《物种与物种的形成》PPT课件
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物种形成与物种演化的过程
物种的形成与演化是生物进化的重要方面,是生物多样性的基础。通过演化过程,物种在适应环境的同时逐渐发生改变,产生出新的物种,进一步丰富了生物界。
1. 物种形成
物种形成是指一个或多个亲本物种通过遗传变异、隔离和自然选择等因素逐渐形成新的物种。这一过程常常伴随着地理隔离、生态隔离、行为隔离等因素的作用。
1.1 遗传变异
遗传变异是物种形成的基础,它是由于基因的突变、基因重组和基因流失等造成的。遗传变异导致了个体之间的差异,这些差异可能会在繁殖过程中被遗传给下一代,并逐渐积累。
1.2 地理隔离
地理隔离是物种形成中常见的因素之一。当物种的种群被地理环境的障碍如山脉、水域等分割开来时,种群之间的基因流动受到限制,进化过程将独立进行。随着时间的推移,地理隔离的种群可能会逐渐发生形态、生理和行为上的差异,最终产生出新的物种。
1.3 生态隔离
生态隔离是由于不同种群占据不同的生境或利用资源的方式而导致的物种形成。当生境中存在不同的生态位时,不同种群将选择适应自己的生态位,以避免与其他种群竞争或产生杂交。随着时间的推移,这些种群的差异将逐渐加深,最终导致物种的分化。
1.4 行为隔离
行为隔离是由于物种之间的繁殖行为差异而导致的物种形成。每个物种都有一套独特的繁殖行为模式,包括求偶、交配行为、求偶信号等。当物种的繁殖行为差异达到一定程度时,不同种群之间的繁殖隔离将变得明显,从而推动物种形成。
2. 物种演化
物种演化是物种在时间尺度上的进化过程,它涉及到物种在遗传、形态、生理和行为等方面的变化。
2.1 适应与自然选择
适应是物种在特定环境中通过基因变异、基因流动和基因重组等途径提高自己生存和繁殖成功率的过程。在自然选择的作用下,适应性更强的个体更容易存活下来并将自己的优势基因传递给下一代。随着时间的推移,这些有利于生存的基因将在种群中逐渐累积,导致物种的适应性增强。
2.2 变异与选择
重点知识:
(一)种群是生物进化的基本单位
1.种群:生活在同一区域的同种生物的全部个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。因此,种群也是生物繁殖的基本单位。
2.种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因。不同种群基因库不同,种群中的个体一代代死亡,但基因库却代代相传,并在传递中得到保持和发展。
3.基因频率:某种基因占全部等位基因的比率,叫做基因频率。
(1)通过基因型个体数量计算基因频率:从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10,A基因频率=(2×30+60)÷(2×100)=60%,a基因频率=1-60%=40%
(2)通过基因型频率计算基因频率:一对等位基因的频率之和等于1;一个基因的频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。
(3)X染色体上的基因频率:(女性纯合子的数目×2+女性携带者的数目+有该基因
的男性个体数)/(女性被调查数×2+男性被调查数)
4.遗传平衡:若某种群非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代,没有迁入和迁出,自然选择对该相对性状没有作用,该基因不产生突变,则这一种群繁殖若干代后基因频率____(会、不会)变化。
亲代基因型的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比率 A( ) a( )
子一代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子一代基因频率 A( ) a( )
子二代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子二代基因频率 A( ) a( )
5.哈迪-温伯格定律:在一个有性生殖的自然种群中,处于遗传平衡时则:AA=p2 、aa=q2 、Aa=2pq,群体(人群、种群、随机交配、自由交配)中只要知道aa的基因型频率其他数值都可以通过该棋盘得出!
A=p a=q
A=p AA=p2 a=q Aa=2pq aa=q2
第六章物种及物种形成
第六章物种及物种形成
第一节种下分类阶元
第二节物种及其形成方式
第三节高级分类阶元
第一节种下分类阶元
●一般认为物种是生物分类的基本单位。
●种以下的阶元称为种下阶元
种以上的阶元称为种上阶元或高级阶元
一、亚种
●1、基本概念
●为分类学术语,国际动物学命名法规中唯一要求命名的种下阶元。
●指种内的亚群,各占据不同的分布区,互不重叠,为异域分布。
●具有较明显的地理含义,常称为地理亚种。
2、亚种的特点
●亚种间不存在生殖隔离或生殖隔离不完善。
●具有可以分辨的形态等方面的区别,在分布区交界处存在中间过度类型。
●在分类实践中,亚种形态分化的标准以75%的个体呈现不同为界限。
二、其它种下分类单元
●生态型包括2种不同情况:
●生态表型:同一或类似的基因型在不同条件下产生的不同表型。
●生态亚种(:长期生活在不同环境中的种下不同亚群,具有相应的形态差异,同时
具有遗传型上的变化。
●型:指外形、颜色、花斑等方面差别显著的种内不同表型,如异色瓢虫的各种色斑型。
●变种或变型多用于栽培植物和家养动物方面,指人工栽培或饲育下产生的种内的某些类
型。
●宗或品种不同领域含义不同:
●-生态宗:生态学指不同环境中分化成的种内不同表型。
●-地理宗:因地理因素为主要因子引起的不同生态类型。
●-Race, morphs, types,strain,forms:遗传学指种下遗传结构不同的亚群。
●-Race:人类学中指人种。
一个物种:如无亚种的划分称为单型种
如可划分为一些亚种称为多型种
第二节物种及其形成方式
一般认为物种是生物分类的基本单位。
一、物种定义和性质
不同学科识别和区分物种的依据不同,就有不同的物种标准:
●形态学标准:表型特征
●遗传学标准:生殖隔离
●生态学标准:生态位
●生物地理学标准:地理分布
1、物种的定义
●1983年May提出:
●物种是由种群组成的生殖单元,在自
物种问题与物种保护
物种的形成一直都是一个长期争论的理论问题。物种是生物进化的产物,在进化过程中,由于适应和自然选择的结果,导致了物种的形成和灭绝,我们主要关心的是由于人类活动所造成的灭绝。在了解物种灭绝之前,我们先来看物种的形成问题。
检验物种形成的标准是生殖隔离,它按隔离机制产生的时间可分为合子前隔离和合子后隔离,合子前隔离有1)季节隔离与生境隔离2)行为隔离3)机械隔离4)配子不亲和
合子后隔离机制包括:合子不能发育、杂种个体生活力低、可育性低、繁殖力低,或者由于杂交重组打乱相互适应的基因复合体而产生适应性很差的个体等。
物种形成理论包括:渐变与突变、地理成种与非地理成种、遗传物质与表型特征。
物种的适应与进化 适应是生物在生存斗争中适合环境条件而形成一定性状的现象 适应有普遍性和相对性的特征 适应是一种净化现象,也是一种生态现象,更是生物多样性的重要来源,与自然悬着有着特殊的关系。由于自然选择的作用,生物不断地适应自然,也在不断地进化,然后形成新的物种。
有了新物种的形成,在生物界优胜劣汰的竞争机制下,自然就会有五中的灭绝。所谓灭绝就是一个物种或一个种群不能够通过繁殖自我维持,发生灭绝的条件有:一是最后一个个死亡;二是当剩下的个体不能够产生有生命或有繁殖能力的后代。物种灭绝受其内在机制和外部生存环境的影响,外部环境因素又可分为物理学机制、生物学机制和人为活动的影响。
物种濒危等级
Mace-Lande物种濒危等级标准使用等级如下:
灭绝
野生灭绝
极危
濒危
易危
低危
数据不足
未评估
在了解了基础知识以后,我们疑梵净山自然保护区为例,分析物种灭绝及保护问题。
梵净山植物类型多样, 森林是梵净山区生态系统的主体,森林资源是其生物资源的核心。它既是生态系统的第一性生产者,又是能量流动与物质循环的枢纽;同时因其特殊的层次结构,形成了动物、微生物赖以生存的栖息环境地。森林类型划分 原生性的栲树林、青冈栎林、珙桐林、黄杨林、高山柏林等以及次生性的响叶杨木、桦木林、枫香林、枫杨林、马尾松林、毛竹林等44个森林类型。在梵净山自然保护区内森林覆盖率在80%