《种群生态学》PPT课件.ppt

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1、第二章种群生态学第一节种群特征第二节种群动态第三节种群的遗传进化与生存对策第四节种内关系第五节种间关系第三节种群的遗传进化与生存对策种群数量动态是对种群内个体数量的定量研究（描述），对种群质量方面的研究是本节要介绍的。种群内个体质的特征有表现型和基因型两类。高品质的种群竞争力强，种群数量易增长，分布区易扩大。所以，种群动态不仅包括数量变化，也包括质量的变化。种群是分布在特定区域、由彼此能交配产生的有生育能力后代的个体组成的。种群是一个遗传单位，种群中所有个体的基因组合构成了种群的基因库，迁入和迁出可以引起基因库的变化。变

2、异（遗传漂变）和自然选择是种群进化（基因库变化）的两个动力。新物种的形成是种群进化的质的飞跃。基因库（genepool）是指种群中全部个体的所有基因的总和。由于存在基因突变，种群基因库的组成是不断变化的。种群中个体的特性就是表现型，它是由基因型的特性和环境影响共同决定的，所以种群的特性可以用表现型和基因型的频率加以描述。决定种群质的遗传特性，经过数量化以后，其动态就比较容易研究。一、基因库和哈温定律哈温定律基因频率是指某一基因在种群中出现的频率。基因型频率是指在一个种群中每个基因型所占的比例。在一个巨大的、随机交配、对基

3、因平衡没有干扰因素的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变。我们称其为哈-温定律（Hardy-Weinberglaw）。实例如在染色体相同位置上有两对等位基因A1和A2，基因频率各为50%，如果基因平衡不受干扰，种群的基因型频率将稳定为：25%A1A1，50%A1A2，25%A2A2变异是自然选择的基础。种群中的个体在存活能力、生育能力、基因型方面存在不同（形态、生理、行为、生态方面存在差异）时，也就是在种群存在变异时，自然选择才会对种群起作用。在大种群中，遗传结构相对稳定。在小种群中，遗传结构更容易发生偶然的变化，基因频

4、率会出现随机增减的现象，我们称其为遗传漂变（geneticdrift）。二、变异和遗传漂变三、适合度⑴定义：综合了物种某一基因型个体的存活能力和生殖能力，某一基因型个体的适合度实际上就是下一代的平均个体数。它是表示在进化过程中，某一基因型个体后代衍续能力的常用指标。⑵公式表示：W=lml表示存活率，m表示生殖力，W表示适合度。⑶生物学意义：适合度越高，说明有机体对环境的适应能力越强。在进化过程中，适合度高的个体，在基因库中的基因频率将随世代增加而增大，反之，适合度低的，将随世代增加而减少。注意：适合度包括存活能力和生殖能

5、力两个方面，在生物的自然选择中，二者具有同样的重要性自然选择和遗传漂变是种群进化的两种动力。自然选择强度的指标是选择系数（s），决定于种群适合度的差异程度（相对适合度，w）。s=wmax-wmin。相对适合度是个体适合度与最高适合度的比值。w11=W11/Wmax;w12=W12/Wmax;w22=W22/Wmax遗传漂变的强度决定于种群大小，种群越小，遗传漂变越强。用种群大小的倒数（1/N）作为遗传漂变强度的指标。四、两种进化动力的比较自然选择和遗传漂变强度在种群进化中哪一个作用更强，是近代种群生态学和种群遗传学交叉学

6、科的重要内容。二者的粗放比较方法是：如果选择强度（s）大于遗传漂变强度（d=1/N）10倍以上，则遗传漂变的作用可以忽略不计，反之亦然。按其对种群表现型的选择结果，可以将自然选择分为三类：1.稳定选择：环境条件对靠近种群数量特征分布中间的个体有利，“淘汰”两侧的极端个体，选择属于稳定型的。如出生体重。2.定向选择：当选择对一侧的“极端”个体有利时，种群的平均值向这一侧移动。这可能是基因型变化最快的一类。大部分人工选择。3.分裂选择：当选择对两侧的“极端”个体有利时，“中间”个体被淘汰，使种群分成两部分。五、自然选择的类型

7、1.配子选择：自然选择作用于配子，从而影响基因频率。2.亲属选择：个体行为有利于提高其亲属的适合度，亲属个体具有某些相同的基因，自然选择表现为亲属选择。（多与利他行为有关）3.群体选择：同种的种群表现为不连续的小群，自然选择可以在小群间发生。4.性选择：在个体间竞争配偶中，由于优势雄性能获得交配机会，从而使这些特征在后代中不断强化发展。上述三种选择是个体选择，可能还有四个生物学单位的选择：选择压力在地理空间上的连续变化（如温度、海拔、湿度、光照、污染程度等），导致基因频率或表现型的渐变，形成一变异梯度，称为渐变群。六、渐

8、变群物种形成（形成新物种）是选择进化的关键。关于物种形成的过程多数学者接受“地理物种形成说”。形成过程如下：1.地理隔离：地理屏障将两个种群隔开，种群间个体和基因交流受阻。2.独立进化：地理隔离的种群各自独立地进化，适应各自的特殊环境。3.生殖隔离机制的建立：由于长期的地理隔离和种群的变异，假如地理隔离屏障消失，两个