多少等， 属于非遗传性变异。另一类变异来自基因型的改变，主要是 通过“突变”与基因的重组实现，这类变异是可以遗传的。 如果变异朝一个方向继续变化，则导致种的分化。
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❖ 物种是由许多群体组成的生 殖单元（与其它单元生殖上 隔离），它在自然界中占有 一定的生境位置。
Ernst Mayr（1904-2004）
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4.1 生物种的概念
❖ 种的性状可分为两类：基因型（genotype）和表型 （phonotype），基因型是种的遗传本质，即生物性状表现 所必须具备的内在因素；表型为与环境结合后实际表现出的 可见性状。
❖ 林奈认为，物种是由形态相似的个体组成，同种个 体可自由交配，并能产生可育的后代，异种杂交则 不育。
❖ 达尔文打破了物种不变的观点，认为一个物种可变 为另一物种，种间存在不同程度的亲缘关系。
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4.1 生物种的概念
❖ 美国生物进化学家、哈弗大 学教授E. Mayr（1982）提 出生物学种的概念。
占的比例。
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4.2.1 基因、基因库和基因频率
重要概念与理论：
❖ 基因型频率（genotypic frequency）：种群内每 个基因型所占的比例。
❖ Hyrdy-Weinberg law：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。
渐变群 (cline) 地理亚种 (subspecies)
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基因突变
染色体上某一基因座内部发生了化学性质的变化，与原来基因形成对性关系。基因突 变是摩尔根于1910年首先肯定的，基因突变在自然界中广泛地存在。
玉米子粒7个基因的自然突变率
基 因
表现的性状
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4.1 生物种的概念
生物种的特点：
❖ 由内聚因素(生殖、遗传、生态、行为、相互识别系 统)联系起来的个体的集合；
❖ 可随时间进化改变的个体集合，是进化的单位； ❖ 生态系统的功能单位。
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4.2 种群的遗传、变异与自然选择
4.2.1 基因、基因库和基因频率 4.2.2 变异、自然选择和遗传漂变 4.2.3 遗传瓶颈和建立者效应 4.2.4 表型的自然选择类型
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生态系统多样性
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4.1 生物种的概念
❖ 有生命的自然万物以物种（species）的形式存在， 我们对生物多样性的认识就是从认识物种开始的。
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4.2.1 基因、基因库和基因频率
重要概念： ❖ 基因型（genotype）：决定特定性状的同源染色体
上的基因组合。 ❖ 基因库（gene pool）：种群内存在的所有基因组
和等位基因。 ❖ 基因频率（gene frequency）：种群中不同基因所
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4.2.2 变异、自然选择和遗传漂变
ⅱ自然选择（natural selection）
❖ 出自《物种起源》（the Origin of Species)，亦称 “自然淘汰”。
❖ 由于对食物和空间的竞争，以及对捕食者的作用， 可影响某一种群的组成，结果那些对周围发生有利 变异的生物存活下来，不利变异的则被消灭。达尔 文把这种生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的 过程，叫做自然选择。
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岛屿灰狐（Urocyon littoralis），是 一种小型狐狸，生活在加利福尼亚 州海峡群岛的六个岛屿。岛屿灰狐 是美国最小的狐狸。岛屿灰狐有六 个亚种，每个亚种生活在一个岛， 例如圣克鲁兹岛屿灰狐生活在圣克 鲁兹岛。
示地理亚种
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第四章 生物种及其变异与进化
第四章 生物种及其变异与进化
4Leabharlann Baidu1 生物种的概念 4.2 物种的遗传变异与选择 4.3 物种形成
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生物多样性简介
❖ 遗传多样性，物种多样性，生态系统多样性
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第四章 生物种及其变异与进化
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遗传多样性
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第四章 生物种及其变异与进化
测定配子 数
观察到的 每百万个配子 中
突变数
平均突变率
R
子 粒色
554,786
273
492.0
I
抑制色素的形成
265,391
28
106.0
Pr
紫色
647,102
7
11.0
Su
非甜粒
1,678,736
4
2.4
Y
黄胚乳
1,745,280
4
2.2
Sh
饱满粒
2,469,285
3
1.2
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Wx
非糯性