6.3.2 隔离在物种形成中的作用 课件（共32张PPT）

(共34张PPT)
隔离在物种形成中的作用
温故知新
黑色桦尺蛾是一种“新类型的生物”吗？
工业革命后，黑色桦尺蛾数量增加，占据优势，控制体色黑色的基因频率提高，说明桦尺蛾进化了。但黑色桦尺蛾仍能与浅色桦尺蛾交配产生后代，且其后代个体间依然可以交配再产生后代，说明黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾还是同类型生物。
产生“新类型的生物”需要什么条件？
课题：隔离在物种形成中的作用
学习目标：
1.掌握物种的概念；
2.掌握隔离的概念及分类；
3.理解隔离在物种形成中的作用；
4.阐述物种形成的过程。
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称为一个物种。
物种？
构建概念
猫和狗是同一物种吗？为什么？
它们不是同一物种，因为它们不能相互交配产生后代。
马和驴是同一物种吗？
马和驴可以杂交产生后代骡子，后代骡子不育，因此马和驴不是同一物种。
骡子为什么不育呢？
2N=64
2N=62
2N=63
骡子细胞中不存在同源染色体，无法形成配子，致使骡子不育。
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，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。即不同物种之间不能发生基因交流。
生殖隔离常见类型:
不能相互交配，
杂种不育
山羊与绵羊交配，产生的胚胎在出生前死亡。说明什么？
杂交后代不活
生殖隔离常见类型:
1.不能相互交配，
2.杂种不活，
3.杂种不育
四倍体西瓜是否为新物种？为什么？
四倍体西瓜是一个新物种，因为二倍体西瓜与四倍体西瓜相互杂交，形成三倍体无籽西瓜，其高度不育，说明二倍体西瓜与四倍体西瓜存在生殖隔离，不能进行基因交流。
在自然状态下，它们可以进行基因交流吗？为什么？
它们之间无法进行基因交流，因为它们生活的栖息地距离十分遥远，存在地理位置上的隔离。
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，叫作地理隔离。
地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，统称为隔离。
类型 对象 结果
地理隔离 同种生物 种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离 不同物种间 不能相互交配的，
即使交配成功，也不能产生可育的后代。
地理隔离和生殖隔离的联系
假想情境：
在一个山谷中，有一个鼠种群“快乐”地生活着。后来由于地质和气候的变化，山谷中形成了一条汹涌的大河。鼠群被河流分隔在两岸，成为两个种群，他们之间存在着地理隔离，几千年以后，河流干涸了，两个鼠种群相见了，它们发现彼此大不相同。它们还能繁殖后代吗？
地理隔离和生殖隔离的联系
如果两个鼠群不能自由交配或交配后不能产生可育后代，说明长期的地理隔离导致生殖隔离，形成了两个新物种；如果还能自由交配并产生了可育后代，说明它们还是同一物种。
长期的地理隔离可能导致生殖隔离的形成。
问题：
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？岛屿上的初始种群是同一物种吗？
2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？
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？
4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？
5.尝试概述地雀的形成过程。
1.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。初始种群是同一物种。
2.不一样。因为突变是随机发生的，不定向的。
3.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.不会。因为个体间有基因的交流。
原始种群来自南美洲大陆后，逐渐分布到不同的岛屿上，形成不同的种群，但它们是同一物种。各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组，不同种群的基因频率就会发生不同的变化。由于各个岛上的食物和栖息条件不同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别。久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，逐渐出现生殖隔离，形成了不同的物种。
构建物种形成的模型：
物种形成的三个基本环节：
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
隔离在物种形成中的作用：
隔离是物种形成的必要条件
1.隔离一定会导致物种形成吗？
2.物种的形成一定需要隔离吗？
3.物种形成的标志是什么？
不一定，地理隔离不一定形成新物种。
物种形成的标志是生殖隔离。
一定，物种的形成需要出现生殖隔离。
物种的形成不一定经过地理隔离。
物种形成的标志是生殖隔离。
为什么物种形成的标志是生殖隔离？
实例——桦尺蛾：工业革命后，黑色桦尺蛾数量增加，占据优势，控制体色黑色的基因频率提高，说明桦尺蛾进化了。但黑色桦尺蛾仍能与浅色桦尺蛾交配产生后代，且其后代个体间依然可以交配再产生后代，说明黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾还是同类型生物。
并思考：
1.物种的形成一定伴随着生物的进化？
2.生物进化一定会形成新物种吗？
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。
课堂小结
隔离在物种形成中的作用
物种
隔离
生殖隔离
地理隔离
物种的形成
生命观念
科学思维
科学探究
社会责任
学以致用
之前的学习中我们知道多倍体个体具有茎秆粗壮，果实大，营养物质丰富等优点。现在投入生产实践的多是三倍体品系，如三倍体芝麻、三倍体香蕉、三倍体鱼等，提出问题：为什么不将四倍体品系用于生产？
因为四倍体生物逃逸到自然界中会与原本二倍体品系杂交，存在潜在风险，而三倍体品系即使逃逸到自然界中不仅无法自我繁殖，也无法与二倍体品系进行基因交流，有效保证了生物安全，不会对自然生态造成破坏。
课后作业
1.结合加拉帕戈斯群岛的地雀形成的过程，试将以下词句进行合理的排序，找出新物种形成的基本规律。
A.基因库出现差异
B.地理隔离
C.生殖隔离
D.阻断基因交流
E.新物种
F.突变、基因重组和自然选择
G.基因频率发生定向改变
2.尝试总结物种形成的方式。
结束语
存活下来的物种，并不是最强的和最聪明的，而是最能适应变化的。
——达尔文