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(共23张PPT)
第六章 生物的进化
3.2 隔离在物种形成中的作用
目录
01
协同进化
02
生物多样性的形成
03
生物进化理论在发展
问题探讨
为什么说它们没有形成新的物种？又该怎样判断两个种群是否属于一个物种呢？
物种
在遗传学和生物进化论的研究中，把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称为一个物种。
马、驴和骡子
马和驴交配产生骡，而骡是不可育的，因此它们存在生殖隔离。
马和驴是两个物种
生殖隔离
杂交
马（2n=64）
驴（2n=62）
骡（2n=63）
不可育
不能相互交配，即便交配成功也不能产生可育后代的现象。
生殖隔离
杂交
二倍体
四倍体
三倍体
不可育
不能相互交配，即便交配成功也不能产生可育后代的现象。
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，叫作地理隔离。
1
思考
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。
思考·讨论
这是达尔文在环球考察中观察到的现象。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。
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。
思考·讨论
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
思考·讨论
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。
思考·讨论
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。
思考·讨论
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。
隔离是物种形成的必要条件
地理隔离→阻断基因交流→突变、基因重组和自然选择→基因频率发生定向改变→基因库出现差异→生殖隔离→新物种。
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。
物种形成的三个基本环节
（1） 提供原材料
（2） 使基因频率定向改变
（3） 是物种形成的必要条件
突变和基因重组
自然选择
隔离
物种形成的一般过程
自然选择2
自然选择1
地理隔离
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1
新物种2
生殖 隔离
种群1
种群2
物种形成和生物进化的比较
物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
二者联系 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； 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
小试牛刀
1.马与驴属于两个不同的物种,在自然状态下一般不能自由交配,即使交配成功,产生的后代骡也是不可育的,这种现象在生物学上称为( )
A.地理隔离
B.生殖隔离
C.诱变育种
D.无性繁殖
答案：B
解析：在自然状态下一般不能自由交配，即使交配成功，产生的后代也是不可育的，这种现象在生物学上称为生殖隔离。
小试牛刀
2.下列关于加拉帕戈斯群岛上多种地雀的叙述，正确的是( )
A.不同地雀种群基因库的组成是相同的
B.地理隔离减少了不同种群基因库的差异
C.地雀形态结构的改变是新物种形成的标志
D.各小岛上不同种群出现了不同的突变和基因重组
答案：D
解析：由于存在地理隔离和不同的生存环境，自然选择对各小岛上的地雀的基因频率的改变所起的作用就有差别，基因库会逐渐产生差异，不同地雀种群基因库组成是不同的，A项错误。地理隔离增大了不同种群基因库的差异，B项错误。生殖隔离是新物种形成的标志，即便发生形态结构的改变，如果它们能够自由交配并能产生可育后代，那么仍旧是同一物种，C项错误。各岛上的不同地雀出现了不同的突变和基因重组，为进化提供了选择的材料，D项正确
小试牛刀
3.下图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是( )
A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同
D.若a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
答案：B
解析：题图是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但不一定形成了生殖隔离，A项错误。由于d是由a1演变而来的，c是由a2演变而来的，c与d之间可能存在生殖隔离，B项正确。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率不一定相同，C项错误。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同物种，D项错误。
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