生命起源与演化14

生命起源与演化14null十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化1. 物种的概念物种是一个真实存在的生物学单位物种的各种概念模式概念、唯名论概念和群体概念非时向的物种概念表型种（形态种）概念生殖种（生物学种）概念生态学种概念生殖种（生物学种）概念生殖种（生物学种）概念物种是能相互交配生育的自然生物群体，一个物种的自然群体与其他物种的自然群体在生殖上是互相隔离的姊妹种（sibling species）的发现物种的各种概念（续）物种的各种概念（续）时向种的概念时间种概念分支种概念十、物种的起源与进化十、物...

null十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化1. 物种的概念物种是一个真实存在的生物学单位物种的各种概念模式概念、唯名论概念和群体概念非时向的物种概念表型种（形态种）概念生殖种（生物学种）概念生态学种概念生殖种（生物学种）概念生殖种（生物学种）概念物种是能相互交配生育的自然生物群体，一个物种的自然群体与其他物种的自然群体在生殖上是互相隔离的姊妹种（sibling species）的发现物种的各种概念（续）物种的各种概念（续）时向种的概念时间种概念分支种概念十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化2. 性和有性生殖的起源有性生殖的普遍性十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化2. 性和有性生殖的起源有性生殖的起源时间减数分裂产生的时间多细胞生物产生前后（具古生物学证据，性分化与多细胞化密切相关）生物之间、个体之间遗传物质的交换可能很早就存在十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化2. 性和有性生殖的起源性和有性生殖产生的原因有性生殖与无性生殖的比较从繁殖后代的角度来看，无性生殖无疑是更有效率、更节省资源的一种方式十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化 2. 性和有性生殖的起源性和有性生殖产生的原因有性生殖存在的原因有利于同一物种的个体之间遗传物质的交流和重组，使种内遗传多态性增加使遗传变异可以较快地在物种内传播开来，促进种内进化（渐进化、小进化）加速生物进化（推论）有性生殖存在的原因（新观点）有性生殖存在的原因（新观点）修正有害变异（以未产生有害变异的另一种性别作为修正模板）起到稳定物种的作用（限制快速的物种形成）雄性的成本可被对有限资源的竞争所补偿（Nature, 2000, 404: 281）十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化2. 性和有性生殖的起源为什么有性生殖中只有两种性别？ R. A. Fisher 在1958年曾明确提出过这个问题（在其著作The Genetic Theory of Natural Selection 中）有性生殖中具多种性别的好处十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化2. 性和有性生殖的起源为什么有性生殖中只有两种性别？新观点：基因组“争斗”的进化妥协结果为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果两种生殖细胞融合后，两个细胞核会重新组合在一起成为一个整体，但来源于两个细胞的线粒体或叶绿体并不会合在一起，它们只是混在细胞质中来源于不同细胞的线粒体或叶绿体在共享同一细胞质时，双方不但不能给与对方任何好处，而且还会与对方在空间和资源上发生竞争，因此，从“自私的基因” 的观点看，这就很容易引起细胞内的“战争”为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果为了使有性生殖能顺利进行，生物进化必须产生出一种能避免发生细胞内“战争”的方式最简单的解决办法就是形成只有两种性别的有性生殖体系，其中一种性别放弃把细胞器传给下一代的机会，而另一种性别则享有把细胞质的遗传物质传给下一代的权利为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果自然界中也有个别种类的生物有不止两种的性别一种粘菌有13种性别为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果自然界中也有个别种类的生物有不止两种的性别在这样的有性生殖体系中，也是采取一种性别的线粒体传给后代，另一种性别的线粒体不传给后代的方式来避免细胞器官的纷争（13种性别分成13个等级）为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果多性别的有性生殖体系是不稳定的，很难作为一种普遍的方式传播开来在生物进化的过程中，绝大部分通过细胞融合而进行有性生殖的生物都采取了最简单、最保险的只有两种性别的体系为什么有性生殖中只有两种性别？为什么有性生殖中只有两种性别？基因组“争斗”的进化妥协结果通过“接合” 方式进行有性生殖（无细胞融合的接合生殖）的生物则往往有多种相当于性别的“接合型”十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化3. 物种形成的机理渐进的种形成（gradual speciation）异地（异域）物种形成（allopatric speciation）地理物种形成（地理隔离导致种分化）同地（同域）物种形成（sympatric speciation）交配季节不同、寄主专一性等导致种分化十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化3. 物种形成的机理快速的种形成（量子种形成，quantum speciation）快速、跳跃式的物种形成基于少数个体，一般都是同地物种形成途径：多倍体化、大突变、hopeful monster 等快速的种形成（量子种形成）快速的种形成（量子种形成）通过种间杂交，杂种后代再发生染色体结构的改变也可形成新种 Helianthus anomalus，H. annuus与H. petiolaris是3种不同的野生向日葵，它们都是二倍体，且染色体数目相同（2n = 34） H. anomalus是由H. annuus与H. petiolaris杂交后再经染色体重排而产生的，正是这种快速的染色体进化使得H. anomalus与其亲本产生生殖隔离用分子标记来分析这3种向日葵的基因组，发现由H. annuus与H. petiolaris杂交产生H. anomalus，是经过了一系列的染色体断裂、融合、重复、倒位、易位等过程进一步的人工杂交研究还显示，这种染色体结构改变的过程是非随机的，是在很大程度上可重复的十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化3. 物种形成的机理物种形成的遗传学基础主要体现在生殖隔离的遗传学基础生殖隔离的形式生活环境不同的生态隔离生殖季节不同的时间隔离性别吸引和性行为方式不同的行为隔离十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化3. 物种形成的机理物种形成的遗传学基础主要体现在生殖隔离的遗传学基础生殖隔离的形式生殖器官形态方面的机械隔离生殖细胞不易在异种个体中生存物种间的杂交种不能成活杂交种不能生育十、物种的起源与进化十、物种的起源与进化3. 物种形成的机理物种形成（生殖隔离）的遗传学基础基因组的系统变化（重组、重排、新基因的产生和整合）只涉及基因组中少数几个基因的变化果蝇信息素（外激素）的种间差异只是与果蝇其中一条染色体的部分区域有关

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