系统与进化生物学
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填空题1、系统与进化生物学主要的研究内容:分类、系统发育重建、进化的过程和机制。
2、拉马克提出的法则除获得性状遗传外还有用进废退。
3、在生物学领域里再没有比进化的见解更为有意义的了。
4、达尔文进化论的主要思想包括:生物演变和共同起源,生物斗争和自然选择,适应是自然的产物。
从微观进化角度来看,无性繁殖的生物进化的单位是无性繁殖系,有性繁殖的生物进化的单位是种群。
6、按照拉马克的进化论,长颈鹿形成的原因是:环境改变→变异→遗传→进化7、基因突变学说和常见的地理隔绝导致迅速成种的现象成为间断平衡论的主要依据。
8、10、分类的过程:划分类群 (grouping): 选择、描述、测定性状;赋予等级 (ranking):性状变异不连续(间断)性;命名 (nomenclature):模式方法。
11、进化论对分类学的影响:出现共同祖先和群体概念。
共同祖先:物种(species)不是造物主创造的不变体(creations),而是在生命长期历史中进化来的,构成了一个不断变化着的连续统一体。
群体概念:物种并不是由模式(type),而是由可变(variable)的群体(居群)来体现。
12、变异是生物进化的基础,是进化的原材料。
13、性状变异可分为“可遗传变异”和“非遗传变异”两大类。
表现型变异来源于基因变异、环境变异和基因与环境互作导致的变异。
性状的遗传变异--环境饰变(表型可塑性) 表型可塑性包括发育可塑性和环境可塑性。
根据生物性状变异的特点,可分为:数量性状变异(连续性变异)和质量性状变异(非连续变异);根据变异发生的范围,又可分出居群内变异(个体变异)和居群间变异。
14、遗传变异的来源:染色体变异;基因重组(减分同源染色体联会);基因突变(复制错误、诱变);基因重复;插入或者缺失突变;基因水平转移;表观遗传变异。
染色体变异1.染色体数目的变异(单倍体,多倍体,单体,二体,三体)2.染色体大小的变异()3.染色体结构的变异(缺失、重复、易位、倒位)15、遗传多样性的检测包括表达型标记(形态标记、细胞标记、生化标记);基因型标记(分子标记)。
生物进化与系统发育学是生物科学中非常重要的研究领域。
它不仅有助于我们了解生命进化的历程,也有助于我们了解生物分类与鉴定。
在这篇文章中,我们将探讨的一些基本概念、研究方法以及重要的应用领域。
一、生物进化的基本概念生物进化是指物种在数百万年的时间里通过逐渐发生变化,适应环境和生存压力,进化成为现在我们所认识的各种生物形态。
这一过程通常被称为自然选择。
生物进化也可以被看作一种适应性的演变,这种演变是由于环境影响而表现出一定的方向性。
另外,进化也是由于遗传机制和突变的存在而实现的。
生物进化的目的是适应环境的压力,生产后代。
后代的种类与数量的增加,也随之加速了这种演变的过程,这种演变过程也是由遗传机制的不断遗传和突变的不断产生而实现的。
二、系统发育的基本概念系统发育的研究主要是根据生物间的相似性、异同性进行分类和演化关系的分析,也可以从分子水平,如DNA或蛋白质的序列等来分析演化关系。
生物分类学是系统发育学的一部分,这是因为分类学本身也是为了了解生物之间的相似性和关系。
分类学是一个非常重要的领域,它不仅有助于我们了解生物的多样性,而且还有助于我们了解生物的共同祖先,以及生物如何形成不同的系统发育。
三、方法与工具在研究生物进化和系统发育时,有许多方法和工具可供选择:1.形态学特征研究通过对生物体的外部形态、结构、组织等方面的观察,来研究物种间的相似性和差异性。
2.遗传学研究运用遗传学的知识研究物种间的遗传关系,并利用遗传学技术来解决分类和演化问题。
3.分子演化学研究通过对生物分子序列(如DNA序列、蛋白质序列等)的比较分析,来研究物种间的演化关系。
4.生态学研究通过了解生物的地理位置、栖息环境、生态习性等基本信息,从整体的角度上进行物种间的分类和演化研究。
五、生物进化与系统发育的应用领域生物进化和系统发育的研究不仅有助于我们了解生命的起源和演变历程,还有许多实际应用领域:1.生物多样性保护了解生物发展演化的规律,有助于我们更好地保护生物多样性,维护生物的生存环境,并遏止种群灭绝的危险。
第一章:绪论进化生物学Evolutionary Biology:是研究生物进化的科学,不仅研究进化的过程,更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向。
(研究生物进化的科学,包括进化的过程、证据、原因、规律、演说以及生物工程进化与地球的关系等。
)系统学Taxonomy:is the science of defining groups of biological organisms on the basis of shared characteristics and giving names to those groups.根据生物体显现出的的基本特征定义并确定其群体名称的学科。
系统生物学Systematic Biology:研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生,以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学。
系统与进化生物学Systematic and Evolutionary Biology:分类Classification:provide a convenient method of identification and communication.为生物的辨识与交流提供更便捷方法的学科。
系统发育Phylogeny:the evolutionary relationships among a group of species,provide a classification which as far as possible expresses the natural relationships of organism.研究种群之间进化的联系,尽可能地为解读生物体之间的自然关系提供一种分类方式的科学。
进化Evolution:detect evolution at work,discovering its processes and interpreting its results.(PPT)进化指食物由低级的、简单的形式向高级的、复杂的形式转变过程。
第一章测试1.生命科学的核心理论是进化论。
()A:对B:错答案:A2.现代生物分类学的创始人是(),他建立了动植物命名的双名法(binomial nomenclature)。
A:林奈B:拉马克C:孟德尔D:达尔文答案:A3.文艺复兴时期,仍然是物种不变论占据统治地位。
其代表人物是现代生物分类学的创始人()。
A:拉马克B:孟德尔C:林奈D:达尔文答案:C4.法国著名生物学家()是历史上第一位提出比较完整的进化理论的学者。
达尔文曾经给他高度评价,认为拉马克动摇了特创论的基石,敲响了“目的论”的丧钟,为进化论的胜利铺平了道路。
A:达尔文B:拉马克C:孟德尔D:林奈答案:B5.选择学说是达尔文学说的核心理论,自然选择决定物种的适应方向和空间地位,是生物进化的动力。
()A:错B:对答案:B第二章测试1.研究生命起源问题的重要工具是()和()。
()A:RNA追踪B:PCR扩增C:化石考古D:DNA分析答案:CD2.生命活动的基本特征包括自我更新、自我复制、自我调控、自我突变和生命活动的节律性。
()A:错B:对答案:B3.生命活动的最基本的特征是能进行()。
A:呼吸作用B:生长发育C:新陈代谢D:应激反应答案:C4.能量是生命起源化学演化阶段的“催化剂”,一般认为早起地球可以利用的能源种类有热能、太阳能和放电等。
()A:错B:对答案:B5.“赵玉芬-曹培生理论”认为核酸与蛋白质共同起源,复制与代谢两者相互依存,提出磷酸化氨基酸是核酸和蛋白质最小单元的结合体。
()A:对B:错答案:A第三章测试1.地球上最初的生命是()的形态。
A:细菌B:非细胞C:藻类D:细胞答案:B2.真核细胞的祖先可能是()。
A:古细菌B:原核细胞C:无机物D:真菌答案:A3.真核细胞内线粒体、叶绿体可能是通过内共生方式由真细菌和蓝藻进化而来。
()A:错B:对答案:B4.真核细胞生物可能出现在距今7亿—20亿年前。
()A:对B:错答案:A5.区别原核细胞与真核细胞的重要标志是有无()。
生物学中的进化与生态系统生物学中的进化与生态系统进化是生物学中一项重要的研究领域,指的是生物种群遗传特征随时间的推移而发生的变化。
生态系统则是由生物和非生物因素相互作用形成的环境系统。
本文将探讨进化与生态系统之间的关系以及它们对生物多样性和生态平衡的重要性。
一、进化与生态系统的互动关系进化和生态系统是密切相关的,它们相互影响并塑造了地球上的生物多样性。
在生态系统中,生物通过竞争、合作和相互作用来适应不断变化的环境。
这种适应性反映在生物种群的遗传特征上,从而导致了进化的发生。
1. 生态位分化生态位是指生物在生态系统中的角色和资源利用方式。
在生态位分化过程中,生物物种通过适应不同的生态位来减少资源竞争。
这种分化促使了不同物种的进化和物种多样性的增加。
2. 自然选择自然选择是进化中的重要机制之一,指的是适应环境变化的个体更有可能生存和繁殖,从而将有利的遗传特征传递给下一代。
生态系统中的环境压力和资源竞争对物种的适应度产生影响,推动了进化的发生。
3. 共生和拟态共生是指两个或多个物种相互依赖并从中获益的关系。
进化可以促使共生关系的形成,例如寄生虫和宿主之间的相互作用。
拟态则是指不同物种之间的相似之处,有助于物种的适应和生存。
二、进化与生态系统对生物多样性的影响进化和生态系统对于维持生物多样性至关重要。
生物多样性是指生态系统中不同物种的多样性。
进化和生态系统通过以下方式影响生物多样性:1. 物种形成进化促使物种的形成,从而增加了生物多样性。
适应环境变化的物种在进化过程中形成了新的特征和适应策略,从而导致了物种的分化和多样性的增加。
2. 比较优势和竞争生物种群在生态系统中相互竞争,进化可以导致比较优势的形成,即适应环境变化的物种在竞争中获得更好的生存和繁殖机会。
这种竞争推动了物种的适应和分化,维持了生物多样性。
3. 生物地理分布生态系统的地理环境和地形对生物物种的分布产生影响。
进化使得生物物种在不同的地理环境中形成了独特的遗传特征,从而导致了物种在地理空间上的多样性和分布。
生物学中的系统进化学生物学是研究生命现象和生命科学的一门科学,生物学中的系统进化学是其中的一个重要分支。
系统进化学主要研究生物的分类和进化关系,是一门较为综合的学科。
本文将从系统进化学的定义、研究对象、研究方法等方面进行探讨。
一、系统进化学的定义系统进化学是生物学的一个分支,顾名思义,它主要是研究生物分类和进化关系的学科。
系统进化学是对生物分类学和进化论两个学科的有机融合,以两个学科之间的相互促进为出发点,通过对生物系统分类及其演变规律等方面的研究,揭示有机体群体间密切的系统进化关系和遗传变异机制。
二、系统进化学的研究对象系统进化学的研究对象主要是生物界的各种有机体,包括各种动物、植物、微生物等。
生物学家们一直在利用各种方法收集大量的生物样本,对它们的形态、生理、生化、行为、细胞学和分子遗传学等进行研究,并对其系统分类和演化进行探索。
其研究的范畴也逐渐扩大,不仅仅是物种之间的区别和分类,而是进一步深入到基因组水平,如基因组重塑和基因组演化等层面。
三、系统进化学的研究方法系统进化学的研究方法主要是基于分类学和进化论两个学科,辅以现代分子生物学、生态学等多学科的技术手段。
目前,系统进化学的研究方法主要涵盖了形态、生理生化、行为、细胞学、分子遗传学等多种参数,并运用数学统计学、生态学方法等分析数据,形成系统分类学、分子系统学等的分支领域。
其中,形态学是传统的生物分类的基础,将有机体的形态特征进行描述和比对,可对其进行分类和系统演化推断;而分子遗传学则是指应用分子生物学方法研究种群间基因差异和演化关系,例如利用DNA序列重建动植物的进化树;生态学方法则强调物种与生境的相互关系,将生物区系和生境特性结合起来进行系统分类和群落构建。
四、系统进化学的意义系统进化学在生物学中的意义非常重大。
首先,它为生物学家们提供了一个分类物种的框架,使人们对生物的稳定命名和分类有了清晰的认识。
其次,它为研究物种间的亲缘关系和进化历程提供了方法,对研究生物种类纷繁复杂的现象非常有帮助。
第一章:绪论进化生物学Evolutionary Biology:是研究生物进化的科学,不仅研究进化的过程,更重要的是研究进化的原因、机制、速率和方向。
(研究生物进化的科学,包括进化的过程、证据、原因、规律、演说以及生物工程进化与地球的关系等。
)系统学Taxonomy:is the science of defining groups of biological organisms on the basis of shared characteristics and giving names to those groups.根据生物体显现出的的基本特征定义并确定其群体名称的学科。
系统生物学Systematic Biology:研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生,以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学。
系统与进化生物学Systematic and Evolutionary Biology:分类Classification:provide a convenient method of identification and communication.为生物的辨识与交流提供更便捷方法的学科。
系统发育Phylogeny:the evolutionary relationships among a group of species,provide a classification which as far as possible expresses the natural relationships of organism.研究种群之间进化的联系,尽可能地为解读生物体之间的自然关系提供一种分类方式的科学。
进化Evolution:detect evolution at work,discovering its processes and interpreting its results.(PPT)进化指食物由低级的、简单的形式向高级的、复杂的形式转变过程。
进化生物学进化生物学进化生物学是生物学的一个分支,它专门研究生物进化的规律和机制。
生物进化是指生物种类和个体在长时间内发生的遗传变化。
进化生物学探究了生物进化的各种问题,例如进化原因、进化过程、进化结果和进化意义等方面。
1. 进化的原因生物的进化是在遗传学基础上发生的。
随着时间的推移,在遗传材料中出现了新的突变,从而使得生物在形态、生理和行为等方面发生了变化,这就是进化的原因之一。
此外,环境因素也是影响生物进化的重要原因。
当生物生活在不同的环境中时,它们的生存和繁殖能力会发生变化。
这种环境因素导致了不同种群之间的生存和繁殖优劣差异,从而促进了种类分化和生物进化。
2. 进化的过程进化的过程可以分为自然选择、遗传漂变和基因流等过程。
自然选择是指种群中个体之间的竞争,以及个体与环境之间的适应性。
在这个过程中,只有适应环境的个体才能够生存下来,繁殖后代,而不适应环境的个体则会被淘汰。
遗传漂变是指突然变化引起的一种遗传现象,通常发生在小的种群中,这种随机遗传的变化可能会导致物种的遗传多样性减少。
基因流是指由于个体之间的交配而导致种群中基因的流动。
当不同种群之间的繁殖机会增加时,它们的基因之间也会发生混合。
3. 进化的结果进化的结果是生物种类和个体的遗传变化。
由于进化过程中个体和群体之间的遗传变异,物种之间的差异也随之增多。
这些差异可能来自亲缘关系,或是因为物种所居住的环境不同造成的适应性。
随着时间的推移,这些遗传差异会积累起来,产生一系列独特的亚种和物种。
昆虫、鸟类和哺乳动物等生物,通过进化形成了大量的不同种类,这是进化的结果之一。
4. 进化的意义进化的意义是为了生物体对环境变化的适应性。
随着环境的变化,生物体也要发生相应的变化。
生物的进化提供了一种适应性机制,让生物能够在新的环境条件下生存和繁殖。
此外,进化也体现了生物界的多样性,对生态系统的平衡与稳定性具有重要意义。
在进化中发现了很多生物的特有品种,如熊猫、袋鼠、企鹅等,这些物种丰富了生物多样性,展现了生命力和多样性。
生物学二级学科生物学是一门多学科的综合性学科,它是研究生命体的性质、结构及运动方式,以及它们之间的关系的学科。
随着生物学的进步,它被进一步细分成一系列二级学科。
在这些学科中,一些最为重要的包括:细胞生物学:也称为分子生物学,研究细胞的结构、功能及运动特性。
将植物、动物和微生物的细胞的组成和特性作为研究重点。
生物进化学:研究生物体如何随着时间的推移而变化的学科,这一领域的研究涉及到地质时期、遗传与环境因素等多个方面。
生理学:研究多种动植物组织中的生理过程及机制。
它包括研究膜片膜电位、代谢、调节机制等多方面内容。
生物化学:研究生物体中化学变化及反应的学科,主要包括研究核酸、蛋白质及碳水化合物的合成和分解过程,以及它们的结构和功能。
系统生物学:研究生物学的本质,它研究不同生物体如何适应不同环境以及它们之间的关系,通过研究它们的生物进化及全球生物多样性来解释一切。
生物信息学:也叫作统计生物学或数据生物学,它是一门利用统计分析和计算机模拟来研究生物学数据的学科,它研究来自不同组织和机体中的基因表达和健康指标等。
进化生物学:研究特定物种如何随着时间而发展,以及解释不同物种组成及其结构特征之间关系的学科。
昆虫学:研究各种昆虫的形态、结构、功能和繁殖方式,以及它们在不同的生态系统中的行为等的学科。
这些二级学科的研究帮助我们全面理解生物,以及生物学的特性。
它们涉及到许多其他跨学科的领域,包括数学、物理、化学、计算机科学等。
它们为人类提供了更完整的知识,有助于生物学的发展。
细胞生物学、生物化学、生物进化学等跨学科的研究是推进生物科学的引擎,它们极大地增加了我们对生物的了解,使我们能够更全面地理解复杂的生命过程。
细胞生物学研究了细胞的结构、功能以及运动,它揭示了细胞的发育、衰老和分化的机制,为理解疾病如何发生、发展和治疗奠定了基础。
生物化学研究了生物体中化学反应及过程,它发现了生物体内分子的结构和功能,提供了关于不同组织及机体应对环境变化的新方法。
填空题1、系统与进化生物学主要的研究内容:分类、系统发育重建、进化的过程和机制。
2、拉马克提出的法则除获得性状遗传外还有用进废退。
3、在生物学领域里再没有比进化的见解更为有意义的了。
4、达尔文进化论的主要思想包括:生物演变和共同起源,生物斗争和自然选择,适应是自然的产物。
从微观进化角度来看,无性繁殖的生物进化的单位是无性繁殖系,有性繁殖的生物进化的单位是种群。
5、拉马克是第一位阐明进化思想的生物学家.达尔文1859年发表了<<物种起源>>.6、按照拉马克的进化论,长颈鹿形成的原因是:环境改变→变异→遗传→进化7、基因突变学说和常见的地理隔绝导致迅速成种的现象成为间断平衡论的主要依据。
8、10、分类的过程:划分类群 (grouping): 选择、描述、测定性状;赋予等级 (ranking):性状变异不连续(间断)性;命名 (nomenclature):模式方法。
11、进化论对分类学的影响:出现共同祖先和群体概念。
共同祖先:物种(species)不是造物主创造的不变体(creations),而是在生命长期历史中进化来的,构成了一个不断变化着的连续统一体。
群体概念:物种并不是由模式(type),而是由可变(variable)的群体(居群)来体现。
12、变异是生物进化的基础,是进化的原材料。
13、性状变异可分为“可遗传变异”和“非遗传变异”两大类。
表现型变异来源于基因变异、环境变异和基因与环境互作导致的变异。
性状的遗传变异--环境饰变(表型可塑性) 表型可塑性包括发育可塑性和环境可塑性。
根据生物性状变异的特点,可分为:数量性状变异(连续性变异)和质量性状变异(非连续变异);根据变异发生的范围,又可分出居群内变异(个体变异)和居群间变异。
14、遗传变异的来源:染色体变异;基因重组(减分同源染色体联会);基因突变(复制错误、诱变);基因重复;插入或者缺失突变;基因水平转移;表观遗传变异。
染色体变异 1.染色体数目的变异(单倍体,多倍体,单体,二体,三体)2.染色体大小的变异()3.染色体结构的变异(缺失、重复、易位、倒位)15、遗传多样性的检测包括表达型标记(形态标记、细胞标记、生化标记);基因型标记(分子标记)。
16、群体是进化的基本单位,分类应建立在群体而非模式概念之上。
17、影响哈迪-温伯格平衡的因素:随机交配,遗传漂变,基因流,突变,选择。
18、自然选择和遗传漂变是导致群体进化的两个最重要的因素。
19、遗传漂变的主要表现形式:岛屿效应 (island effect);瓶颈效应 (bottlenect effect);奠基者效应(founder effect)。
20、自然选择的结果是生物对环境的适应性和形成新物种。
21、基因流的产生至少需要两个条件:1.存在至少一个以上的居群或亚居群。
2.不同的居群或亚居群间有基因交流的机会。
基因流对进化的影响:增加群体内遗传变化而减少分化;增加群体间相似性;导致居群间基因型频率出现哈迪温伯格平衡;是遗传变异的来源之一。
22、数量遗传学研究的基本方法:图位克隆,GWAS,候选基因。
23、24、名词解释1.生物进化:是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
生物在与其生存环境相互作用的过程中,其遗传系统随时间而发生一系列不可你的改变,并导致相应的表型改变,在大多数情况下,这种改变导致生物总体对生存环境的相对适应.2.进化生物学:研究生物进化过程和生物群落特征的综合学科.是进化论的研究,由推论走向验证,由定性走向定量,研究进化的原因,基质,速率,方向等.3.群体遗传平衡:在大的随机交配的群体当中,基因频率和基因型频率在没有迁移,突变,选择等因素的影响下世代相传不发生变化。
4.自然选择:指生物在演化过程中,更能适应环境而有利于生存和能留下更多后代的基因和个体的频率会增加,相反,则频率会减少。
(随机变异的非随机淘汰和保存)5.进化:进化指事物由低级的、简单的形式向高级的、复杂的形式转变过程。
6.广义进化是指事物的变化与发展。
涵盖了天体的消长,生物的进化,以及人类的出现和社会的发展。
7.分子系统树:通过比较现在同一同源分子在不同生物间的差异以及其他信息来推断生物大分子的进化史,以此建立的系统树,称为分子系统树.8.变异:由遗传差异或环境因素引起的细胞间、生物个体间或同种生物各居群间的任何不同。
9.表型可塑性(phenotypic plasticity):生物由于环境条件的改变在表型上作出相应变化(响应)的能力,是环境对基因型的一种修饰。
同一基因型在不同环境中产生不同的表现型。
10.居群内变异:在同种植物的互交居群中,个体的外形或特性常常显示出很大的相似性,这是由于它们享有共同的基因库,特别是当该居群处在稳定而又比较适宜的环境是更是如此。
即使是一个互交居群,由于基因的偶然变化或重新组合也可能导致产生一些异常个体,并在某种条件下使基因库中的基因频率发生改变,致使该居群表现出一定的居群内变异。
居群间变异:对任何一物种来说,即使两个居群在开始时有完全相同的基因库,它们也会由于在不同地区受到不同的选择压力不同而发生歧异,致使不同居群之间表现出差异。
从研究进化的角度看,区分居群内和居群间变异很必要,因为区分居群内和居群间变异往往是对不同选择过程作出的反应。
11.复制滑移:滑移出现在亲代分子复制过程中,在一个子代分子的新合成聚核苷酸中添加了一个重复单位。
12.基因水平转移(Horizontal gene transfer)是指在差异生物个体之间,或单个细胞内部细胞器之间所进行的遗传物质的交流。
差异生物个体可以是同种但含有不同的遗传信息的生物个体,也可以是远缘的,甚至没有亲缘关系的生物个体。
单个细胞内部细胞器主要指的是叶绿体、线粒体及细胞核。
水平基因转移是相对于垂直基因转移(亲代传递给子代)而提出的,它打破了亲缘关系的界限,使基因流动的可能变得更为复杂。
13.广义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。
一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性,即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。
14.孟德尔群体:群体内的个体享有共同的基因库,通过有性生殖传递基因,可用孟德尔定律进行分析的群体。
15.哈迪-温伯格平衡定律(Hardy-Weinberg Law):在一个没有突变、选择和迁移的遗传漂变的无限大的随机交配群体中,一对等位基因在常染色体上遗传时,无论群体起始基因频率如何,只要经过一代的随机交配,群体的基因型频率和基因频率即达到平衡状态。
16.华莱士线:华莱士线的东西两个地区自然条件几乎完全相同,却栖居着截然不同的两个动物群落。
每一座海岛都有自己独特的物种。
华莱士线西面,发现众多典型的亚洲动物,包括灵长类、食肉类(如老虎)等。
华莱士线东面,则分布着典型的澳洲动物,如有袋类。
17.搭车效应”(hitchhiking effect)在有利突变产生后被正选择固定的过程中,与之连锁的中性位点的变异也被固定。
“背景选择”指的是负选择在清除有害突变时,也会随之清除与其连锁的中性位点的变异。
“搭车效应”和“背景选择”两者作用的效果都是降低中性位点的变异程度。
18.基因流:在群体遗传学中,基因流动(Gene flow)是从一个种群到另一个种群的基因转移。
转移的过程可能会通过动物种群的迁徙或是植物花粉的随风飘散等过程完成。
19.物种即种(Species),不同专业的生物学家对物种的概念有不同的理解。
分类学是依据表型特征识别和区分生物的基本单位。
现代遗传学则把物种定义为:物种是一个具有共同基因库、与其他类群有生殖隔离的群体。
生态学家则认为,物种是生态系统中的功能单位,不同物种占有不同的生态位。
如果两个物种以相似的方式利用同一有限的资源和能源,它们必定会发生竞争和相互排斥,其中必定有一个获得相对的胜利;如果一个物种的种内发生变异,占据了多个生态位,那么从生态学的角度看,就意味着新种的生成。
陈世骧认为:种是由种群所组成的生殖单元,在自然界占有一定的生境,在系谱上代表一定的分支。
这个定义包括种的四个标准:种群组成、生殖隔离、生境地位和系谱分支,是一个广泛接受的较为完善的定义。
对物种问题争论的焦点归纳起来主要有两点:一是把种定义为形态结构相似的个体群,把物种分为形态学种和分类学种;二是强调种间生殖隔离的机制。
目前,有20多种物种概念,其中,有4 种物种概念的应用最为广泛,即生物学物种概念、进化物种概念、基于形态分类的物种概念和系统发育物种概念。
生物学物种概念,自然界中能够成功交配并繁殖后代的个体所组成的种群,它们与其它种群之间有生殖隔离。
(在生物学物种概念下,物种之间的广泛杂交是被禁止的;因而该物种概念难以解释研究种间渐渗杂交以及杂交物种的起源)进化物种概念,将物种定义为进化谱系,同一进化谱系的个体有着共同的进化历程,即遗传漂变、迁移和选择影响着同一进化谱系中的所有个体,而不同进化谱系之间有着不同生态位和进化历史。
在进化物种概念下,杂交是被允许的,只要种间杂交不会将不同的进化谱系合并。
通过同倍体杂交或者异源多倍化而产生的杂交物种也是与亲本种不同的进化谱系。
所以,只要亲本种保持完整,杂交物种形成不会与进化物种概念产生矛盾。
基于形态分类的物种概念,形态相似并且具有特异的表观特征的个体所组成的种群。
该物种概念被植物分类学家广泛使用。
但不同的分类学家可能会使用不同的分类标准以及强调不同的特,因而可能对个体表观特征差异不一致的物种的界定存在争议。
种间表观特征差异的不一致可能源于祖先多态性的不完全谱系筛选,可能是由于种间的杂交等。
在基于形态分类的物种概念下,种间杂交与杂交物种形成是被允许的。
以前的研究中,呈现中间表型或者种间过渡形态的种群往往被认为是由于不同物种杂交产生的,这些种群可能以杂交带或杂交群形式存在,也可能会进化成为新的杂交物种。
系统发育物种概念,物种被定义为能够使用特征状态(诊断识别的种群(有性)或者谱系(无性的)的最小集合体。
但是,使用这个概念是具有挑战性的,因为同一个种群内的多态性可能会使得部分个体被诊断为一个独立的物种,比如依据花的不同颜色。
另外,杂交带或者杂交群以及杂交物种可能与不同亲本种有多个共享特征,却难以将其放置到系统发育树上的合适位置。
20.中性突变:不影响蛋白质功能的突变,也即既无利也无害的突变,如同工突变和同义突变。
21.单系类群(monophyletic group):来自一个最近共同祖先的所有后裔类群及其演化分支体系。
并系类群(paraphyletic group):来自一个最近共同祖先的部分后裔类群及其演化分支体系。
多系类群(polyphyletic group):最近共同祖先不同的各个后裔类群所构成的一个类群。