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第3节第2课时
隔离在物种形成中的作用
第6章 生物的进化
SZ-LWH
情景·思考
老虎
狮子
狮虎兽
问1：老虎和狮子是否属于同一个物种？
情景·思考
黑色人种
白色人种
黄色人种
问2：黑肤色、黄肤色、白肤色人属于同一个物种吗？
问3：为什么说他们没有形成新的物种？
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称为一个物种。
物种的概念
思考：世界上不同的人种是一个种群吗？
2.物种 VS 种群
① 概念上：
种群是一定区域内的同种生物的全部个体。
②范围上：
同一物种可以分布在不同区域，由多个种群构成；
③功能上：
是物种繁殖和进化的基本单位。
种群
⑴全世界的人是一个物种吗？为什么？
都是一个物种，无论白人黑人、黄种人结婚，都能产生可育的后代。
⑵马跟驴是一个物种吗？为什么？
马（2n=64）
驴（2n=62）
骡（2n=63）
不可育
+
练习：
（3）骡是一个物种吗？为什么？
不是，因为它不能繁殖后代。
（4）两个池塘的鲤鱼是一个物种吗？它们是属于一个种群还是两个种群？
是一个物种，属于两个种群。
（5）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？
不是
因为后代三倍体西瓜不可育。
（6）三倍体西瓜是一个新物种吗？
不是，三倍体西瓜不可育。
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。
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。
生殖隔离
地理隔离
隔离
概念：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。
1.隔离
①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。
斑马（2n=44）
驴（2n=62）
斑驴（2n=53）
+
不可育
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。
②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
由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流形成了两个不同的亚种。
2：鉴定牧场的本地马和由国外赠送返回原产地放养的野马是两个物种的主要依据是（　　）
A.野马比牧马更善于奔跑
B.野马比牧马更高大
C.野马和牧马存在生殖隔离
D.野马比牧马更适应野生环境
C
3：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
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。包括生殖隔离和地理隔离。
思考：地理隔离和生殖隔离之间有什么联系呢？
在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来一条大河出现。
思考并回答如下问题：
（1）当这群鼠被大河分开后它们是一个种群还是两个种群呢？
两个种群。
（2）如果大河很快干涸，两群老鼠还能交配吗？
可以。
在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来一条大河出现。
思考并回答如下问题：
（3）若是几千年后，大河才干涸，两群各自都发生了变化的老鼠会合在一起时，还能发生交配吗？这说明什么？
（4）是什么原因造成同一物种分化成不同类型的新种？
不能，因为产生了生殖隔离。说明地理隔离可能导致生殖隔离。
隔离使同种但不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流。
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。
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。
加拉帕戈斯群岛的地雀
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。
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。
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？
不同岛屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝着不同的方向改变。
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。因为个体间有基因的交流。
隔离是物种形成的必要条件
地雀祖先
甲岛地雀
乙岛地雀
丙岛地雀
丁岛地雀
……
突变和基因重组
自然选择
甲岛地雀1
乙岛地雀2
丙岛地雀3
丁岛地雀4
种群基因库改变
……
地理隔离
不同
不同
有差异
出现生殖隔离
不同物种
阻断基因交流
基因频率向不同方向发生改变
久而久之
形成明显差异
地理隔离→生殖隔离（新物种形成）
加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成的过程图解
练习
1.物种形成的必要条件是什么？
隔离
2.地理隔离在物种形成过程中起到什么作用？
3.地理隔离必然产生出新的物种吗？
4.新物种形成的标志是什么？
5.产生生殖隔离的根本原因是什么？
阻断种群间的基因交流
不是
出现生殖隔离。
6.新物种形成的过程是怎样的？
种群基因库间形成明显的差异。
是物种形成的标志。
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
总结：加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式
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
生殖隔离
在突变、基因重组和自然选择下
基因库
（1）渐变式
2. 物种形成的三种方式
地理隔离
生殖隔离
长期
加拉帕戈斯群岛的地雀
（说明：地理隔离不一定都能形成生殖隔离）
不同小岛上的植被不同，果实大小不同所致
新物种形成
标志
二倍体
四倍体
短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
物种A
物种B
杂交
杂种植物
染色体加倍
异源多倍体
（2）爆发式
不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离，从而形成新的物种。主要是通过异源多倍体的染色体变异等方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离。
　　通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。
（3）人工创造新物种
2. 物种形成的三种方式
二、隔离在物种形成中的作用
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
【例1】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，可以作出的判断是（ ）
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
变异是不定向的。
【例2】如图表示渐进式新物种形成的基本环节。对图示的相关分析正确的是（ ）
A．图中①表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料
B．图中②表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻
C．图中③表示生殖隔离，指两种生物不能交配且不能产生可育后代
D．种群基因型频率的改变一定会导致新物种形成
B
①表示突变和基因重组。
物种
概念
自然状态下相互交配
产生可育后代
概念
不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流
类型
地理隔离
生殖隔离
隔离
必要条件
形成
形成标志
同种生物由于地理障碍，不能发生基因交流
概念
不同物种间一般不能相互交配，即使交配成功也不能产生可育后代
概念
课堂小结
不定向的变异
不利变异（基因）
有利变异（基因）
淘汰
种群的基因频率定向改变
生物定向进化
生物进化的实质：
引起基因频率改变的因素：
突变、自然选择等。
种群基因频率的改变
多次选择和积累，通过遗传
自然选择
【注意】：种群基因型频率发生变化，生物不一定进化
小结（自然选择决定进化的方向）
种群中产生的变异 ，自然选择方向 。
不定向
定向
根据上述所学内容，归纳：现代生物进化理论的主要内容：
⑴种群是生物进化的基本单位
⑵突变和基因重组产生进化的原材料
⑶进化的实质是种群基因频率的改变
⑷自然选择决定生物进化的方向
通过生存斗争实现
直接受选择的是生物个体的表型
1．图是某海岛上蜥蜴形成新物种的过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．图示是通过长期地理隔离达到生殖隔离的过程
B．岛上蜥蜴产生了适应环境的定向变异
C．自然选择过程中直接受选择的是基因型
D．蜥蜴新物种的形成不影响岛上其他生物种群的进化
A
2.下列关于新物种形成的叙述，与事实不相符的是（　　）
新物种可以在亲本物种所在地区产生
B. 一个新物种可以扩展形成多个基因库
C. 四倍体与二倍体杂交得到的三倍体西瓜是新物种
D. 异地的物种形成需要种群间遗传差异的不断积累
C
二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜，二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交后代为三倍体，三倍体不可育，不能称为新物种。
训练·评价
3．大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的分化，过程如图所示，下列相关说法正确的是（ ）
B
A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程
B．b过程的实质是定向改变种群的基因频率
C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的
D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2
A．两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B．甲岛较乙岛鸟类的种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大
C．两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大
D．两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
C
4．海洋中有由地震形成的大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟类的种类和数量随时间变化的情况如图所示，下列有关叙述中，错误的是
物种形成的三个基本环节： X是突变和基因重组（变异）、Y是自然选择、Z是生殖隔离
5.回答下列有关生物进化的问题。
（1）如图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，X、Y分别是________________________ 、____________ 。
（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为______，这是生物进化的___________。
（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的______。
基因库
突变和基因重组（变异）
自然选择
种群
基本单位
训练·评价

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