第6章生物的進化第3節種群基因組成的變化與物種的形成第3課時如何判斷老虎和獅子是否為同一種生物？把在自然狀態下能夠相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種。不同物種不能夠相互交配能交配后代不可育×不能交配生殖隔離×馬驢騾子(不可育)一、物種的概念物種形成的標志：生殖隔離的出現+=一、物種的概念馬（2N=64）驢（2N=62）騾子（2N=63）騾子的體細胞只有63條染色體，在減數分裂Ⅰ前期無法進行聯會（或者“發生聯會紊亂”），而不能發生正常的減數分裂，因此騾子不能繁殖后代。騾子不可育的原因：一、物種的概念世界各地的人雖然各有不同，但他們之間可以彼此通婚，并且產生可育的后代（不存在生殖隔離）。因此，全世界的人在生物學上屬于同一個物種——智人種。世界上不同皮膚的人是同一個物種嗎？二、隔離及其在物種形成中的作用定義1、隔離不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。類型生殖隔離不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代，這種現象叫做生殖隔離。地理隔離同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象，叫做地理隔離。×馬驢騾子二、隔離及其在物種形成中的作用想一想：地理隔離和生殖隔離之間有沒有什么聯系呢？在一個山谷中，有一個鼠種群快樂"地生活著。雌鼠和雄鼠之間可以自由交配，繁衍后代。后來由于地址和氣候的變化，山谷中形成一條洶涌的大河。鼠種群的個體，一半在河這邊，一半在河那邊。就這樣過了幾千年。后來，河流干涸了，兩個鼠種群又相遇了。它們發現了彼此大不相同。它們之間還能繁殖后代嗎?物種形成的常見的方式:地理隔離生殖隔離長期1、隔離二、隔離及其在物種形成中的作用1、隔離①圖中A：屬于地理隔離，一旦發生某種地質變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。②圖中B：屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩定。③二者聯系：地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質變階段（標志）。思考?討論1、經過漫長的地理隔離，一定會出現生殖隔離嗎？不一定，不同種群的基因庫產生明顯差異，說明生物在進化，不一定出現新物種，只有出現生殖隔離才能形成新物種。2、只要不同種群的基因庫產生了明顯差異，就一定產生新物種嗎？不一定，如果兩個種群的生活環境都不發生變化、變化很小或者發生相似的變化，則兩個種群的進化方向相同，不會出現生殖隔離。二、隔離及其在物種形成中的作用2、隔離在物種形成中的作用在加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀。這些地雀的喙差別很大，不同種之間存在生殖隔離。而在遼闊的南美洲大陸上，卻看不到這13種地雀的蹤影。

加拉帕戈斯群島位于南美洲附近的太平洋中，由13個主要島嶼組成，這些島嶼與南美洲大陸的距離為160~950km。不同島嶼的環境有較大差別，比如島的低洼地帶，布滿棘刺狀的灌叢；而在只有大島上才有的高地，則生長著茂密的森林。

這些島嶼是500萬年前由海底的火山噴發后形成的，比南美洲大陸的形成晚得多。因此，可以推測這些地雀的共同祖先來自南美洲大陸，以后在各個島嶼上形成了不同的種群。二、隔離及其在物種形成中的作用2、隔離在物種形成中的作用討論1：設想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？由于這兩個種群的個體數量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。討論2：不同島嶼上的地雀種群，產生突變的情況一樣嗎？不一樣。因為突變是隨機發生的。二、隔離及其在物種形成中的作用2、隔離在物種形成中的作用討論3：對不同島嶼的地雀種群來說，環境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產生什么影響？不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。討論4：如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？不會。因為個體間有基因的交流。二、隔離及其在物種形成中的作用2、隔離在物種形成中的作用地理隔離阻斷形成加拉帕戈斯群島的地雀的形成方式基因交流發生突變、基因重組和自然選擇導致基因頻率改變種群的基因庫出現差異導致導致差異進一步加大地理隔離形成新的物種①

為生物的進化提供原材料；②

決定生物進化的方向；③

說明生物在進化；④

是物種形成的必要條件；

的出現意味著新物種的產生。突變和基因重組自然選擇種群基因頻率改變隔離生殖隔離二、隔離及其在物種形成中的作用3、物種形成的比較常見的方式基因頻率的定向改變生殖隔離原物種地理隔離變異1自然選擇變異類型1形成新物種1變異2自然選擇變異類型2形成新物種2漸變式（接大多數）思考?討論3、新物種形成一定要經過地理隔離嗎？不一定，不經過地理隔離，也可以直接形成生殖隔離，即形成新物種物種A爆發式染色體加倍物種B雜交雜種植物異源多倍體思考?討論4、生物進化了一定能產生新物種嗎？不一定，必須出現生殖隔離內容物種形成生物進化標志變化后生物與原生物的關系二者關系生殖隔離出現種群基因頻率改變屬于不同物種可能屬于同一物種生物進化的實質是種群基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定導致新物種的形成，但是新物種一旦形成，則生物發生了進化。1、19世紀70年代，10對原產于美國的灰松鼠被引入英國，結果在英國大量繁殖、泛濫成災。對生活在兩國的灰松鼠種群，可以作出的判斷是（）A.兩者尚未形成兩個物種B.兩者的外部形態有明顯差別C.兩者之間已經出現生殖隔離D.兩者的基因庫向不同方向改變教材P118“概念檢測2”D思考?討論2、下圖表示某群島上蟬的物種演化示意圖，其中甲、乙、丙、丁、戊分別代表不同種類的蟬。下列敘述錯誤的是（）A．戊和丁的形成是地理隔離造成生殖隔離B．由乙形成丙和丁的過程說明變異是不定向的C．由甲形成乙和戊的過程是自然選擇的結果D．圖示說明新物種的形成一定要經過地理隔離美在課堂P151“典例1”D思考?討論3、蘭花的“地生”或“附生”能使其利用不同的生活環境生存。研究表明，蘭花地生受AGL12基因控制，使它的根能在地下生長和吸收養分；當缺乏AGL12基因時，蘭花則長出氣生根，這些氣生根發育出一種海綿狀的表皮，能在空氣中吸收養分并儲存水分，致使蘭花能在樹上或石上附著生長。下列相關敘述錯誤的是（）A．AGL12基因缺失為蘭花種群的進化提供了原材料B．是否具有AGL12基因決定了蘭花種群的進化方向C．蘭花的生活環境差異較大，有利于新物種的形成D．蘭花“附生”是可遺傳變異與環境定向選擇的結果美在課堂P152“跟蹤訓練1”B思考?討論4、許多年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，兩個種群現在已經發生了明顯的分化，過程如圖所示，下列相關說法正確的是（）A．地球上新物種的形成都必須先經歷a過程B．b過程的實質是定向改變種群的基因頻率C．①～⑥只能表示物種形成過程中基因突變是不定向的D．品系1和品系2種群基因庫出現了較大差異，立刻形成物種1和物種2美在課堂P152“跟蹤訓練2”B思考?討論5、甲、乙、丙三種稻蝗都是水稻害蟲，其形態特征極為相近。對三種稻蝗的DNA堿基序列進行比較發現：乙