【生物】隔離在物種形成中的作用教學(xué)課件 高一生物同步備課系列（人教版2019必修2）

第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成二隔離在物種形成中的作用學(xué)習(xí)目標(biāo)1舉例說明物種和隔離的概念理解地理隔離和生殖隔離2分析隔離在物種形成過程中的作用3物種的概念目錄contents0102隔離的概念03隔離在物種形成中的作用復(fù)習(xí)導(dǎo)入樺尺蛾發(fā)生了進化。在自然選擇的作用下,基因頻率發(fā)生定向改變。上節(jié)課學(xué)習(xí)的英國的曼徹斯特地區(qū)的一種樺尺蛾，在自然環(huán)境的選擇作用下，該種群的S(深色)基因的頻率逐漸上升，s(淺色)基因的頻率逐漸下降。在樺尺蠖的進化過程中，有沒有形成新的物種?樺尺蛾發(fā)生進化了嗎？什么是物種?物種是如何形成的？它們是同一個物種嗎?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物種的概念是它們是同一個物種嗎?生殖隔離：不同物種之間，一般不能相互交配物種及隔離不是生殖隔離它們是同一個物種嗎?生殖隔離：不同物種之間，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代物種及隔離不是馬驢+騾生殖隔離◆試從染色體組的角度分析,馬和驢之間不能發(fā)生基因交流的原因。馬和驢的染色體組不同，被產(chǎn)生的后代騾的細(xì)胞中沒有同源染色體，在減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可有配子。2n=622n=6432+31=63它們是同一個物種嗎?物種及隔離不是生殖隔離生殖隔離：不同物種之間，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代它們是同一個物種嗎?地理隔離：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)象物種及隔離是地理隔離東北虎華南虎不同物種之間存在生殖隔離概念：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(xiàn)象常見類型項目類型發(fā)生范圍結(jié)果生殖隔離地理隔離不同物種間同種生物①不能相互交配；②即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代使種群間不能發(fā)生基因交流隔離在物種形成中的作用在一個山谷中，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(fā)現(xiàn)了彼此大不相同。它們之間還能繁殖后代嗎?地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯(lián)系呢?物種形成的常見的方式:地理隔離生殖隔離長期思考討論加拉帕戈斯群島是太平洋中靠近南美洲的一群火山島,達爾文在環(huán)球考察時曾從這里發(fā)現(xiàn)有13種地雀,它們喙的差別很大,不同種之間存在生殖隔離,達爾文推測這些地雀最初來自南美大陸,以后在各個島嶼上形成了不同的種群。隔離在物種形成中的作用加拉帕戈斯群島的地雀這些地雀的祖先都來自南美大陸的同一種地雀，什么原因?qū)е旅總€島上的地雀種類不同呢?思考討論◆設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎?隔離在物種形成中的作用由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的?！舨煌瑣u嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎?不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。加拉帕戈斯群島的地雀思考討論◆如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎?◆對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別?這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響?不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。加拉帕戈斯群島的地雀不會。因為個體間有基因的交流。隔離在物種形成中的作用生殖隔離自然選擇地理隔離隔離在物種形成中的作用加拉帕戈斯群島的地雀是說明通過地理隔離形成新物種的著名實例

不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組

自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有差別

基因庫形成明顯的差異并逐步出現(xiàn)生殖隔離，從而形成不同的物種隔離是物種形成的必要條件

一個種群的突變和基因重組對另一個種群的基因頻率沒有影響

不同種群的基因頻率就會發(fā)生不同的變化

食物和棲息條件互不相同漸變式(絕大多數(shù))物種形成的比較常見的方式自然選擇地理隔離原物種種群1種群2變異類型1新種1自然選擇變異類型2新種2模型構(gòu)建基因頻率的定向改變生殖隔離物種形成的比較常見的方式◆經(jīng)過漫長的地理隔離，一定會形成生殖隔離嗎?不一定如果兩個種群生活環(huán)境都不發(fā)生變化，或者變化很小，兩個種群的進化方向相同，有可能不會產(chǎn)生生殖隔離◆新物種形成一定要經(jīng)過地理隔離嗎?不一定不經(jīng)過地理隔離，也可以直接形成生殖隔離例如二倍體植株染色體加倍成了四倍體植株，二者雜交后代產(chǎn)生的三倍體植株是高度不育的，存在生殖隔離爆發(fā)式物種形成的比較常見的方式模型構(gòu)建物種A物種B雜交雜種植物染色體數(shù)目加倍異源多倍體自然界中的多倍體植物新物種形成的三個環(huán)節(jié)及作用◆突變和基因重組◆自然選擇提供生物進化的原材料決定生物進化的方向◆隔離隔離是新物種形成的必要條件生殖隔離是物種形成的標(biāo)志物種形成與生物進化模型構(gòu)建內(nèi)容物種形成生物進化標(biāo)志變化后生物與原生物的關(guān)系二者關(guān)系屬于不同物種可能屬于一個物種生殖隔離出現(xiàn)種群基因頻率改變生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定會導(dǎo)致新物種的形成1.二倍體西瓜和四倍體西瓜通過雜交可產(chǎn)生三倍體西瓜，因此二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一物種()2.不同種群間的個體不能進行基因交流，說明種群間存在生殖隔離()3.交配后能產(chǎn)生后代的一定是同一物種()4.生物進化了一定會形成新物種()5.種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因()6.新物種的形成一定經(jīng)過地理隔離()正誤判斷××××√×典例分析[典例1]下列關(guān)于物種和種群的敘述，錯誤的是(

)A.一個物種可以形成多個種群，一個種群中只能含有一個物種B.若物種乙是由物種甲進化來的，則物種乙和物種甲之間一定發(fā)生了生殖隔離C.突變、基因重組和自然選擇均能定向改變種群的基因頻率D.若種群1與種群2的基因頻率都發(fā)生了改變，則這兩個種群都在進化C突變和基因重組為生物的進化提供原材料，能決定進化方向(定向改變種群基因頻率)的只有自然選擇，C錯誤。解析：物種和種群的比較核心歸納項目種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。種群是生物進化和繁殖的基本單位。同一種群內(nèi)的個體之間可以進行基因交流在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標(biāo)準(zhǔn)①種群必須具備“三同”，即同一時間、同一地點、同一物種；②同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能夠產(chǎn)生可育后代①主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代(無生殖隔離)；②不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系①一個物種可以包括許多種群；②同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為不同的亞種，進而可形成多個新物種地理隔離和生殖隔離的比較核心歸納◆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(zhì)變階段?！魣D中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個分開的小種群若重新相遇，可以再融合在一起?！魣D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(wěn)定。核心探討(1)自然狀態(tài)下，b、c之間能進行基因交流嗎？為什么？如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模式圖，請據(jù)圖分析回答下列問題：不同。因為b、c兩種群生活的環(huán)境不同，自然選擇的方向不同，基因頻率改變的方向就不同。不能，因為存在地理隔離。(2)b、c的進化方向相同嗎？為什么？核心探討(3)研究表明，某基因的頻率在b、d之間有很大差別，是否說明二者不是同一物種？如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模式圖，請據(jù)圖分析回答下列問題：二者間已形成生殖隔離。不能。某個基因頻率的差別不能說明二者不是同一物種，只有基因庫的差別大到可以形成生殖隔離才能說明二者不是同一物種了。(4)黃河北岸的b物種遷到黃河南岸后，不與c物種進化為同一物種，其原因可能是什么？核心探討(5)若在黃河南岸，由于某種原因，二倍體c的染色體加倍成了四倍體e，那么c和e還是同一物種嗎？為什么？如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模式圖，請據(jù)圖分析回答下列問題：二倍體c與四倍體e不是同一物種，因為二者雜交的后代為三倍體，高度不育，存在生殖隔離。學(xué)習(xí)小結(jié)概念地理隔離隔離作用類型生殖隔離1．下列有關(guān)物種的敘述，正確的是()

①不同種群的生物肯定不屬于同一個物種②物種是具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物個體③隔離是形成新物種的必要條件④只要有地理隔離就能形成新物種

A．①②③ B．②③④

C．②③ D．①②③④習(xí)題鞏固不同種群的生物可能屬于同一個物種，如生活在兩個池塘的鯉魚，①錯誤；具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物個體是一個物種，②正確；隔離是形成新物種的必要條件，產(chǎn)生