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第6章 第3节
人教版 高中生物必修2
隔离在物种形成中的作用
贰
一.物种的概念
一定会出现新物种吗?
新物种是如何出现的?
一.物种的概念
马
它们是
同一物种吗?
不是
驴
1.物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
一.物种的概念
马
驴
1.物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
×
骡子
是否
可育?
(不育)
不是同一物种!
你知道骡子为
什么不育吗?
2N=64
2N=62
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
配子
配子
N=32
N=31
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
异源二倍体
2N=63
不育
存在
生殖隔离
一.物种的概念
(1)狮子和老虎是一个物种吗?
答:是两个物种,狮虎兽是不育的,所以狮和虎是两个物种
一.物种的概念
(1)狮子和老虎是一个物种吗?
(2)全世界的人都是一个物种吗?
答:是,无论白人黑人黄种人结婚,都能产生具有生殖能力的后代。
(3)所有的骡子是一个新物种吗?
答:不是,因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代,而骡子是不可育的,因此骡子不是一个新物种。
(4)二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种?
答:不是,因为后代三倍体西瓜不可育,存在生殖隔离。
看到这2个字,
你联想到什么?
二.隔离在物种形成中的作用
这是将病毒隔离,那生物之间的隔离是什么意思呢?
1.隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
2.隔离的类型
地理隔离
生殖隔离
同种生物由于地理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。
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。
二.隔离及其在物种形成中的作用
地理隔离
同种生物由于地理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。
二.隔离及其在物种形成中的作用
在一个山谷中,有一个鼠群“快乐”地生活中。
雌鼠和雄鼠之间可以自由交配,繁衍后代。
地理隔离
同种生物由于地理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。
二.隔离及其在物种形成中的作用
后来由于地质和气候的变化,山谷中形成一条汹涌的大河。
鼠种群的个体,一半在河这边,一半在河那边。
地理隔离
同种生物由于地理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。
二.隔离及其在物种形成中的作用
就这样过了几千年。
二.隔离及其在物种形成中的作用
地理隔离
同种生物由于地理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。
它们之间的基因还能自由交流吗?
若不能交流是什么隔离?
生殖隔离
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代的现象。
后来河流干涸了,两个鼠群又相遇了,它们发现彼此大不相同。
在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大,不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上,却看不到这13种地雀的踪影。不同岛屿的环境有较大差别,比如岛的低洼地带,布满棘刺状的灌丛;而在只有大岛上才有的高地,则生长着茂密的森林。
达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中,由13个主要岛屿组成,这些岛屿与南美洲大陆的距离为160~950km。
加拉帕戈斯群岛的地雀
二.隔离及其在物种形成中的作用
二.隔离及其在物种形成中的作用
3.隔离在物种形成中的作用
二.隔离及其在物种形成中的作用
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?
不同岛屿的地形和植被条件不一样,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.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。因为个体间有基因的交流。
1.设想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。这两个初始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的多,基因频率可能不一样。
思考·讨论
加拉帕戈斯群岛的地雀是通过长期地理隔离形成新物种,产生生殖隔离的著名实例。
同一物种
地理隔离,阻隔基因交流
突变、基因重组
种群基因库出现明显差异
自然选择,基因频率发生改变
生殖隔离,新物种形成的标志
物种形成的三个环节
①突变和基因重组产生进化的原材料
②自然选择导致种群基因频率的定向改变
③隔离是物种形成的必要条件
新物种
地理隔离是形成物种的量变阶段,
生殖隔离是形成物种的质变阶段,
隔离是物种形成的标志,也是必要条件。
二.隔离及其在物种形成中的作用
4.物种形成的两种方式:
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
① 渐变式(绝大多数)
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种1
新物种2
生殖 隔离
不同种群
物种形成的三个环节
①突变和基因重组产生进化的原材料
②自然选择导致种群基因频率的定向改变
③隔离是物种形成的必要条件
二.隔离及其在物种形成中的作用
二.隔离及其在物种形成中的作用
② 爆发式
主要通过染色体变异的方式形成新物种,一旦出现就可以很快形成生殖隔离,不需要地理隔离。此种方式多见于植物
物种A
杂种植物
异源多倍体
杂交
染色体
加倍
物种B
5.物种形成和生物进化的比较
物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于同一物种;
也可能属于不同物种
二者联系 只有不同种群的基因库产生了明显的差异,出现生殖隔离才形成新物种; 进化不一定产生新物种,但新物种产生的过程中一定存在进化
二.隔离及其在物种形成中的作用
不定向的变异
不利变异(基因)
有利变异(基因)
淘汰
种群的基因频率定向改变
生物定向进化
生物进化的实质:
引起基因频率改变的因素:
突变、自然选择等。
种群基因频率的改变
多次选择和积累,通过遗传
自然选择
【注意】:种群基因型频率发生变化,生物不一定进化
小结(自然选择决定进化的方向)
种群中产生的变异 ,自然选择方向 。
不定向
定向
根据上述所学内容,归纳:现代生物进化理论的主要内容:
⑴种群是生物进化的基本单位
⑵突变和基因重组产生进化的原材料
⑶进化的实质是种群基因频率的改变
⑷自然选择决定生物进化的方向
通过生存斗争实现
直接受选择的是生物个体的表型