物种形成的条件
第八章 物种和物种的形成
生物在进化后转移到新的生态位和适应峰。如果一个 物种的种内发生分异，占据多个生态位，从生态学角度而 言，这意味着有新种形成。
4、生物地理学标准 不同物种的地理分布范围不同。 • 广布种(世界种):分布区很广 • 特有种:分布区很狭 • 残遗种:过去分布广，后来变狭了
(三) 现代物种的定义
1983年迈尔提出:物种是由种群所组成的生殖单元(与其 他单元在生殖上是隔离的)，在自然界占有一定的生境地 位, 在宗谱线上代表一定的分支，是一个进化的单元。 ( 1987年，陈世骧补充) 种群组成、生殖隔离、生态地位、宗谱分支
根据物种有无亚种而区分为单型种和多型种。
单型种 种群 个 体 种群 个 体 种群 个 个 体 体
多型种 亚种 种群 亚种 种群 种群
个 个 体 体
个 个 个 个 个 个 体 体 体 体 体 体
变种(variety)：具有形态生理、遗传特征上的差异，但在地 理分布上可能重叠的群体。 一般多用于植物的分类，在动物分类上比较少用。但变种有 时也指未弄清地理分布的亚种，有时也指栽培品种，有时还指 介于两个亚种之间的类型。如美国鹿鼠具有白色亚种和黑色亚 种。有一种灰色的鹿鼠则属于变种，因为它介于上述两个亚种 之间，并已呈现出由灰色变成黑色的显著倾向。 半种(semispecies)：又称起始物种，是可以互相交配的群体， 在行为和其他方面又有差别，又限制了其间的交配。 姐妹种(sibling species)、隐种：外部形态上极为相似， 但其间又有完善的生殖隔离。
1、远缘杂交
鲍文奎利用小麦 和黑麦杂交，育出 的小黑麦 .
萝卜甘蓝(Raphanobrassica)形成的过程
2、体细胞杂交
番茄马铃薯、白菜甘蓝、 胡萝卜-羊角芹、 烟草-海岛烟草等
物种和物种的形成
按照遗传距离是由个体→种群→亚种→半种→姐妹种→种，
遗传距离逐渐加大.
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二、物种的形成
（一）物种形成的三个主要环节
1、可遗传的变异是物种形成的原材料
基因突变和染色体畸变等遗传物质改变所造成的可遗传的变异为物 种的形成提供原材料。突变是随机发生的，这种随机突变在外界条件的 影响下，在群体内非随机地积累与储存，从而使群体发生分化。
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（四）物种的结构
亚种(subspecies) ：是种内个体在地理和生态上充分隔离 后所形成的群体，具有一定的形态生理、遗传特征，特别有 不同的地理分布和不同的生态环境。这一概念一般多用于动 物分类，在植物分类上比较少用。
体虱 生态亚种
东北虎 地理亚种 华南虎
头虱
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（四）物种的结构
根据物种有无亚种而区分为单型种和多型种（具亚种）
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（二）物种的标准
4、生物地理学标准
不同物种的地理分布范围不同。 • 广布种（世界种）：分布区很广
• 特有种：分布区很狭
• 残遗种：过去分布广，后来变狭了
每一物种都有自己的分布范围，物种的地理分布
也是区分物种的标准之一。
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（二）物种的标准
5、系统发育关系上的标准
物种被定义为系统发育数上的单系群。 单系群包括从某一祖先演化而来的所有的后代。
单型种 种群 个 体 种群 个 体 种群 个 个 体 体
多型种 亚种 种群 亚种 种群 种群
个 个 体 体
个 个 个 个 个 个 体 体 体 体 体 体
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（四）物种的结构
变种(variety)：具有形态生理、遗传特征上的差异，但在 地理分布上可能重叠的群体。 一般多用于植物的分类，在动物分类上比较少用。但变种 有时也指未弄清地理分布的亚种，有时也指栽培品种，有时还 指介于两个亚种之间的类型。 如美国鹿鼠具有白色亚种和黑色亚种。有一种灰色的鹿鼠 则属于变种，因为它介于上述两个亚种之间，并已呈现出由灰 色变成黑色的显著倾向。
生物学之物种形成
26.2 物种形成的方式
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2、生殖隔离与自然选择 地理隔离条件下，两个群体遗传差异得以累积，但并一 定导致生殖隔离。
自然选择推动产生生殖隔离 两个群体已高度适应不同的生态位，杂交后代可能对哪
一种生态位都不是很适应，为避免浪费配子，自然选择将 淘汰那些两个群体彼此间没有生殖障碍的个体，保留彼此 间有生殖障碍的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ体，从而使生殖障碍基因累积，最终形 成完全的生殖隔离机制。
26.1 物种概念
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三、物种的不连续与连续
空间上的不连续 基因重组增大变异 群体遗传结构保持相对稳定
时间上的连续 每一个类群的物种都有共同的祖先
General Biology
26.2 物种形成的方式
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一、地理隔离条件下的物种形成
1、物种形成需要隔离 新的环境条件下，迁徙群体的遗传结构、表型性质、生 态位等方面开始出现新的适应性。
26.2 物种形成的方式
几百代或上千代的时间，如果用生物学时间衡量，是 缓慢的过程；如果用地质年代衡量，是非常短暂的过程。 因此，相对于长达数百万年的物种历史，新物种看来是 突然出现的。
多数物种总的历史符合点断平衡模式，但这个模式中也 可能包含了渐进变化的阶段。因此，渐进模式和点断模式 对于解释化石记录都是有用的。
General Biology
26.2 物种形成的方式
点断平衡模式揭示了一个重要的生 物学现象：物种的进化性变化并非是 匀速的。
但是，这并不意味生物进化的历史 上没有渐变的物种形成。
事实上，只要有一定强度且稳定的 选择压力，经过几百代或上千代就可 以完成符合渐进模式的物种形成过程。
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General Biology
物种形成的条件有哪些
物种形成的条件有哪些物种形成是新物种从旧物种中分化出来的过程，即从一个种内产生出另一个新种的过程，相信很多人都想知道物种形成有什么条件，以下是由店铺整理关于物种形成的条件的内容，希望大家喜欢!物种形成的条件现代生物学关于种形成的研究对象大都是进行有性生殖的动植物，因而种形成的研究多集中于“生殖隔离”的起源问题上，即研究在一个种的群体内如何产生或分化出与原群体生殖上隔离的亚群体，后者就是一个新种的开始。
C·R·达尔文早就注意到地理因素在种分歧和种形成中的作用。
P·M·哈蒙德1981年将与种形成有关的地理因素区分为13种情况，并归纳为4种模式：分布区重叠模式、分布不重叠模式、分布区相邻模式、分布区不重叠—相邻模式。
所谓“分布区重叠”是指形成不同种的原群体在地理分布上是连续的，所谓“分布不重叠”是指形成不同的种的原群体由于某种地理隔离因素而被分隔，所谓“分布区相邻”是指形成不同种的原群体之间有不完全的地理隔离。
区分种形成方式主要依据群体初始分化和生殖隔离完成过程中的地理分布情况，至于生殖隔离完成(种形成过程结束)以后地理分布情况则并不重要。
一般说来可以区分为三种不同的种形成方式：①分布区不重叠的种形成，②分布区重叠的种形成，③分布区相邻的种形成。
此外，根据种形成过程的特点还可区分出两种不同的种形成方式：①渐变的种形成，②量子种形成。
分布区不重叠和相邻的种形成过程一般是渐变的，分布区重叠的种形成过程往往是“跳跃”的，即“量子种形成”方式。
分布区不重叠的种形成一个广布的种，由于地理隔离因素而分隔为两个或若干个相互隔离的群体，由于这些被隔离的群体之间的基因交流大大减弱或甚至完全停止，从而使各隔离群体之间的遗传差异逐渐增加，通过若干中间阶段(如形成族、亚种等)而最后达到生殖隔离。
这样，原先隔离的群体就形成不同的种。
由于在初始分化和生殖隔离完成阶段各个原群体的分布区不重叠，故名不重叠种形成。
(完整版)厦门大学进化生物学第7章物种与物种的形成
②生态(生境)隔离
生态隔离大半由于不同种 群所需要的食物和所习惯的气 候条件有所差异而形成的
几种鸣禽近缘种在同一森林中 占据不同生态位置, 构成生态 隔离
③季节(时间)隔离
➢ 动物发情期不同
美洲蟾蜍和福勒蟾蜍：两者属于分别独立的种，在美 国东部它们的分布区广泛重叠。 它们之间的杂种完全能够存活且能生育，但它们还是 保持各自的独立性 原因：美洲蟾蜍比福勒蟾蜍更早繁殖，美洲蟾蜍繁殖 起点温度是15℃，福勒蟾蜍繁殖起点温度接近21℃
体，其中有些是疟疾
寄生物的携带者。
3、生态学标准:
从生态学看，物种是生态系统中的功能单位，每一物种 在生态系统中均占有一个生态位，处于其所能达到的最 佳适应状态即适应峰。
种间杂交所产生的中间型个体，其适应值降低（掉进 适应谷），因而被自然选择所阻止。
3、生态学标准:
新的生态位的形成，意味着种的分化和新种的形成。 每个物种在生态系统中都处于其所能达到的最佳适应状态， 就像适应场上占据一个适应峰。
川
黔
金
金
丝
丝
猴
猴
金丝猴
滇金丝猴
越南金丝猴
熊
棕熊
北极熊
5、系统发育关系上的标准
物种被定义为系统发育树上的单系群。
单系群包括从某一祖先演化而来的所有的后代 。
6、物种分类新的研究方法
➢分子分类学 ➢血清分类学 ➢化学分类学等
通过DNA测序发 现河马成了鲸类最 近源（缘）的物种
鲸目（Cetacea）
起来，以表型距离（形态差异程度）作为生殖隔离是否存 在的指标。
➢ 在绝大多数情况下，两个群体之间生殖隔离的存在同时意
味着它们之间的形态差异也明显。
21物种与物种的形成
兰科
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唇形科 General Biology *
合子前隔离
配子或配子体隔离 即一个物种的精子或花粉管不能 不能被吸引到达另一物种的卵或 胚珠内，或者它在另一个物种的 生殖器内不容易成活所产生的隔 离。 对于体外受精来说，也意味着配 子彼此不吸引、不亲和产生的隔 离。
作业
1、名词解释：物种、亚种、地理隔离 2、为什么骡子是不可育的？ 3、什么叫隔离？隔离的类型有哪些？隔离在物种形成中的
作用？ 4、为什么一个小的隔离的群体比一个大的群体更有利于物
种进化？ 5、为什么说物种形成的渐进模式和点断平衡模式对于解释
化石记录都是有用的？
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General Biology *
物种之间在空间上是不连续的，在时间上是连续的。
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General Biology *
21.2 物种形成的方式
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General Biology *
2.1 地理隔离条件下的物种形成
物种形成需要隔离 地理隔离：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因交流的现象。
物种的形成都必须先经过长期的地理隔离
以生物和非生物因素划分，可分为生物学和非生物学隔离
以受精产生合子为指标，可分为合子前隔离和合子后隔离 合子前隔离： 多为生态、行为等原因
合子后隔离：一般为遗传生理等原因
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General Biology *
合子前隔离
地理隔离：因所处的地理条件阻碍而造成 的隔离。 地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧 的作用。分歧的程度与隔离的时间的长短 有关，它往往是生殖隔离的先决条件。
生物-隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用[高中生物] 1.理解隔离与物种的概念。
2.举例说明隔离与物种形成的关系。
一、隔离与物种的概念1．物种的概念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。
2．隔离(1)概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
(2)常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代地理隔离同种生物使种群间不能发生基因交流判断正误(1)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种( )(2)不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离( )(3)交配后能产生后代的一定是同一物种( )答案 (1)× (2)× (3)×易错警示 (1)三倍体西瓜不可育，所以二倍体西瓜和四倍体西瓜不是同一物种。
(2)物种形成的标志是产生生殖隔离，生物进化只能说明种群基因频率改变，不一定产生生殖隔离。
探讨点 隔离与物种概念辨析如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：1．自然状态下，b 、c 之间能进行基因交流吗？为什么？提示 不能。
因为b 、c 之间存在地理隔离。
2．b 、c 进化的方向相同吗？为什么？提示 不同。
b 、c 两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。
3．研究表明，某基因在b 、d 之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？提示 不一定。
是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。
4．黄河北岸的b 迁移到黄河南岸后，不与c 进化为同一物种，其原因可能是什么？提示 在二者之间已形成生殖隔离。
核心归纳 物种和种群的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。
种群是生物进化和繁殖的基本单位。
同一种群内的个体之间可以进行基因交流在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离)；②不同物种之间存在生殖隔离联系①一个物种可以包括许多种群；②同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可形成多个新物种1．下列关于物种的说法不正确的是( )A ．不同种群的生物可能属于同一个物种B ．一个物种只含有一个生物C ．同一物种具有相似的形态和生理特征D ．同一物种在自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力答案 B解析 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，所以不同种群的生物可能属于同一物种，A、D正确；一个物种一般含有多个生物，B错误；同一物种的形态结构和生理功能表现相似，C正确。
隔离与物种的形成
隔离与物种的形成1、隔离：2、物种:指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
3、物种形成的三种典型模式(1)渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
(2)骤变式——主要是通过异源多倍体的染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。
此种方式多见于植物。
(3)人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄——马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝——萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。
4、物种形成的三个环节(渐变式)(1)突变和基因重组提供了生物进化的原材料(2)自然选择使种群的基因频率定向改变并决定着进化的方向 (3)隔离导致物种的形成①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，只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生亚种，但绝不可能产生新物种，如东北虎和华南虎。
②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。
生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交不活；活而不育。
生殖隔离⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧受精前隔离⎩⎪⎨⎪⎧生态隔离季节隔离行为隔离机械形态隔离配子隔离受精后隔离⎩⎨⎧杂种不活杂种不育杂种败育5、种群与物种的区别与联系种，进而可能形成多个新种。
1、如图是我国黄河两岸a 、b 、c 、d 4个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是( )A ．由a 物种进化为b 、c 两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程B ．黄河北岸的b 物种迁回黄河南岸后，不与c 物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同，外因是存在地理隔离C ．c 物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化D ．判断物种d 是否是不同于物种b 的新品种的方法是观察两个物种的生物能否自由交配，并产生可育后代【】解析 a 物种分布在黄河两岸进化为b 、c 两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程．b 进入黄河南岸后，与c 不存在地理隔离；c 生物进化的实质是种群基因频率发生了变化；是否具有生殖隔离是判断是否属于两个物种的标志。