第一章生物多样性及其测定课件.ppt
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- 第一章 生物多样性 及其 测定 课件
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1、第一章第一章 生物多样性生物多样性及其测定及其测定.第一节第一节 物种多样性及其测定物种多样性及其测定一、一、物种物种多样性概念多样性概念(一)物种的概念(一)物种的概念 物种:基本特征相似并能在彼此间相互交配产生可育后物种:基本特征相似并能在彼此间相互交配产生可育后代的个体群。代的个体群。形态学物种形态学物种 生物学物种生物学物种 进化物种进化物种 物种是进化过程中的一个动态实体。物种是进化过程中的一个动态实体。.(二)物种多样性概念(二)物种多样性概念 生物多样性在物种水平上的表现形式。生物多样性在物种水平上的表现形式。地球上所有生地球上所有生物物种及其各种关系变化的总和。物物种及其各种关
2、系变化的总和。区域物种多样性:指特定地理范围内的物种及其多样性区域物种多样性:指特定地理范围内的物种及其多样性;群落物种多样性:指特定群落或生态系统单元内的物种及群落物种多样性:指特定群落或生态系统单元内的物种及其多样性其多样性;进化物种多样性,指某个特定进化阶段或进化支系中的物进化物种多样性,指某个特定进化阶段或进化支系中的物种及其多样性种及其多样性。.(三)(三)物种多样性的衡量指标物种多样性的衡量指标 物种丰富度物种丰富度 物种均匀度物种均匀度 特有物种的比重特有物种的比重 分类多样性分类多样性 系统发生多样性系统发生多样性.二二、物种多样性的表达、物种多样性的表达 地球上的物种数量地球
3、上的物种数量 物种的分布与格局物种的分布与格局:时间格局、空间格局:时间格局、空间格局 物种分布地区差异物种分布地区差异 从地区来看,热带和亚热带国家生物多样性较高;从地区来看,热带和亚热带国家生物多样性较高;从生物群落来看,热带雨林是公认物种最多的地方从生物群落来看,热带雨林是公认物种最多的地方;从特有物种分布的情况来看,特有物种越多,物种丰富从特有物种分布的情况来看,特有物种越多,物种丰富度越高度越高。(生物多样性热点地区)。(生物多样性热点地区).三、物种多样性的测定三、物种多样性的测定n 直接测定:物种丰富度调查(物种编目);物种多度调直接测定:物种丰富度调查(物种编目);物种多度调查
4、(主要物种(类群)的个体数量);调查特有种数量查(主要物种(类群)的个体数量);调查特有种数量n 间接测定:间接测定:多样性指数多样性指数:用于测定单一地区或生物群落的物种丰富度;:用于测定单一地区或生物群落的物种丰富度;多样性指数多样性指数:用于测定不同地区或生物群落物种多样性沿着环境梯用于测定不同地区或生物群落物种多样性沿着环境梯度而出现的变化;度而出现的变化;多样性指数多样性指数:用于度量整体大区域的多样性,亦称地理尺度物种多用于度量整体大区域的多样性,亦称地理尺度物种多样性。样性。n 化石测定:化石测定:缺失法、标记重捕法缺失法、标记重捕法 .第二节第二节 遗传多样性及其测定遗传多样性
5、及其测定一一 遗传多样性含义遗传多样性含义(一)遗传多样性概念(一)遗传多样性概念 遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不遗传多样性主要是指种内不同群体之间或同一群体内不同个体遗传变异的总和。同个体遗传变异的总和。(广义)蕴藏在地球上植物、动物和微生物个体基因中(广义)蕴藏在地球上植物、动物和微生物个体基因中的遗传信息的总和。的遗传信息的总和。.芒果的部分品种.几个遗传学概念几个遗传学概念 种群种群是指一群可以相互交配且可产生后代的个体是指一群可以相互交配且可产生后代的个体群,某个种则包括一至多个分离的种群。群,某个种则包括一至多个分离的种群。基因基因系染色体系染色体DNA和细胞质和
6、细胞质RNA中含有的遗传单中含有的遗传单位。其中以染色体位。其中以染色体DNA中含有的基因最为重要。中含有的基因最为重要。基因在染色体上的位置称为基因在染色体上的位置称为座位座位。每个基因都有。每个基因都有自己特定的座位,凡是在同源染色体上占据相同自己特定的座位,凡是在同源染色体上占据相同座位的基因均称为座位的基因均称为等位基因等位基因。.在二倍体的细胞或个体内有两个同源染色体在二倍体的细胞或个体内有两个同源染色体,每一个座位每一个座位上即有两个等位基因,如果这两个等位基因是相同的上即有两个等位基因,如果这两个等位基因是相同的,那那么就这个基因座位来讲,这种细胞或个体称为么就这个基因座位来讲,
7、这种细胞或个体称为纯合体纯合体;如果这两个等位基因是不同的,则称为如果这两个等位基因是不同的,则称为杂合体杂合体;在杂合;在杂合体中,两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状,体中,两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状,这个基因称为这个基因称为显性基因显性基因;另一不表现性状的基因则称为;另一不表现性状的基因则称为隐性基因隐性基因。在二倍体的生物群体中等位基因若有两个以。在二倍体的生物群体中等位基因若有两个以上的状态存在,则此等位基因称为上的状态存在,则此等位基因称为复等位基因复等位基因。.某一种群基因和等位基因的总组合构成种群某一种群基因和等位基因的总组合构成种群基因基因库库。而任何
8、个体拥有的特定等位基因组合称之为。而任何个体拥有的特定等位基因组合称之为基因型基因型。某个体的。某个体的表现型表现型则是个体基因型在某特则是个体基因型在某特定环境下形态上、生理上、解剖上和生化上特征定环境下形态上、生理上、解剖上和生化上特征的表现。的表现。(等位)基因频率(等位)基因频率是一个群体中某一特殊型的等是一个群体中某一特殊型的等位基因在所有等位基因总数中所占的比率。位基因在所有等位基因总数中所占的比率。基因型频率基因型频率是一个种群中某种基因型所占的百分是一个种群中某种基因型所占的百分比。比。.由于只有少数亲代等位基因可以传入下一代(取样效由于只有少数亲代等位基因可以传入下一代(取样
9、效应),而使等位基因频率产生随机变化,称为应),而使等位基因频率产生随机变化,称为遗传漂变遗传漂变,又称又称随机遗传漂变随机遗传漂变。某个体从一个种群转移到另一个种群,从而促使新的等某个体从一个种群转移到另一个种群,从而促使新的等位基因交流,并产生种群间基因的结合,这种基因转移位基因交流,并产生种群间基因的结合,这种基因转移称之为称之为基因流基因流。.(二)遗传多样性的时空结构(二)遗传多样性的时空结构1、自然种群遗传多样性的空间结构、自然种群遗传多样性的空间结构 自然种群的遗传结构主要受遗传漂变、基因流限制自然种群的遗传结构主要受遗传漂变、基因流限制和分化选择压力等综合因素的影响。这些作用导
10、致和分化选择压力等综合因素的影响。这些作用导致小种群和隔离种群的种群内遗传变异降低,种群间小种群和隔离种群的种群内遗传变异降低,种群间遗传变异升高。遗传变异升高。对许多物种来说,在地理分布区边缘的种群比处于对许多物种来说,在地理分布区边缘的种群比处于分布中心的种群的多样性低,边缘种群更倾向于灭分布中心的种群的多样性低,边缘种群更倾向于灭绝。绝。.2、遗传多样性的时间结构、遗传多样性的时间结构 种群结构的季节变异,导致种群遗传组成的变化。种群结构的季节变异,导致种群遗传组成的变化。选择压力的季节变异,导致种群遗传组成的变化。选择压力的季节变异,导致种群遗传组成的变化。例:例:许多多年生草本植物,
11、以及一年生草本植物和许多多年生草本植物,以及一年生草本植物和木本植物,可能在初期的种子种群中具有很高的遗传变木本植物,可能在初期的种子种群中具有很高的遗传变异,但随着稀疏过程这种变异会不断减少。异,但随着稀疏过程这种变异会不断减少。.(二)遗传多样性的表达(二)遗传多样性的表达1、遗传多样性在组织水平上的表达、遗传多样性在组织水平上的表达 分子水平上的表达:分子水平上的表达:DNA多态、等位基因多态、多态、等位基因多态、基因数量等。基因数量等。个体水平上的表达:生物遗传的多态现象,如:指个体水平上的表达:生物遗传的多态现象,如:指纹、掌纹、五官、肤色、血型等。纹、掌纹、五官、肤色、血型等。群体
12、水平上的表达:不同亚种之间、品种之间、种群体水平上的表达:不同亚种之间、品种之间、种群之间存在明显的遗传差异。群之间存在明显的遗传差异。.局域种群局域种群:通常是指包含相互之间很可能混合或重:通常是指包含相互之间很可能混合或重组的一群个体,并具有接近于组的一群个体,并具有接近于Hardy-Weinberg 平衡的基因型。平衡的基因型。Hardy-Weinberg定律定律:在随机交配的大群体中,:在随机交配的大群体中,若没有选择、突变、和迁移(基因流)等因素存若没有选择、突变、和迁移(基因流)等因素存在,对于特定的等位基因的基因频率和基因型频在,对于特定的等位基因的基因频率和基因型频率在世代间保
13、持不变。而且基因频率与基因型频率在世代间保持不变。而且基因频率与基因型频率存在简单的关系。而符合上述条件的种群称之率存在简单的关系。而符合上述条件的种群称之为平衡种群。为平衡种群。.集合种群(混合种群)集合种群(混合种群):由一群偶然基因流松散:由一群偶然基因流松散联系的局域种群所组成。联系的局域种群所组成。地理小种地理小种:包括遗传上相似的地理种群或基因型:包括遗传上相似的地理种群或基因型的集合所组成,这些集合在一个或多个遗传元素的集合所组成,这些集合在一个或多个遗传元素上相互具有明显的区别。常被称之为亚种上相互具有明显的区别。常被称之为亚种(Subspecies)。)。物种物种:互相交配的
14、自然群体,该群体与其他群体:互相交配的自然群体,该群体与其他群体在生殖上是隔离的。在生殖上是隔离的。.分类等级之间的关系分类等级之间的关系.遗传多样性的组织水平遗传多样性的组织水平有机体的结构水平有机体的结构水平结构数量结构数量(通常范围)(通常范围)基因之间的分化基因之间的分化亚种亚种每个物种:每个物种:1 1102大,地理的大,地理的变种、小种、变形变种、小种、变形每个亚种:每个亚种:1 1102大,生态的大,生态的种群种群每个变种:每个变种:1 1106大,时空的大,时空的亚种群亚种群每个种群:每个种群:1 1106大,时空的大,时空的家系家系每亚种群:每亚种群:1 1106大,血缘的大
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