隔离与物种的形成及共同进化.pptx

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1、一、一、种群基因频率的改变与生物进化种群基因频率的改变与生物进化 是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位 产生进化的原材料产生进化的原材料 决定生物进化的方向决定生物进化的方向种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择第1页/共42页二二 隔离隔离与与物种物种的形成的形成第2页/共42页一一 、物种物种的概念的概念 在遗传学和进化论中，把能够在在遗传学和进化论中，把能够在自然状态下自然状态下相互交配相互交配，并能够产，并能够产生出生出可育后代可育后代的的一群生物一群生物称为一称为一个物种，简称个物种，简称“种种”。注意与。注意与种种群群的区别。的区别。第3页/共42页黄黄白白棕棕黑

2、黑是同一物种吗是同一物种吗?第4页/共42页 不同物种之间一般是不能够相互交不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也配的，即使交配成功，也不能够产生可不能够产生可育的后代育的后代，这种现象叫，这种现象叫生殖隔离生殖隔离。如季如季节隔离；生殖细胞不亲合性；求偶方式节隔离；生殖细胞不亲合性；求偶方式不同不同;生殖器官不相配；杂种不活；杂种生殖器官不相配；杂种不活；杂种不育等。不育等。生殖隔离：生殖隔离：想一想：二倍体西瓜和四倍体想一想：二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？西瓜是不是同一物种？第5页/共42页马马驴驴骡骡（6363条染色体条染色体）（6262条染色体条染色体）（6464

3、条染色体条染色体）骡是骡是不育不育的，所以马和驴是两个物种。的，所以马和驴是两个物种。你知道为什么你知道为什么骡子是不可育的骡子是不可育的吗吗?在减数分裂形成配子时在减数分裂形成配子时在减数分裂形成配子时在减数分裂形成配子时,同源染色体联会时发生紊乱同源染色体联会时发生紊乱同源染色体联会时发生紊乱同源染色体联会时发生紊乱,不能形成正常的配子不能形成正常的配子不能形成正常的配子不能形成正常的配子.第6页/共42页 荇菜荇菜与梅花与梅花因因花期花期不同不同而而出现生出现生殖隔离殖隔离第7页/共42页孔雀与巨嘴鸟因孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同求偶方式不同二二出现生殖隔离出现生殖隔离第8页/共42页曼陀

4、罗的花粉在其他植物的花曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头上不能完全萌发成为花的柱头上不能完全萌发成为花粉管，使得粉管，使得两性生殖细胞不能两性生殖细胞不能融合融合而形成生殖隔离而形成生殖隔离第9页/共42页地理隔离：地理隔离：同一种生物由于高山、河流、沙漠或其他地理同一种生物由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，使不同的种群不能进行上的障碍，使不同的种群不能进行基因交流基因交流的现象。的现象。东北虎华南虎第10页/共42页不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。二二 隔离：隔离：第11页/共42页 从十九世纪中叶到二十世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖基因频率发生了很大的定向改变

5、。那新物种是怎样形成的呢？它需要什么条件呢？这两种颜色桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种？第12页/共42页两个鼠种群还能自由交配吗？第13页/共42页 隔离在物种形成中有什么作用呢？讨论：加拉帕戈斯群岛上的各种地雀是如何形成的？第14页/共42页加拉帕戈斯群岛上的地雀加拉帕戈斯群岛上的地雀第15页/共42页第16页/共42页第17页/共42页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。因频率可能是不一样的。第18页

6、/共42页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。不一样。因为突变是随机发生的。第19页/共42页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？不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。第20页/共42页4 4、如果这片海域只有一个小岛，还会形成这、如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？么多种地雀吗？不会，因为个体间有基因交流不会，因为个体间有基因交流第21页/共42页

7、隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用地雀地雀甲岛地雀甲岛地雀乙岛地雀乙岛地雀丙岛地雀丙岛地雀丁岛地雀丁岛地雀突突变变和和基基因因重重组组 自自然然选选择择 甲岛地雀甲岛地雀1 1乙岛地雀乙岛地雀2 2丙岛地雀丙岛地雀3 3丁岛地雀丁岛地雀4 4种种群群基基因因库库改改变变第22页/共42页 隔离阻断突变、基因重组和 向不同方向发生改变种群 出现差异差异进一步加大隔离新种形成地理自然选择基因频率基因库生殖基因交流加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式第23页/共42页原始种群地理隔离小种群 基因频率的改变（基因库形成明显差异）新物种突变和基因重组自然选择生殖隔离物种形成的三个基本环节:突变和基因

8、重组自然选择 隔离第24页/共42页地理隔离和生殖隔离与物种形成的地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系：关系：1.经过地理隔离的种群，若再次相遇仍经过地理隔离的种群，若再次相遇仍能交配和繁殖后代，这样不同的种群称能交配和繁殖后代，这样不同的种群称之为之为亚种亚种。2.生殖隔离是物种形成的标志。两个种群一旦形成生殖隔离，这两个种群就属于两个物种。思考：新物种在形成时必须要先经过地理思考：新物种在形成时必须要先经过地理隔离才能达到生殖隔离吗？隔离才能达到生殖隔离吗？第25页/共42页有时无需地理隔离有时无需地理隔离也能形成新物种也能形成新物种 在自然界里在自然界里还存在还存在另一种物种另一种物种形成

9、方式形成方式，它往往，它往往只需要几代甚至一只需要几代甚至一代就完成了，而且代就完成了，而且不需经过地理隔离。不需经过地理隔离。例如，多倍体植物例如，多倍体植物的形成就是如此。的形成就是如此。自然界里几平将近自然界里几平将近一半的被子植物和一半的被子植物和某些栽培作物就是某些栽培作物就是这样形成的。这样形成的。AABBCC（普通小麦）（普通小麦）DD（黑麦）（黑麦）ABC配子配子D配子配子ABCD（不育）（不育）AABBCCDD（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）（可育）秋水仙素处理秋水仙素处理例：八倍体小黑麦的培育例：八倍体小黑麦的培育第26页/共42页1.经过长期的地理隔离而达到生殖隔

10、离是物种形成比较常见的方式2.一般情况下，地理隔离是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就成了两个物种。3.生物进化是一个量变到质变的过程，是一个长期的历史过程 4.一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。隔离在物种形成中的作用的总结隔离在物种形成中的作用的总结第27页/共42页1.1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上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，才能归相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：为一个物种：(）A.A.它们必须分布在同一地理区域它们必须分布在同一地理区域B.B.它们的

11、基因一定要相同它们的基因一定要相同C.C.它们的毛色一定要相同它们的毛色一定要相同D.D.能相互交配繁殖并产生可育后代能相互交配繁殖并产生可育后代D第28页/共42页2.2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：(）A.A.生殖隔离生殖隔离 B.B.地理隔离地理隔离C.C.形态各异形态各异 D.D.不在同一水层不在同一水层A第29页/共42页3.3.隔离在物种形成中的主要作用是：隔离在物种形成中的主要作用是：(）A

12、.A.使种群间的个体互不相识使种群间的个体互不相识B.B.使不同种群各适应于不同的地理环境使不同种群各适应于不同的地理环境C.C.使种群间雌雄个体失去交配机会使种群间雌雄个体失去交配机会D.D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变方向演变D第30页/共42页作业作业1 1、如何区分种群与物种两个概念？、如何区分种群与物种两个概念？2 2、新物种的形成有何意义？、新物种的形成有何意义？3 3、完成、完成P121-P122P121-P122课后习题课后习题第31页/共42页如何区分种群与物种两个概念？提示：种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物

13、种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种，同一物种的个体可能分布于不同的区域，分属于不同的种群。第32页/共42页 物种形成本身表示生物类型的物种形成本身表示生物类型的增加。同时，它也意味着生物能增加。同时，它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件，从够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的而为生物的进一步发展开辟新的前景。前景。第33页/共42页第34页/共42页三、共同进化三、共同进化（不同物种之间）（不同物种之间）某种兰花和专门给它传粉的蛾某种兰花和专门给它传粉的蛾猎豹追捕斑马猎豹追捕斑马第35页/共42页（生物与无机环境之间）（生物与无

14、机环境之间）不同不同物种之间物种之间、生物与无机环生物与无机环境之间境之间在相互影响中不断进化在相互影响中不断进化和发展，这就是和发展，这就是共同进化共同进化第36页/共42页四、生物多样性的形成四、生物多样性的形成第37页/共42页地球形成地球形成原始生命：古细菌（厌氧异养）原始生命：古细菌（厌氧异养）（3535亿年前）亿年前）原核生物：蓝藻原核生物：蓝藻 细菌（自养）细菌（自养）真核生物：真核生物：出现了有性生物出现了有性生物（1515亿年前）亿年前）植物：植物：厥类植物厥类植物裸子植物裸子植物被子植物被子植物动物：动物：两栖类动物两栖类动物爬行动物爬行动物 恐龙时代恐龙时代哺乳动物哺乳动

15、物 人类时代人类时代古生代（古生代（寒武纪寒武纪）中生代中生代新生代新生代第38页/共42页四、生物多样性的形成四、生物多样性的形成1 1、生物多样性的内容：、生物多样性的内容：基因基因多样性多样性 物种物种多样性多样性 生态系统生态系统多样性多样性2 2、生物多样性的形成的进化历程、生物多样性的形成的进化历程化石化石了解进化历程的主要依据是了解进化历程的主要依据是 ：生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂，由低等到高等 由水生到陆生，由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧第39页/共42页核心核心：自然选择学说：自然选择学说发展发展五、生物进化理论在发展五、生物进化理论在发展中性突变理论：中性突变理论：决定生物进化的方向是中决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择性突变的逐渐积累，而不是自然选择间断平衡学说：间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程替出现的过程第40页/共42页第41页/共42页感谢您的观看。第42页/共42页