6.3.3+种群基因组成的变化与物种的形成（第3课时）-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2+

第6章生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成第3课时如何判断老虎和狮子是否为同一种生物？把在自然状态下能够相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种不能够相互交配能交配后代不可育×不能交配生殖隔离×马驴骡子(不可育)一、物种的概念物种形成的标志：生殖隔离的出现+=一、物种的概念马（2N=64）驴（2N=62）骡子（2N=63）骡子的体细胞只有63条染色体，在减数分裂Ⅰ前期无法进行联会（或者“发生联会紊乱”），而不能发生正常的减数分裂，因此骡子不能繁殖后代。骡子不可育的原因：一、物种的概念世界各地的人虽然各有不同，但他们之间可以彼此通婚，并且产生可育的后代（不存在生殖隔离）。因此，全世界的人在生物学上属于同一个物种——智人种。世界上不同皮肤的人是同一个物种吗？二、隔离及其在物种形成中的作用定义1、隔离不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。类型生殖隔离不同物种之间一般是不能相互交配的，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。地理隔离同一种生物由于地理上的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，叫做地理隔离。×马驴骡子二、隔离及其在物种形成中的作用想一想：地理隔离和生殖隔离之间有没有什么联系呢？在一个山谷中，有一个鼠种群快乐"地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来由于地址和气候的变化，山谷中形成一条汹涌的大河。鼠种群的个体，一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几千年。后来，河流干涸了，两个鼠种群又相遇了。它们发现了彼此大不相同。它们之间还能繁殖后代吗?物种形成的常见的方式:地理隔离生殖隔离长期1、隔离二、隔离及其在物种形成中的作用1、隔离①图中A：属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。②图中B：属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。③二者联系：地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段（标志）。思考•讨论1、经过漫长的地理隔离，一定会出现生殖隔离吗？不一定，不同种群的基因库产生明显差异，说明生物在进化，不一定出现新物种，只有出现生殖隔离才能形成新物种。2、只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？不一定，如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化很小或者发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会出现生殖隔离。二、隔离及其在物种形成中的作用2、隔离在物种形成中的作用在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地雀的踪影。

加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为160~950km。不同岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。

这些岛屿是500万年前由海底的火山喷发后形成的，比南美洲大陆的形成晚得多。因此，可以推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群。二、隔离及其在物种形成中的作用2、隔离在物种形成中的作用讨论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？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。二、隔离及其在物种形成中的作用2、隔离在物种形成中的作用讨论3：对不同岛屿的地雀种群来说，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。二、隔离及其在物种形成中的作用2、隔离在物种形成中的作用地理隔离阻断形成加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式基因交流发生突变、基因重组和自然选择导致基因频率改变种群的基因库出现差异导致导致差异进一步加大地理隔离形成新的物种①

为生物的进化提供原材料；②

决定生物进化的方向；③

说明生物在进化；④

是物种形成的必要条件；

的出现意味着新物种的产生。突变和基因重组自然选择种群基因频率改变隔离生殖隔离二、隔离及其在物种形成中的作用3、物种形成的比较常见的方式基因频率的定向改变生殖隔离原物种地理隔离变异1自然选择变异类型1形成新物种1变异2自然选择变异类型2形成新物种2渐变式（接大多数）思考•讨论3、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，即形成新物种物种A爆发式染色体加倍物种B杂交杂种植物异源多倍体思考•讨论4、生物进化了一定能产生新物种吗？不一定，必须出现生殖隔离内容物种形成生物进化标志变化后生物与原生物的关系二者关系生殖隔离出现种群基因频率改变属于不同物种可能属于同一物种生物进化的实质是种群基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成，但是新物种一旦形成，则生物发生了进化。1、19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判断是（）A.两者尚未形成两个物种B.两者的外部形态有明显差别C.两者之间已经出现生殖隔离D.两者的基因库向不同方向改变教材P118“概念检测2”D思考•讨论2、下图表示某群岛上蝉的物种演化示意图，其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种类的蝉。下列叙述错误的是（）A．戊和丁的形成是地理隔离造成生殖隔离B．由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的C．由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果D．图示说明新物种的形成一定要经过地理隔离美在课堂P151“典例1”D思考•讨论3、兰花的“地生”或“附生”能使其利用不同的生活环境生存。研究表明，兰花地生受AGL12基因控制，使它的根能在地下生长和吸收养分；当缺乏AGL12基因时，兰花则长出气生根，这些气生根发育出一种海绵状的表皮，能在空气中吸收养分并储存水分，致使兰花能在树上或石上附着生长。下列相关叙述错误的是（）A．AGL12基因缺失为兰花种群的进化提供了原材料B．是否具有AGL12基因决定了兰花种群的进化方向C．兰花的生活环境差异较大，有利于新物种的形成D．兰花“附生”是可遗传变异与环境定向选择的结果美在课堂P152“跟踪训练1”B思考•讨论4、许多年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示，下列相关说法正确的是（）A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程B．b过程的实质是定向改变种群的基因频率C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2美在课堂P152“跟踪训练2”B思考•讨论5、甲、乙、丙三种稻蝗都是水稻害虫，其形态特征极为相近。对三种稻蝗的DNA碱基序列进行比较发现：乙