資源簡介

第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成
第2課時　隔離在物種形成中的作用
【學習目標】
隔離在物種形成中的作用
1.物種: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。物種是生物分類的基本單位。
2.隔離
(1)概念: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。
(2)常見類型
類型 發(fā)生范圍 結果
生殖隔離 不同物種間 a.不能相互　交配 b.即使交配成功,也不能產(chǎn)生　可育后代
地理隔離 同種　生物 使種群間不能發(fā)生　基因交流
3.隔離在物種形成中的作用:　隔離　是物種形成的必要條件。
【合作探究】
任務　探究隔離在物種形成中的作用
活動　閱讀課本P116~118,結合“思考·討論”,回答下列問題
1.如何判斷兩種動物是不是同一物種
提示　設計雜交實驗,看兩者能否相互交配,能否產(chǎn)生可育后代,即是否存在生殖隔離。不同物種之間一般不能相互交配,即使交配成功也不能產(chǎn)生可育后代。
2.13種地雀的喙差別很大,與什么因素有直接關系
提示　不同島嶼的環(huán)境不同,地雀的食物不同。
3.這些地雀的共同祖先剛遷徙到13個島嶼上的時候所需食物是否相同 什么原因使得后來發(fā)生很大差異
提示　所需食物相同。外因:地理隔離、自然選擇;內(nèi)因:種群基因頻率發(fā)生改變。
4.仙人掌地雀和樹棲的地雀是同一物種嗎 是什么阻礙了它們的基因交流
提示　不是。生殖隔離和地理隔離。
5.物種形成必須經(jīng)過哪三個環(huán)節(jié) 哪一個環(huán)節(jié)是物種形成的必要條件
提示　突變和基因重組、自然選擇、隔離。隔離。
6.物種的形成必須經(jīng)過長期的地理隔離嗎 能否在短時間內(nèi)就形成生殖隔離 請舉例說明。
提示　不是必須的?？梢远虝r間內(nèi)形成生殖隔離,如用低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的二倍體西瓜種子或幼苗即可獲得四倍體西瓜,四倍體西瓜是新物種,沒有經(jīng)過長期的地理隔離。
認知生成
地理隔離和生殖隔離的關系
例　下圖為某哺乳動物種群因河道改變而發(fā)生的變化示意圖。下列相關說法正確的是(　　)。
A.河道的改變使同一種群的生物變成不同的物種
B.河道的改變使兩個種群失去了基因交流的機會
C.b種群和c種群基因頻率的不同僅與環(huán)境的變化有關
D.地理隔離必然導致生殖隔離,生殖隔離必然源于地理隔離
　　【答案】　B
【解析】　河道的改變使一個種群被分割成兩部分,從而形成兩個種群,這兩個種群因河流的阻隔,形成地理隔離,失去了基因交流的機會,但是并沒有證據(jù)說明b、c兩種群的生物成為兩個物種,A錯誤,B正確;種群基因頻率的差異與環(huán)境的選擇作用有關,還與突變和基因重組等有關,C錯誤;長期的地理隔離有可能導致生殖隔離,生殖隔離未必就一定源于地理隔離,如多倍體的形成過程,D錯誤。
對點練　下圖是我國黃河兩岸a、b、c、d 4個物種及其演化關系的模型,據(jù)圖分析下列說法正確的是(　　)。
A.a物種最終進化為b、c兩個物種,經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過程
B.b遷到黃河南岸后,不與c物種進化為同一物種,內(nèi)因是種群的基因庫相同
C.c物種的種群基因頻率發(fā)生了變化,則一定形成了新物種
D.欲驗證d與b不是同一物種,只需看b與d能否自由交配即可
　　【答案】　A
【解析】　a物種經(jīng)過地理隔離到生殖隔離的過程,最終形成b、c兩個物種,A正確;b遷到黃河南岸之后,不與c物種進化為同一物種,說明它們之間的基因庫出現(xiàn)了較大的差異,B錯誤;生物進化的實質是種群基因頻率的改變,c物種的種群基因頻率發(fā)生了變化,說明發(fā)生了進化,但新物種形成的標志是生殖隔離的產(chǎn)生,c物種進化了但不一定產(chǎn)生了新物種,C錯誤;在自然狀態(tài)下能相互交配并產(chǎn)生可育后代的生物是同一物種,欲驗證d與b不是同一物種,需看兩者在自然狀態(tài)下是否可以相互交配并產(chǎn)生可育后代,D錯誤。
素能提升　生殖隔離的種類(科學理解能力)
受精前的生殖隔離包括生態(tài)隔離、季節(jié)隔離、行為隔離、機械隔離、配子隔離等。生態(tài)隔離是指同一物種的不同種群生活在同一區(qū)域的不同生境內(nèi),而造成的不能交配。季節(jié)隔離是指因交配或開花時期發(fā)生在不同季節(jié)而引起的隔離。行為隔離是指不同物種之間由于兩性間求偶或交配等行為不同,而阻止了它們之間的相互交配。機械隔離也稱形態(tài)隔離,是指不同種群的生物因生殖器官的大小和形狀不同,而使交配無法進行。配子隔離是指個體之間可以交配或受粉,但是不能發(fā)生受精作用。
受精后的生殖隔離包括雜種不活、雜種不育、雜種敗育等。雜種不活是指不同種生物之間交配、受精后,形成的雜種胚胎不能正常發(fā)育,或雜種后代出生后能夠生活一段時間,但在生育年齡以前就會死去。雜種不育是指交配后能夠產(chǎn)生正常成熟的雜種后代,但雜種后代卻不能生育。造成雜種不育的原因很多,有的是性腺發(fā)育不全,有的則是因為生殖細胞不能進行減數(shù)分裂等。雜種敗育是指形成的雜種后代不育或生活力下降。
以上這些生殖隔離機制在兩個物種之間不一定會同時發(fā)生,但是,物種之間經(jīng)常會同時出現(xiàn)兩種或兩種以上的生殖隔離,如既有生態(tài)隔離,又有行為隔離。
1.體虱和頭虱雖然在某種條件下也能夠交配,但后代中會出現(xiàn)不正常的個體。這可能是哪種隔離導致的
提示　體虱和頭虱由于寄生場所不同,產(chǎn)生了不同的適應性,形成了生態(tài)隔離。
2.大西洋鯡魚形成了幾個分布區(qū)域廣的種群,有些在春季產(chǎn)卵,有些則在秋季產(chǎn)卵,這些種群之間是哪一種隔離
提示　季節(jié)隔離。
3.馬和驢之間是哪種隔離 騾為什么不育
提示　馬和驢雜交,產(chǎn)生的騾能夠正常發(fā)育,但騾不能生育,屬于雜種不育。騾的原始生殖細胞在進行減數(shù)分裂時,由于染色體不能正常配對,無法形成成熟的配子。
4.樹棉和草棉之間存在雜種敗育,它們的雜交后代會出現(xiàn)什么情況
提示　樹棉和草棉可以雜交產(chǎn)生健壯的F1,但是F2十分少見。
【隨堂檢測】
課堂小結 課堂小測
判斷正誤。 (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)若親子代間基因頻率不變,基因型頻率也一定不變。(×)
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