1、物种Species 同种生物的不同种群，同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的由于突变和选择因素的不同，其基因组成可能不同，其基因组成可能会朝不同的方向改变，会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和导致种群间出现形态和生理上的差异。生理上的差异。它们是同一个物种吗？它们是同一个物种吗？物种Species 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能生育不能产生可育的后代，这种现象叫做不能生育不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离生殖隔离。马马驴驴骡子骡子 物种：能在自然状态下相互交配并且产生物种：能在自然状态下相互交配并且产生可育
2、后代可育后代的一群的一群生物生物（教材（教材P116）物种与种群的区别：物种与种群的区别：同一同一物种物种可以分布在可以分布在不同区域不同区域；种群种群是是同一区域同一区域内的内的同同一物种一物种的全部个体的全部个体 种群是物种繁殖和进化的基本单位种群是物种繁殖和进化的基本单位。隔离在物种形成中的作用The role of isolation in speciation地理隔离地理隔离同种生物由于同种生物由于地理障碍地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。基因交流的现象。生殖隔离生殖隔离不同物种不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成
3、功，也不能产之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。生可育后代的现象。隔离：不同群体间的个体，在自然条件下隔离：不同群体间的个体，在自然条件下基因不基因不能自由交流能自由交流的现象。的现象。物种Species 达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由太平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为160950km。隔离在物种形成过程中的作用隔离在物种形成过程中的作用思考思考讨论讨论物种Species 在
4、加拉帕戈斯群岛上生活着在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地雀的踪影。种地雀的踪影。不同岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只不同岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。隔离在物种形成过程中的作用隔离在物种形成过程中的作用思考思考讨论讨论加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀物种Species
5、 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？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？2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？3.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？变化会产生什么影响？4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？如果这片海域
6、只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？隔离在物种形成过程中的作用隔离在物种形成过程中的作用思考思考讨论讨论总结：总结：地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变时期。期。隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。的真正界限。自然选择自然选择2 2自然选择自然选择1 1地理地理隔离隔离原种原种变异变异1 1变异变异2 2基因频率的定向改变基因频率的定向改变变异类型变异类型1 1变异类型变异类型2
7、2新物种新物种新物种新物种生殖隔离生殖隔离物种Species 物种形成的方式物种形成的方式物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变变化后生物与变化后生物与原生物的关系原生物的关系属于不同物种属于不同物种可能属于同一物种；可能属于同一物种；也可能属于不同物种也可能属于不同物种二者联系二者联系只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种；进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程形成新物种；进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化中一定存在进化 提示：提示：特定昆虫给特
8、定的植物传粉特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可并且昆虫也可得到较多的食物。得到较多的食物。在自然界，一种植物专门由一种昆在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？化有什么意义？协同进化Coevolution小样，没有小样，没有我你跑不了我你跑不了这么快！这么快！小样，没有小样，没有我你也跑不我你也跑不了这么快！了这么快！自然选择有利于羚羊自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这种群中跑得快
9、的个体。这两个物种的进化过程宛如两个物种的进化过程宛如一场漫长的一场漫长的“军备竞赛军备竞赛”。实际上，捕食者所吃实际上，捕食者所吃掉的大多是捕食者中年老、掉的大多是捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观病弱或年幼的个体，客观上起到了上起到了促进种群发展的促进种群发展的作用。作用。猎豹的存在是不是对羚羊有害无益呢？猎豹的存在是不是对羚羊有害无益呢？协同进化Coevolution 收割理论：收割理论：美国生态学家斯坦利提出：捕食者往往捕食个体数量多的美国生态学家斯坦利提出：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少数几种生物再生态系统中占物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物再生态
10、系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。捕食者的存在有利于增加物种多样性。协同进化Coevolution不同物种之间不同物种之间在相互影响中不断进化和发展在相互影响中不断进化和发展协同进化协同进化类型：种间互助类型：种间互助 种间斗争种间斗争 种间斗争种间斗争丛林狼捕食老弱兔子，丛林狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的发展客观上促进了物种的发展种间互助种间互助 长舌蝠取食长筒花的花蜜，长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花传粉同时为长筒花传粉协同进化Coevolution生物与无机环境之间的协同进生物与无机环境之
11、间的协同进化化原始大气原始大气无无 氧氧生物为生物为厌氧厌氧型型光合光合生物出现生物出现有有 氧氧出现出现好氧好氧细菌细菌最初最初导致导致概念：概念：不同物种之间、生物与无机环境之间不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化在相互影响中不断进化和发展。和发展。类型：类型：1.不同物种之间：不同物种之间：种间互助种间互助 种间斗争种间斗争2.生物与无机环境之间生物与无机环境之间协同进化Coevolution46亿年前亿年前 地球形成地球形成30多亿年前多亿年前 生命的起源生命的起源5.4亿年前亿年前 前寒武纪前寒武纪 寒武纪寒武纪2.45亿年前亿年前6600万年前万年前古生代古生代中生
12、代中生代新生代新生代通过漫长的通过漫长的协同进化过程协同进化过程，地，地球上不仅出现了球上不仅出现了千姿百态的物千姿百态的物种种，丰富多彩的基因库丰富多彩的基因库，而且，而且形成了多种多样的生态系统形成了多种多样的生态系统。生物多样性的形成The formation of biodiversity生物多样性：生物多样性：遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）生物体内决定性状的基因及其组合的多样性。生物体内决定性状的基因及其组合的多样性。物种多样性物种多样性 动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。生态系统多样性生态系统多样性 生物圈内生物环境、生物
13、群落和生态过程的多样性。生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。思考：思考：生物多样性三层次之间的关系是怎样的？生物多样性三层次之间的关系是怎样的？生物多样性的形成The formation of biodiversity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变异的不定向性变异的不定向性蛋白质多样性蛋白质多样性无机环境的多样性无机环境的多样性根根 本本 原原 因因组组 成成导致导致直接原因直接原因组成组成直直 接接 选选 择择决定决定水生、简单、低等水生、简单、低等 陆生、复杂、高等陆生、复杂、高等生物多样性形成的历程生物多样性形成的历程生物进化理论在发展T
14、heories of biological evolution are developing适应适应是自然选择的结果；是自然选择的结果；种群种群是生物进化的基本单位；是生物进化的基本单位；突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料，提供进化的原材料，自然选择自然选择导致种群基导致种群基因频率的因频率的定向改变定向改变，进而通过，进而通过隔离隔离形成新的物种；形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协生物与生物、生物与无机环境协同进化同进化的过程；的过程；生物多样性生物多样性是协同进化的结果。是协同进化的结果。以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：史作出了科学的解释：中性突变理论：中性突变理论：决定生物进化的方向是决定生物进化的方向是中性突变中性突变的逐渐积的逐渐积累，而不是自然选择。累，而不是自然选择。间断平衡学说：间断平衡学说：物种形成并不都是物种形成并不都是渐变渐变的结果，而是种群的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。发展发展生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
