隔离和物种的形成

1、殷宪科 微山一中生物进化的实质：生物进化的实质： 是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位 产生进化的原材料产生进化的原材料 决定生物进化的方向决定生物进化的方向种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择种群基因频率的改变种群基因频率的改变下图是一片有马和牛的草原的照片。下图是一片有马和牛的草原的照片。马与驴交配产生的骡没有生殖马与驴交配产生的骡没有生殖能力，不能产生后代。能力，不能产生后代。马马 （64 64 ） 驴（驴（6262）骡（骡（6363）【问题导学】【问题导学】1、一片草原中所有的马和所有的黄牛 是否属于同一物种？2、马和驴产生的后代为骡，骡是不是 一种新物种？3、怎样

2、判断两个种群是否属于同一物种？ 种群种群 A A 种群种群 B B 自然状态下能否交配繁殖自然状态下能否交配繁殖同一物种同一物种 能能 且后代可育且后代可育不能不能或后代不育或后代不育不同物种不同物种请给物种下个定义：请给物种下个定义：能够在自然状态下相互交配并且产生可育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。后代的一群生物称为一个物种。科学家现在已经在地球上发现和命名科学家现在已经在地球上发现和命名了约了约170万种动植物万种动植物,但实际上地球上但实际上地球上的物种远远超过这个数。试图减缓物的物种远远超过这个数。试图减缓物种灭绝速度的科学家和决策者们在这种灭绝速度的

3、科学家和决策者们在这样一个谜团面前很没面子样一个谜团面前很没面子:没有人知道没有人知道地球上到底生存着多少不同种类的动地球上到底生存着多少不同种类的动植物。植物。20世纪世纪60年代中期年代中期,科学家们认科学家们认为为,地球物种大约为地球物种大约为300万种万种。科普速递科普速递自然界的物种是怎样形成的呢？自然界的物种是怎样形成的呢？史前一万年 在很久很久以前，在一个山谷中，有在很久很久以前，在一个山谷中，有一个鼠种群在一个鼠种群在“快乐快乐”地生活着。雌地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。有一天，鼠群中的一部分老鼠外代。有一天，鼠群中的一部分老鼠

4、外出寻找食物。接着，意外发生了，一出寻找食物。接着，意外发生了，一场山洪在山谷中形成了一条汹涌的大场山洪在山谷中形成了一条汹涌的大河。外出的老鼠们滞留在河边，遥望河。外出的老鼠们滞留在河边，遥望河对岸，泪流满面，它们再也回不到河对岸，泪流满面，它们再也回不到家了家了. 鼠群就这样被分成了两半，在各自不鼠群就这样被分成了两半，在各自不同的环境中繁衍着后代。它们始终没同的环境中繁衍着后代。它们始终没有忘记在河对岸有着它们的亲人，它有忘记在河对岸有着它们的亲人，它们希望有重逢的一天。就这样，一万们希望有重逢的一天。就这样，一万年过去了，河流干涸了，两个鼠群高年过去了，河流干涸了，两个鼠群高兴的奔向兴

5、的奔向“亲人亲人”，它们又汇合在一，它们又汇合在一起。可是不久，它们悲伤地发现，两起。可是不久，它们悲伤地发现，两个种群彼此大不相同，更致命的是，个种群彼此大不相同，更致命的是，它们之间不能通过交配，将种群繁衍它们之间不能通过交配，将种群繁衍下去。下去。 于是，两个种群的老鼠开会，讨论这于是，两个种群的老鼠开会，讨论这个问题。有的说：个问题。有的说：“我们分开的太久我们分开的太久了了”，有的说：，有的说：“我们祖先血脉中共我们祖先血脉中共同的东西发生了改变同的东西发生了改变”，外出鼠群的，外出鼠群的老鼠说老鼠说:“我们生活的环境太恶劣了，我们生活的环境太恶劣了，原来的很多老鼠都来不及繁殖后代就

6、原来的很多老鼠都来不及繁殖后代就死掉了死掉了”。最后他们得出了结论：我。最后他们得出了结论：我们两个种群血脉中共同的东西太少了，们两个种群血脉中共同的东西太少了，我们不能再一起繁衍后代，我们不在我们不能再一起繁衍后代，我们不在是亲人了。我们是两个不同的物种了。是亲人了。我们是两个不同的物种了。请大家对这个故事进行思考（小组讨论） 1.它们祖先血脉中共同的东西是什么？它们祖先血脉中共同的东西是什么？ 2.河流造成了什么结果？河流造成了什么结果？ 3.祖先血脉共同的东西在一万年中为什么会祖先血脉共同的东西在一万年中为什么会发生变化？发生变化？ 4.两个种群血脉中共同的东西太少导致什么两个种群血脉中

7、共同的东西太少导致什么后果？这种现象叫做什么？后果？这种现象叫做什么？ 5.它们不能相互交配繁衍后代，是不是形成它们不能相互交配繁衍后代，是不是形成了两个物种？了两个物种？地理隔离地理隔离突变、基因重组和自然选择突变、基因重组和自然选择基因频率发生定向改变基因频率发生定向改变基因库出现差异基因库出现差异生殖隔离生殖隔离新物种新物种阻断基因交流阻断基因交流请同学们看请同学们看学案探究一学案探究一，试将以上词句进行合，试将以上词句进行合理的顺序排布，找出新物种形成的基本规律。理的顺序排布，找出新物种形成的基本规律。地理隔离地理隔离 阻断基因交流阻断基因交流 物种形成过程物种形成过程突变、基因突变、

8、基因重组和重组和自然自然选择选择 基因频率发生定基因频率发生定向改变向改变 种群基因库出现种群基因库出现差异差异 差异进一步差异进一步加大加大 生殖隔离生殖隔离 新物种形成新物种形成 现实证据现实证据 仔细阅读教材中的资料分析仔细阅读教材中的资料分析 讨论课本中的问题讨论课本中的问题探究二：隔离在物种形成中的作用探究二：隔离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？量都不多。它们的基因频率一样

9、吗？由于这两个种群的个体数量都不够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。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。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？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，因不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向

10、改变。率朝不同的方向改变。如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？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。【生成总结生成总结】：1、地理隔离在物种形成过程中起到什么作用？、地理隔离在物种形成过程中起到什么作用？2、地理隔离一旦形成，就能形成新的物种、地理隔离一旦形成，就能形成新的物种吗？为什么？吗？为什么？3、物种形成的必要条件是什么？、物种形成的必要条件是什么？ 4、物种形成的标志是什么？、物种形成的标志是什么？5、物种形成的基本环节？、物种形成的基本环节？阻断种群间的基因交流阻断种群间的基因交流不一定，只有当

11、基因库的差异明显时才能形成生殖隔离，才能不一定，只有当基因库的差异明显时才能形成生殖隔离，才能形成新物种形成新物种隔离隔离生殖隔离生殖隔离突变和基因重组；突变和基因重组； 自然选择；自然选择； 隔离隔离 例例1：下下列有关物种的叙述正确的是（列有关物种的叙述正确的是（ ）物种是生活在一定自然区域内的同种生物个体物种是生活在一定自然区域内的同种生物个体的总和；的总和；物种是具有一定形态结构和生理功能，物种是具有一定形态结构和生理功能，能够自由交配并产生可育后代的生物群体；能够自由交配并产生可育后代的生物群体；隔隔离是新物种形成的必要条件；离是新物种形成的必要条件；在物种形成过程在物种形成过程中地

12、理隔离和生殖隔离同时出现；中地理隔离和生殖隔离同时出现；一个物种的一个物种的所有个体的全部基因构成一个基因库；所有个体的全部基因构成一个基因库；物种是物种是进化的基本单位进化的基本单位A、B、C、D、A例：例：下列关于隔离的叙述，下列关于隔离的叙述，不正确不正确的的是（）是（）阻止种群间的基因交流阻止种群间的基因交流对所有的物种来说，地理隔离必然导对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离致生殖隔离种群基因库的差异是产生生殖隔离的种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因根本原因不同的物种之间必然存在着生殖隔离不同的物种之间必然存在着生殖隔离B鉴定牧场的马和由国外赠送返回原产地放养鉴定牧场的马和

13、由国外赠送返回原产地放养的野马是两个物种的主要依据是（的野马是两个物种的主要依据是（ ） A、野马比牧马更善于奔跑、野马比牧马更善于奔跑 B、野马与牧马存在地理隔离、野马与牧马存在地理隔离 C、野马与牧马存在生殖隔离、野马与牧马存在生殖隔离 D、野马比牧马更适应野生环境、野马比牧马更适应野生环境C实践应用实践应用 物种的形成往往是经过长期的地理隔物种的形成往往是经过长期的地理隔离将不同种群间的差异不断积累，最离将不同种群间的差异不断积累，最后达到生殖隔离，形成新物种。后达到生殖隔离，形成新物种。下列哪项形成了新物种，请说出你的理由。下列哪项形成了新物种，请说出你的理由。1、桦尺蠖体色的基因频率

14、由、桦尺蠖体色的基因频率由S（灰色）（灰色）95%变为变为s（黑（黑色）色）95%2、马与驴交配产生了骡、马与驴交配产生了骡 3、二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜、二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜4、克隆多利羊、克隆多利羊不一定，如人工诱导多倍体的形成，可不不一定，如人工诱导多倍体的形成，可不经过地理隔离而达到生殖隔离。经过地理隔离而达到生殖隔离。探究三：新物种形成一定需要地理隔离吗？请看下面问题探究三：新物种形成一定需要地理隔离吗？请看下面问题 得出结论：得出结论：（骡是不可育的，因此不是新物种）（骡是不可育的，因此不是新物种）（四倍体西瓜自身是可育的，并且与二倍体西瓜杂交产

15、生（四倍体西瓜自身是可育的，并且与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜是不可育的，所以四倍体西瓜是新物种）的三倍体西瓜是不可育的，所以四倍体西瓜是新物种）（只是个体的复制，不是新物种）（只是个体的复制，不是新物种）（桦尺蠖只是发生了进化，没有形成新物种）（桦尺蠖只是发生了进化，没有形成新物种） 某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假说。以之间的关系，于是作出两种

16、如图所示的假说。以下说法中不正确的是下说法中不正确的是()【学以致用学以致用】技能训练教材技能训练教材P122A假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼种灰色鱼B假说乙认为湖假说乙认为湖中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有红褐色鱼，湖中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起鱼混杂在一起C假说甲说明湖假说甲说明湖和湖和湖由于地理隔离的作用由于地理隔离的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼形成金黄色鱼和红褐色鱼D如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它

17、们不是同一个物种后不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种【尝试解答尝试解答】C当堂检测答案 15 B C D B D 6. （1）自然选择；地理隔离 （2）B与C之间已形成生殖隔离。 （3）因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离使它们基因频率的差别得到累积形成了生殖隔离。物种形成的三个基本环节物种形成的三个基本环节进化的实质进化的实质进化方向进化方向现代生物进化理论进度小结现代生物进化理论进度小结物种形成物种形成由自然选择决定由自然选择决定物种的概念物种的概念隔离隔离地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离种群基因频率的改变种群基因频率的改变 突变和基因重组突变和基因重组 自然选择自然选择 隔离隔离隔离是新物种形成隔离是新物种形成的必要条件的必要条件 最后，外出鼠