种群基因频率的改变与生物进化:
1、种群的相关概念:
①种群:是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。特点是个体间彼此可以交配,实现基因交流。是生物进化的基本单位。
②基因库:是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
③基因频率:指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因的比率。
④基因型频率:是指某种特定基因型的个体在种群中所占的比例
2、生物进化的实质:种群的基因频率发生变化的过程。
3、影响基因频率变化的因素:突变和基因重组、自然选择等。
4、基因突变和染色体变异统称为突变,突变和基因重组产生进化的原材料。
易错点拨:
有关基因频率计算的两点提醒
提醒1 计算基因频率的公式为:该基因总数/该等位基因总数×100%。
提醒2 当基因只位于X染色体上时,等位基因总数不是总人数乘以2,而应该先单独求出女性和男性分别含有的基因数再相加。
知识拓展:
遗传漂变:对于所有有限大小的种群来说,由于小样本抽样的基因数量有限而导致种群的等位基因频率在世代间发生变化的现象。
群落的物种组成和优势种:1、群落的物种组成
(1)研究意义:物种组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本依据。
(2)丰富度
①概念:群落中物种数目的多少称为丰富度。
②特点:不同群落的物种丰富度不同,其规律为:从热带到两极,物种丰富度减小;随海拔高度增加,物种丰富度减小;随水深增加,物种丰富度减小;森林的物种丰富度高于草原。
2、优势种:是指群落中占优势的种类,它包括群落每层中在数量、体积上最大、对生境影响最大的种类。优势种具有高度的生态适应性,它常常在很大程度上决定着群落内部的环境条件,因而对其他种类的生存和生长有很大影响。
3、优势种的主要识别特征是它们的个体数量多,通常都会占有竞争优势,并能通过竞争来取得资源的优先占有地位。优势种也常在群落中占有持久不变的优势。湖泊富营养化常常会改变浮游植物群落的优势状况,湖泊的这种人为“施肥”对湖泊中的常见种一般不会产生太大影响,却能使原来的稀有种数量很快增加,直到发展为优势浮游植物为止。
物种、种群与群落的比较:
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物种 |
种群 |
群落 |
概念 |
在自然状态下能交配和繁殖并产生可育后代的一群生物 |
一定自然区域内同种生物个体的总和 |
同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集和 |
特征 |
同一物种的个体间能自由交配并产生可育后代 |
种群密度、出生率死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例 |
物种的丰富度、群落的空间结构、群落的演替等 |
联系 |
种群和群落都强调一定自然区域中的生物部分,其中种群是群落的基本单位。一个物种可形成许多小种群。 |
知识点拨:每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的。不同类型的群落必然具有不同的物种组成,因此物种组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征。
(1)不同群落物种组成的差异应从性质和数量两方面进行分析。
首先,不同群落其种类组成的优势种是不同的。其次,不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)测定物种的相对数量和相对重要性可以采用多度、盖度和频度指标。多度是指调查者凭直觉把个体数量分为很多、多、尚多、少和稀少五个级别。盖度是指植物枝叶垂直投影所覆盖样方面积的百分数。频度是指含有某种生物的样方占样方总数的百分比。
知识拓展:
1、种群与群落的关系
2、种群是物种的存在形式,是物种繁殖和进化的基本单位。
种群与物种关系如下:
群落的演替:1、定义:随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
2.原因:群落是一个动态系统,是不断发展变化的。
3.类型
类型 |
初生演替 |
次生演替 |
起点 |
从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方 |
原有植被虽已不存在,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方 |
基质与环境条件 |
无有机质和生命胚种 |
有大量有机质和生命胚种 |
过程 |
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木→森林阶段 |
杂草阶段→灌木阶段阶段→森林阶段 |
时间 |
经历的时间长 |
经历的时间短 |
速度 |
缓慢 |
较快 |
影响因素 |
自然因素 |
人类活动较为关键 |
实例 |
裸岩、沙丘和湖底的演替 |
弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替 |
知识点拨:人类活动对演替的影响
1.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(1)砍伐森林、填湖造地、捕杀动物等生产活动,使群落向不良方向演替,不利于生态系统稳定性的维持。
(2)封山育林、治理沙漠、管理草原等生产活动,使群落演替向良性方向发展,对于改善生态环境、实现经济和环境的可持续发展,具有重要的现实意义。
2.退耕还林、还草、还湖的原因及策略
(1)原因:为扩大耕地面积,不惜毁林开荒、围湖造田,以牺牲环境为代价的垦殖活动,造成严重的水土流失,并成为洪涝灾害频繁发生的重要原因。
(2)目的:为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展道路。
知识拓展:
1、群落演替的结果
演替方向 |
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以演替到森林这一最高阶段 |
能量 |
总生产量增加,群落的有机物总量增加 |
结构 |
生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂 |
稳定性 |
演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,抵抗力稳定性越来越高 |
2、在群落演替过程中,一些种群取代另一些种群是指“优势取代”,而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。