【生物】隔離在物種形成中的作用課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第三課時(shí)：隔離在物種形成中的作用第三節(jié)

種群基因組成的變化與物種的形成情景思考問題1：大熊貓和小熊貓是否屬于同一個(gè)物種？情景思考黑色人種白色人種黃色人種問題2：世界上不同膚色的人是一個(gè)物種嗎？為什么？一.物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種。項(xiàng)目種群物種概念范圍聯(lián)系生活在一定區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物同一區(qū)域內(nèi)的同種生物的所有個(gè)體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成一個(gè)物種可以包括許多種群，在一定條件下可以進(jìn)行基因交流雜交馬（2n=64）驢（2n=62）騾（2n=63）思考：馬和驢是同一個(gè)物種嗎？(不可育)騾體內(nèi)沒有同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育配子。斑驢虎獅獸一.物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種。二.隔離(1)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(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象生殖隔離。基因庫差異大不能交配：雜種不活：雜種不育：形成胚胎致死（如山羊和綿羊的后代)子代細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂繁殖期不同;求偶方式不同;傳粉動(dòng)物不同等“物種”和“種群”的區(qū)別物種：指最大范圍內(nèi)所有的同種生物種群：指在一個(gè)小范圍的同種生物問題3：在自然界，是不是同一物種的個(gè)體都生活在一起呢？東北虎華南虎同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象，叫做地理隔離。(2)地理隔離:生殖隔離地理隔離實(shí)質(zhì)類型阻止種群間基因交流問題4：地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯(lián)系呢？對(duì)生物的進(jìn)化有何作用呢？二.隔離隔離概念不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象判斷：兩個(gè)種群之間一定存在隔離（）

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在加拉帕戈斯群島生活著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(gè)主要島嶼組成，這些島嶼與南美洲大陸的距離在160~950km之間。不同島嶼的環(huán)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。三.隔離在物種形成中的作用1．設(shè)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(gè)島嶼上形成兩個(gè)初始種群。這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？提示：由于這兩個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。2．不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？提示：不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。3．對(duì)不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對(duì)種群基因頻率的變化會(huì)產(chǎn)生什么影響？提示：不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會(huì)有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4．如果這片海域只有一個(gè)小島，還會(huì)形成這么多種地雀嗎？提示：不會(huì)。因?yàn)閭€(gè)體間有基因的交流。三.隔離在物種形成中的作用A.各個(gè)島上的地雀種群不同的突變和基因重組B.形成不同物種C.地理隔離，阻斷基因交流D.不同種群的基因庫形成明顯差異三.隔離在物種形成中的作用E.逐步出現(xiàn)生殖隔離F.各個(gè)島上的自然選擇不同G.不同種群的基因頻率的改變不同活動(dòng)：分析經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離,形成新物種的邏輯順序C-A-F-G-D-E-B1．物種形成的典型模式（1）漸變式——經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離,形成新物種同一物種地理隔離

阻隔基因交流不同變異類型新物種突變、基因重組注意：1.新物種形成的標(biāo)志：

.2.物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)①

(產(chǎn)生進(jìn)化的原材料)②

(決定生物進(jìn)化、物種形成的方向)③

(物種形成的必要條件)不同種群種群基因庫出現(xiàn)明顯差異三.隔離在物種形成中的作用突變和基因重組自然選擇隔離出現(xiàn)生殖隔離不同自然選擇

基因頻率發(fā)生改變生殖

隔離物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)：突變和基因重組、自然選擇、隔離原種種群1種群2基因庫變遷基因庫變遷基因頻率定向改變基因頻率定向改變突變重組突變重組基因頻率定向改變地理隔離微小差異新物種1新物種2生殖隔離自然選擇自然選擇

是物種形成的標(biāo)志。

是物種形成的必要條件，生殖隔離隔離1．物種形成的三種典型模式（1）漸變式——如加拉帕戈斯群島上13種地雀的形成。三.隔離在物種形成中的作用（2）驟變式——1．物種形成的典型模式（1）漸變式——經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)成生殖隔離,形成新物種問題5：新物種的產(chǎn)生一定經(jīng)過地理隔離才產(chǎn)生生殖隔離嗎？二倍體四倍體三.隔離在物種形成中的作用通過染色體變異等方式形成新物種，一出現(xiàn)很快形成生殖隔離，多見于植物。2．物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)志變化后與原生物關(guān)系兩者聯(lián)系出現(xiàn)生殖隔離基因頻率的改變屬于不同物種可能仍屬于同一物種問題6：生物進(jìn)化了就一定能產(chǎn)生新物種嗎？三.隔離在物種形成中的作用①生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成②新物種產(chǎn)生過程中一定存在進(jìn)化突變和基因重組自然選擇種群基因頻率基因庫的差別地理隔離生殖隔離物種形成時(shí)間改變積累導(dǎo)致擴(kuò)大導(dǎo)致標(biāo)志課堂小結(jié)生物進(jìn)化的基本單位生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)生物進(jìn)化的原材料決定生物進(jìn)化的方向種群種群基因頻率的改變突變和基因重組自然選擇課堂小結(jié)物種形成的必要條件隔離物種形成的標(biāo)志產(chǎn)生生殖隔離地球形成時(shí)，原始大氣是沒有氧氣的，但是隨著光合細(xì)菌的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣，進(jìn)而出現(xiàn)了好氧生物。①生物與無機(jī)環(huán)境之間存在協(xié)同進(jìn)化一.協(xié)同進(jìn)化的案例第四節(jié).協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成

達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細(xì)長的花距，其底部儲(chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細(xì)長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。a.如果這種昆蟲不存在，那筒狀花還能完成繁殖現(xiàn)象嗎？不能。如果沒有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲（靠細(xì)長的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個(gè)物種也就不存在了。長距彗星蘭長喙天蛾②物種之間的協(xié)同進(jìn)化——種間互助

第四節(jié).協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成一.協(xié)同進(jìn)化的案例③物種之間的協(xié)同進(jìn)化——種間斗爭一.協(xié)同進(jìn)化的案例

自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體，也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過程宛如一場漫長的“軍備競賽”。獵豹追捕羚羊沒有我，你跑不了這么快！沒有我，你跑不了這么快！思考1：這種捕食關(guān)系的存在對(duì)斑馬種群是有害無益的嗎？不是，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用。思考2：捕食者是不是就可以“高枕無憂”呢？一般來說，只有動(dòng)作敏捷、跑得快的捕食者個(gè)體才能獲得食物，從而生存下來，繁殖后代。因此，羚羊?qū)Σ妒痴叻N群的進(jìn)化也起到了促進(jìn)作用。由此可見，在自然界捕食者和被捕食者都面臨生存壓力。在自然選擇的作用下，它們也相互選擇，協(xié)同進(jìn)化。第四節(jié).協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成2.收割理論：

美國生態(tài)學(xué)家斯坦利提出：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間，有利于增加物種多樣性。1.“精明的捕食者”策略：

捕食者一般不會(huì)將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。拓展：關(guān)于捕食者在進(jìn)化中的作用二.協(xié)同進(jìn)化(1)概念：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在______________中不斷進(jìn)化和發(fā)展。(2)類型：(3)結(jié)果：協(xié)同進(jìn)化形成______________。相互影響生物多樣性①不同物種之間：②生物與無機(jī)環(huán)境之間種間互助種間斗爭三.生物多樣性的形成（1）內(nèi)容：

多樣性、

多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。（2）形成原因：生物的

。（3）研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：

。物種協(xié)同進(jìn)化化石基因第四節(jié).協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成35億年前——古細(xì)菌化石15億年前——藍(lán)藻和細(xì)菌15億年前——真核生物出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)5.7-5.0億年前——寒武紀(jì)大爆發(fā)無脊椎動(dòng)物-生態(tài)系統(tǒng)第三極消費(fèi)者4億年前——原始陸地植物蕨類植物-裸子植物-被子植物隨后原始兩棲類動(dòng)物2.3億年前——恐龍出現(xiàn)400萬年前——原始人類出現(xiàn)四.生物進(jìn)化歷程中的幾個(gè)關(guān)鍵變化總結(jié)

單細(xì)胞多細(xì)胞(1)結(jié)構(gòu)上：厭氧型需氧型(2)呼吸方式：無性生殖有性生殖(3)生殖方式：兩極生態(tài)系統(tǒng)三極生態(tài)系統(tǒng)(4)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：水生陸生(5)生活環(huán)境：原核生物真核生物簡單→復(fù)雜生物的進(jìn)化歷程可概括為：從原核生物到真核生物，從無性生殖到有性生殖，由簡單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等,由無氧呼吸到有氧呼吸，由兩級(jí)生態(tài)系統(tǒng)到三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)等。器官的用進(jìn)廢退拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)隔離是物種形成的必要條件現(xiàn)代生物進(jìn)化理論種群是生物進(jìn)化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向現(xiàn)代生物進(jìn)化理論形成獲得性遺傳達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存優(yōu)點(diǎn)：遺傳變異的本質(zhì)不清楚從個(gè)體水平解釋進(jìn)化進(jìn)化

統(tǒng)一性

適應(yīng)性多樣性不足：新物種如何形成不明確共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的