隔离在物种形成中的作用

第3节种群基因组成的变化与物种的形成

（第3课时）高一生物大连市第五中学张巧智必修2第6章生物的进化二

隔离在物种形成中的作用

在生物进化的长河中，是不断有新的物种出现的。当然也会有一些物种因为不适应

环境而遭到灭绝，但是物种的数量整体上还是表现出逐渐

增多的趋势。那么是什么让

这棵进化大树变得枝繁叶茂呢？本节聚焦什么是物种？怎样理解地理隔离和生殖隔离？隔离在物种形成中起什么作用？是1.请同学们分析以下生物是否属于同一物种？骡马驴否否2.从遗传学和生物进化的角度怎样判断两个种群的生物是否属于一个物种？在遗传学和生物进化论的研究中，把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。能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代3.请同学们给物种下个定义。（一）物种的概念思考：基于对物种概念的理解,判断下列关于物种描述的正误:(1)一个物种就是一个种群。 (

)提示:一个种群的生物肯定是一个物种,但一个物种可以有多个种群。×(2)能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。(

)(3)不同物种的生物一定不能产生后代。 (

)提示:不同物种的生物可能会产生不可育的后代,比如马和驴。√×(4)能相互交配产生后代的一群生物一定是同一物种。(

)提示:能相互交配产生可育后代的一群生物才是同一物种。

×（一）物种的概念例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例2.基于对种群和物种概念的理解，判断下列说法不正确的是（）A.不同种群的生物可能属于同一个物种B.一个物种只含有一个种群C.同一物种具有相似的形态结构和生理功能D.自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力DB分析：不同“人种”通过婚配能否将本人种的基因传播到其他人种中去?马和驴通过交配繁殖能否将本物种的基因输入到对方物种中去?黑色人种白色人种混血儿可育…共同的基因库马32对染色体驴31对染色体骡不能建立共同的基因库死亡白色人种不可育骡马驴结论：不同物种之间不能发生基因交流分析：马和驴之间的生殖隔离类型与马和牛之间的生殖隔离类型有什么差异？产生这种差异可能的原因是什么呢？不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。基因库差异大不能交配：季节隔离（如春季产卵和秋季产卵的大西洋鲱鱼）；生殖细胞不亲合性；求偶方式不同；生殖器官不相配等杂种不活：形成胚胎致死（如山羊和绵羊的后代）杂种不育：子代细胞减数分裂时染色体发生联会紊乱

（如马和驴的后代）1.生殖隔离的概念如果这多个鱼塘的鱼都是鲤鱼，它们属于一个种群还是多个种群？这鱼塘的鱼能够发生基因交流吗？为什么？资料一属于多个种群。不能够发生基因交流，因为它们不能生活在一起。不能够发生基因交流，因为它们处于不同的地域，使它们无法交配。东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代。东北虎生活在东北的兴安岭地区，而华南虎生活于华南地区的山林中，在自然状态下，它们之间能否发生基因交流呢？资料二同种生物由于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。2.地理隔离的概念思考：地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢？两个鼠种群经过长期地理隔离后差异非常大，可能形成了生殖隔离。教材P116图6-11地理隔离导致产生两个鼠种群的示意图隔离生殖隔离地理隔离地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，这里统称为隔离。长期的地理隔离可导致生殖隔离的形成。总结：（二）隔离及其在物种形成中的作用南美洲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。讨论：（二）隔离及其在物种形成中的作用加拉帕戈斯群岛的地雀２.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。讨论：（二）隔离及其在物种形成中的作用加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀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差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。讨论：（二）隔离及其在物种形成中的作用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。因为个体间有基因的交流。讨论：（二）隔离及其在物种形成中的作用加拉帕戈斯群岛的地雀结合加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成的过程，请同学们试着将以下词句进行合理的排序，找出新物种形成的基本规律：

阻断基因交流突变、基因重组和自然选择

新物种地理隔离基因频率发生定向改变基因库出现差异生殖隔离A.基因库出现差异B.地理隔离C.生殖隔离D.阻断基因交流E.新物种F.突变、基因重组和自然选择G.基因频率发生定向改变隔离是物种形成的必要条件BDFGACE构建模型：（二）隔离及其在物种形成中的作用新物种形成的标志是形成了生殖隔离如:二倍体西瓜形成的四倍体西瓜通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？？不是，无需地理隔离也能形成新物种联系实际目前我国科学家已经培育出遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群，这在脊椎动物中是全球首例。虽然四倍体鱼生长快，肉质好，抗病力强，但直接把它投入生产，往往会由于逃逸后大量繁殖破坏生态系统的稳定性和生物多样性。请同学们思考如何解决这一矛盾呢？将四倍体鱼与二倍体鱼杂交产生的三倍体鱼投入生产。三倍体鱼不可育，即使逃逸到野生环境中也不会繁殖而破坏生态系统的稳定性和生物多样性。（1）渐变式②实例：加拉帕戈斯群岛上13种地雀经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，从而形成新物种，这是物种形成的主要方式。物种形成的三种方式①模型：②实例：自然界多倍体植物是在短时间内通过染色体变异的方式形成新物种。①模型：（2）爆发式物种形成的三种方式

通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。（3）人工创造新物种物种形成的三种方式课堂小结什么是物种？怎样理解地理隔离和生殖隔离？隔离在物种形成中起什么作用？能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代地理隔离：同种生物由于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生殖隔离：不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代隔离是物种形成的必要条件经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成的一种方式达标检测1.下列关于物种的叙述，错误的是()A．同一物种的生物可以有多个种群B．能交配并产生后代的两个生物一定是同一物种C．同一物种的生物具有相似的形态结构和生理特性D．鉴别两个种群是否是同一物种，可看其能否交配并产生可育后代B产生可育后代2.下图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A地区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是()A．上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是新物种形成的标志B．甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，其基因库存