隔离在物种形成中的作用高一下学期生物人教版必修2

课时2

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能举例说明物种和隔离的概念。能阐述隔离的类型及它们之间的区别。能分析隔离在物种形成过程中的作用。桦尺蛾发生了进化。在自然选择的作用下,基因频率发生定向改变。

上节课学习的英国的曼彻斯特地区的一种桦尺蛾，在自然环境的选择作用下，该种群的S(深色)基因的频率逐渐上升，s(浅色)基因的频率逐渐下降。在桦尺蠖的进化过程中，有没有形成新的物种?桦尺蛾发生进化了吗？什么是物种?物种是如何形成的？1.定义：P浅色桦尺蛾黑色桦尺蛾ssSS×黑色桦尺蛾SsF1(雌雄互交)F2黑色桦尺蛾浅色桦尺蛾ssSS、Ss浅色桦尺蛾和黑色桦尺蛾仍然是同一个物种。一、物种的概念

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。2.生殖隔离：不同物种间不能产生可育后代的现象。①不能交配②即便有后代也不可育，例如马和驴属此类。思考：马和驴可以交配产生骡，所以他们是同一物种？

错误，虽然能够交配，但是他们产生的后代骡不可育，不是可育后代

试分析马和牛之间生殖隔离的类型与马和驴之间生殖隔离的类型有何差异？产生这种差异可能的原因是什么？基因库差异较大杂种不活：形成的胚胎致死，如山羊和绵羊的后代不能交配：季节隔离；生殖细胞不亲和性；求偶方式不同；生殖器官不相配等杂种不育：子代细胞减数分裂时染色体发生联会紊乱，如马和驴的后代骡子

如果把东北虎和华南虎放在同一片森林中，它们仍然可以相互交配并产生可育的后代，这说明东北虎和华南虎仍然属于同一个物种。东北虎华南虎在自然状态下，东北虎和华南虎之间能否发生基因交流？在自然状态下，东北虎和华南虎处于不同的地域，无法跨越地理障碍完成交配。地理隔离3.地理隔离A.定义

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，叫作地理隔离。B.常见的地理障碍

高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍。二、隔离及其类型地理隔离生殖隔离隔离

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，统称为隔离。隔离的实质：种群间基因不能自由交流。三、隔离在物种形成中的作用大地雀中地雀小地雀以种子为食尖嘴地雀以仙人掌花为食小仙人掌地雀小树雀中树雀啄木雀食草雀大树雀以嫩芽为食地雀莺鸟树雀来自南美洲大陆的共同祖先

加拉帕戈斯群岛上的13种地雀都来自一群由南美洲迁来的地雀，经过长期的地理隔离和进化，逐渐演化而成。思考·讨论：隔离在物种形成中的作用大仙人掌地雀红树林雀以昆虫为食讨论: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?2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗?不一样，因为基因突变是随机的。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。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?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:

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。生殖隔离地雀A岛地雀B岛地雀C岛地雀D岛地雀E岛地雀地理隔离突变和基因重组不定向环境不同则自然选择不同基因库形成明显差别出现生殖隔离A种地雀B种地雀C种地雀D种地雀E种地雀新物种形成的标志：出现生殖隔离

结合加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成的过程，试将以下词句进行合理的排序，找出新物种形成的基本规律。模型构建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原物种种群1种群2地理隔离变异1变异2自然选择1自然选择2变异种群1变异种群2新物种1新物种2生殖隔离基因频率定向改变基因库的差异积累①物种形成的条件：可遗传变异、自然选择、隔离进化的条件1.通过以上分析，总结1：物种形成的机制1②隔离是物种形成的必要条件。2、物种形成的三个环节突变和基因重组产生进化的原材料。01自然选择导致种群基因频率的定向改变。02隔离导致物种形成。03突变和基因重组自然选择改变种群基因频率改变时间基因库的差别导致种群间生殖隔离标志积累地理隔离物种形成比较内容生物进化物种形成标志所需条件二者的联系②新物种形成则说明生物发生了进化种群基因频率改变生殖隔离出现可遗传变异自然选择可遗传变异自然选择隔离①生物进化是新物形成的前提总结2：物种形成与生物进化◆思考1：经过漫长的地理隔离，一定会形成生殖隔离吗?不一定如果两个种群生活环境都不发生变化，或者变化很小，两个种群的进化方向相同，有可能不会产生生殖隔离◆思考2：新物种形成一定要经过地理隔离吗?不一定不经过地理隔离，也可以直接形成生殖隔离例如二倍体植株染色体加倍成了四倍体植株，二者杂交后代产生的三倍体植株是高度不育的，存在生殖隔离二倍体四倍体

不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离，从而形成新的物种。主要是通过异源多倍体的染色体变异等方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离。物种A杂种植物异源多倍体杂交染色体加倍物种B短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。（1）爆发式—多倍体育种3.物种形成的其他方式植物体细胞杂交：番茄--马铃薯多倍体育种：八倍体小黑麦（2）人工创造新物种1.二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种()2.不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离()3.交配后能产生后代的一定是同一物种()4.生物进化了一定会形成新物种()5.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因()6.新物种的形成一定经过地理隔离()正误判断××××√×核心归纳：物种和种群的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。种群是生物进化和繁殖的基本单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离联系①一个物种可以包括许多种群；②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可形成多个新物种1、如图所示为种群与物种的关系图解，下列叙述不正确的是()A．从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流B．若物种2是由物种1形成的，则物

种1一定发生了基因频率的改变C．交配后能产生后代的一定是同

一物种，由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D．若种群1与种群2的基因频率都