6.3.2 隔离在物种形成中的作用-【生物讲堂】2023-2024学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

6.3种群基因组成的变化与物种的形成 （第二课时） 什么是物种？ A 怎样理解地理隔离和生殖隔离？ 隔离在物种形成中起什么作用？ B C 本 节 聚 焦 ：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。 2、隔离 ① 地理隔离 类型： 由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象。 ：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。 1、物种 一、物种及隔离的相关概念 东北虎 华南虎 孟加拉虎 里海虎 ：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。 2、隔离 ：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。 1、物种 一、物种及隔离的相关概念 马（2n=64） 驴（2n=62） 骡（2n=63） 杂交 ② 生殖隔离 类型： 无法交配或交配后不能产生可育后代的现象。 自然选择使种群的基因频率发生定向改变，只要是基因频率发生变化，生物就一定发生了进化，但是进化一定形成新物种吗？ 种群1 种群2 地理隔离 生殖隔离 可以进行 基因交流 物种1 不能进行基因交流 物种2 归纳1： 一、物种及隔离的相关概念 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。 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。 达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。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。 加拉帕戈斯群岛的地雀 二、隔离在物种形成中的作用 (1)南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，在不同岛屿上形成不同种群，在自然状态下，这些不同种群之间能进行基因交流吗？为什么？ (2)不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？为什么？ 不能。因为存在地理隔离。 不一样。因为突变是随机发生的,具有不定向性。 (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)研究表明，后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养，它们之间也不能繁殖，为什么？ 因为它们之间已存在生殖隔离，已进化为不同的物种。 不同岛屿的地形和植被条件不一样。 这种环境的差别导致种群基因频率朝不同的方向改变。 讨论 P117 (5) 通过地雀的形成过程，绘制概念图说明物种形成的过程。 讨论 P117 地理隔离 阻断基因交流 基因频率向不同方向发生改变 种群的 出现差异 差异进一步加大 生殖隔离 新物种形成 标 志 基因库 在突变、基因重组和自然选择下 物种形成的三个环节 ①突变和基因重组产生进化的原材料 ②自然选择导致种群基因频率定向改变 ③隔离是物种形成的必要条件 物种的形成必须经过地理隔离吗？ 物种形成 生物进化 标志 变化后生物与 原生物的关系 二者联系 生殖隔离出现 基因频率改变 属于不同物种 可能属于同一物种； 也可能属于不同物种 ②进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程 中一定存在进化。 ①只有不同种群的基因库产生了明显的差异， 出现生殖隔离才形成新物种。 请您描述进化与物种形成的关系。 新物种的形成方式 长期 a、渐变式：地理隔离 生殖隔离 b、骤变式：无需地理隔离形成新物种(如：多倍体植物的形成) c、人工创造：人工诱导多倍体植物的形成 8倍体小麦 3倍体无籽西瓜 练习与应用P118 1．判断下列与隔离有关的表述是否正确。 （1）在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离。（ ） （2）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间犹豫地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。（ ） √ √ 2．19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（ ） 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 D 三、协同进化与生物多样性的形成 资料一： 动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分钟竟快13米。为何差距如此之大？ 经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个猎豹种群，生存时时处于危险之中。 思考：(1)分析为什么东岸羚羊奔跑速度比西岸快？ 小样！没有 我，你也跑不了 这么快！ 没有我，你跑不了这么快！ 东岸存在猎豹捕食，这种环境有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体生存下来。 （2）捕食者是不是就”高枕无忧“？ 不可以，只有动作敏捷、跑得快的才能获得食物,从而生存下来，繁殖后代。 羚羊和狼在相互影响中不断进化和发展. 捕食者往往捕食个体数量多的物种，美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”，这样有什么好处？ 羚羊在某草原上数目众多 捕食者倾向于羚羊 羚羊数量下降 给别的物种 腾出生存空间 物种多样性增加 捕食者的存在有利于增加物种多样性。 协同进化 地球形成时原始大气中没有氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧气，为好氧生物的出现提供了条件。 资料二： 生物和无机环境之间也存在着协同进化。 对象 结果 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 根本 原因 组成 变异的不定向性 蛋白质多样性 无机环境的多样性 组成 直接原因 决定 导致 直接 选择 基因多样性 2.生物多样性的关系： 长期自然选择、协同进化的结果 3.生物多样性形成的原因： 三、协同进化与生物多样性的形成 四.生物进化理论在发展 ①适应是自然选择的结果； ②种群是生物进化的基本单位； ③突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种； ④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程； ⑤生物多样性是协同进化的结果。 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释： 中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 发展 生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。 1．生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。 （1）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。（ ） （2）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。（ ） （3）地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。（ ） （4）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。（ ） √ X X X 2．基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（ ） A．单细胞生物，进行有氧呼吸 B．多细胞生物，进行有氧呼吸 C．单细胞生物，进行无氧呼吸 D．多细胞生物，进行无氧呼吸 C 练 习 与 应 用 17 3. 我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义？这种做法适合在其他地区推广吗？请综合运用本章各节所学知识，从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话，你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。 修建铁路和高速公路时，如果没有修建高架桥和涵洞，就会影响动物的迁移，缩小动物觅食、繁殖等活动的范围，影响植物种子的传播，人为阻断种群中个体间的基因交流，影响生态系统的整体性和生物的协同进化。我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。这一做法在其他地区也是常见的。当然，修建高架桥和涵洞的具体数量和方式，还要考虑地形、地质、经济和社会等多方面的因素，做到因地制宜。 18 一、选择题 1.对种群的基因顿率没有影响的是 ( ) A.随机交配 B.基因突变 C.自然选择 D.染色体变异 2.生态系统多样性形成的原因可以概括为( ) B.基因重组 A.基因突变 C.协同进化 D.地理隔离 3.下列关于生物进化的表述，错误的是( ) A.隔离是物种形成的必要条件 B.突变和基因重组都具有随机性 C.自然选择决定生物进化的方向 D.只有有利变异才是进化的原材料 4.关于有性生殖在进化上的意义，下列说法错误的是( ) A.实现了基因重组 B.提高了繁殖速率 C.加快了进化的进程 D.丰富了变异的原材料 复 习 与 提 高 A C D B $$