例析隔离与物种的形成

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“一生二，二生三，三生万物”，生物进化过程中有新物种的诞生，也有老物种的消亡。其中，由地理隔离导致的生物隔离，从而产生新物种的现象，尤其应得到我们的重视。

例1 物种和种群的关系是（ ）

A.不同的生物种群通过自然选择而形成同一物种

B.同一物种可以形成多种不同的种群

C.种群间的个体相互而形成同一物种

D.一个种群中可有一个或多个物种

解析 本题重点考查物种和种群的区别与联系。

A选项，不同的生物种群如果是同一物种通过自然选择可能形成不同的物种。如果是不同的物种，则它们已发生了生殖隔离，无论如何不可能形成同一物种，故A选项错误；B选项，同一物种同一物种的生物可分布在不同的区域形成许多不同的种群，故B正确；C选项，种群是指生活在一定区域内同种生物的全部个体。不同物种之间一般存在生殖隔离，同一地点种群间的个体往往是不同的物种，它们之间存在生殖隔离相互不可能形成同一物种；D选项，依种群的定义一个种群只有一个物种。

答案 B

例2 下列关于隔离的叙述不正确的是（ ）

A.自然界中多数物种的形成都要经过长期的地理隔离而产生生殖隔离

B.植物多倍体物种的形成不需要经过地理隔离

C.东北虎和华南虎是经过生殖隔离而形成的两个亚种

D.不同物种的个体之间存在着生殖隔离

解析 地理隔离与生殖隔离的关系如下：

（1）地理隔离是由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能。

（2）生殖隔离是指种群间的个体不能自由，或者后不能产生可育后代的现象。这种隔离主要是由于遗传组成上的差异而造成的。生殖隔离不一定在地理上隔开，只要彼此不能杂交或能杂交而不能产生可育后代便是生殖隔离。

（3）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；长期的地理隔离最终形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段。

物种形成一般要经过长期的地理隔离，使基因库产生较大的差异，从而产生生殖隔离，故A正确；植物多倍体在自然状态，如受低温的影响或用秋水仙素处理后，纺锤体的形成受抑制，从而产生多倍体故不经过地理隔离；东北虎和华南虎是一个物种中不同的亚种，它们之间可以并产生可育后代，没有形成生殖隔离；不同物种之间不能或后产生的后代是不育的，存在着生殖隔离，故C不正确。

答案 C

例3 如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是（ ）

A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离

B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离

C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种

D.a1中的外迁群体与当时a：种群的基因频率不同，则c和d是不同物种

解析 经过长期的地理隔离可能发生生殖隔离。b和d存在地理隔离，但不一定达到生殖隔离。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，b和d也不一定是同一物种：如二倍体体变为四倍体基因频率相同但确发生生殖隔离形成了新物种。a中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，c和d不一定就是不同物种，也可能未达到生殖隔离。新物种的形成是看是否与原物种发生殖隔离并且能产生可育后代。

答案 B

例4 下列哪项形成了新物种（ ）

A.二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜

B.桦尺蠖体色的基因频率由S（灰色）95%变为s（黑色）95%

C.马与驴产生了骡

D.二倍体水稻的花药离体培养获得单倍体水稻

依上面的特点对四个选项进行逐项分析：A选项，二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交得到的三倍体高度不育，故二倍体与四倍体不属于同一物种，而四倍体西瓜可以自由产生可育后代，故为一个新的物种。四倍体西瓜的形成可以视作新物种的形成。B选项，桦尺蠖体色的基因频率的改变并没有引起生殖隔离，因而桦尺蠖发生了进化而没有形成新的物种。C选项，骡子高度不育不能算作新物种。D选项，单倍体水稻高度不育不能算作新物种。

答案 A

例5 下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（ ）

A.a表示基因突变，为生物进化提供原材料

B.b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离

C.c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化

D.d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志

解析 物种形成的概念模型（如上图所示）：由物种形成的概念模型可知：a表示突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，A错误。d表示地理隔离，但新物种的形成不一定必须经过地理隔离。c表示新物种的形成。新物种的形成是生物与环境共同进化的结果。

答案 C

例6 小麦育种专家李振声被授予2006年中国最高科技奖，其主要成就之一是将偃麦草与普通小麦杂交，育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种――小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交，远缘杂交的难题主要有三个：杂交不亲和、杂种不育和后代“疯狂分离”。

（1）普通小麦（六倍体）与偃麦草（二倍体）杂交所得的F1不育说明了什么？

（2）F1不育的原因是什么？

（3）要使Fl可育，可采取什么方法？这样得到的后代是几倍体？这种新物种的形成方式与一般物种形成方式的不同之处在于哪个方面？

解析 （3）物种形成的两种方式：①渐变式：经过长期的历史年代逐渐形成。即：种群[地理隔离]小的种群[自然选择]基因频率发生改变[生殖隔离]新物种。②骤变式：在很短时间内即可形成，如：多倍体的形成。一般来说新物种的形成是渐变式形成。

答案 （1）普通小麦与偃麦草属于不同的物种，两者之间存在着生殖隔离。

（2）F1在减数分裂过程中联会紊乱，形成可育配子的概率很小。

（3）用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗，使其染色体数目加倍。八倍体。此物种形成没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离。

总体来看，通过隔离产生新物种的方式，是一种渐变式的演化过程，同学们在解答此类试题时，应时时刻刻明确这一点。

1.下列关于物种的叙述，正确的是（ ）

①不同种群的生物肯定不属于同一个物种

②具有一定形态结构和生理功能，能相互且产生可育后代的一群生物个体

③隔离是形成新物种的必要条件

④在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离

A.①②④ B.①②③④

C.②③ D.③④

2.生殖隔离的形成包括（ ）

①动物因求偶方式、繁殖期不同造成不能

②植物因开花季节、花的形态不同而不能

③动物胚胎发育早期死亡

④产生的杂种后代没有生育能力

A.①② B.①②③

C.①②④ D.①②③④

3.种群的地理隔离将导致（ ）

①物种产生可遗传的变异

②生物按一定方向进化

③一个物种内不同种群间基因不能自由交流

④物种向不同的方向进化

A.①② B.③④

C.①③ D.②④

4.新物种形成最显著的标志是（ ）

A.具有一定的形态结构

B.具有一定的生理功能

C.产生了生殖隔离

D.改变了基因频率

5.16世纪末，张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼选种的经验时说：“蓄类贵广，而选择贯精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具。”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是（ ）

A.自然选择，地理隔离

B.人工选择，地理隔离

C.自然选择，生殖隔离

D.人工选择，生殖隔离

1.C 2.D 3.B 4.C 5.B