隔離與物種的形成

1、19世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（基因（S）頻率為）頻率為5%，淺灰，淺灰色基因（色基因（s）頻率為）頻率為95%20世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑世紀(jì)，樺尺蠖種群中黑色基因（色基因（S）頻率為）頻率為95%，淺灰色基因（淺灰色基因（s）頻率為）頻率為5%?；蝾l率發(fā)生了改基因頻率發(fā)生了改變，生物發(fā)生了進(jìn)化。變，生物發(fā)生了進(jìn)化。能夠在能夠在自然狀態(tài)自然狀態(tài)下下相互交配相互交配并且并且產(chǎn)產(chǎn)生可育后代生可育后代的一群生物稱為一個(gè)的一群生物稱為一個(gè)物物種種。物種是生物分類的基本單位。物種是生物分類的基本單位。一、物種的概念一、物種的概念能交配能交配且且產(chǎn)生可育后代產(chǎn)生可育后代例：不同例：不

2、同“人種人種”世界各世界各地的地的人人可以通可以通婚，并婚，并且產(chǎn)生且產(chǎn)生可育的可育的后代。后代。屬于同屬于同一物種一物種所以所以馬和馬和驢是驢是兩個(gè)兩個(gè)物種物種騾騾隔隔 離離地理隔離地理隔離生殖隔離生殖隔離隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然隔離：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下條件下基因不能自由交流基因不能自由交流的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。二二 、隔離的概念及其類型、隔離的概念及其類型東北虎華南虎東北虎華南虎同同種生物種生物兩個(gè)亞種兩個(gè)亞種（馬和驢雜交產(chǎn)騾）馬和驢雜交產(chǎn)騾）生殖隔離的概念生殖隔離的概念物種之間不能交配物種之間不能交配或或交配后不能產(chǎn)生交配后不能產(chǎn)生可育可育的后代，我們的后代，我們把這種現(xiàn)象稱

3、為把這種現(xiàn)象稱為生生殖隔離。殖隔離。如季節(jié)隔離；如季節(jié)隔離；生殖細(xì)胞不親合性；生殖細(xì)胞不親合性；求偶方式不同；求偶方式不同；生殖生殖器官不相配；器官不相配；雜種不雜種不活；活；雜種不育等。雜種不育等。 荇菜荇菜與梅花與梅花因因花期花期不同不同而而出現(xiàn)出現(xiàn)生生殖隔離殖隔離曼陀羅的花粉在其他植曼陀羅的花粉在其他植物的花的柱頭上不能完物的花的柱頭上不能完全萌發(fā)成為花粉管，使全萌發(fā)成為花粉管，使得得兩性生殖細(xì)胞不能融兩性生殖細(xì)胞不能融合合而形成生殖隔離而形成生殖隔離孔雀與巨嘴鳥(niǎo)因孔雀與巨嘴鳥(niǎo)因求偶方式不同求偶方式不同而而出現(xiàn)生殖隔離出現(xiàn)生殖隔離思考：生殖隔離思考：生殖隔離產(chǎn)生產(chǎn)生的根本原因是什么？的根

4、本原因是什么？種群基因庫(kù)的差異種群基因庫(kù)的差異兩個(gè)魚(yú)塘兩個(gè)魚(yú)塘 生活在這兩個(gè)魚(yú)塘的鯉魚(yú)，它們屬于生活在這兩個(gè)魚(yú)塘的鯉魚(yú)，它們屬于一個(gè)種群還是兩個(gè)種群？?jī)蓚€(gè)魚(yú)塘的魚(yú)一個(gè)種群還是兩個(gè)種群？?jī)蓚€(gè)魚(yú)塘的魚(yú)能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？能夠發(fā)生基因交流嗎？為什么？屬于兩個(gè)種群。不能夠發(fā)生基因?qū)儆趦蓚€(gè)種群。不能夠發(fā)生基因交流，因?yàn)樗鼈儾荒苌钤谝黄稹＝涣?，因?yàn)樗鼈儾荒苌钤谝黄稹Ｍ环N生物同一種生物由于由于地理上的障礙地理上的障礙而分成而分成不同的種群不同的種群，使得種群間，使得種群間不能發(fā)生基不能發(fā)生基因交流因交流的現(xiàn)象，叫的現(xiàn)象，叫地理隔離。地理隔離。 東北虎東北虎華南虎華南虎地理隔離的概念地理隔離的概

5、念兩個(gè)鼠種群還能自由交配嗎？?jī)蓚€(gè)鼠種群還能自由交配嗎？不能，形成了地理隔離不能，形成了地理隔離討論：加拉帕戈斯群島上的各種討論：加拉帕戈斯群島上的各種地雀是如何形成的？地雀是如何形成的？三、隔離在物種形成中的作三、隔離在物種形成中的作用用1.1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島后，先在兩個(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)種后，先在兩個(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量群的個(gè)體數(shù)量都不多都不多。它們的基因頻率一樣嗎？。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。夠多，基因頻

6、率可能是不一樣的。2.2.不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？變的情況一樣嗎？不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。對(duì)不同島嶼上的地雀種群來(lái)說(shuō)，環(huán)對(duì)不同島嶼上的地雀種群來(lái)說(shuō)，環(huán)境的作用有沒(méi)有差別？這對(duì)種群基因頻境的作用有沒(méi)有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因種群基因頻率朝不同的方向改變。頻率朝不同的方向改變。4.4.如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)

7、形成這么多種地雀嗎？成這么多種地雀嗎？不會(huì)，因?yàn)閭€(gè)體間有基因交流不會(huì)，因?yàn)閭€(gè)體間有基因交流 隔離隔離阻斷阻斷突變、突變、基因重組基因重組和和 向不同方向發(fā)生改變向不同方向發(fā)生改變種群種群 出現(xiàn)差異出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大差異進(jìn)一步加大隔離隔離新物種形成新物種形成地理地理自然選擇自然選擇基因頻率基因頻率基因庫(kù)基因庫(kù)生殖生殖基因交流基因交流加拉加拉帕戈帕戈斯群斯群島的島的地雀地雀的形的形成方成方式式小結(jié)：物種形成過(guò)程小結(jié)：物種形成過(guò)程種種群群地理隔離地理隔離小小種種群群自然選擇自然選擇生殖隔離生殖隔離新新物物種種發(fā)生改變發(fā)生改變基因頻率基因頻率（由（由突變和基因重組突變和基因重組產(chǎn)生變異）產(chǎn)生變異）

8、（大多數(shù)生物）（大多數(shù)生物）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離達(dá)到生殖隔離形成新物種。形成新物種。物種形成物種形成的關(guān)鍵的關(guān)鍵（標(biāo)志）（標(biāo)志）思考：新物種必須先經(jīng)過(guò)地理思考：新物種必須先經(jīng)過(guò)地理隔離才形成生殖隔離嗎？隔離才形成生殖隔離嗎？有時(shí)無(wú)須地理隔離也能形成新物種有時(shí)無(wú)須地理隔離也能形成新物種 在自然界里在自然界里還存在還存在另一種另一種物種形成方式物種形成方式，它往往只需要幾代它往往只需要幾代甚至一代就完成了，甚至一代就完成了，而且不須經(jīng)過(guò)而且不須經(jīng)過(guò)地理隔離。地理隔離。例例如，如，多倍體植物多倍體植物的形成就是如此。的形成就是如此。AABBCC（普通小麥）（普通小麥）

9、DD（黑麥）（黑麥）ABC配子配子D配子配子ABCD（不育）（不育）AABBCCDD（八倍體小黑麥）（八倍體小黑麥）（可育）（可育）秋水仙素處理秋水仙素處理例：八倍體小黑麥的培育例：八倍體小黑麥的培育物種形成的方式物種形成的方式 漸變式漸變式物種形成物種形成 爆發(fā)式（驟變式）爆發(fā)式（驟變式）物種形成物種形成隔離是物種形成的必要條件隔離是物種形成的必要條件;標(biāo)志是：產(chǎn)生生殖隔離標(biāo)志是：產(chǎn)生生殖隔離（短時(shí)間內(nèi)形成新的物種，（短時(shí)間內(nèi)形成新的物種，不經(jīng)過(guò)地理隔離不經(jīng)過(guò)地理隔離）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是物種形成是物種形成比較常見(jiàn)的方式比較常見(jiàn)的方式物種形成本身

10、表示物種形成本身表示生物類型生物類型的增加的增加。同時(shí)，它也意味著。同時(shí)，它也意味著生物能夠以生物能夠以新的方式利用環(huán)新的方式利用環(huán)境條件境條件，從而為生物的進(jìn)一，從而為生物的進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)辟新的前景。步發(fā)展開(kāi)辟新的前景。地理隔離與生殖隔離的關(guān)系地理隔離與生殖隔離的關(guān)系（1 1）只有地理隔離（量變階段）只有地理隔離（量變階段）而不形而不形成生殖隔離，成生殖隔離，不產(chǎn)生新物種。不產(chǎn)生新物種。如如東北虎和東北虎和華南虎屬于華南虎屬于同一物種同一物種的兩個(gè)亞種的兩個(gè)亞種（2 2）（絕大多數(shù)生物）（絕大多數(shù)生物）經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地長(zhǎng)期的地理隔離形成了生殖隔離，理隔離形成了生殖隔離，產(chǎn)生新物種。產(chǎn)生新物種。

11、（3 3）少數(shù)新物種的形成）少數(shù)新物種的形成不用經(jīng)過(guò)地不用經(jīng)過(guò)地理隔離，而理隔離，而直接形成生殖隔離。直接形成生殖隔離。生殖隔離生殖隔離是是新物種形成的標(biāo)志新物種形成的標(biāo)志質(zhì)變質(zhì)變物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié): : 突變和基因重組突變和基因重組 自然選擇自然選擇 隔離隔離原始種群原始種群小種群小種群地理隔離地理隔離各種群的基各種群的基因頻率向因頻率向不不同的方向發(fā)同的方向發(fā)生改變生改變新物種新物種生殖隔離生殖隔離出現(xiàn)出現(xiàn)不同的突不同的突變和基因重組變和基因重組產(chǎn)生不同變異產(chǎn)生不同變異種群間差異種群間差異逐漸擴(kuò)大逐漸擴(kuò)大種群基因種群基因庫(kù)明顯改庫(kù)明顯改變變生活在各自生活在各自不同

12、的自然不同的自然環(huán)境環(huán)境中環(huán)境中環(huán)境各種群間各種群間不不能進(jìn)行基因能進(jìn)行基因交流交流自然選擇自然選擇總結(jié)總結(jié)現(xiàn)代現(xiàn)代生物生物進(jìn)化進(jìn)化理論理論基本基本觀點(diǎn)觀點(diǎn)自然選擇學(xué)說(shuō)自然選擇學(xué)說(shuō)隔離隔離核心核心種群種群生物進(jìn)化的生物進(jìn)化的基本單位基本單位生物進(jìn)化的生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)種群基因頻率的改變種群基因頻率的改變進(jìn)化的進(jìn)化的原材料原材料突變和基因重組突變和基因重組決定進(jìn)化的決定進(jìn)化的方向方向自然選擇自然選擇物種形物種形成的三成的三個(gè)環(huán)節(jié)個(gè)環(huán)節(jié)物種形成的物種形成的必要條件必要條件下列關(guān)于自然界中物種形成下列關(guān)于自然界中物種形成 的有的有關(guān)因素，正確的是（關(guān)因素，正確的是（ ）（）（多項(xiàng)多項(xiàng)）A A、物種的

13、形成都必須先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理、物種的形成都必須先經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離隔離B B、物種的形成有的不需要經(jīng)過(guò)隔離、物種的形成有的不需要經(jīng)過(guò)隔離C C、隔離是物種形成的必不可少的重要因、隔離是物種形成的必不可少的重要因素素D D、物種的形成不需要都經(jīng)過(guò)地理隔離，、物種的形成不需要都經(jīng)過(guò)地理隔離，但都需要經(jīng)過(guò)生殖隔離，因?yàn)樗钱a(chǎn)生但都需要經(jīng)過(guò)生殖隔離，因?yàn)樗钱a(chǎn)生新物種的標(biāo)志。新物種的標(biāo)志。1.1.如果有兩個(gè)小種群的動(dòng)物，在形如果有兩個(gè)小種群的動(dòng)物，在形態(tài)結(jié)構(gòu)上相近，它們必須具備下列態(tài)結(jié)構(gòu)上相近，它們必須具備下列哪一特征，才能歸為一個(gè)物種：哪一特征，才能歸為一個(gè)物種：( ( ）A.A.它們必須分布在同一地

14、理區(qū)域它們必須分布在同一地理區(qū)域B.B.它們的基因一定要相同它們的基因一定要相同C.C.它們的毛色一定要相同它們的毛色一定要相同D.D.能相互交配繁殖并產(chǎn)生可育后代能相互交配繁殖并產(chǎn)生可育后代D2.2.外表相近但種類不同的魚(yú)在生殖外表相近但種類不同的魚(yú)在生殖期間將卵和精子釋放在同一水域中，期間將卵和精子釋放在同一水域中，但一種魚(yú)的精子不能進(jìn)入另一種魚(yú)但一種魚(yú)的精子不能進(jìn)入另一種魚(yú)的卵，這種現(xiàn)象屬于：的卵，這種現(xiàn)象屬于：( ( ）A.A.生殖隔離生殖隔離 B.B.地理隔離地理隔離C.C.形態(tài)各異形態(tài)各異 D.D.不在同一水層不在同一水層A3.3.隔離在物種形成中的主要作用是：隔離在物種形成中的主

15、要作用是：( ( ）A.A.使種群間的個(gè)體互不相識(shí)使種群間的個(gè)體互不相識(shí)B.B.使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境C.C.使種群間雌雄個(gè)體失去交配機(jī)會(huì)使種群間雌雄個(gè)體失去交配機(jī)會(huì)D.D.使種群之間停止基因交流，并朝著不使種群之間停止基因交流，并朝著不同的方向演變同的方向演變D例例: :下列哪項(xiàng)形成了新物種下列哪項(xiàng)形成了新物種（ ）A A、二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素、二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體西瓜處理成為四倍體西瓜B B、樺尺蠖體色的基因頻率由、樺尺蠖體色的基因頻率由S S（灰色）（灰色）95%95%變?yōu)樽優(yōu)閟 s（黑色）（黑色） 95%95%。C C、馬與驢

16、交配產(chǎn)生了騾子、馬與驢交配產(chǎn)生了騾子D D、克隆羊多利、克隆羊多利A種群和物種的區(qū)別種群和物種的區(qū)別同一地點(diǎn)同一地點(diǎn)一定自然區(qū)域，同一定自然區(qū)域，同一地點(diǎn)、不同地點(diǎn)一地點(diǎn)、不同地點(diǎn)一個(gè)物種可以包括多個(gè)種群，一個(gè)物種可以包括多個(gè)種群，種群種群是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位是生物繁殖、進(jìn)化的基本單位在自然狀態(tài)下能在自然狀態(tài)下能夠夠相互交配相互交配并能并能產(chǎn)生產(chǎn)生可育后代可育后代的的一群生物。一群生物。自然自然選擇選擇1 1加拉帕戈加拉帕戈斯群島上斯群島上幾種地雀幾種地雀地理地理隔離隔離生殖生殖隔離隔離原原種種變異1變異2變異類型1新種1自然自然選擇選擇2 2變異類型2新種2基因頻率的定向改變漸進(jìn)式物種形成漸進(jìn)式物種形成種種群群地理隔離地理隔離小小種種群群自然選擇自然選擇生殖隔離生殖隔離新新物物種種發(fā)生改變發(fā)生改變基因頻率基因頻率（由（由突變和基因重組突變和基因重組產(chǎn)生變異）產(chǎn)生變異）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離物種形成的關(guān)鍵物種形成的關(guān)鍵1.經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是物種形成比較物種形成比較常見(jiàn)常見(jiàn)的方式的方式2.