内容正文:
6.3.2 隔离在物种形成中的作用
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教学
目标
举例说明物种和隔离的概念
理解地理隔离和生殖隔离
分析隔离在物种形成过程中的作用
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壹
物种的概念
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物种的概念
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?
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物种的概念
1. 物种是指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。
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,这种现象叫作生殖隔离。
马
驴
骡子
+
它们是同一个物种吗?
不是
◆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。
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,不能形成可有配子。
2n=62
2n=64
32+31=63
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物种的概念
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。
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。
东北虎
华南虎
不同物种之间存在生殖隔离
它们是同一个物种吗?
是
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贰
隔离在物种形成中的作用
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隔离在物种形成中的作用
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。
结果:①不能相互交配;②即使交配成功,也不能产生可育后代
结果:使种群间不能发生基因交流
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隔离在物种形成中的作用
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?
地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢?
物种形成的常见的方式:
地理隔离
生殖隔离
长期
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隔离在物种形成中的作用
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。
加拉帕戈斯群岛的地雀
这些地雀的祖先都来自南美大陆的同一种地雀,什么原因导致每个岛上的地雀种类不同呢?
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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。
加拉帕戈斯群岛的地雀
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隔离在物种形成中的作用
◆如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?
◆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。
加拉帕戈斯群岛的地雀
不会。因为个体间有基因的交流。
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隔离在物种形成中的作用
隔离
阻断
突变、基因重组和
种群 出现差异
差异进一步加大
隔离
新种形成
地理
自然选择
基因频率
基因库
生殖
基因交流
加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式
朝着不同方向发生改变
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隔离在物种形成中的作用
1. 隔离包括地理隔离和生殖隔离。
2. 长期的地理隔离会导致生殖隔离的出现。
3. 生殖隔离是物种形成的标志。
4. 隔离是物种形成的必要条件。
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隔离在物种形成中的作用
自然选择2
自然选择1
地理隔离
5. 物种形成的比较常见的方式:
原种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖 隔离
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
① 渐变式(绝大多数)
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隔离在物种形成中的作用
◆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
◆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
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隔离在物种形成中的作用
5. 物种形成的比较常见的方式:
② 爆发式
短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。
爆发式物种的形成方式
物种A
杂种植物
异源多倍体
杂交
染色体
加倍
物种B
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隔离在物种形成中的作用
新物种形成的三个环节及作用
◆突变和基因重组
◆自然选择
提供生物进化的原材料
决定生物进化的方向
◆隔离
隔离是新物种形成的必要条件
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
属于不同物种
可能属于一个物种
生殖隔离出现
种群基因频率改变
生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,生物进化不一定会导致新物种的形成
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叁
核心探究
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核心探究
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
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核心探究
地理隔离和生殖隔离的比较
◆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。
◆图中A属于地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开的小种群若重新相遇,可以再融合在一起。
◆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。
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谢谢大家!
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