1、第六章 生物的進化3.2 隔離在物種形成中的作用 目錄01協(xié)同進化02生物多樣性的形成03生物進化理論在發(fā)展問題探討為什么說它們沒有形成新的物種？又該怎樣判斷兩個種群是否屬于一個物種呢？物種在遺傳學(xué)和生物進化論的研究中，把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。馬、驢和騾子馬和驢交配產(chǎn)生騾，而騾是不可育的，因此它們存在生殖隔離。馬和驢是兩個物種生殖隔離雜交馬（2n=64）驢（2n=62）騾（2n=63）不可育不能相互交配，即便交配成功也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。生殖隔離雜交二倍體四倍體三倍體不可育不能相互交配，即便交配成功也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。地理隔離同種生物由于地理

2、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，叫作地理隔離。1思考在自然界，是不是同一物種的個體都生活在一起呢？不是，由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障礙，每一個物種總是被分成一個一個或大或小的群體，這些群體就是不同的種群。例如，兩個池塘里的鯉魚就是兩個種群。思考討論這是達爾文在環(huán)球考察中觀察到的現(xiàn)象。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160950km。島嶼的環(huán)境有較大差別，比如島的低洼地帶，布

3、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(fā)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。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？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思考討論不同島嶼上的地雀種群，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。思考討論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

4、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。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？不會。因為個體間有基因的交流。隔離是物種形成的必要條件地理隔離阻斷基因交流突變、基因重組和自然選擇基因頻率發(fā)生定向改變基因庫出現(xiàn)差異生殖隔離新物種。物種形成本身表示生物類型的增加。同時，它也意味著生物能夠以新的方式利用環(huán)境條件，從而為生物的進一步發(fā)展開辟新的前景。物種形成的三個基本環(huán)節(jié)（1） 提供原材料（2） 使基因頻率定向改變（3） 是物種形成的必要條件突變和基因重組自然選擇隔離物種形成的一般過程自然選擇2自然選擇1地理隔離原種變異1變異2基因頻率的定向改變

5、變異類型1變異類型2新物種1新物種2生殖 隔離種群1種群2物種形成和生物進化的比較物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物的關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一物種；也可能屬于不同物種二者聯(lián)系只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯的差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種；進化不一定產(chǎn)生新物種，但新物種產(chǎn)生的過程中一定存在進化小試牛刀1.馬與驢屬于兩個不同的物種,在自然狀態(tài)下一般不能自由交配,即使交配成功,產(chǎn)生的后代騾也是不可育的,這種現(xiàn)象在生物學(xué)上稱為( )A.地理隔離B.生殖隔離C.誘變育種D.無性繁殖答案：B解析：在自然狀態(tài)下一般不能自由交配，即使交配成功，產(chǎn)生的后代也是不可育的，這種現(xiàn)象在

6、生物學(xué)上稱為生殖隔離。小試牛刀2.下列關(guān)于加拉帕戈斯群島上多種地雀的敘述，正確的是( )A.不同地雀種群基因庫的組成是相同的B.地理隔離減少了不同種群基因庫的差異C.地雀形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變是新物種形成的標志D.各小島上不同種群出現(xiàn)了不同的突變和基因重組答案：D解析：由于存在地理隔離和不同的生存環(huán)境，自然選擇對各小島上的地雀的基因頻率的改變所起的作用就有差別，基因庫會逐漸產(chǎn)生差異，不同地雀種群基因庫組成是不同的，A項錯誤。地理隔離增大了不同種群基因庫的差異，B項錯誤。生殖隔離是新物種形成的標志，即便發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變，如果它們能夠自由交配并能產(chǎn)生可育后代，那么仍舊是同一物種，C項錯誤。各島上的不同地

7、雀出現(xiàn)了不同的突變和基因重組，為進化提供了選擇的材料，D項正確小試牛刀3.下圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B.c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C.a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同D.若a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種答案：B解析：題圖是物種形成的常見模式，經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離。a通過地理隔離形成兩個種群a1和a2，又分別演化出b、c、d三個種群，b、d雖然有地理隔離，但不一定形成了生殖隔離，A項錯誤。由于d是由a1演變而來的，c是由a2演變