分子生態(tài)學(xué)名詞解釋

1、一、翻譯并解釋名詞：(10x4分)1. allele 等位基因一個位點的序列變異。2. Effective population size (Ne) 有效種群大小在一個具有相等性比、隨機(jī)交配的理想種群中表現(xiàn)出與特定統(tǒng)計（全部成體數(shù)目）規(guī)模相對應(yīng)的真實的種群雜合性隨時間喪失的速率相同的個體數(shù)。3. F-statistics F 統(tǒng)計檢驗用于評估個體間、亞種群間和整個種群間雜合性的分布的統(tǒng)計方法，被廣泛應(yīng)用于定量亞種群的遺傳分化。4. Genetic load 遺傳負(fù)荷相對于理論最佳值來說降低了的基因型適合度。5. Hardy-Weiberg equilibrium哈溫平衡當(dāng)所有等位基因頻率是已知

2、的時候，在一個大的隨機(jī)交配種群中的純合子和雜合子的預(yù)期比例。假設(shè)沒有遷移、突變或選擇作用，哈溫平衡定律則認(rèn)為等位基因頻率從一個世代到下一個世代應(yīng)該保持不變。6. Bottleneck effect瓶頸效應(yīng)種群的規(guī)模大為縮小，隨后常常有一個（種群的）恢復(fù)。7. Selection sweep選擇掃蕩。課件：Occurrence of a beneficial mutation，Only individuals carrying the mutation reproduce，Population bottleneck，Mainly affects linked loci。8. IAM 無限等位基因

3、模型其中突變不是以可預(yù)料的方式一個接一個發(fā)生，而大多數(shù)突變是像產(chǎn)生SNP（單核苷酸多態(tài)性）那樣出現(xiàn)的。9. Linkage disequilibrium (LD) 連鎖不平衡。術(shù)語表：Linkage equilibrium 連鎖平衡：由重組促成的情形，其中遺傳位點在繁殖期相互獨立分離。當(dāng)兩個位點上的等位基因一起分離時，如他們在同一個染色體上的物理位置太接近時，則發(fā)生不平衡。百度：連鎖平衡：HLA 不同基因座位的各等位基因在人群中以一定的頻率出現(xiàn)。在某一群體中，不同座位上某兩個等位基因出現(xiàn)在同一條染色體上的頻率高于預(yù)期的隨機(jī)頻率的現(xiàn)象，稱連鎖不平衡 (linkage disequili

4、brium) 。由于 HLA 不同基因座位的某些等位基因經(jīng)常連鎖在一起遺傳，而連鎖的基因并非完全隨機(jī)地組成單體型，有些基因總是較多地在一起出現(xiàn)，致使某些單體型在群體中呈現(xiàn)較高的頻率，從而引起連鎖不平衡。10. Metapopulation復(fù)合種群種群再分為多個同類群，至少其中的一些偶爾滅絕，隨后通過從其他同類群遷入再建立種群。11. Microsatellite微衛(wèi)星帶有單序列（通常為2-，3-或4-核苷酸）重復(fù)多次的遺傳位點。12. MtDNA 線粒體DNA存在于線粒體中的環(huán)狀染色體。13. Non-synomous mutation非同義突變由一個三聯(lián)密碼變化使特定氨基酸改變的突變。14.

5、 PCR聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)用寡核苷酸引物和耐熱的DNA聚合酶擴(kuò)增大量DNA序列的一種方法。15. SNP單核苷酸多態(tài)性在DNA序列中一個特殊位點上出現(xiàn)不同核苷酸堿基的等位基因。16. RFLP限制性片段長度多態(tài)性用限制性酶和凝膠電泳鑒定DNA序列多態(tài)性的方法。17. Transition轉(zhuǎn)換 一個嘌呤核苷酸被另一個嘌呤核苷酸替代，或一個嘧啶核苷酸被另一個嘧啶核苷酸取代的突變。18. Transversion顛換 一個嘌呤核苷酸被另一個嘧啶核苷酸取代或相反過程的突變。19. Molecular ecology分子生態(tài)學(xué)課件:分子生物學(xué)是應(yīng)用分子生物學(xué)的原理和方法來研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的生態(tài)

6、機(jī)理及其分子機(jī)制的科學(xué)。它是生態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)相互滲透而形成的一門新興交叉學(xué)科,其研究內(nèi)容包括種群在分子水平的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)，生物器官變異的分子機(jī)制、生物體內(nèi)有機(jī)大分子對環(huán)境因子變化的響應(yīng)、生物大分子結(jié)構(gòu)、功能演變與環(huán)境長期變化的關(guān)系以及其它生命層次生態(tài)現(xiàn)象的分子機(jī)理等。分子生態(tài)學(xué)的理論和方法對傳統(tǒng)學(xué)科有巨大的促進(jìn)作用，同時，對解決諸如轉(zhuǎn)基因、克隆技術(shù)應(yīng)用中的生態(tài)安全、環(huán)境與人類健康等重大問題將產(chǎn)生深刻的影響。20. Functional ecological and evolutionary genomics(FEEG) 生態(tài)和進(jìn)化基因組學(xué)？21. Phylogeographic Ph

7、ylogeographiy 親緣地理學(xué) 研究調(diào)控系譜世系的地理分布的原理和過程的科學(xué)。22. Monophyly 單系 類群中的所有個體是從同一個祖先來的，并且從這個祖先來的所有存活的后代都在這個類群中。23. Intron 內(nèi)含子 真核生物的結(jié)構(gòu)基因間的非編碼DNA序列。內(nèi)含子被轉(zhuǎn)錄但它們的RNA拷貝在功能產(chǎn)生期間被切除。24. Introgression 漸滲雜交 等位基因從一個種群或物種向另一個種群或者物種的擴(kuò)散，而產(chǎn)生像種群間或物種間的近交或雜交這樣的結(jié)果。 25. Genetic drift 遺傳漂變 生物多樣性導(dǎo)論：在有性生殖的群體中，每個世代的基因庫是對上一個世代基因庫的隨機(jī)抽樣

8、和復(fù)制。在世代交替過程中，不同的等位基因遺傳到下一代的偶然性對種群遺傳結(jié)構(gòu)有可能產(chǎn)生顯著影響。 Wright把這種由于配子產(chǎn)生及結(jié)合過程中的隨機(jī)性導(dǎo)致的基因頻率的波動稱為遺傳漂變(genetic drift)，也稱隨機(jī)漂變、遺傳偏離或Wright效應(yīng)。26. Haplotype 單（倍體）型 源于同一染色體或染色體單倍體組的一套等位基因。27. ESU(Evolutionary Significant Unit) 進(jìn)化顯著單元 分類學(xué)上對保護(hù)重要類群的一種嘗試性定義。28. Metagenomics 宏基因組學(xué) 百度： 宏基因組學(xué)（Metagenomics）又叫微生物環(huán)境基因組學(xué)、元基因組學(xué)。

9、它通過直接從環(huán)境樣品中提取全部微生物的DNA,構(gòu)建宏基因組文庫，利用基因組學(xué)的研究策略研究環(huán)境樣品所包含的全部微生物的遺傳組成及其群落功能。它是在微生物基因組學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種研究微生物多樣性、開發(fā)新的生理活性物質(zhì)（或獲得新基因）的新理念和新方法。其主要含義是： 對特定環(huán)境中全部為生物的總DNA（也稱宏基因組，metagenomic）進(jìn)行克隆，并通過構(gòu)建宏基因組文庫和篩選等手段獲得新的生理活性物質(zhì)；或者根據(jù)rDNA數(shù)據(jù)庫設(shè)計引物，通過系統(tǒng)學(xué)分析獲得該環(huán)境中微生物的遺傳多樣性和分子生態(tài)學(xué)信息。29. CpDNA 葉綠體DNA 存在于葉綠體內(nèi)的環(huán)狀染色體。30. Heterosis 雜種優(yōu)勢

10、，雜合體優(yōu)勢 雜合子比純合子有較高的適合度的情形。31. Recombination 重組 二倍體生物中減數(shù)分裂期間同源（配對）染色體間的DNA交換。32. rRNA 核糖體RNA 核糖體中的RNA分子33. SNP 單核苷酸多態(tài)性在DNA序列中一個特殊位點上出現(xiàn)不同核苷酸堿基的等位基因。34. Sympatric speciation 同域發(fā)生（物種形成） 生活在同一地區(qū)的個體中形成的新物種。 35. Vicariance 地理隔離 種群或物種被環(huán)境事件，如山脈形成造成的物理隔離注：描黃部分為術(shù)語表中無相關(guān)解釋的，僅供參考。分子生態(tài)學(xué)簡答題1. 什么是分子生態(tài)學(xué)， 分子生態(tài)學(xué)的主要研究內(nèi)容是

11、什么？教材的定義:分子生物學(xué)是應(yīng)用分子生物學(xué)的原理和方法來研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的生態(tài)機(jī)理及其分子機(jī)制的科學(xué)。它是生態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)相互滲透而形成的一門新興交叉學(xué)科。研究內(nèi)容：包括種群在分子水平的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)，生物器官變異的分子機(jī)制、生物體內(nèi)有機(jī)大分子對環(huán)境因子變化的響應(yīng)、生物大分子結(jié)構(gòu)、功能演變與環(huán)境長期變化的關(guān)系以及其它生命層次生態(tài)現(xiàn)象的分子機(jī)理等。分子生態(tài)學(xué)的理論和方法對傳統(tǒng)學(xué)科有巨大的促進(jìn)作用，同時，對解決諸如轉(zhuǎn)基因、克隆技術(shù)應(yīng)用中的生態(tài)安全、環(huán)境與人類健康等重大問題將產(chǎn)生深刻的影響。2. 什么是宏基因組學(xué)，其主要研究過程如何？宏基因組學(xué)（Metagenomics）又叫

12、微生物環(huán)境基因組學(xué)、元基因組學(xué)。它通過直接從環(huán)境樣品中提取全部微生物的DNA,構(gòu)建宏基因組文庫，利用基因組學(xué)的研究策略研究環(huán)境樣品所包含的全部微生物的遺傳組成及其群落功能。宏基因組學(xué)的研究過程：對特定環(huán)境中全部為生物的總DNA（也稱宏基因組，metagenomic）進(jìn)行克隆，并通過構(gòu)建宏基因組文庫和篩選等手段獲得新的生理活性物質(zhì)；或者根據(jù)rDNA數(shù)據(jù)庫設(shè)計引物，通過系統(tǒng)學(xué)分析獲得該環(huán)境中微生物的遺傳多樣性和分子生態(tài)學(xué)信息。3. 什么是生態(tài)和進(jìn)化基因組學(xué)，其主要研究內(nèi)容如何？研究環(huán)境條件與基因組結(jié)構(gòu)、功能、動態(tài)及進(jìn)化相互關(guān)系的學(xué)科。4. 什么是親緣地理學(xué)，其研究內(nèi)容是什么？研究調(diào)控系譜世系的地理

13、分布的原理和過程的科學(xué)。5. 什么是數(shù)量性狀？數(shù)量性狀有那些類型？數(shù)量性狀又稱為適應(yīng)性性狀，通常由互相影響的多個基因控制，并會明顯受到環(huán)境的影響。在足夠大的群體中，數(shù)量性狀的分布基本符合正態(tài)規(guī)律。數(shù)量性狀的類型：連續(xù)型、閾值型、間斷型（或離散型）連續(xù)型：數(shù)量性狀的表現(xiàn)為連續(xù)分布，群體中個體數(shù)足夠多時，連續(xù)型數(shù)量性狀基本符合正態(tài)分布，如：身高、體重、奶牛產(chǎn)奶量等。閾值型數(shù)量性狀：此種數(shù)量性狀的表現(xiàn)會受到潛在風(fēng)險因素的影響，具有最低或最高閾值，例如：生物的性成熟年齡，疾病的易感率等。間斷型數(shù)量性狀：只能用離散的數(shù)值或數(shù)組表示其表現(xiàn)型的數(shù)量性狀，如動物每胎產(chǎn)仔個數(shù)、果蠅足上的剛毛數(shù)等。6. 影響種群

14、等位基因頻率變化的進(jìn)化過程有哪些？種群進(jìn)化的主要動力有：突變、遺傳漂變、選擇、基因的遷移（基因流動）。突變：生物核酸序列上堿基種類或數(shù)目發(fā)生改變，導(dǎo)致新等位基因產(chǎn)生或原有等位基因喪失。遺傳漂變：由于進(jìn)行有性生殖的生物的配子形成過程具有隨機(jī)性，親代的部分遺傳信息在通過配子傳遞給子代時會由于這種不確定性而丟失，導(dǎo)致部分等位基因在整個種群的下一代中頻率降低甚至消失。遺傳漂變現(xiàn)象在小種群中表現(xiàn)尤其明顯。選擇：外部自然環(huán)境對種群等位基因的選擇往往是定向的，若等位基因所控制的形狀不能使生物較好地適應(yīng)生存環(huán)境，自然選擇就會逐步淘汰這些等位基因?；蛄鲃樱悍N群內(nèi)個體在不同種群之間進(jìn)行遷移時，會造成不同種群之間

15、等位基因的混合。整體而言，大規(guī)模的種群之間個體遷移能夠調(diào)和等位基因頻率分布的不均衡現(xiàn)象，有利于提高種群等位基因多樣性。 7. 什么叫選擇掃蕩？是如何產(chǎn)生的？A selective sweep is the reduction or elimination of variation among the nucleotides in neighboring DNA of a mutation as the result of recent and strong positive natural selection.A selective sweep can occur when a new mut

16、ation occurs that increases the fitness of the carrier relative to other members of the population. Natural selection will favour individuals that have a higher fitness and with time the newly mutated variant (allele) will increase in frequency relative to other alleles. As its prevalence increases,

17、 neutral and nearly neutral genetic variation linked to the new mutation will also become more prevalent. This phenomenon is called genetic hitchhiking. A strong selective sweep results in a region of the genome where the positively selected haplotype (the mutated allele and its neighbours) is essen

18、tially the only one that exists in the population, resulting in a large reduction of the total genetic variation in that chromosome region.選擇掃蕩或選擇性清除：種群中產(chǎn)生了能夠提高個體適合度的有利變異后，該有利變異以及與之連鎖的中性和近中性變異的等位基因頻率逐漸提高，從而導(dǎo)致其他等位基因頻率的降低乃至喪失，最終造成種群遺傳多樣性整體顯著降低的現(xiàn)象。當(dāng)種群中產(chǎn)生了可提高個體適合度的新變異（即有利變異）時，選擇性掃蕩就可能發(fā)生。攜帶了這種有利變異的個體在自然選

19、擇中更具優(yōu)勢，擁有更高繁殖成功率，因此隨著時間推移，該有利變異在同位點等位基因中的頻率逐漸提高，并且與其可連鎖遺傳的其他中性和近中性等位基因頻率也會相應(yīng)提高。強(qiáng)烈的選擇性掃蕩作用會導(dǎo)致基因組整體遺傳多樣性的大幅降低乃至喪失，因為它往往會最終導(dǎo)致種群中只剩下具有少數(shù)幾種有利突變基因型的個體。8. 什么是瓶頸效應(yīng)？產(chǎn)生瓶頸效應(yīng)的原因有哪些？規(guī)模較大、具有高度遺傳多樣性的種群，由于干擾等因素導(dǎo)致種群個體數(shù)量急劇減少后，雖然個體數(shù)目可以在后來逐漸恢復(fù)至原來的水平，但由于大量個體喪失而同時導(dǎo)致的種群遺傳多樣性的損失卻再也無法恢復(fù)。導(dǎo)致瓶頸效應(yīng)產(chǎn)生的原因：破壞性自然災(zāi)害、傳染病、大規(guī)模捕殺或采集、棲息地的

20、破壞等均可造成種群數(shù)量急劇減少，從而導(dǎo)致瓶頸效應(yīng)。9. 什么是FST，怎樣用FST衡量種群分化程度？FST是用于衡量種群分化程度的F-統(tǒng)計方法所用的統(tǒng)計量之一，定義為： ，其中：HS為亞種群期望雜合度，HT為整個種群的期望雜合度。它反映的是一個大種群內(nèi)部各個亞種群之間的分化程度。FST取值范圍為：0FST1若FST=0，則有HS=HT，原種群無分化現(xiàn)象；若FST1，則有HS0，表示亞種群雜合度極低，原種群已發(fā)生高度分化。10. 舉例說明常用的分子標(biāo)記及其在分子生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用。常用分子標(biāo)記有：RFLP (Restriction fragment length polymorphism)限制性

21、片段長度多態(tài)性SSLP (Simple sequence length polymorphism)簡單序列長度多態(tài)性AFLP (Amplified fragment length polymorphism)擴(kuò)增片段長度多態(tài)性RAPD (Random amplification of polymorphic DNA)隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性DNAVNTR (Variable number tandem repeat)可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列Microsatellite polymorphism, SSR (Simple sequence repeat)簡單重復(fù)序列多態(tài)性（微衛(wèi)星）SNP (Single nu

22、cleotide polymorphism)簡單核苷酸多態(tài)性STR (Short tandem repeat)短串聯(lián)重復(fù)序列SFP (Single feature polymorphism)單一特征多態(tài)性DArT (Diversity Arrays Technology)多樣性陣列技術(shù)RAD markers (Restriction site associated DNA markers)與DNA相關(guān)的限制性位點分子標(biāo)記分子標(biāo)記的應(yīng)用：研究動植物交配機(jī)制、遺傳漂變、親緣地理學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、保護(hù)生物學(xué)、宏基因組學(xué)研究（例如微生物群落組成與功能的研究）等。分子標(biāo)記的特點：普遍性、穩(wěn)定性、高度多態(tài)性

23、、可遺傳性、可區(qū)分由于遺傳和生存環(huán)境導(dǎo)致的相似性（區(qū)分同源性與相似性）；對于絕大多數(shù)種類難以進(jìn)行培養(yǎng)的微生物，可利用分子標(biāo)記，直接建立環(huán)境樣品中的微生物宏基因組文庫，以便研究環(huán)境中微生物群落的組成、結(jié)構(gòu)與功能。此外，分子標(biāo)記還是基因組學(xué)分析的重要工具。11. 什么叫適應(yīng)，適應(yīng)性狀有哪些特點？定義：使生物個體對其生境適應(yīng)性提高的現(xiàn)象。適應(yīng)性狀：又稱為數(shù)量性狀，其表現(xiàn)型一般由多個基因共同控制，并且受環(huán)境影響較明顯。補充：群體很大時，數(shù)量性狀的表型分布規(guī)律基本為正態(tài)的。分布基因型與表性關(guān)系涉及等位基因位點數(shù)環(huán)境效應(yīng)描述參數(shù)舉例連續(xù)或離散復(fù)雜較多通常明顯均值、方差、遺傳力等生長率、身高、繁殖適合度12

24、. 什么叫突變？突變有那些種類？定義：生物核酸序列上核苷酸種類的改變或少數(shù)幾個核苷酸的插入或缺失現(xiàn)象。突變種類：按突變發(fā)生機(jī)制，可以分為堿基替換(Substitution)、插入與刪除(Indels)堿基替換：又稱錯誤配對。分為轉(zhuǎn)換（一種嘌呤替換為另一種嘌呤，或一種嘧啶替換為另一種嘧啶）和顛換（嘌呤和嘧啶之間的替換）替換不改變核苷酸數(shù)目，可能導(dǎo)致對應(yīng)密碼子和氨基酸的改變。按突變結(jié)果，可以分為：同義突變（或沉默突變）、錯義突變（對應(yīng)氨基酸改變）、無義突變（對應(yīng)的密碼子變?yōu)榻K止子，使轉(zhuǎn)錄停止）。插入與刪除：即在DNA新鏈合成時，由于復(fù)制錯誤，在新鏈中添加或遺漏了若干個核苷酸。這將導(dǎo)致新鏈核苷酸數(shù)目

25、改變，造成密碼子讀取順序隨之發(fā)生變化，又稱為移碼突變。按突變發(fā)生場所，亦可分為體細(xì)胞突變與生殖細(xì)胞突變。分子生態(tài)學(xué)論述題回答參考思路1. 舉例說明分子生態(tài)學(xué)在解決經(jīng)典生態(tài)學(xué)問題中的優(yōu)勢和局限是什么？經(jīng)典生態(tài)學(xué)的研究層次：個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)。個體生態(tài)學(xué)：個體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、生態(tài)習(xí)性多樣性及分布；種群生態(tài)學(xué)：種群組成與結(jié)構(gòu)、種群動態(tài)（出生與死亡、遷移）、種群行為（交配機(jī)制、種間關(guān)系等）；群落生態(tài)學(xué)：群落的物種組成與結(jié)構(gòu)、群落動態(tài)（群落演替）、群落穩(wěn)定性；生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)：生態(tài)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)（生產(chǎn)者、消費者、分解者）、生態(tài)過程（物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞）分子生態(tài)學(xué)的直接研究對象是生物大分子（如核酸序列、蛋白質(zhì)）。優(yōu)勢：從分子生態(tài)學(xué)的主要研究手段方面考慮，分子生態(tài)學(xué)的最大特點是應(yīng)用分子生物學(xué)原理和技術(shù)手段，上述研究方向，哪些可以應(yīng)用？局限性：起步相對較晚，缺乏原始數(shù)據(jù)（沒有建立完善的數(shù)據(jù)庫），因此進(jìn)行基礎(chǔ)性研究仍存在一定難度。2. 舉例說明分子生態(tài)學(xué)方法在微生物