种群的遗传和进化

第 一 节 ： 种 群 的 遗 传 与 进 化 关 系第 二 节 ： 影 响 自 然 选 择 的 生 态 因 素第 三 节 ： 种 群 的 生 态 适 应 与 生 态 对 策第 四 节 ： 性 生 态 学 基 因 库 和 基 因 频 率变 异 、 遗 传 漂 变 与 种 群 进 化自 然 选 择 与 种 群 进 化 基 因 库 和 基 因 频 率 2变 异 、 遗 传 漂 变 与 种 群 进 化 表 现 型 变 异 （ 不 遗 传 ）变 异 组 合 变 异 （ 基 因 的 重 组 ） 结 构 的 变 异 ： 缺 失 、 到 位 、 重 复 、 易 位 基 因 型 变 异 （ 遗 传 ） 染 色 体 畸 变 非 整 倍 性 变 异 ： 单 体 、 多 体 、 缺 体 数 目 的 变 异 单 倍 体 整 倍 体 变 异 基 因 突 变 多 倍 体 自 发 突 变 诱 发 突 变 表 4-1 Aa Aa子 代 的 基 因 型 及 其 频 率 雌性配子及其频率 雄性配子及其频率A(p) a（q）A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2) 雌性配子及其频率雄性配子及其频率AA P Aa H aa QAA P P 2 PH PQAa H PH H 2 H QAa Q PQ H Q Q2表 4-2 随 机 交 配 亲 本 的 基 因 型 及 各 种 组 合 出 现 的 频 率子 代A：p2+(2pq)=p2+pq=pa: q2+(2pq)=q2+pq=q 作 用 于 表 现型 特 征 的 自然 选 择 ， 按其 选 择 结 果可 分 为 三 类 ： 稳 定 选 择 定 向 选 择 分 异 选 择 推 动自 然 选 择 发 生 条 件 ：1种 群 内 存 在 突 变 和 不 同 基 因 型 的 个 体2突 变 影 响 表 型 ， 影 响 个 体 的 适 合 度3不 同 基 因 型 个 体 之 间 适 合 度 有 差 异 蛾 的 工 业 黑 化 地 雀 喙 形 的 变 化 地 理 位 置 不 同 日关照射的强度辐射量的多少大气湿度温度 选 择 压 力 空 间 变 化北极狐 赤狐 大耳狐 种 内 斗 争 与 种 群 密 度种 群 密 度 增 加 引 起 的 不 利 影 响 种 内 竞争 或 斗 争 第 三 节 种 群 的 生 态 适 应 与 生 态 对 策 种 群 的 生 态 对 策 生 态 对 策 (bionomic strategy)（ 生 活 史 对 策 life history strategy ） ： 生 物 在 进 化 过 程 中 ， 对 某 一些 特 定 的 生 态 压 力 所 采 取 的 生 活 史 或 行 为 模 式 ， 称 生态 对 策 。繁 殖 对 策取 食 对 策避 敌 对 策扩 散 对 策r对 策 和 K对 策 r-对 策 和 K-对 策 r-对 策 (r-strategy)： 生 活 在 条 件 严 酷 和 不 可 预 测 环 境 中 ，种 群 死 亡 率 通 常 与 密 度 无 关 ， 种 群 内 的 个 体 常 把 较 多 的 能量 用 于 生 殖 ， 而 把 较 少 的 能 量 用 于 生 长 、 代 谢 和 增 强 自 身的 竞 争 能 力 。 K-对 策 (K-strategy)： 生 活 在 条 件 优 越 和 可 预 测 环 境 中 ，其 死 亡 率 大 都 取 决 于 密 度 相 关 的 因 素 ， 生 物 之 间 存 在 着 激烈 的 竞 争 ， 因 此 种 群 内 的 个 体 常 把 更 多 的 能 量 用 于 除 生 殖以 外 的 其 他 各 种 活 动 。 r-K连 续 体 （ r-K continuum） :r-选 择 和 K-选 择 是 两 个 进 化方 向 的 不 同 类 型 ， 从 极 端 的 r-选 择 到 极 端 的 K-选 择 之 间 有许 多 过 渡 类 型 ， 有 的 更 接 近 于 r-选 择 ， 有 的 更 接 近 于 K-选择 ， 两 者 间 有 一 个 连 续 的 谱 系 ， 称 r-K连 续 体 。 r对 策 、 K对 策 种 群 特 征 r对 策 种 群 K-对 策 种 群气 候 多 变 、 不 确 定 、 难 预 测 稳 定 、 较 稳 定 、 可 预 测死 亡 率 常 是 灾 难 性 的 、 无 一 定 规 律 ， 非 密 度 制 约 的 比 较 有 规 律 、 密 度 制 约 的存 活 曲线 属 Deevey划 分 型 属 、 型种 群 密度 多 变 的 、 不 稳 定 的 ， 通 常 低 于 环 境 容 纳 量 K值 ， 群 落 中 不饱 和 部 分 是 生 态 真 空 的 ， 每 年 重 新 移 植 稳 定 的 ， 种 群 平 衡 ， 密 度 通 常 在 K值 临近 ， 在 群 落 中 常 处 于 饱 和 状 态种 内 、种 间 竞 争 变 动 性 大 ， 通 常 不 紧 张 经 常 保 持 紧 张选 择 倾向 1.发 育 迅 速2.高 增 长 力3.提 早 生 育4.体 型 小5.单 体 繁 殖 1.发 育 缓 慢2.高 竞 争 力3.延 迟 生 育4.体 型 大5.多 次 生 育寿 命 短 ， 通 常 少 于 一 年 长 ， 通 常 大 于 一 年最 终 结果 高 生 育 力 高 存 活 率 S是 稳 定 平 衡 点 X是 绝 灭 点 r、 K对 策 的 正 反 馈 强 化 第 四 节 性 生 态 学 1 性 现 象 以 及 性 的 起 源性 ： 生 物 的 最 基 本 特 征 之 一 ,除 了 一 些 低 等 生 物 外 ， 几 乎 所 有 的 生 物 都 有 性 的 分 化 （ 雄 性 和 雌 性 之 分 ） 并 且 具 有 有 性 生 殖 的 方 式 。 性 主 要 功 能 是 生 殖 。有 性 生 殖 普 遍 存 在 于 真 核 生 物 的 主 要 原 因 是 有 性 生 殖所 有 的 优 越 性 能 补 偿 有 性 生 殖 的 代 价 ， 因 此 才 能 通 过 自然 选 择 而 在 大 多 数 生 物 种 群 中 得 以 保 持 。 1.能 导 致 种 群 内 遗 传 变 异 的 增 大优 越 性 2.有 利 于 提 高 种 群 的 进 化 速 率 3.是 修 复 有 害 基 因 的 一 种 方 式 2 性 分 化 及 其 进 化 性 染 色 体 ： 与 性 别 性 状 联 系 起 来 的 染 色 体 性 染 色 体 的 核 心 ： 性 染 色 体 上 除 了 存 在 一 些 与 性 别 决 定 无 关 的 基 因 之 外 ， 还 存 在 性 别 决 定 基 因 ， 这 些 基 因 控制 决 定 胚 胎 早 起 原 始 生 殖 细 胞 组 成 性 原 基 的 分 化 发 育 。 性 器 构 成 说 ： 在 胚 胎 发 育 早 期 ， 主 要 由 性 腺 在 体 内 所 产生 的 激 素 反 复 循 环 地 影 响 着 雌 、 雄 胚 胎 的 体 特 征 。 不 具 有 广 泛 的 代 表 性 性 器 构 成 说 缺 陷 在 不 同 动 物 中 大 不 相 同 3 性 分 配 与 性 比 率性 分 配 主 要 是 研 究 资 源 在 雌 、 雄 两 性 之 间 的 最 适分 配 问 题 ， 包 括 性 比 ， 雌 、 雄 同 体 动 物 内 资 源 在 卵 子和 精 子 之 间 的 分 配 ， 雌 、 雄 同 体 动 物 内 性 别 转 变 的 时机 等 。 1.取 决 于 局 部 竞 争 的 激 烈 程 度 2.物 种 生 活 史 的 影 响 3.亲 代 状 况 的 影 响 4.种 群 整 体 的 性 比 率 4 性 选 择 5 动 物 的 婚 配 与 亲 代 抚 育 行 为多 配 偶 制单 配 偶 制