学案5：7.2.2 隔离与物种的形成

隔离与物种的形成
【基础知识】
一、隔离与物种的形成（阅读教材P119～121）
1．隔离
(1)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。

(2)类型：常见的有地理隔离和生殖隔离。

2．物种的形成
(1)三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。

(2)新物种形成的标志：生殖隔离。

【共研探究】
1．物种形成
(1)判断下列描述是否属于同一个物种，并说明理由
①生活在同一区域的两个种群不属于同一物种，因为种群指生活在一定区域内同种生物的总和，生活在同一区域的两个种群属于两个物种。

②生活在不同区域的两个种群不一定属于同一物种。

若两个种群能在自然状态下相互交配并产生可育后代，则属于同一物种；否则不属于同一物种。

(2)物种形成的一般过程：种群――→地理隔离多个种群――→突变和基因重组自然选择 基因库出现差别――→
逐代积累 产生生殖隔离(物种形成)。

2．隔离
(1)图中A 属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的种群重新相遇，可以再融合在一起。

(2)图中B 属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。

(3)产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。

(4)地理隔离和生殖隔离对种群影响的共同点是阻断种群间的基因交流。

(5)思考下列问题
①地理隔离一定能形成生殖隔离吗？
提示：不一定，当地理隔离时间足够长，基因库差异明显时，才能形成生殖隔离。

②产生生殖隔离一定经过漫长的地理隔离吗？
提示：不一定，如植物多倍体的形成，没有经过地理隔离，直接产生生殖隔离。

【总结升华】
1．地理隔离与生殖隔离的比较
(1)区别
(2)联系：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阶段；长期的地理隔离通常会形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段。

2．物种形成的方式
(1)渐变式
(2)爆发式
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的，主要起源于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等，如普通六倍体小麦的形成。

【易错易混】
(1)生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限。

(2)生物进化不一定导致新物种的形成。

【自我检测】
1．隔离在物种形成中的作用是()
A．导致种群基因频率不断改变B．阻止了种群间的基因交流
C．决定了生物进化的方向D．导致不同种群出现不同的突变和基因重组
2．下列关于物种形成的叙述，错误的是()
A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式
B．隔离是物种形成的必要条件
C．两个同种种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种
D．基因频率改变一定导致新物种形成
3．下列有关生物进化的叙述，正确的是()
A．母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象
B．在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖发生了进化，表现为共同进化
C．基因型为Dd的高茎豌豆逐代自交的过程中，纯种高茎的基因型频率在增加，表明豌豆正在进化
D．被巨大河流分隔成两个种群的Abert松鼠，两种群基因频率的改变互不影响，而种群内的基因频率改变在世代间具有连续性
4．某生物兴趣小组抽样调查的200人中，各种基因型及其对应人数如表所示，则这200人中，X b的基因频率为()
A.85%B．30% C．20% D．15%
5．在一个海岛中，一种海龟中有的脚趾是连趾(ww)，有的脚趾是分趾(Ww、WW)，连趾便于划水，游泳能力强，分趾游泳能力较弱。

若开始时，w和W的基因频率各为0.5，当岛上食物不足时，连趾的海龟更容易从海中得到食物。

若干万年后，基因频率变化为W为0.2，w为0.8。

(1)该种群中所有海龟所含有的全部基因称为该种群的________，基因频率变化后，从理论上计算，分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为________。

(2)该种群中海龟有多种多样的类型，其中可遗传的变异来源于________________，但由于变异是不定向的，因此只是产生了进化的原材料，进化的方向是由________________决定的。

(3)海龟是否发生了进化？__________________________________________________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？理由是
________________________________________________________________________。

【参考答案】自我检测
1．解析：选B隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。

2．解析：选D形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离；隔离是形成新物种的必要条件，而基因频率的改变导致生物进化，但不一定导致新物种形成。

3．解析：选D母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，但“狮虎兽”没有生殖能力，说明它们之间仍存在着生殖隔离；共同进化强调的是不同物种之间，黑色与灰色桦尺蠖属于同一物种；种群发生进化的本质是基因频率发生改变，而不是基因型频率发生改变。

4．解析：选C X b基因频率＝X b的基因数/全部等位基因数＝(14＋8×2＋30)/(78×2＋14×2＋8×2＋70＋30)×100%＝20%。

5．解析：(1)种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。

该海岛中海龟的基因频率变化后，从理论上计算，分趾海龟中杂合子占整个种群的比例为2×0.2×0.8＝32%。

(2)海龟的类型有很多种，但没有新的基因产生，故其中可遗传的变异来源于基因重组。

但变异是不定向的，只是产生了进化的原材料，决定生物进化方向的是自然选择。

(3)(4)海龟的种群基因频率发生改变，可认为海龟发生了进化，但未与原物种个体产生生殖隔离，故并没有形成新的物种。

答案：(1)基因库32%(2)基因重组自然选择
(3)发生了进化种群基因频率发生了变化(4)没有产生新的物种。

只是种群基因频率改变，并没有产生生殖隔离。