植物物多样性的产生与维持.pptVIP

PlantBiologyPlantBiologyPlantBiology******第十八章

植物物种多样性的产生与维持PlantBiology*第一节物种的概念PlantBiology*分类学种将腊叶标本当作自然居群的取样，把居群所显示的变异式样中存在的形态间断作为划分种的依据。生物学种突出了居群思想、繁殖间断（reproductivegap）和隔离概念（isolationconcept，IC）的遗传种（geneticspecies）定义：种(SPECIES)：生物分类的基本单位，是具有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征的生物群，种内个体间不仅具有相同的遗传性状，而且可彼此交配产生可育的后代，种间存在生殖隔离。第二节植物的变异PlantBiology*变异概念由于遗传差异或环境因素引起的细胞间，生物个体间或同种生物各居群间的差异，包括形态、结构和生理机能等的不同。环境饰变二、植物变异的来源PlantBiology*指由生境引起的表型不可遗传变异，如外部形态、解剖结构、生理特性和生态习性等的变异。以植物的可塑性为基础可塑性对增强有机体生存竞争能力是有利的，而且增加遗传变异的机会，因此间接有利于进化二、遗传重组PlantBiology*通过交换和随机交配使父母亲本基因重新组合01基因重组可以通过连锁、互换、自由组合、转座插入和杂交等形式实现02三、突变PlantBiology*3.1基因突变PlantBiology*一个基因座位（locus）内核苷酸序列的改变，通常表现为一个碱基，故称点突变（pointmutation）。突变可以是碱基对替换（basesubstitution），也可以是颠换（transversion），即原有碱基对并未改变，只是嘌呤和嘧啶在双螺旋上的位置发生了互换，以致于该基因所控制的蛋白质中的一个氨基酸改变3.2染色体突变PlantBiology*生物体内染色体数目和结构的改变，是产生遗传变异的重要原因包括多倍化、非整倍变异以及染色体结构变异染色体结构变异包括缺失（deficiency）、重复（replication）、倒位（inversion）和易位（translocation）倒位（inversion）和易位（translocation）PlantBiology*倒位（inversion）PlantBiology*倒位时形成环状PlantBiology*倒位inversion异位translocation居群基因频率的变化规律三、居群中的变异PlantBiology*遗传平衡定律（lawofgeneticequilibrium）在一个无限大且随机交配的居群中，如果没有突变、迁移和选择等因素的影响，则居群中各基因或基因型的比例可从一代到另一代维持不变。生物变异是没有方向性的，但自然选择是有方向的选择的本质就是定向地改变居群中基因或基因型频率，当基因或基因频率的平衡被打破时，进化也就开始了（二）影响居群基因频率变化的因素PlantBiology*突变突变对基因频率的影响主要表现在由于居群中的显性基因A突变为隐性基因a，那么基因A的频率就可能减少，而基因a的频率将增加。虽然存在回复突变，但一般回复较为困难，而且还有选择的作用，因此突变与回复不易实现平衡。基因迁移基因迁移也会影响居群基因频率。居群间的隔离是相对的，彼此之间往往有某些个体的交流。当部分个体从一个居群进入到另一个居群后，将可能导致居群间的基因流动，进而改变居群内各种等位基因的频率。例如，当含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到某一居群，则该居群的A基因频率就有增加的趋势。基因迁移能使居群基因频率发生有规律的变化，这一变化往往导致居群的基因库增加变异性，即不同居群间基因流的产生将对居群的分化造成影响。作用的特点是独立于选择之外的，对居群基因频率产生一种不定向的影响，是另一类影响居群基因频率变化的因素。遗传漂变即指在居群内由于个体数较少，而不能完全随机交配所造成的后代在基因频率上的变化，即后代在基因频率上的变动。。漂变的结果将使不同的等位基因或是被某一居群固定下来，或是从该居群中消失。一般讲，较稀有的等位基因总是倾向于因漂变而绝灭，较常见的等位基因则趋向于被固定。如此漂变下去，结果将导致居群变异减少，杂合体的比例降低，并向纯合方向发展。在进化过程中，遗传漂变常使小居群趋于灭绝。遗传漂变（geneticdrift）选择选择是引起居群基因频率发生定向改变的最重要因素之一，自然居群中有些基