高中人教版生物必修二课件：7.2.2 隔离与物种的形成7.2.3 共同进化与生物多样性的形成1.ppt

二 隔离与物种的形成三 共同进化与生物多样性的形成马马驴驴骡子骡子思考：思考：1.1.骡子是一个新物种吗？骡子是一个新物种吗？ 2.2.新物种形成的标志是什么？新物种形成的标志是什么？1.1.理解物种、隔离、共同进化等相关概念理解物种、隔离、共同进化等相关概念2.2.分析隔离在物种形成过程中的作用重点）分析隔离在物种形成过程中的作用重点）3.3.举例说明共同进化和举例说明共同进化和生物多样性形成的原因生物多样性形成的原因一、物种的概念一、物种的概念1.1.物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种后代的一群生物称为一个物种, ,简称简称““种种””2.2.隔离隔离（（1 1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因）概念：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叫做隔离不能自由交流的现象叫做隔离2 2）类型：地理隔离、生殖隔离类型：地理隔离、生殖隔离隔隔离离不同物种之间一般是不能相互交配的，不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。

代，这种现象叫做生殖隔离同一种生物由于地理上的障碍而分成同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离因交流的现象，叫做地理隔离生殖隔离：生殖隔离：地理隔离：地理隔离：东东北北虎虎华华南南虎虎 两个不同虎亚种两个不同虎亚种 （（马和驴杂交产骡）马和驴杂交产骡）生殖隔离生殖隔离注：不同种群之间一旦产生注：不同种群之间一旦产生生殖隔离生殖隔离，就不会有，就不会有基因交流了基因交流了地理隔离地理隔离荇菜与荇菜与梅花因梅花因花期不花期不同而出同而出现生殖现生殖隔离隔离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而而出现生殖隔离出现生殖隔离曼陀罗的花粉在其曼陀罗的花粉在其他植物的花的柱头他植物的花的柱头上不能完全萌发成上不能完全萌发成为花粉管，使得为花粉管，使得两两性生殖细胞不能融性生殖细胞不能融合合而形成生殖隔离而形成生殖隔离生殖隔离种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生可育后代生可育后代求偶方式不同求偶方式不同繁殖期不同繁殖期不同开花季节不同开花季节不同花的形态不同花的形态不同植物植物动物动物生殖隔离生殖隔离 世界各地世界各地的人虽然各有的人虽然各有不同，但他们不同，但他们之间可以彼此之间可以彼此通婚，并且产通婚，并且产生可育的后代。

生可育的后代因此，全世界因此，全世界的人在生物学的人在生物学上属于同一个上属于同一个物种物种————智人种群种群种群种群物种物种物种物种概概念念范范范范围围围围判断判断判断判断标准标准标准标准1.1.列表比较：列表比较：生活在生活在一定区域一定区域中的中的同种生物同种生物的的全部个体全部个体能在自然状态下能在自然状态下相互交相互交配配并且产生并且产生可育后代可育后代的的一群生物一群生物较小范围内的同较小范围内的同种生物的个体种生物的个体由分布在不同区域内的同由分布在不同区域内的同种生物的种生物的许多种群许多种群组成组成种群具备种群具备种群具备种群具备“ “三同三同三同三同” ”，，，，即即即即同一时间同一时间同一时间同一时间，，，，同一同一同一同一地点地点地点地点，，，，同一物种同一物种同一物种同一物种能否能否相互交配相互交配并产并产生生可育后代可育后代探究一、探究一、种群种群和和物种物种的比较的比较2.2.【集合图】物种和种群的关系：【集合图】物种和种群的关系：种群种群1 1种群种群2 2（（1 1）若图中的虚线不存在时，）若图中的虚线不存在时，即种群即种群1 1和种群和种群2 2属于属于 物物种，说明一个物种可以包括多种，说明一个物种可以包括多个个 。

物种分界线物种分界线物种分界线物种分界线种群种群（（2 2）若图中的虚线存在时，种）若图中的虚线存在时，种群群1 1和种群和种群2 2属于属于 不同物种不同物种物种物种物种物种同一同一二、隔离在物种形成中的作用二、隔离在物种形成中的作用美国科罗拉多大峡谷美国科罗拉多大峡谷  在一个山谷中，生活着一个鼠种群雌鼠和雄在一个山谷中，生活着一个鼠种群雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代这说明什么？鼠之间可以自由交配，繁衍后代这说明什么？后来一条大河出现思考并回答如下问题：后来一条大河出现思考并回答如下问题：（（1 1）当这群鼠被大河分开后它）当这群鼠被大河分开后它们是一个种群还是两个种群呢？们是一个种群还是两个种群呢？（（2 2）如果大河很快干涸，两群）如果大河很快干涸，两群老鼠还能交配吗？老鼠还能交配吗？ 探究二、隔离在物种形成中的作用探究二、隔离在物种形成中的作用（（3 3）若是几千年后，大河才干涸，）若是几千年后，大河才干涸，两群中各自都发生了变化的老鼠会合在一两群中各自都发生了变化的老鼠会合在一起时，还能发生交配吗？这说明什么？起时，还能发生交配吗？这说明什么？（（4 4）是什么原因造成同一物种分化成不同）是什么原因造成同一物种分化成不同类型的新种？类型的新种？经过长期的地理隔离，导致生殖隔离。

经过长期的地理隔离，导致生殖隔离①①渐变式渐变式————经过长期的地理隔离而达到生殖隔离；是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离；是比较常见的一种方式比较常见的一种方式例：加拉帕戈斯群岛的地雀例：加拉帕戈斯群岛的地雀物种形成的方式有多种：物种形成的方式有多种：加拉帕戈斯群岛不同种地雀形成图解加拉帕戈斯群岛不同种地雀形成图解原始原始地雀地雀分布于不同岛屿上分布于不同岛屿上（地理隔离）（地理隔离）各地雀种群出现不同各地雀种群出现不同突变和基因重组突变和基因重组不同种群间无不同种群间无基因交流基因交流不同种群基因频率不同种群基因频率发生不同变化发生不同变化各岛屿环境不同，自然选择各岛屿环境不同，自然选择导致不同种群的基因频率改导致不同种群的基因频率改变有所差异变有所差异长此以往，不同长此以往，不同种群基因库形成种群基因库形成明显差异明显差异最终产生生殖隔离，新物种形成最终产生生殖隔离，新物种形成自然自然选择选择1 1加拉帕戈加拉帕戈斯群岛上斯群岛上几种地雀几种地雀地理地理隔离隔离生殖生殖隔离隔离原原种种变异1变异2变异类型1新种1自然自然选择选择2 2变异类型2新种2基因频率的定向改变隔离导致物种形成隔离导致物种形成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②②骤变式（爆发式）骤变式（爆发式）————往往只需要几代往往只需要几代甚至一代就完成了，甚至一代就完成了，而且不需经过地理隔而且不需经过地理隔离。

例如，多倍体植离例如，多倍体植物的形成就是如此物的形成就是如此自然界里将近一半的自然界里将近一半的被子植物和某些栽培被子植物和某些栽培作物就是这样形成的作物就是这样形成的小结：物种形成的过程小结：物种形成的过程种种群群地理隔离地理隔离小小种种群群自然选择自然选择生殖隔离生殖隔离新新物物种种发发生生改改变变基基因因频频率率（由（由突变和基因重组突变和基因重组产生变异）产生变异）经过长期的地理隔离而产生了生殖隔离经过长期的地理隔离而产生了生殖隔离物种形成的关键物种形成的关键 由此可见，隔离是物种形成的必要条件，出现由此可见，隔离是物种形成的必要条件，出现生殖隔离标志着新物种的形成生殖隔离标志着新物种的形成（（ ）（）（ ）及（）及（ ）是）是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成在这用，种群产生分化，最终导致新物种的形成在这个过个过程程中中，（，（ ））产生生物进化的原材产生生物进化的原材料，（料，（ ）使种群的基因频率定向改变并）使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，（决定生物进化的方向，（ ）是新物种形成的必）是新物种形成的必要条件。

要条件突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离 资料资料1 1：达尔文曾发现一种：达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其顶兰花长着细长的花距，其顶端贮存着花蜜，可为传粉的端贮存着花蜜，可为传粉的昆虫提供食物而这昆虫要昆虫提供食物而这昆虫要有吸管式的长口器才能吸到有吸管式的长口器才能吸到花蜜大约花蜜大约5050年后研究人员年后研究人员发现了这样的蛾类昆虫！它发现了这样的蛾类昆虫！它们互相影响着，这些变异不们互相影响着，这些变异不断积累，从而成为今天的这断积累，从而成为今天的这种兰花和兰花蛾种兰花和兰花蛾三、共同进化三、共同进化在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应思考：昆虫传粉的专思考：昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代门化对植物繁衍后代有何意义？有何意义？  资料资料2 2：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群的奔跑速度每分钟快跑速度比西岸的羚羊群的奔跑速度每分钟快1313米。

米为何差距如此之大？为何差距如此之大？ 经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中生存时时处于危险之中思考：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？思考：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用的个体，客观上起到促进种群发展的作用捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存 ——“——“精明的捕食者精明的捕食者””策略策略共同进化的含义共同进化的含义1 1：不同物种间的共同进化不同物种间的共同进化不同生物之间在进化上密切相不同生物之间在进化上密切相关，那生物的进化与无机环境关，那生物的进化与无机环境的变化是否也有关系呢？的变化是否也有关系呢？ 资料资料3 3：地球形成：地球形成时原始大气中没有时原始大气中没有氧气，但随着光合氧气，但随着光合细菌、蓝藻的出现，细菌、蓝藻的出现，使得大气中有了氧使得大气中有了氧气，为好氧生物的气，为好氧生物的出现提供了条件。

出现提供了条件共同进化的含义共同进化的含义2 2：生物和无机环境之间也存在着共：生物和无机环境之间也存在着共同进化共同进化共同进化——不同物种之间，生物与无机环境之间在相互不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展影响中不断进化和发展通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了系统，也就是形成了生物的多样性生物的多样性 意意 义义综上所述：综上所述：任何一个物种都不是单独进化的任何一个物种都不是单独进化的【例】【例】如图中的如图中的A A、、B B、、C C表示三个自然条件有差异的表示三个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离A A地地区某些个体由于某种机会开始分布到区某些个体由于某种机会开始分布到B B、、C C地区，并地区，并逐渐形成两个新物种，逐渐形成两个新物种，③③中的甲、乙、丙分别表示中的甲、乙、丙分别表示三个种群下列相关说法正确的是三个种群下列相关说法正确的是( )( )B BA.A.上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是新物种形成的标志新物种形成的标志B.B.甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，其基因库存在较大的差异，不能进行基因交流其基因库存在较大的差异，不能进行基因交流C.C.乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同率相同D.D.甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同，进化改变的是个体而不是群体全不同，进化改变的是个体而不是群体 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多样性基因多样性 物种多样性物种多样性 生态系统多样性生态系统多样性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——埋藏在地层中的埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。

物，石化后形成的是研究生物进化最直是研究生物进化最直接的证据接的证据最早的生物化石最早的生物化石——距今距今35亿年前的古细菌化石亿年前的古细菌化石思考与讨论：思考与讨论：P1241 1、、 最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋之中活在海洋之中这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极两极生态系统生态系统因为在此之后大约因为在此之后大约2020亿年的漫长岁月中，地球上的亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中的种数不多的蓝藻和细菌生物主要是海洋中的种数不多的蓝藻和细菌思考与讨论：思考与讨论： 2.2.多细胞生物大约在寒武纪多细胞生物大约在寒武纪时期出现时期出现, ,它们生活在海洋它们生活在海洋中寒武纪大爆发：海洋中寒武纪大爆发：海洋中大量的无脊椎动物物种爆中大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成发式地迅速形成————构成了构成了消费者）消费者）真核生物出现后，新的繁殖真核生物出现后，新的繁殖方式有性生殖出现了，实现方式有性生殖出现了，实现了了基因重组基因重组，，增强了生物变增强了生物变异的多样性异的多样性，加快了生物进，加快了生物进化速度。

化速度3.3.最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死大约在距今大约在距今4 4亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成原始的形成原始的陆生植物，陆生植物，主要是蕨类植物主要是蕨类植物随后出现适应陆地生活的动物随后出现适应陆地生活的动物————原始两栖类原始两栖类裸子、被子植物先后扮演生产者中的主角，裸子、被子植物先后扮演生产者中的主角， 鸟类、哺乳类等成为优势的动物类群鸟类、哺乳类等成为优势的动物类群复杂多样的复杂多样的陆地生态系统陆地生态系统形成形成4.4.许多年前陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中许多年前陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中思考与讨论：思考与讨论：5 5、在中生代、在中生代““统治统治””地地球达球达1 1亿年之久的各种恐亿年之久的各种恐龙，在龙，在白垩纪末白垩纪末全部绝灭全部绝灭物种绝灭对生物多样性的物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。

影响是复杂的恐龙的绝恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛灭有利于哺乳动物的繁盛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）（（35亿年前）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：出现了真核生物出现了真核生物（（15亿年前）亿年前）植物：植物：蕨类植物蕨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生物的进化历程可概括为：生物的进化历程可概括为：原核生物原核生物→真核生物真核生物无性生殖无性生殖→有性生殖有性生殖简单简单→复杂复杂水生水生→陆生陆生低等低等→高等高等厌氧生物厌氧生物→好氧生物好氧生物异养生物异养生物→自养生物自养生物1.1.核心：核心：自然选择学说自然选择学说2.2.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：决定生物进化方向的是中性突变的中性突变理论：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择逐渐积累，而不是自然选择间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程物种形成物种形成共同进化共同进化生物多样性生物多样性物种物种隔离隔离1. 1. 马马(2N=64)(2N=64)和驴和驴(2N=62)(2N=62)杂交产生的后代称为杂交产生的后代称为骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称为为( )( )A.A.杂交育种杂交育种 B.B.人工诱变人工诱变 C.C.基因重组基因重组 D.D.生殖隔离生殖隔离D D2.2.下列与物种形成无关的是下列与物种形成无关的是( )( )A.A.不遗传的变异不遗传的变异 B.B.地理隔离地理隔离C.C.生殖隔离生殖隔离 D.D.多倍体形成多倍体形成A A3.3.加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是（　）加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是（　）A A．地理隔离．地理隔离→→基因突变基因突变→→新物种形成　新物种形成　B B．地理隔离．地理隔离→→突变和重组突变和重组→→生殖隔离生殖隔离→→新物种形成新物种形成C C．地理隔离．地理隔离→→自然选择自然选择→→新物种形成新物种形成D D．地理隔离．地理隔离→→突变、重组、自然选择突变、重组、自然选择→→生殖隔离生殖隔离→→新物种形成新物种形成D D5.5.有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有性生殖（性生殖（ ））A.A.能产生大量后代能产生大量后代B.B.产生的后代成活率较高　　产生的后代成活率较高　　 　　C.C.能出现更多的突变类型　能出现更多的突变类型　 D.D.使基因重组产生更多变异类型使基因重组产生更多变异类型4.4.对生物多样性的描述，不正确的一项是（对生物多样性的描述，不正确的一项是（ ））A.A.基因多样性基因多样性 B.B.物种多样性　物种多样性　 C.C.种群多样性种群多样性 D.D.生态系统多样性生态系统多样性 C CD D6. (20166. (2016··江苏高考江苏高考) )下图是某昆虫基因下图是某昆虫基因penpen突变产生突变产生抗药性示意图。

下列相关叙述正确的是　抗药性示意图下列相关叙述正确的是　( (　　　　) )A.A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B.B.基因基因penpen的自然突变是定向的的自然突变是定向的C.C.基因基因penpen的突变为昆虫进化提供了原材料的突变为昆虫进化提供了原材料D.D.野生型昆虫和野生型昆虫和penpen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离基因突变型昆虫之间存在生殖隔离C C7.7.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上为甲岛，下为乙岛，为甲岛，下为乙岛，A A、、B B、、C C、、D D为四个物种及其演化为四个物种及其演化关系，请据图回答问题：关系，请据图回答问题：(1)(1)由由A A物种进化为物种进化为B B、、C C两个物种的内因是两个物种的内因是______________，，外因是外因是______________________________________________________，，进化的实质是进化的实质是__________________________________________。

遗传变异遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群基因频率的改变种群基因频率的改变(2)(2)甲岛上的甲岛上的B B物种迁到乙岛后，不与物种迁到乙岛后，不与C C物种发生基因物种发生基因交流，其原因是交流，其原因是__________________________，迁到乙岛的，迁到乙岛的B B物种可物种可能会能会________________________3)(3)假设种群中有一对等位基因假设种群中有一对等位基因A A和和a a，，A A的基因频率为的基因频率为0.10.1，，a a的基因频率为的基因频率为0.90.9，那么，那么AAAA、、AaAa、、aaaa三种基因型三种基因型的频率分别为的频率分别为__________________________；若环境的选择作用使；若环境的选择作用使a a的的基因频率逐渐下降，基因频率逐渐下降，A A的基因频率逐渐上升，则后代三的基因频率逐渐上升，则后代三种基因型频率的变化趋势是种基因型频率的变化趋势是________________________________________________________________________________________________________________________________________。

存在生殖隔离存在生殖隔离形成新物种形成新物种1%1%、、18%18%、、81%81%AAAA基因型频率逐渐上升、基因型频率逐渐上升、aaaa基因型频率逐渐下降、基因型频率逐渐下降、AaAa基因型频率先上升后下降基因型频率先上升后下降不知道他自己尊严的人，就完全不能尊重别人的尊严——席勒。