高中生物必修二課件14：7-2-2 隔離與物種的形成 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成

隔離與物種的形成共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1.舉例說(shuō)出物種、隔離的概念；2.掌握兩種隔離的特點(diǎn)；3.簡(jiǎn)述隔離在物種形成中的作用；4.知道共同進(jìn)化的含義，掌握生物多樣性。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.地球上這么多的物種是如何來(lái)的？2.怎樣判斷兩個(gè)個(gè)體是不是同一個(gè)物種？二、隔離與物種的形成（一）物種的概念

能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種，簡(jiǎn)稱“種”。例：不同“人種”

世界各地的人雖然各有不同，但他們之間可以彼此通婚，并且產(chǎn)生可育的后代。因此，全世界的人在生物學(xué)上屬于同一個(gè)物種——智人。騾是不育的，所以馬和驢是兩個(gè)物種。騾虎獅獸是不育的，所以虎和獅是兩個(gè)物種東北虎與華南虎東北虎和華南虎分別生活在我國(guó)的東北地區(qū)和華南地區(qū)，這兩個(gè)地區(qū)之間的遼闊地帶就起到了地理隔離的作用。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，這兩個(gè)種群之間產(chǎn)生了明顯的差異，成為兩個(gè)不同的虎亞種。

種群物種概念范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成

判斷標(biāo)準(zhǔn)種群必須具備“三同”；即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)同一物種聯(lián)系種群和物種的區(qū)別自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代一個(gè)物種可以包括許多種群，同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同亞種，進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物

種群物種概念范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成

判斷標(biāo)準(zhǔn)種群必須具備“三同”；即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)同一物種聯(lián)系種群和物種的區(qū)別自然狀態(tài)下能夠交配并產(chǎn)生可育后代一個(gè)物種可以包括許多種群，同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同亞種，進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物針對(duì)訓(xùn)練一：

下列關(guān)于物種的敘述，不正確的是（）A.物種是形態(tài)上類(lèi)似的、彼此能夠交配的、要求類(lèi)似環(huán)境條件的生物個(gè)體的總和B.物種是一個(gè)具有共同基因庫(kù)的、與其他類(lèi)群有生殖隔離的類(lèi)群C.區(qū)分物種有多種依據(jù)，但最主要的是看有無(wú)生殖隔離D.不同物種的種群若生活在同一地區(qū)，也會(huì)有基因交流D2、隔離的類(lèi)型對(duì)象原因結(jié)果地理隔離生殖隔離同種生物高山、河流、海洋等自然條件的阻隔使種群間不能發(fā)生基因交流不同種生物不同物種間基因庫(kù)差別很大不能交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代1、概念：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。(二)隔離2、隔離的類(lèi)型對(duì)象原因結(jié)果地理隔離生殖隔離同種生物高山、河流、海洋等自然條件的阻隔使種群間不能發(fā)生基因交流不同種生物不同物種間基因庫(kù)差別很大不能交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代1、概念：不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。(二)隔離針對(duì)訓(xùn)練二

下列實(shí)例中不屬于生殖隔離的是（）A．玉米的花粉落在大豆柱頭上不能萌發(fā)B．東北虎和華南虎由于地理原因不能交配C．馬和驢雜交所生的騾高度不育D．不同種類(lèi)的昆蟲(chóng)雌雄個(gè)體之間通常不能交配B3.請(qǐng)利用教材P120資料分析，簡(jiǎn)單說(shuō)明隔離和物種的形成又有何關(guān)系呢？

隔離在物種形成中有什么作用呢？3.請(qǐng)利用教材P120資料分析，簡(jiǎn)單說(shuō)明隔離和物種的形成又有何關(guān)系呢？

隔離在物種形成中有什么作用呢？1.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)種群的個(gè)體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。２.不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。３．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)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？

不同島嶼的自然環(huán)境條件不一樣，因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4．不同種群的基因頻率朝不同方向改變,對(duì)不同種群的基因庫(kù)有什么影響?導(dǎo)致不同種群的基因庫(kù)形成明顯的差異,并逐步出現(xiàn)生殖隔離。5．生殖隔離的出現(xiàn)意味著什么？生殖隔離一旦形成，就標(biāo)志著原本屬于同一個(gè)物種的地雀，變成了不同的物種。4．不同種群的基因頻率朝不同方向改變,對(duì)不同種群的基因庫(kù)有什么影響?導(dǎo)致不同種群的基因庫(kù)形成明顯的差異,并逐步出現(xiàn)生殖隔離。5．生殖隔離的出現(xiàn)意味著什么？生殖隔離一旦形成，就標(biāo)志著原本屬于同一個(gè)物種的地雀，變成了不同的物種。思考：我們知道隔離包括地理隔離和生殖隔離，是否只要有地理隔離或生殖隔離，就會(huì)形成新物種？二者的關(guān)系如何？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常見(jiàn)的方式。①一般情況下，地理隔離是生殖隔離的先決條件，生殖隔離一旦形成，原來(lái)屬于一個(gè)物種的兩個(gè)種群，就成了兩個(gè)物種。②一個(gè)物種的形成必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離，但不一定經(jīng)過(guò)地理隔離（例多倍體的形成，沒(méi)有地理隔離，但由生殖隔離）。③隔離是物種形成的必要條件沒(méi)有形成生殖隔離，基因交流就不會(huì)停止，遺傳組成的差異就不會(huì)拉大，新物種就很難形成。6．如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成這么多種地雀嗎？不會(huì)。如果沒(méi)有地理隔離，個(gè)體間就會(huì)有基因的交流,就難以形成生殖隔離。原始地雀分布于不同島嶼上（地理隔離）各地雀種群出現(xiàn)不同突變和基因重組不同種群間無(wú)基因交流不同種群基因頻率發(fā)生不同變化各島嶼環(huán)境不同，自然選擇導(dǎo)致不同種群的基因頻率改變有所差異長(zhǎng)此以往，不同種群基因庫(kù)形成明顯差異最終產(chǎn)生生殖隔離，物種形成隔離是物種形成的必要條件

隔離阻斷突變、基因重組和向不同方向發(fā)生改變種群出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大隔離新種形成地理自然選擇基因頻率基因庫(kù)生殖基因交流加拉帕戈斯群島的地雀的形成方式地理隔離在物種形成的過(guò)程中起到了什么作用？地理隔離一旦形成就會(huì)產(chǎn)生新種嗎？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的一種方式。通過(guò)長(zhǎng)期地理隔離而實(shí)現(xiàn)生殖隔離，是否是新物種形成的唯一方式呢？拓展知識(shí)物種的形成方式1.物種形成的方式有多種，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地理隔離而達(dá)到生殖隔離是比較常見(jiàn)的方式-----漸變式。原種變異1變異2變異類(lèi)型1變異類(lèi)型2新種1新種2生殖隔離自然選擇1自然選擇2基因頻率定向改變地理隔離如：二倍體西瓜和四倍體西瓜2.爆發(fā)式：物種的形成主要是由異源多倍體以染色體變異的方式形成新物種，一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離。如：多倍體植物的形成就是如此。自然界里幾平將近一半的被子植物和某些栽培作物就是這樣形成的。AABBCC（普通小麥）DD（黑麥）×ABC配子D配子ABCD（不育）AABBCCDD（八倍體小黑麥）（可育）秋水仙素處理例：八倍體小黑麥的培育1.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常見(jiàn)的方式。2.一般情況下，地理隔離是生殖隔離的先決條件，生殖隔離一旦形成，原來(lái)屬于一個(gè)物種的兩個(gè)種群，就成了兩個(gè)物種。3.一個(gè)物種的形成必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離，但不一定經(jīng)過(guò)地理隔離。隔離是物種形成的

條件必要隔離在物種形成中的作用跟蹤訓(xùn)練一下列實(shí)例中不屬于生殖隔離的是（）A．玉米的花粉落在大豆柱頭上不能萌發(fā)B．東北虎和華南虎由于地理原因不能交配C．馬和驢雜交所生的騾高度不育D．不同種類(lèi)的昆蟲(chóng)雌雄個(gè)體之間通常不能交配跟蹤訓(xùn)練二下列關(guān)于物種的敘述，不正確的是（）A、物種是形態(tài)上類(lèi)似的、彼此能夠交配的、要求類(lèi)似環(huán)境條件的生物個(gè)體的總和B、物種是一個(gè)具有共同基因庫(kù)的、與其他類(lèi)群有生殖隔離的類(lèi)群C、區(qū)分物種有多種依據(jù)，但最主要的是看有無(wú)生殖隔離D、不同物種的種群若生活在同一地區(qū)，也會(huì)有基因交流BD物種形成與生物進(jìn)化有什么關(guān)系？思考：①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，種群基因頻率發(fā)生了變化，就意味著生物的進(jìn)化。②物種形成的必要條件是隔離。生殖隔離是物種形成的標(biāo)志。③進(jìn)化并不必然導(dǎo)致物種的形成?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)：⒈生物進(jìn)化的基本單位⒉生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)種群種群基因頻率的改變⒊物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)突變和基因重組、自然選擇及隔離突變和基因重組自然選擇改變種群基因頻率改變時(shí)間基因庫(kù)的差別導(dǎo)致種群間生殖隔離標(biāo)志積累地理隔離物種形成突變和基因重組、自然選擇及隔離之間的關(guān)系：1.下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是（）

A.阻止種群間的基因交流

B.對(duì)所有的物種來(lái)說(shuō)，地理隔離必然導(dǎo)致生殖隔離

C.種群基因庫(kù)的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因

D.不同的物種之間必然存在著生殖隔離2.對(duì)生物進(jìn)化方向起決定作用的是（）A.基因重組C.基因突變

B.染色體變異D.自然選擇BＤ課堂檢測(cè)3.達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上的不同地雀，用現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋錯(cuò)誤的是(

)A.經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離達(dá)到生殖隔離，導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在的地雀物種B.生殖隔離一旦形成，原來(lái)屬于同一物種的地雀很快就能進(jìn)化形成不同的物種C.這些地雀原先屬于同一雀種，從南美大陸遷來(lái)后，逐漸分布在不同的群島，出現(xiàn)不同的突變和基因重組D.自然選擇對(duì)不同種群的基因的頻率的改變所起的作用有所差別，最終導(dǎo)致種群的基因庫(kù)很不相同，并逐漸出現(xiàn)生殖隔離。Ｂ三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化的概念不同物種間的共同進(jìn)化生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互影響和共同演變2、生物多樣性的形成內(nèi)容：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性遺傳的多樣性是指物種的種內(nèi)個(gè)體或種群間的基因變化，生物的性狀是由基因決定的，不同生物的性狀千差萬(wàn)別，表明有成千上萬(wàn)的基因（變異）．不同物種之間基因組成差別很大，同種生物如兔之間基因也有差別，每個(gè)物種都是一個(gè)獨(dú)特的基因庫(kù)?；虻亩鄻有詻Q定蛋白質(zhì)多樣性，從而決定了物種的多樣性．生物種類(lèi)的多樣性和多種多樣的無(wú)機(jī)環(huán)境組成了不同的生態(tài)系統(tǒng)．生物進(jìn)化的大致過(guò)程30多億年前：原核生物20多億年前：藍(lán)藻自養(yǎng)型10多億年前：真核生物6億年前：藻類(lèi)和低等無(wú)脊椎生物4億年前：原始蕨類(lèi)植物、原始兩棲類(lèi)3億年前：蕨類(lèi)植物、兩棲類(lèi)2億年前：裸子植物、爬行類(lèi)動(dòng)物、哺乳類(lèi)四五百萬(wàn)年前：人類(lèi)規(guī)律從原核生物到真核生物從無(wú)性生殖到有性生殖由簡(jiǎn)單到復(fù)雜由水生到陸生由低等到高等3.生物進(jìn)化的大致過(guò)程及規(guī)律現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1.種群是生物進(jìn)化的單位2.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料3.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向4.隔離導(dǎo)致物種形成現(xiàn)代生物進(jìn)化理論——以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)5.共同進(jìn)化與生物多樣性的形成課堂檢測(cè)1.關(guān)于在自然條件下，某隨機(jī)交配種群中等位基因A、a頻率的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．一般來(lái)說(shuō)，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境B．持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以接近于0C．在某種條件下兩種基因的頻率可以相等D．該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)D2.細(xì)胞色素C是一種由104個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)。分別測(cè)定兔、蛇、龜、鯨和馬五種動(dòng)物細(xì)胞色素C的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)了馬與其他動(dòng)物的氨基酸差異個(gè)數(shù)（見(jiàn)下表）。據(jù)此推測(cè)，四種動(dòng)物中與馬親緣關(guān)系最近和最遠(yuǎn)的分別是（

）。

A．蛇和鯨

B．兔和鯨

C．鯨和蛇

D．鯨和龜動(dòng)物兔蛇龜鯨氨基酸差異個(gè)數(shù)622115C3.在狼和鹿進(jìn)化過(guò)程中，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.狼和鹿在捕食和被捕食過(guò)程中，彼此都形成了動(dòng)作敏捷、快速奔跑的特性，這是共同進(jìn)化的一個(gè)實(shí)例

B.在進(jìn)化過(guò)程中，因?yàn)槔堑淖凡抖沟寐巩a(chǎn)生奔跑速度快的變異

C.狼和鹿不能進(jìn)行基因交流，這說(shuō)明它們之間具有生殖隔離現(xiàn)象

D.突變使狼和鹿產(chǎn)生不定向的變異，自然選擇則定向地決定著它們向奔跑速度快的方向進(jìn)化B課堂檢測(cè)1.關(guān)于在自然條件下，某隨機(jī)交配種群中等位基因A、a頻率的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．一般來(lái)說(shuō)，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境B．持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以接近于0C．在某種條件下兩種基因的頻率可以相等D．該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)D生物進(jìn)化的大致過(guò)程30多億年前：原核生物20多億年前：藍(lán)藻自養(yǎng)型10多億年前：真核生物6億年前：藻類(lèi)和低等無(wú)脊椎生物4億年前：原始蕨類(lèi)植物、原始兩棲類(lèi)3億年前：蕨類(lèi)植物、兩棲類(lèi)2億年前