内容正文:
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2课时 隔离在物种形成中的作用
物种 隔离(①生殖隔离;②地理隔离)
隔离在物种形成中的作用
①自然状态的物种形成
②物种形成的其他方式
③物种形成与生物进化的比较
学习目标
1.物种: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。
同种生物的不同种群,由于突变和选择因素的不同,其基因组成可能会朝不同的方向改变,导致种群间出现形态和生理上的差异。怎样判断两个种群是不是同一个物种?
马
驴
骡子
它们是同一个物种吗?
+
物种的概念①物种
物种的概念②生殖隔离
马
驴
骡子
+
2n=64
2n=62
马有32对染色体,驴有31对染色体,交配产生的骡不可育。
试从染色体组的角度分析,马和驴之间不能发生基因交流的原因。
2.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,即不同的物种之间不能发生基因交流。
马和驴的染色体组不同,被产生的后代骡的细胞中没有同源染色体,在减数分裂时出现联会紊乱,不能形成可育配子。
虽然老虎和狮子可以交配生出狮虎兽、马和驴可以交配生出骡子,但是狮虎兽和骡子均不可育,所以老虎和狮子、马和驴属于不同物种;
思考:狮虎兽和骡是一个新物种吗?为什么?
不是。因为它不能繁殖后代,不符合物种概念。
物种的概念②生殖隔离
3.物种与种群的区别
① 同一物种可以分布在不同区域;
种群是同一区域内的同一物种的全部个体。
② 种群是物种繁殖和进化的基本单位。
种群1
种群2
物种
在自然界,是不是同一物种的个体都生活在一起呢?
不是,由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍,每一个物种总是被分成一个一个或大或小的群体,这些群体就是不同的种群。
例如:两个池塘里的鲤鱼就是两个种群。
4.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的现象。
思考
Thinking
物种的概念③物种,种群;④地理隔离
物种的概念⑤隔离
隔离
①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的现象。
②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,也不能产生可育后代的现象。
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。
那么,地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢?
由于长期地理隔离而没有相互交配,没有基因交流,形成了生殖隔离,它们形成两个不同的亚种。
东北虎
华南虎
隔离的实质:种群间基因不能自由交流。
隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用
不同“人种”
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。因此,全世界的人在生物学上属于同一个物种——智人。
地理隔离实例
隔离在物种形成中的作用
地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢?
加拉帕戈斯群岛是太平洋中靠近南美洲的一群火山岛,达尔文在环球考察时曾从这里发现有13种地雀,它们喙的差别很大,不同种之间存在生殖隔离,达尔文推测这些地雀最初来自南美大陆,以后在各个岛屿上形成了不同的种群。
加拉帕戈斯群岛地雀喙的演变
思考
Thinking
解 释
一个物种:加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种。
产生地理隔离:从南美洲大陆迁来后,逐渐分布到不同的岛屿上。
不定向变异:由于各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组,而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。
基因频率改变:不同种群的基因频率就会发生不同的变化。
环境的定向选择:由于各个岛上的食物和栖息条件互不相同,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别:在一个种群中,某些基因被保留下来,而在另一个种群中,被保留下来的可能是另一些基因。
时间积累:久而久之,这些种群的基因库就会形成明显的差异,并逐渐出现生殖隔离。
形成新物种:生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的地雀,就成了不同的物种。
隔离在物种形成中的作用
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。
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。
不同岛屿的自然环境条件不一样,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。
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?
不会。因为个体间有基因的交流。
如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?
思考
Thinking
隔离在物种形成中的作用
同一物种
地理隔离 阻隔基因交流
突变、基因重组
种群基