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1、第第6 6章章 生物的进化生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成隔离在物种形成中的作用物种的概念自然选择使种群的基因频率发生定向改变，只要是基因频率发生变化，生物就一定发生了进化，但是进化一定形成新物种吗？19世纪中叶到20世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖种群基因频率发生了很大的改变。这两种桦尺蠖还是不是同一物种？是同一物种是同一物种(同种生物的不同种群同种生物的不同种群)物种的概念物种：物种：能在能在自然状态下自然状态下相互交配并且产生相互交配并且产生可育后代可育后代的一群生物。的一群生物。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能生育不能不同物种之间一般是不能相互交配
2、的，即使交配成功，也不能生育不能产生可育的后代，这种现象叫做产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离生殖隔离。马驴骡子物种的概念1.1.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？不是，因为后代三倍体西瓜不可育不是，因为后代三倍体西瓜不可育2.2.三倍体西瓜是一个新物种吗三倍体西瓜是一个新物种吗？不是。不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新因此三倍体西瓜不是一个新物种。物种。隔离及其在物种形成中的作用隔离：隔离：
3、不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流基因不能自由交流的现象。地理隔离：地理隔离：同种生物由于地理障碍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。隔离及其在物种形成中的作用生殖隔离：生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。隔离及其在物种形成中的作用地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢？由于长期由于长期地理隔离地理隔离而没有相互交配，没有而没有相互交配，没有基因交流，形成不同基因交流，形成不同亚种亚种，最终形成，最终形成生殖隔离生殖隔离。隔离及其在物种形成中的作用 达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。达尔文在环球考察中
4、观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛位于位于南美洲附近的太平洋中，由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个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为距离为160950km。隔离及其在物种形成中的作用 达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛加拉帕戈斯群岛位于位于南美洲附近的太平洋中，由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个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为距离为160950km。隔离及其在物种形成中的作用 在加拉帕戈斯群岛上生活着在加拉帕戈斯群岛上生活着13种
5、地雀种地雀。这些地雀的喙差别很大，不。这些地雀的喙差别很大，不同种之间同种之间存在生殖隔离存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地种地雀的踪影。雀的踪影。不同岛屿的环境有较大差别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；，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。而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀隔离及其在物种形成中的作用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设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后
6、，先在两个岛屿上形成两个初始种群。两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？。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，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？不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？不一样不一样。因为突变是随机发生的。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？频率的变化会产生什么影响？不同岛
7、屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，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，导致种群导致种群基因频率朝着不同的方向改变基因频率朝着不同的方向改变。4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？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。不会。因为个体间有基因的交流。隔离及其在物种形成中的作用 隔隔离离阻断阻断突变、基因重组和突变、基因重组和种群种群 出现差异出现差异差异进一步加大差异进一步加大隔离隔离新物种形成新物种形成地理地理自然选择自然选择基因频率基因频率基因库基因库生殖生殖基因交流基因交流加拉帕戈斯群岛的加拉帕戈斯群岛
8、的地雀的形成方式地雀的形成方式 朝着不同方向发生改变朝着不同方向发生改变 生殖隔离生殖隔离是物种形成的是物种形成的标志标志。隔离隔离是物种形成的是物种形成的必要条件必要条件。长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。隔离及其在物种形成中的作用总结：地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期。地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期。隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正 界限。界限。自然选择导致
9、种群基因频率的定向改变自然选择导致种群基因频率的定向改变物种形成的三个环节突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件物种形成的方式自然选择自然选择2 2自然选择自然选择1 1地理地理隔离隔离原种变异1变异2基因频率的定向改变基因频率的定向改变变异类型1变异类型2新物种新物种生殖隔离生殖隔离新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。渐变式（绝大多数）物种形成的方式爆发式爆发式物种的形成方式物种A杂种植物异源多倍体杂交杂交染色体加倍染色体加倍物种B无需地理隔离无需地理隔离，短时间
10、内即可形成，如自然界中，短时间内即可形成，如自然界中多倍体多倍体的形成。的形成。物种形成与生物进化的比较物种形成生物进化标志变化后生物与原生物的关系二者联系生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变属于不同物种属于不同物种可能属于同一物种；可能属于同一物种；也可能属于不同物种也可能属于不同物种进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程 中一定存在进化中一定存在进化只有不同种群的基因库产生了明显的差异，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；出现生殖隔离才形成新物种；导学案导学案 P133 例例 对点练对点练 隔离及其在物种形成中的作用例 下图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化示意图。下列相关说法正确的是()。B隔离及其在物种形成中的作用A
