第3节 物种进化与生物多样性形成

1、第第3节节 物种进化与生物多样性的形物种进化与生物多样性的形成成鱼类35000多种绿色开花植物25万多种昆虫达100多万种哺乳动物5400多种物种的概念 林奈（林奈（Linnaeus，Carolus)是是瑞典植物学家、冒险家，首先构瑞典植物学家、冒险家，首先构想出定义生物属种的原则，想出定义生物属种的原则， 并并创造出统一的生物命名系统。创造出统一的生物命名系统。 被被誉为现代分类学奠基人誉为现代分类学奠基人它们都属于同它们都属于同一物种一物种物种的概念 拥有一个共同基因库的生物类群就是一个物种 物种的特点：物种的特点： 1.同一物种之间可以自由交配，并能产同一物种之间可以自由交配，并能产生可

2、育后代。生可育后代。 2.不同种之间存在生殖隔离。不同种之间存在生殖隔离。 3.每个种都有自己独立的的基因库每个种都有自己独立的的基因库。猫和狗是不是同一物种？为什么？猫和狗是不是同一物种？为什么？答：不是，因为它们不能进行自由交配答：不是，因为它们不能进行自由交配 二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交可产生三倍体二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交可产生三倍体西瓜，则他们是不是同一个物种？马和驴能交配西瓜，则他们是不是同一个物种？马和驴能交配产生骡子，则他们是不是同一物种？为什么？产生骡子，则他们是不是同一物种？为什么？ 答：都不是，因为二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的答：都不是，因为二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交

3、产生的三倍体西瓜不可育三倍体西瓜不可育,马和驴杂交产生的骡也不可育马和驴杂交产生的骡也不可育!新物种的形成过程新物种的形成过程 阅读书上阅读书上117页材料，总结出页材料，总结出新物种形成的过程新物种形成的过程新物种的形成过程新物种的形成过程物种形成的三个基本环节物种形成的三个基本环节v变异变异(突变和基因重组突变和基因重组)v选择选择(自然选择自然选择)v隔离（地理隔离导致生殖隔离）隔离（地理隔离导致生殖隔离）蜜旋木雀第一步：第一批蜜旋木雀定居于某岛上，属第一步：第一批蜜旋木雀定居于某岛上，属于同一个物种，其形态都是一样的。于同一个物种，其形态都是一样的。第二步：慢慢的由于环境有限，一些蜜旋

4、木第二步：慢慢的由于环境有限，一些蜜旋木雀飞到其他岛上。雀飞到其他岛上。第三步：各个岛上蜜旋木雀会发生基因突变第三步：各个岛上蜜旋木雀会发生基因突变和重组，是等位基因频率发上改变。和重组，是等位基因频率发上改变。第四步：由于各岛上的环境不同，所以各岛第四步：由于各岛上的环境不同，所以各岛上发生的自然选择也不同。上发生的自然选择也不同。 第五步；由于不同岛上的蜜旋木雀不能自由第五步；由于不同岛上的蜜旋木雀不能自由的来往的来往,使基因不能交流，产生地理隔离使基因不能交流，产生地理隔离.第六步：长时间的地理隔离导致生殖隔离，第六步：长时间的地理隔离导致生殖隔离，从而形成不同的物种，其形态和基因组成从

5、而形成不同的物种，其形态和基因组成都不一样。都不一样。总结：总结：变异、选择和隔离变异、选择和隔离是形成新是形成新物种的三部曲物种的三部曲物种进化的方式 自然界中生物在不断地进行着进化，自然界中生物在不断地进行着进化，其进化的目的都是为了更好地适应周围的其进化的目的都是为了更好地适应周围的环境，从而更好的生存下去。环境，从而更好的生存下去。 生物界中存在着不同的进化方式，主要生物界中存在着不同的进化方式，主要分为两种类型：分为两种类型： 分歧进化 趋同进化分歧进化v概念：由一个原始物种经过漫长的地质年概念：由一个原始物种经过漫长的地质年代，适应不同的环境，向着不同的方向发代，适应不同的环境，向

6、着不同的方向发展，形成许多新生物的进化方式，叫做分展，形成许多新生物的进化方式，叫做分歧进化。如蜜旋木雀的进化。歧进化。如蜜旋木雀的进化。分歧进化时间时间分歧进化可以形成分歧进化可以形成不同的物种吗？不同的物种吗？答：可以，因为虽然答：可以，因为虽然他们的祖先都是同一他们的祖先都是同一个种，但是由于长期的个种，但是由于长期的地理隔离产生了生殖地理隔离产生了生殖隔离就可以形成不同隔离就可以形成不同的物种的物种。加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀地雀进化图示地雀进化图示哺乳动物的分歧进化哺乳动物祖先哺乳动物祖先趋同进化v概念：自然选择可以作用于远缘物种使其外表变得极其类似，虽然它们没有共

7、同的祖先，却适应了相同的环境。这种状况称为趋同进化。如鲨鱼和海豚。鲨鱼（鱼纲）鲨鱼（鱼纲）海豚（哺乳纲）海豚（哺乳纲）趋同进化远缘物种物种M物种B相似环境中N物种物种A（外表很像物种N)(外表很像物种M)趋同进化能使不同的物种趋同进化能使不同的物种成为相同的物种吗？为什成为相同的物种吗？为什么？么？答：不能，因为虽然外表答：不能，因为虽然外表很相似始终存在着生殖隔很相似始终存在着生殖隔离离三、共同进化三、共同进化在自然界，一种植物专在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的形很常见，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代专门化对植物繁衍后代有什么意义？有什么意义？

8、捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的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，客观上起到个体，客观上起到促进种群发展促进种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略策略：捕食者一般不能将所有的猎物：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这：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

9、出空间，有利于增加物势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性种的多样性。共同进化的含义共同进化的含义1 1：不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光地球形成时原始大气中是没有氧气的，但是随着光合细菌的出现，使得大气中有了氧气。合细菌的出现，使得大气中有了氧气。共同进化的含义共同进化的含义2 2：生物和无机环境间也存在共同进：生物和无机环境间也存在共同进化。化。不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是中不断进化和发展，这就是共同进化共同进化通过漫长的共同进化过程，地球

10、上不仅出现了千通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统而且形成了多种多样的生态系统,也也就是形成了就是形成了生物的多样性生物的多样性综上所述：综上所述：生物多样性 生物多样性包括： 物种多样性 遗传多样性 生态系统多样性 鱼类35000多种绿色开花植物25万多种昆虫达100多万种哺乳动物5400多种“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种这种差异怎么造成的？差异怎么造成的？物种进化的速率中间需要多长时间？有无中间形态？中间需要多长时间？有无中间形态？问题 生物学家早就注意到化石记录存在着许多过渡类型的缺失，即有起点和终点，但是

11、缺乏从一个物种进化到另一个物种的中间阶段。这是为什么？渐变论 生物进化是一个长期、平稳而缓慢的渐变过程，漫长的时间足以使微小的渐变逐渐积累，产生惊人的效果，而化石记录中出现的明显变化和突变现象则是由地层缺失造成的。进化需要几百万年甚至更长时间。 间断平衡论 新种只能通过线系分支产生，只能以跳跃的方式快速形成；新种一旦形成就处于保守或进化停滞状态，直到下一次物种形成事件发生之前，表型上都不会有明显变化；进化是跳跃与停滞相间，不存在匀速、平滑、渐变的进化。因此缺少中间阶段，物种形成是以“爆发式”进行的，所需时间约数千年。 (一)物种的概念3、二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一个物种，马和驴能交、二倍

12、体西瓜和四倍体西瓜是不是同一个物种，马和驴能交配生骡子，则他们是不是同一物种？为什么？配生骡子，则他们是不是同一物种？为什么？1、概念：拥有、概念：拥有_的生物类群。的生物类群。2、说出同一物种必须满足的条件、说出同一物种必须满足的条件 答：答：(1)能自由交配，能自由交配，(2)并能产生后代，并能产生后代，(3)且后代可育。且后代可育。(任何任何一条不能达到便不是同一物种一条不能达到便不是同一物种)答：都不是，因为三倍体西瓜不可育答：都不是，因为三倍体西瓜不可育,骡也不可育骡也不可育!一个共同基因厍一个共同基因厍1、物种形成的三个基本环节是_、_和_。2、物种的形成一般通过长期的_隔离导致_

13、隔离，从而产生新物种 (二二)新物种形成过程新物种形成过程 变异变异(突变和基因重组突变和基因重组)选择选择(自然选择自然选择)隔离隔离地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离(三)、物种进化的方式1、请用进化树的形成画出分歧进化和赵同进化的概念2、趋同进化能使不同的物种成为相同的物种吗？为什么、趋同进化能使不同的物种成为相同的物种吗？为什么 。答：不能，因为始终存在着生殖隔离答：不能，因为始终存在着生殖隔离(四)物种进化的速率3、用自己的话说说生物多样性的意思及形成的原因。、用自己的话说说生物多样性的意思及形成的原因。 1、请用自己的语言描述渐变论和间断平衡理论？、请用自己的语言描述渐变论和间断平衡

14、理论？2、渐变论和间断平衡理论的核心区别是什么？、渐变论和间断平衡理论的核心区别是什么？ 渐变论理论：慢慢进化，中间证据是存在的，只是渐变论理论：慢慢进化，中间证据是存在的，只是没有找到。没有找到。 间断平衡理论：没有中间生物的直接证据，是爆发间断平衡理论：没有中间生物的直接证据，是爆发式进化。式进化。有无中间进化生物有无中间进化生物由于有进化，可能产生新物种，导致生物种类越来越多，由于有进化，可能产生新物种，导致生物种类越来越多，造成生物的多样性。造成生物的多样性。探究案探索探究案探索1、变异包括、变异包括_。2、现在的各岛屿上蜜旋木雀能相互交配产生、现在的各岛屿上蜜旋木雀能相互交配产生可育

15、后代吗？为什么？可育后代吗？为什么？3、各种蜜旋木雀形成的关键因素是什么？、各种蜜旋木雀形成的关键因素是什么？基因突变、染色变异和基因重基因突变、染色变异和基因重组组不能了，已经产生了生殖隔离不能了，已经产生了生殖隔离地理隔离地理隔离探究案探索探究案探索4、为什么在大陆环境下蜜旋木雀没有像在夏威夷群岛上那样进化出那么多种类？5、间断平衡理论质疑了渐变论的什么观点？6、生物多样性是怎样形成的？ 因为在大陆上没有严格的地理隔因为在大陆上没有严格的地理隔离，也就不容易产生生殖隔离离，也就不容易产生生殖隔离中间进化证据存在，但是没有找到的观点。中间进化证据存在，但是没有找到的观点。是由于进化产生新物种

16、是由于进化产生新物种小结一、物种的概念 拥有一个共同基因库的生物类群就是一个物种二、物种的特点：二、物种的特点： 1.同一物种之间可以自由交配并能产生可育后代。同一物种之间可以自由交配并能产生可育后代。 2.不同种之间存在生殖隔离。不同种之间存在生殖隔离。 3.每个种都有自己独立的的基因库每个种都有自己独立的的基因库 三、物种形成的三部曲：变异、选择、隔离四、物种进化的方式：分歧进化和趋同进化五、生物多样性包括：物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性六、物种进化的速率：渐进论、间断平衡论1 1、我国的东北虎和华南虎，由于长期生活于不同的地理环境，、我国的东北虎和华南虎，由于长期生活于不同的地理

17、环境，已成为两个不同的虎亚种。如果达到彼此相遇也不能杂交，已成为两个不同的虎亚种。如果达到彼此相遇也不能杂交，也就产生了也就产生了 ( )( )A A隔离隔离 B B地理隔离地理隔离 C C生殖隔离生殖隔离 D D变异变异2 2、下列各组不属于同一物种的是（、下列各组不属于同一物种的是（ ）A.A.深色桦尺蠖和浅色桦尺蠖深色桦尺蠖和浅色桦尺蠖B.B.黑种人和白种人黑种人和白种人C.C.马和驴马和驴D.D.开红花的月季和开黄花的月季开红花的月季和开黄花的月季C CC C. .下列叙述中不正确的一项是（下列叙述中不正确的一项是（ ）A.A.一个物种的形成或灭绝，会影响到其他若干物种的进化一个物种的形成或灭绝，会影响到其他若干物种的进化B.B.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的物种之间的共同