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第六章 生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
6.3.2 物种的形成
一、物种的概念
老 虎
狮 子
老虎和狮子是同一个物种吗？什么是物种？怎样判断它们是否为同一物种呢？
思考下列问题
一、物种的概念
×
不能交配
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。
一、物种的概念
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。
同一物种可以分布在不同区域，构成不同的种群。
全世界的人都是一个物种吗？
人都是一个物种，无论什么肤色的人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。
一、物种的概念
马
它们是
同一物种吗？
不是
驴
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。
马和驴是同一物种吗？
一、物种的概念
马（2N=64）
驴（2N=62）
1. 物种概念：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。
×
骡子（2N=63）
是否
可育？
你知道骡子为什么不育吗？
异源二倍体（不育）
马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。
一、物种的概念
思考：二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？
不是，因为后代三倍体西瓜不可育，存在生殖隔离。
思考：三倍体西瓜是一个新物种吗？
不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。
二、隔离及其在物种形成中的作用
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。
概念：
2. 隔离概念及类型：
类型：
1.地理隔离
同一种生物由于地理上的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，叫做地理隔离。
东北虎
华南虎
二、隔离及其在物种形成中的作用
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。
类型：
2. 隔离概念及类型：
二、隔离及其在物种形成中的作用
想一想 : 地理隔离和生殖隔离之间有没有什么联系呢？P116 图6-11
结论：由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成不同亚种，
最终形成生殖隔离。
二、隔离及其在物种形成中的作用
2．经过漫长的地理隔离，一定会出现生殖隔离吗？
1．只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？
不一定，不同种群的基因库产生明显差异，不一定出现新物种，只有出现生殖隔离才能形成新物种。
不一定出现生殖隔离，如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化很小或者发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会出现生殖隔离。
东北虎
华南虎
二、隔离及其在物种形成中的作用
3. 隔离在物种形成中的作用：
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？
二、隔离及其在物种形成中的作用
探讨点：
结合教材P117“思考·讨论”，回答下列问题：
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？
提示　不能；因为存在地理隔离。
2.不同岛屿上的地雀种群进化方向相同吗？为什么？
提示　不同；因为不同岛屿上的环境不同，自然选择的方向不同。
3.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？
提示　因为它们之间已存在生殖隔离，已进化为不同物种。
二、隔离及其在物种形成中的作用
5. 物种的形成必须经过长期的地理隔离吗？能否在短时间内就形成生殖隔离？请举例说明。
提示　地理隔离不是必须的；如用低温或秋水仙素处理萌发的二倍体西瓜幼苗即可获得四倍体西瓜，四倍体西瓜是新物种，没有经过长期的地理隔离。
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
新物种形成
地理
自然选择
基因频率
基因库
生殖
基因交流
朝着不同方向发生改变
通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：
(1)_______________为生物的进化提供
原材料。(2)___________决定生物进化
的方向。(3)_____是物种形成的必要条
件。_________的出现意味着新物种的
产生。
突变和基因重组
自然选择
隔离
生殖隔离
生殖隔离是物种形成的标志！
4. 新物种的形成的三个环节：
二、隔离及其在物种形成中的作用
原种
变异1
变异2
变异类型1
变异类型2
新种1
新种2
生殖
隔离
自然
选择1
自然
选择2
基因频率
定向改变
地 理
隔 离
隔离
物 种 形 成 的 必 要 条 件。
渐变式
4. 新物种的形成过程：
探究活动：构建经过长期的地理隔离而达成生殖隔离,形成新物种的模型。
二、隔离及其在物种形成中的作用
1．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？
爆发式
不一定
思考下列问题
二、隔离及其在物种形成中的作用
2．生物进化了一定能产生新物种吗？
　不一定，必须出现生殖隔离。
内容 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 可能属于一个物种
二者关系 生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成 思考下列问题
二、隔离及其在物种形成中的作用
① 渐变式
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原物种
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
② 爆发式
物种A
杂种植物
多倍体
杂交
染色体加倍
物种B
【拓展延伸】物种形成的两种常见模式
2．经过漫长的地理隔离，一定会出现生殖隔离吗？
不一定出现生殖隔离，如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化很小或者发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会出现生殖隔离。
1．只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？
不一定，不同种群的基因库产生明显差异，不一定出现新物种，只有出现生殖隔离才能形成新物种。
思考讨论
3. 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。
4. 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。
例如：二倍体植株染色体加倍成了四倍体植株，二者杂交后代产生的三倍体植株是高度不育的，存在生殖隔离。
思考讨论
5. 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。
（1）只要种群基因频率发生改变，生物一定发生了进化。
（2）生物进化不一定形成新物种。
（3）新物种形成一定发生了进化。
（4）物种形成取决于是否产生生殖隔离，不一定要经过地理隔离。
（5）新物种产生的两个条件：①与原物种存在生殖隔离；②可育。
如三倍体无子西瓜、骡均不能称为“物种”
6. 进化与物种形成的关系
二、隔离及其在物种形成中的作用
突变和基因重组
自然选择
种群基因频率
改变
时间积累
导致
地理隔离
种群间生殖隔离
基因库的差异
导致
新物种的形成
产生进化的原材料
决定生物进化的方向
新物种形成的标志
建构模型

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