第七章第二节 隔离与物种的形成

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二 隔离与物种的形成
物种的概念
在遗传学和进化论中，把能够在自然状态下相互交配，并能够产生出可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。
隔离
不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
类型:
生殖隔离
地理隔离
概念：
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。
隔离
例：马与驴的生殖隔离
马
驴
骡
例：虎狮兽
例：不同“人种”
世界各地的人虽然各有不同，但他们之间可以彼此通婚，并且产生可育的后代。因此，全世界的人在生物学上属于同一个物种——智人。
地理隔离
分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能发生基因交流。
例：东北虎与华南虎
东北虎和华南虎分别生活在我国的东北地区和华南地区，这两个地区之间的辽阔地带就起到了地理隔离的作用。
经过长期的地理隔离，这两个种群之间产生了明显的差异，成为两个不同的虎亚种。
对象 原因 结果
地理隔离
生殖隔离
同种生物
高山、河流、海洋等自然条件的阻隔
使种群间不能发生基因交流
不同种生物生物
不同物种间基因库差别很大
不能交配或交配后不能产生可育后代
隔离在物种形成中的作用
物种的形成往往是经过长期的地理隔离将不同种群间的差异不断积累，最后达到生殖隔离，形成新物种。
例：加拉帕戈斯群岛的地雀
1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？
　　由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
２．不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？
不一样。因为突变是随机发生的。
３．对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？
不同岛屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
4．不同种群的基因频率朝不同方向改变,对不同种群的基因库有什么影响
导致不同种群的基因库形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离。
5．生殖隔离的出现意味着什么？
生殖隔离一旦形成，就标志着原本属于同一个物种的地雀，变成了不同的物种。
6．如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？
不会。如果没有地理隔离，个体间就会有基因的交流,就难以形成生殖隔离。
地雀
甲岛地雀
乙岛地雀
丙岛地雀
丁岛地雀
……
突变和基因重组
自然选择
甲岛地雀1
乙岛地雀2
丙岛地雀3
丁岛地雀4
种群基因库改变
……
突变和基因重组
种群基因频率变化
导致
积累
基因库的差异
种群间生殖隔离
标志着
地理隔离
时间
扩大
自然选择
新物种形成
导致
导致
通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？
有时无需地理隔离也能形成新物种
在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔离。
例如，多倍体植物的形成就是如此。自然界里几平将近一半的被子植物和某些栽培作物就是这样形成的。
AABBCC（普通小麦）
DD（黑麦）
×
ABC
配子
D
配子
ABCD
（不育）
AABBCCDD（八倍体小黑麦）
（可育）
秋水仙素处理
例：八倍体小黑麦的培育
总 结
●种群是生物进化的基本单位；
●生物进化的实质在于种群基因频率的改变；
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：
●突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节：
突变和基因重组产生生物进化的原材料，
自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，
隔离是新物种形成的必要条件。
总 结
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：
１．鉴定牧场的本地马和由国外赠送返回原产地放养的野马是两个物种的主要依据是（　　）
Ａ．野马比牧马更善于奔跑
Ｂ．野马比牧马存在地理隔离
Ｃ．野马和牧马存在生殖隔离
Ｄ．野马比牧马更适应野生环境
Ｃ
２．下列关于隔离的叙述，不正确的是（　　）
Ａ．阻止种群间的基因交流
Ｂ．对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离
Ｃ．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因
Ｄ．不同的物种之间必然存在着生殖隔离
３．对生物进化方向起决定作用的是（　　）
Ａ．基因重组　　　Ｂ．基因突变
Ｃ．染色体变异　　Ｄ．自然选择
Ｂ
Ｄ
4.下列不属于生殖隔离的是( 　)
A.鸟类和青蛙
B.马和驴杂交后代不育
C.东北虎和华南虎
D.山羊和绵羊杂交后杂种不活
Ｃ
5、达尔文在加拉帕戈斯群岛上的不同地雀，用现代进化理论解释错误的是( 　 )
A、经过长期的地理隔离达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的地雀物种
B、生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快就能进化形成不同的物种
C、这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组
D、自然选择对不同种群的基因的频率的改变所起的作用有所差别，最终导致种群的基因库很不相同，并逐渐出现生殖隔离。
Ｂ
结束！