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1、第二节第二节 现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容 二、隔离与物种的形成二、隔离与物种的形成 三、共同进化与生物多样性的形成三、共同进化与生物多样性的形成复习导入复习导入1 1、是生物进化的基本单位，生物进化的实质是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于在于 ；2 2、产生生物进化的原材料，产生生物进化的原材料，使种群的基因频率使种群的基因频率 并决定生物并决定生物进化的方向，进化的方向，是新物种形成的必要条件。是新物种形成的必要条件。种群种群种群基因频率的改变种群基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择定向改变定向改变隔离隔离3 3、物种形成过程的三个基本环
2、节：、物种形成过程的三个基本环节：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。通过它们的综合作用，种群产生分化，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；最终导致新物种的形成；自由交流自由交流2隔离隔离导致物种形成致物种形成(1)物种：分布在一定的自然区域，具有一定的物种：分布在一定的自然区域，具有一定的_，而且在自然状，而且在自然状态态下能下能够够_，并能并能够够_的一群生物个体。的一群生物个体。自学梳理自学梳理阅读教材阅读教材P119-126，完成导学提纲以下内容：，完成导学提纲以下内容：形形态结态结构和生理功能构和生理功能相互交配相互交配产产生出可育后代
3、生出可育后代共同共同进进化化不同物种不同物种生物与无机生物与无机环环境境基因基因物种物种生生态态系系统统 在自然状态下能相互在自然状态下能相互交配交配，并且产生，并且产生可育后代可育后代的一群生物。的一群生物。1 1、物种的概念、物种的概念l一、隔离与物种的形成一、隔离与物种的形成如：全世界的人都是一个物种，无论白人如：全世界的人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。的后代。再如：所有的马是一个物种，所有的驴也再如：所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产
4、生的后代骡没有生殖能力。为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。2 2、隔离、隔离概概念念：不不同同种种群群间间的的个个体体，在在自自然然条条件件下下基因不能自由交流基因不能自由交流的现象。的现象。隔离的类型隔离的类型生殖隔离生殖隔离地理隔离地理隔离驴驴马马骡骡 不同物种之间的个体不同物种之间的个体不能自由交配不能自由交配或或交配后不能交配后不能产生可育的后代产生可育的后代的现象。的现象。（1）生殖隔离）生殖隔离 例：马与驴的生殖隔离例：马与驴的生殖隔离虎虎狮狮虎虎兽兽狮狮例：狮虎兽例：狮虎兽例：不同例：不同“人种人种”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
5、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上属于同一个同一个物种物种智人。智人。华南虎华南虎 东北虎和华南东北虎和华南虎分别生活在我国虎分别生活在我国的东北地区和华南的东北地区和华南地区，这两个地区地区，这两个地区之间的辽阔地带就之间的辽阔地带就起到了地理隔离的起到了地理隔离的作用。经过长期的作用。经过长期的地理隔离，这两个地理隔离，这两个种群之间产生了明种群之间产生了明显的差异，成为两显的差异，成为两个不同的虎亚种。个不同的虎亚种。同一种生物由于同一种生物由于地理上的障碍地理上的障碍而分成不同的种群，而分成不同的种群
6、，使得使得种群间不能发生基因交流种群间不能发生基因交流的现象。的现象。（2）地理隔离：）地理隔离：隔离和物种的形成又有何关系呢？隔离和物种的形成又有何关系呢？东北虎东北虎3 3、隔离在物种形成中的作用、隔离在物种形成中的作用 在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自在一个山谷中，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。后来山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的由交配，繁衍后代。后来山洪爆发，在山谷中形成了一条汹涌的大河。将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，一半在那大河。将整个鼠种群分成了两个部分，一半在河这边，一半在那边。就这样过了几千年。边。就这样过了几千年。后
7、来，河流干涸后来，河流干涸了，两个鼠种群了，两个鼠种群又会合在一起。又会合在一起。它们发现彼此大它们发现彼此大不相同，它们为不相同，它们为什么会大不相同什么会大不相同？还能算是同一？还能算是同一个物种吗？个物种吗？例：加拉帕戈斯群岛的地雀例：加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解加拉帕格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分布于不同岛屿上（上（地理隔离地理隔离）各地雀种群出现不各地雀种群出现不同同突变和基因重组突变和基因重组不同种群间不同种群间无无基因交流基因交流不同不同种群基因频种群基因频率率发生不同变化发生不同变化各岛屿环境不同，各岛屿环境不同，自然自然选择
8、导致不同种群选择导致不同种群的的基基因频率改变因频率改变有所差异有所差异长此以往，不长此以往，不同种群同种群基因库基因库形成明显差异形成明显差异最终产生最终产生生殖隔离生殖隔离，物种形成，物种形成4 4、物种的形成方式、物种的形成方式 物种形成的方式有多种，经过物种形成的方式有多种，经过长期地理隔离长期地理隔离而达到而达到生殖隔离生殖隔离是比较常见的方式。是比较常见的方式。原种原种变变异异1 1变变异异2 2变异变异类型类型1 1变异变异类型类型2 2新种新种1 1新种新种2 2生生殖殖隔隔离离自然选择自然选择1 1自然选择自然选择2 2基因频率定向改变基因频率定向改变地地理理隔隔离离物种的形
9、成方式l物种的形成都需要物种的形成都需要地理隔离吗？地理隔离吗？l如：二倍体西瓜和如：二倍体西瓜和四倍体西瓜四倍体西瓜l因此因此隔离是物种形隔离是物种形成的必要条件成的必要条件。1 1、种群种群是生物进化的基本单位；是生物进化的基本单位；2 2、生物进化的实质在于、生物进化的实质在于种群基因频率的改变种群基因频率的改变；3 3、物种形成过程的三个基本环节：、物种形成过程的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择突变和基因重组、自然选择及及隔离隔离，通过它们的综，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；合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成；4 4、突变和基因重组突变和基因重组
10、产生生物进化的原材料；产生生物进化的原材料；自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；化的方向；隔离隔离是新物种形成的必要条件。是新物种形成的必要条件。小结小结以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的基本观点是：概念图概念图l任何一个物种都不是单独进化任何一个物种都不是单独进化的。的。l不同物种之间，生物与无机环不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化境之间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。三、共同进化与生物多样性的形成三、共同进化与生物多样性
11、的形成（一）共同进化（一）共同进化资料分析资料分析资料资料1 1：达尔文发现一种兰花长着细长的花矩，花矩的顶端贮存着花蜜，可以为传粉的昆虫提供食物。他认为这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花矩中吸到花蜜。否则这种花就不能很好地完成传粉，这一物种也就不可能存在。50年后，研究人员发现了这样的蛾类昆虫。资料资料2 2：动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的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，东岸的羚羊群的奔跑速度比西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每分钟竟快岸的羚羊每分钟竟快1313米。为何差距如此之
12、大？米。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，东岸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，生的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。存时时处于危险之中。捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？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、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病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
13、有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。“收割理论收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性种的多样性。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？生物进化与无机环境变化的关系生物进化与无机环境变化的关系例：例：生物的新陈代生物的新陈代谢类型由原始异养谢类型由原始异养厌氧厌氧自养厌氧自养厌氧自养需氧。自养需氧。生物圈的进化环境变化生物生物进
14、化进化出现臭氧层有氧环境产生氧气产生氧气无氧环境厌氧厌氧生物生物需氧需氧生物生物陆生陆生生物生物光合光合生物生物共同进化共同进化共同进化：不同物种之间不同物种之间，生物与无机环境生物与无机环境之之间在相互影响中不间在相互影响中不断进化和发展。断进化和发展。通过漫长的共同进化通过漫长的共同进化过程，地球上形成了过程，地球上形成了千姿百态的千姿百态的物种物种，多，多种多样的种多样的生态系统生态系统。（二）生物多样性的形成（二）生物多样性的形成生物多样性的内容：生物多样性的内容：基因多样性基因多样性物种的个体数量多，个体之间的物种的个体数量多，个体之间的差异大，构成基因库的基因种类多。差异大，构成基
15、因库的基因种类多。物种多样性物种多样性地球上已经被人类记录的物种约地球上已经被人类记录的物种约有有200200万种左右。估计现在全世界生存着约万种左右。估计现在全世界生存着约50010005001000万种生物，许多还没有被人类所发现。万种生物，许多还没有被人类所发现。生态系统多样性生态系统多样性不同物种需要不同的生态环不同物种需要不同的生态环境。生态系统的多样性是物种多样性的重要条件。境。生态系统的多样性是物种多样性的重要条件。简单简单复杂复杂低等低等高等高等原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞单细胞单细胞多细胞多细胞无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖原始异养厌氧原始异养厌氧自养厌氧自养厌氧自养需
16、氧自养需氧水生水生水陆两栖水陆两栖陆生陆生生物多样性的形成生物多样性的形成（三）生物进化理论在发展（三）生物进化理论在发展关于自然选择的作用还存在争论：关于自然选择的作用还存在争论：1、有人主张，决定生物进化方向的是、有人主张，决定生物进化方向的是中性中性突变突变的逐渐积累；的逐渐积累；2、但更多的学者认为，基因突变、但更多的学者认为，基因突变并不是都并不是都是中性的是中性的，有些基因突变反映在个体的性，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。不能否认自然选择的作用。关于物种的形成是否是渐变也还存在关于物种的
17、形成是否是渐变也还存在着争议。着争议。渐变式进化与跳跃式进化渐变式进化与跳跃式进化 传传统统的的进进化化理理论论认认为为生生物物的的进进化化是是渐渐变变式式的的，但渐变式的进化难以解释下面两个问题。但渐变式的进化难以解释下面两个问题。问问题题一一：生生物物化化石石的的记记录录所所显显示示的的大大多多不不是是渐变式的进化，而是渐变式的进化，而是跳跃式的进化跳跃式的进化。问问题题二二：如如果果生生物物演演变变是是渐渐进进的的，那那么么各各种种适适应应性性的的器器官官结结构构在在尚尚未未发发展展完完善善之之前前，即即在在还还没没有有发发展展到到有有适适应应功功能能之之前前是是怎怎样样逃逃脱脱自自然然
18、选选择择的压力的？的压力的？所所以以跳跳跃跃式式进进化化理理论论认认为为，生生物物的的进进化化起起源源于大突变（特别是某些调节基因的突变）。于大突变（特别是某些调节基因的突变）。当堂检测当堂检测 A1.1.任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的。下列任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的。下列现象不属于共同进化的现象不属于共同进化的 ()()A.A.捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用，但被捕食者对捕食个体，客观上起到促进种群发展的作用，但被捕食者对捕食者的进化没有任何促进作用者的进化
19、没有任何促进作用B.B.自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体C.C.有长着细长花矩的兰花，就肯定有长着同样细长吸管似的有长着细长花矩的兰花，就肯定有长着同样细长吸管似的口器的昆虫口器的昆虫D.D.光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件出现创造了条件2.下列关于隔离的叙述中，不正确的是下列关于隔离的叙述中，不正确的是 ()A.阻碍了基因交流阻碍了基因交流B.对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离对所有的物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离C.种群的基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因种群的基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因D.不同的物种之间必然存在着生殖隔离不同的物种之间必然存在着生殖隔离3.下列关于生物进化的叙述，错误的是下列关于生物进化的叙述，错误的是 ()A.生物的种间竞争是一种选择过程生物的种间竞争是一种选择过程B.化石是研究生物进化的重要依据化石是研究生物进化的重要依据C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D.突变的可遗传性阻碍生物进化突变的可遗传性阻碍生物进化BD