7.2.2 物种的形成、共同进化和生物多样性（共23张PPT）

第2节 现代生物进化理论的主要内容
第2课时 物种的形成、共同进化和生物多样性
第7章 现代生物进化理论
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，简称“种”。
1、物种的概念
一、隔离与物种的形成
概念:指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
（1）地理隔离：
2、隔离的概念和类型
在自然界，同一种生物由于地理上的障碍而形成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。
东北虎
华南虎
分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流和沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。
例：东北虎与华南虎
（2）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，这种现象叫生殖隔离。（原因是：动物求偶方式不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配等。）
马
驴
骡
例：马和驴不是一个物种
因马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。
例：虎与狮交配的后代——虎狮兽
自然选择1
例：加拉帕戈斯群岛上几种地雀
地理隔离
生殖隔离
原
种
变异1
变异2
变异类型1
新种1
自然选择2
变异类型2
新种2
基因频率的定向改变
3、隔离在物种形成中的作用：新物种形成。
如麻鸭(左)和孚鸭(右)都是大雁的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了生殖隔离，现在即使人为让它们交配，也不能产生可育的后代了。也就是说，它们形成两个不同的物种了。
物种的形成
长期的地理隔离而达到生殖隔离。
生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的生物就成了不同的物种。
隔离形成新物种的原因：
（1）不同的的种群出现不同的突变和基因重组，使不同种群基因频率的变化不同。
（2）生存的环境不同，选择的基因不同，使不同种群的基因频率的变化不同。
因此，隔离是物种形成的必要条件。
物种形成的意义：
（1）增加了生物的类型。
（2）能适应改变的环境。
注意：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
（一）共同进化
任何一个物种都不是单独进化的。
1、共同进化的实例
生物与生物之间。例：
兰花和专门给它传粉的昆虫。
猎豹与鹿。
二、共同进化与生物多样性的形成
互助型
斗争型
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所
有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
2、捕食等在共同进化中的作用
淘劣保优，双向选择。
控制个体数量，有利多样性发展。
共同进化还有生物进化与无机环境
变化的关系
例：
生物的新陈代谢类型由原始异养厌氧→自养厌氧→自养需氧。
生物进化历程示意图
3、共同进化的概念
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
（二）生物多样性的形成
地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
生物多样性
1、生物多样性三层次的内容
2、生物多样性的进化历程
（1）生物的结构：简单→复杂。
（2）生物的等级：低等→高等。
（3）细胞的结构：原核细胞→真核细胞。
（4）生物的细胞组成：单细胞→多细胞。
（5）生殖方式：无性生殖→有性生殖。
（6）代谢方式：原始异养厌氧→自养厌氧→自养需氧。
（7）生态成分：生产者、分解者两极生态系统→生产者、 消费者、分解者三极生态系统。
（8）生活环境：水生→水陆两栖→陆生。
1、分子进化与中性学说
这一学说认为，基因突变对生物适应的影响不是非益即害或非害即益，绝大多数突变都是中性突变；生物体内的大分子都是以一定的速率进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力以及生物世代的长短都无关，也不受环境因素的影响，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结果，而与选择无关。也就是说，遗传漂变才是分子进化的基本动力。
基因频率因偶然的机会，而不是由于选择，而发生变化，这种现象称为遗传漂变。
（三）生物进化理论在发展
2、渐变论与骤变论
传统的进化理论认为生物的进化是渐变式的，但渐变式的进化难以解释下面两个问题。
问题一：生物化石的记录所显示的大多不是渐变式的进化，而是跳跃式的进化。
问题二：如果生物演变是渐进的，那么各种适应性的器官结构在尚未发展完善之前，即在还没有发展到有适应功能之前是怎样逃脱自然选择的压力的？
所以骤变式进化理论认为，生物的进化起源于大突变（特别是某些调节基因的突变）。
3、生物进化理论在发展
生物的进化如此复杂，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。在这些学说中，以自然选择为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛而深远，它仍然是以后各个方面研究的一个基础。进化理论同其他科学理论一样，它不会停滞不前，它还在发展。