隔离与物种的形成

学习目标 １、理解并掌握隔离、物种等概念 ２、能够说出隔离在生物进化过程中的作用。

从十九世纪中叶到二十世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖基因频率发生了很大的定向改变。 这两种颜色桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种？

一 、物种的概念 在遗传学和进化论中，把能够在自然状态下相互交配，并能够产生出可育后代的一群生物称为一个物种，简称“种”。

黄 白 棕 黑 是同一物种吗? 根据物种的定义来判断，同学们已经知道地球上存在各种肤色的人类，例如有黄种人，黑人，白人，棕色，各种肤色的人是不是一个物种呢？

骡 骡是不育的，所以马和驴是两个物种。

想一想：二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？ 生殖隔离： —— 不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。如季节隔离；生殖细胞不亲合性；求偶方式不同;生殖器官不相配；杂种不活；杂种不育等。 想一想：二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？

荇菜与梅花因花期不同而出现生殖隔离

孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同二出现生殖隔离

曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花粉管，使得两性生殖细胞不能融合而形成生殖隔离

生活在这两个鱼塘的鲤鱼，它们属于一个种群还是两个种群？两个鱼塘的鱼能够发生基因交流吗？为什么？ 属于两个种群。不能够发生基因交流，因为它们不能生活在一起。 两个鱼塘

地理隔离： 同一种生物由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，使不同的种群不能进行基因交流的现象。 东北虎 华南虎

二 隔离： 不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 如何能导致基因不能交流呢？

从十九世纪中叶到二十世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖基因频率发生了很大的定向改变。 这两种颜色桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种？ 那新物种是怎样形成的呢？它需要什么条件呢？

两个鼠种群还能自由交配吗？

隔离在物种形成中有什么作用呢？ 讨论： 加拉帕戈斯群岛上的各种地雀是如何形成的？

实例 加拉帕戈斯群岛上的地雀

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。 资料分析 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。

资料分析 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。

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。 资料分析 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？ 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。

资料分析 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，因为个体间有基因交流

加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式 隔离 地理 阻断 基因交流 突变、基因重组和 自然选择 基因频率 向不同方向发生改变 种群 出现差异 基因库 种群 出现差异 基因库 差异进一步加大 隔离 生殖 新种形成

物种形成的一般途径 原始种群 地理隔离 小种群 突变和基因重组 自然选择 基因频率的改变 （基因库形成明显差异） 生殖隔离 新物种

地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系： 1. 经过地理隔离的种群，若再次相遇仍能交配和繁殖后代，这样不同的种群称之为亚种。 2.生殖隔离是物种形成的关键。两个种群一旦形成生殖隔离，这两个种群就属于两个物种。 思考：新物种在形成时必须要先经过地理隔离才能达到生殖隔离吗？

有时无需地理隔离也能形成新物种 AABBCC（普通小麦） DD（黑麦） × ABC D ABCD AABBCCDD（八倍体小黑麦） 在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔离。例如，多倍体植物的形成就是如此。自然界里几平将近一半的被子植物和某些栽培作物就是这样形成的。 AABBCC（普通小麦） DD（黑麦） × ABC 配子 D ABCD （不育） AABBCCDD（八倍体小黑麦） （可育） 秋水仙素处理 例：八倍体小黑麦的培育

隔离在物种形成中的作用的总结 1.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式 2.一般情况下，地理隔离是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就成了两个物种。 3.生物进化是一个量变到质变的过程，是一个长期的历史过程 4.一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。

D 1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：( ） A.它们必须分布在同一地理区域 1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：( ） A.它们必须分布在同一地理区域 B.它们的基因一定要相同 C.它们的毛色一定要相同 D.能相互交配繁殖并产生可育后代 D

A 2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ） 2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ） A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层 A

D 3.隔离在物种形成中的主要作用是：( ） A.使种群间的个体互不相识 B.使不同种群各适应于不同的地理环境 3.隔离在物种形成中的主要作用是：( ） A.使种群间的个体互不相识 B.使不同种群各适应于不同的地理环境 C.使种群间雌雄个体失去交配机会 D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的 方向演变

作业 1、如何区分种群与物种两个概念？ 2、新物种的形成有何意义？ 3、完成P121-P122课后习题

原始种群 地理隔离 生活在各自不同的自然环境中环境 出现不同的突变和基因重组产生不同变异 小种群 种群间差异逐渐扩大 种群基因库明显改变 各种群的基因频率向不同的方向发生改变 自然选择 生殖隔离 各种群间不能进行基因交流 新物种

物种形成的三个基本环节: ①突变和基因重组 ②自然选择 ③隔离

如何区分种群与物种两个概念？ 提示：种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种，同一物种的个体可能分布于不同的区域，分属于不同的种群。

物种形成的意义 物种形成本身表示生物类型的增加。同时，它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。