09第九章 群体遗传与进化.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ⑴．DNA量的变化： 　　一般生物由简单到复杂 ? DNA含量由少到多。 　　分子遗传学表明： 　　复杂生物种类要求更多的基因来传递和表达较为复杂的遗传信息。 　　例如λ噬菌体有9个基因、SV40病毒有6~10个基因，而“人类基因组计划” 研究表明人（2n=46）染色体上约有3~4万个基因。 　　有许多基因如血红蛋白基因、免疫球蛋白基因等只存在于比较高等的生物。 　　许多生物体中存在着大量的DNA重复序列　?　DNA含量 不一定与生物的复杂程度成正比。如： 　　肺鱼DNA含量几乎是哺乳动物的40倍； 　　玉米DNA含量是哺乳动物的2倍。 ⑵. DNA差异用于估算分子的进化速率： 　　用分子进化速率可以推断分子进化钟 （molecular evolutionary clock），简称分子钟。 　　分子进化速率的计算方法（以氨基酸为例）： 　　其中k是每年每个位点上的氨基酸置换率，ln是自然 对数，d是氨基酸置换数（最小突变距离），n 是所比较 的氨基酸总数。T是进化时间。 　　不同物种众多的氨基酸分子进化速率计算结果 表明，k值一般都在10-9。 　 ∴日本木村资生（Kimura　M.）建议将10-9定为生物 分子进化钟的速率。如果已知进化速率（k），便可以 估算不同物种进化分歧的时间： 第四节 物种的形成 　　一、物种的概念 　　物种：具有一定形态和生理特征 以及一定自然分布区的生物类群。是 生物分类的基本单元、生物繁殖和进化中的基本环节。 　⑴.达尔文：认为物种就是比较显著的变种。 　　物种之间一般有明显的界限，但这个界限不是绝对的，所以物种和变种并没有本质上的区别，前者是后者逐渐演变而来的。 1、物种（Species）的概念： 不同植物物种 不同动物物种 　　①．可杂交性是区别物种的主要标准： 　 ? 能够相互杂交并产生可育后代的种群或个体　?　属于 　　　同一物种； 　 ? 不能相互杂交、或者能够杂交但不能产生可育后代的 　　　种群或个体　?　属于不同的物种。 　　　遗传学：遗传差异、染色体变异。 　　　分子生物学：DNA序列的变异、物种指纹图谱。 ⑵.现代科学：认为物种是比较显著的变种。 ②．应同时考虑形态结构上和生物地理上的差异： 　　目前分类学上仍以形态上的区别为分类的标准，但 应注意生物地理的分布区域。 　∵ 每一物种在空间上有着一定的地理分布范围，超过 这一范围就不能存在，或是产生新的特性和特征而转变 为另一个物种。 2．引起物种间差异的原因： ?　不同的物种具有较大的遗传差异： ? 一般涉及一系列差异基因； ? 涉及到染色体数目和结构上的差别。 ?　它们之间不能相互杂交或其杂种不能进行正常减数分裂 ? 　产生不育性和生殖隔离，不能产生后代。 例如：两个果蝇物种（Drosophila pseudoobscura和D. miranda） 在一些染色体的结构上有许多部分是相似的，但有一些则产生 倒位或易位 ? 它们之间就出现不育性、彼此不能杂交 ?成为 两个不同的物种。 　　在不同的个体或群体之间，由于遗传差异 逐渐增大?生殖隔离（reproductive isolation）。 　　生殖隔离机制是防止不同物种的个体相互杂交的环境、 行为、机械和生理的障碍。 　　生殖隔离 ? 达到阻止群体间基因交换之目的。 　　生殖隔离分为两大类： ①. 合子前生殖隔离：阻止不同群体成员间交配或产生合子； ②. 合子后生殖隔离：降低杂种生活力或生殖力的一种隔离。 生殖隔离机制的分类 二、物种形成的方式 物种的形成：量变 ? 质变。主要有两种不同方式： 1．渐变式： 　　在一个长时间内旧的物种逐渐演变成为新的物种， 这是物种形成的主要形式。 　　渐变式的形成方式： 　　亚种 ? 逐渐累积变异成为新种。 　　渐变式又可分为二种方式：继承式和分化式。 ⑴. 继承式： 指一个物种可通过逐渐累积变异的方式，经历悠久 　　　　　　　的地质年代，由一系列的中间类型过渡到新种。 　　例如一些动物的进化历史。 新疆准噶尔盆地野马 ⑵.分化式：指同一物种不同群体，由于地理隔离或生态隔离 　　　　　　? 逐渐分化成不同新种。由少数种变为多数种。 　　特点：地理隔离（如海洋、大片陆地、高山和沙漠等）? 许多生物不能自由迁移、相互之间不能自由交配、不同基因间 不能彼此交流 ? 遗传变异 ? 自然选择 ? 变种或亚种 ? 进一步分化 ? 生殖隔离 ? 新种。 　　例如棉属中一些种的变化，就属于这种形式。其中 亚洲棉来源于草棉。 　　渐变式的物种形成方式