隔离与物种的形成及共同进化

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1、隔离与物种的形成,一、 种群基因频率的改变与生物进化,是生物进化的基本单位,产生进化的原材料,决定生物进化的方向,种群,突变和基因重组,自然选择,二 隔离与物种的形成,一 、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”。注意与种群的区别。, 不同物种之间一般是不能够相互交配的,即使交配成功,也不能够产生可育的后代,这种现象叫生殖隔离。如季节隔离;生殖细胞不亲合性;求偶方式不同;生殖器官不相配;杂种不活;杂种不育等。,生殖隔离:,想一想:二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种?,马,驴,骡,(63条染色体),骡是不育的,所以马和

2、驴是两个物种。,你知道为什么骡子是不可育的吗?,在减数分裂形成配子时,同源染色体联会时发生紊乱,不能形成正常的配子.,荇菜与梅花因花期不同而出现生殖隔离,孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同二出现生殖隔离,曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花粉管,使得两性生殖细胞不能融合而形成生殖隔离,地理隔离: 同一种生物由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍,使不同的种群不能进行基因交流的现象。,东北虎,华南虎,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。,二 隔离:,从十九世纪中叶到二十世纪中叶,英国曼彻斯特地区的桦尺蠖基因频率发生了很大的定向改变。,那新物种是怎样形成的呢?它需要什么条

3、件呢?,这两种颜色桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种?,两个鼠种群还能自由交配吗?,隔离在物种形成中有什么作用呢?,讨论: 加拉帕戈斯群岛上的各种地雀是如何形成的?,加拉帕戈斯群岛上的地雀,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。,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。,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

4、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,因为个体间有基因交流,隔离在物种形成中的作用,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,隔离,阻断,突变、基因重组和,向不同方向发生改变,种群 出现差异,差异进一步加大,隔离,新种形成,地理,自然选择,基因频率,基因库,生殖,基因交流,加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式,物种形成的一般途径,原始种群,地理隔离,小种群,基因频率的改变 (基因库形成明显差异),新物种,突变和基因重组,自然选择,生殖隔离,

5、物种形成的三个基本环节:突变和基因重组 自然选择 隔离,地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系:,1. 经过地理隔离的种群,若再次相遇仍能交配和繁殖后代,这样不同的种群称之为亚种。,2.生殖隔离是物种形成的标志。两个种群一旦形成生殖隔离,这两个种群就属于两个物种。,思考:新物种在形成时必须要先经过地理隔离才能达到生殖隔离吗?,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。,1.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方

6、式,2.一般情况下,地理隔离是生殖隔离的先决条件,生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的两个种群,就成了两个物种。,3.生物进化是一个量变到质变的过程,是一个长期的历史过程,4.一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离,如多倍体的产生。,隔离在物种形成中的作用的总结,1.如果有两个小种群的动物,在形态结构上相近,它们必须具备下列哪一特征,才能归为一个物种:( ) A.它们必须分布在同一地理区域 B.它们的基因一定要相同 C.它们的毛色一定要相同 D.能相互交配繁殖并产生可育后代,D,2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中,但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵,

7、这种现象属于:( ) A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层,A,3.隔离在物种形成中的主要作用是:( ) A.使种群间的个体互不相识 B.使不同种群各适应于不同的地理环境 C.使种群间雌雄个体失去交配机会 D.使种群之间停止基因交流,并朝着不同的 方向演变,D,作业,1、如何区分种群与物种两个概念? 2、新物种的形成有何意义? 3、完成P121-P122课后习题,如何区分种群与物种两个概念? 提示:种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体,物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种,同一物种的个体可能分布于不同的区域,分属于不同的种群

8、。,物种形成的意义,物种形成本身表示生物类型的增加。同时,它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件,从而为生物的进一步发展开辟新的前景。,三、共同进化,(不同物种之间),某种兰花和专门给它传粉的蛾,猎豹追捕斑马,(生物与无机环境之间),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,四、生物多样性的形成,地球形成,动物: 两栖类动物,四、生物多样性的形成,1、生物多样性的内容:,基因多样性 物种多样性 生态系统多样性,2、生物多样性的形成的进化历程,化石,了解进化历程的主要依据是 :,生物的进化历程可概括为:,从原核生物到真核生物 从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂,由低等到高等 由水生到陆生, 由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧,核心:自然选择学说,发展,五、生物进化理论在发展,中性突变理论:决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择,间断平衡学说:物种形成并不都是渐变的结果,而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程,

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