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第6章 生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。
先有鸡还是先有蛋？
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。
乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。
你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。
问题探讨
01
种群基因组成的变化
自主学习1：请同学们仔细阅读课本P110-111相关内容，总结种群的概念及特点、基因库及基因频率的概念。
1. 种群：
概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
特点：
①种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
②种群是物种繁衍、进化的基本单位。
种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。
判断下列是否属于种群
①一个池塘中的全部鱼
②一个池塘中的全部鲤鱼
③两个池塘内的全部青蛙
④一片草地上的全部植物
⑤一片草地上的成年梅花鹿
×
√
×
×
×
一. 种群和种群基因库
2. 基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
包括基因的种类和数目
每个种群都有一个基因库，种群中每个个体所含有的基因只是基因库的一部分，个体一代代死亡，但基因库在代代相传中保留下来，并得到发展。
举例：
这些金鱼各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。
个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。
一. 种群和种群基因库
3. 基因频率：
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。
基因频率 =
某基因的数目
控制该性状的等位基因总数
× 100%
在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值
4. 基因型频率：
基因型频率 =
某基因型的个体
种群总数
×100%
基因频率如何计算呢？
一. 种群和种群基因库
例1：某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
方法一：概念法：
基因频率 =
某基因的数目
控制该性状的等位基因总数
× 100%
A基因频率为:
a基因频率为：
= 40%
A% =
×100%
2×AA＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
a% =
= 60%
2×aa＋Aa
2(AA＋Aa＋aa)
×100%
A%+a%=1
一. 种群和种群基因库
方法二：通过基因型频率计算
A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率
A基因频率= 30%+1/2×60% = 60%
a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40%
AA基因型频率为: 30%
Aa基因型频率为: 60%
aa基因型频率为: 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
例1：某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？
【思考】尝试总结基因频率与基因型频率之间的关系？
A%+a%=1
注：在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1；基因型频率之和也等于1。
基因频率 =
纯合子频率+1/2杂合子频率
=
某基因的数目
该基因的等位基因的总数
×100%
一. 种群和种群基因库
例2：某种群中基因型XBXB有20个， XBY有5个， XBXb有20个， XbY有5个，计算下列基因频率和基因型频率：
（1）基因型频率： XBXB _______ XbY _______
（2）基因频率：XB______ Xb_______
40%
10%
XBXB基因型频率= XBXB个体数/所有个体=20/（20+5+20+5）=40%
XbY基因型频率= XbY个体数/所有个体=5/（20+5+20+5）=10%
XB基因频率= XB基因数/（ XB基因数+ Xb基因数）
1XBXB含有2个XB，1 XBY含有1XB， XBXb含有1XB和1Xb， XbY含有1Xb
XB基因频率=（40+5+20）/（40+5+40+5）=56/90=72.2%
72.2%
27.8%
一. 种群和种群基因库
假设：①昆虫种群数量非常大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代；③没有迁入和迁出；④不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的；⑤基因A和a都不产生突变。
亲代基因型的频率 AA（30%） Aa（60%） aa（10%）
配子的比率 A（ ） A( ) a( ) a( )
子一代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( )
子一代基因频率 A（ ） a( ) 子二代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( )
子二代基因频率 A（ ） a( ) 30%
30%
30%
10%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
思考：根据计算结果，想一想子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？
在满足上述5个前提条件下子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
思考·讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
一. 种群和种群基因库
遗传平衡定律（哈代－温伯格定律）
当群体满足以下五个条件：
①昆虫群体数量足够大；②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代；③没有迁入与迁出；④自然选择对性状没有作用；⑤基因A和a都不产生突变
种群的基因频率将不会改变
在满足上述5个条件的前提下：若种群中一对等位基因分别为A和a，设A的基因频率=p，a的基因频率=q，那么遗传平衡定律可以写成：
∵ (p＋q) = A%+a% = 1
∴ (p+q) 2 = p2+2pq+q2 = AA%+Aa%+aa% = 1
AA的基因型频率=p2
aa的基因型频率=q2
Aa的基因型频率=2pq
遗传平衡所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。
这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。
思考·讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
(1)一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率(　　)
(2)在环境条件保持稳定的前提条件下，种群的基因频率不会发生变化
(　　)
(3)若亲子代间基因频率不变，基因型频率也一定不变(　　)
(4)种群是生物进化的基本单位，自然选择的直接选择对象是个体的表型
(　　)
×
×
×
√
判断正误
1.下列关于基因库的描述，错误的是（ ）
A.基因库是一个种群的全部个体所含的全部基因
B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有种群基因库中的全部基因
D.基因突变可能改变基因库的组成
2.下列属于种群的是（ ）
A.一块水田里的全部青蛙 B.一块棉田里的全部蚜虫
C.一块朽木上的全部真菌 D.一个池塘中的全部鱼
C
课堂检测
B
无法进化
先打破平衡
种群较小
不自由交配
有突变
有选择
有迁入、迁出
遗传平衡
生物怎么进化？
基因频率发生改变
自主学习2：请同学们仔细阅读课本P112相关内容，总结影响种群基因频率变化的因素有哪些？。
二. 种群基因频率的变化
迁出
迁入
突变
自然选择
死亡
无生育能力
种群基因池
种群的基因频率必然会发生变化
二. 种群基因频率的变化
① 突变(基因突变和染色体变异)和基因重组：可遗传的变异提供了生物进化的原材料。
1.影响种群基因频率变化的因素：
可遗传的变异
变异
不可遗传的变异
基因突变
染色体变异
基因重组
突变
二. 种群基因频率的变化
② 生物的生存环境
思考：突变产生的变异有利或有害是绝对的吗？
突变的有利与有害是相对的而不是绝对的，这往往取决于生物的 。
生存环境
思考：生物自发突变的频率很低，而且大多数突变对生物体是有害的，那么，它为何还能够作为生物进化的原材料呢？
对每个基因来说突变率很低，但由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。
例如：果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变频率都为10-5，对一个约有108个个体的果蝇种群来说，每一代出现的基因突变数是：
2×1.3× 104 × 10－5× 108=2 .6×107（个）
个体（2.6×10-1）
种群
二. 种群基因频率的变化
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料。
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
变异是
不定向的
形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
突变和重组都是随机的，不定向的，那么，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
二. 种群基因频率的变化
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，其体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。
19世纪中叶以前，树干上长满了浅色的地衣，桦尺蛾几乎都是浅色的，该种群中S的基因频率很低，在5%以下
20世纪中叶，工厂排放的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。
探究.实践: 究自然选择对种群基因频率变化的影响
三. 自然选择对种群基因频率变化的影响
曼彻斯特地区的桦尺蛾，体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S),浅色(s)。
19世纪中叶以前
20世纪中叶
桦尺蛾种群中s基因的频率为什么越来越低？
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
提出问题：
作出假设：
s>95%
s<5%
探究.实践: 究自然选择对种群基因频率变化的影响
制定并实施研究方案：
1. 创设数字化的问题情境。
2. 计算，将计算结果填入表中。
3. 根据计算结果，对环境的选择作用的大小进行适当调整，比如，把浅色个体每年减少的数量百分比定高些，重新计算种群基因型频率和基因频率的变化，与步骤2中所得数据进行比较。
假如树干变黑使得浅色型个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。
探究.实践: 究自然选择对种群基因频率变化的影响
三. 自然选择对种群基因频率变化的影响
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
13.1%
26%
60.9%
26.1%
73.9%
14.7%
29.2%
56.1%
29.3%
70.7%
升高
升高
降低
升高
降低
分析结果：
S（深色）基因的频率逐渐上升，s（浅色）基因的频率逐渐下降
在黑色背景下，浅色桦尺蛾被天敌发现和捕食的几率大于黑色的桦尺蛾，但不影响桦尺蛾的生存和繁殖，直接受选择的是表现型
得出结论
在自然选择的作用下，可以使基因频率发生定向改变，决定生物进化的方向
探究.实践: 究自然选择对种群基因频率变化的影响
三. 自然选择对种群基因频率变化的影响
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10% 11.5%
Ss 20% 22.9%
ss 70% 65.6%
基因频率 S 20% 23%
s 80% 77%
13.1%
26%
60.9%
26.1%
73.9%
14.7%
29.2%
56.1%
29.3%
70.7%
升高
升高
降低
升高
降低
讨论1：根据数据分析，树干变黑对桦尺蛾浅色个体的出生率有影响吗？
讨论2：在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表型？
影响，树干变黑后，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率.
天敌看到的是桦尺蛾的体色（表型）而不是控制体色的基因，自然选择中直接受选择的是表型。
3.根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
4.根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？
自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的
自然选择
不利变异
不断淘汰
有利变异
积累加强
种群基因频率定向改变
生物进化
导致
实质
三. 自然选择对种群基因频率变化的影响
在自然选择的作用下，种群的基因频率会________________，导致生物___________________________。
发生定向改变
朝着一定的方向不断进化
__________是生物进化的方向。
自然选择
“自然选择”中的自然是指____。
环境
c. ________是生物进化和繁殖的基本单位。
种群
d. 生物进化的实质是______________________。
基因频率的改变
e. 生物进化的原材料______________________。
突变和基因重组
总结：结合课本P114和所学知识点，完成下列内容。
三. 自然选择对种群基因频率变化的影响
与社会的联系
碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005-2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
思考：
1.表中数据说明抗生素的人均使用量和细菌对该抗生素的耐药率之间是什么关系呢？
2.你能从进化的角度解释细菌耐药率产生的原因吗？
3.我们应该怎么做呢？
合理使用抗生素！
正相关
变异
抗生素选择
细菌朝耐药率高的方向进化
有关基因频率与进化的分析和总结
(1)影响种群基因频率变化的因素
①外因：自然选择。
②内因：基因突变和部分染色体变异如缺失和重复等能直接引起基因频率的变化，基因重组只改变了基因型频率，在自然选择的作用下淘汰部分个体后可引起基因频率的变化。
(2)自然选择决定生物进化的方向
核心归纳
(3)进化的实质是种群基因频率的改变。
(4)进化中的定向与不定向
①变异是不定向的。
②自然选择是定向的。
③种群基因频率的变化是定向的。
④生物进化的方向是定向的。
核心归纳
3. 英国科学家根据两块头骨化石碎片鉴别了一个新的小型鳄鱼物种，它与恐龙一并生活在1.26亿年前，其体长仅61厘米，却长着锋利的牙齿。下列有关叙述不符合现代生物进化理论的是(　　)
A.恐龙与小型鳄鱼没有亲缘关系，小型鳄鱼的进化与恐龙没有关联
B.突变为小型鳄鱼的进化提供了原材料
C.小型鳄鱼进化的基本单位是生活在一定区域的同种鳄鱼群体
D.自然选择决定了小型鳄鱼的进化方向
A
课堂检测
4. 桦尺蛾的体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组，分别迁移到A、B两个区域，A地是煤炭工业重镇，B地是闭塞的山区，数年后抽样调查，结果如表所示。下列有关说法不正确的是(　　)

B
区域 SS% Ss% ss%
A 80 18 2
B 2 8 90
A.A地S基因的频率为89%，B地S基因的频率为6%
B.A地的大部分s基因突变为S基因，故S基因的频率升高
C.从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择决定的
D.从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化
课堂检测
1. 实验原理：
一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。
2. 目的要求：
通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。
3. 材料用具：
经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板，细菌菌株(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)，含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的圆形滤纸片(以下简称”抗生素纸片”)，不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等。
四. 探究抗生素对细菌的选择作用
4. 方法步骤：
相互垂直
涂布器
四. 探究抗生素对细菌的选择作用
不含抗生素
抗生素
纸片
12~16h
抑菌
圈的直径
抑菌圈边缘
注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。
思考：在培养基上是否有细菌生长？ 在放有抗生素纸片的区域呢？
5. 结果和结论:
有
在放有抗生素纸片的周围区域没有细菌生长，形成了抑菌圈
第1代
第2代
第3代
思考下列问题：
1. 要从什么位置挑选细菌再进行培养？原因是什么？
提示　从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌；因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
2. 连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
提示　抑菌圈的直径随着培养代数的增加而逐渐缩小;说明在抗生素对细菌的选择作用下，细菌的抗药性逐渐增强。
四. 探究抗生素对细菌的选择作用
3.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？怎么理解变异是有利还是有害的？
提示　本实验中细菌产生的耐药性变异有利于细菌的生存，属于有利变异。在生物进化过程中，生物产生的有利变异是指有利于生物生存、适应环境的变异，而不是对人类有利的变异。
4. 滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。
什么是“超级细菌”？
泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。
基因突变是产生超级细菌的根本原因。
由于大部分抗生素对其不起作用，超级细菌对人类健康已造成极大的危害。
抗生素对细菌具有定向选择作用。
四. 探究抗生素对细菌的选择作用
“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的相关分析
(1)抗生素不是诱变因子，因此细菌耐药性变异的产生与抗生素无关。
(2)细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。
(3)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。
四. 探究抗生素对细菌的选择作用
5.(2022·江苏苏州高一期末)一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”的探究实践的说法错误的是( )
A.放置不含抗生素的纸片起对照作用
B.耐药菌发生了基因突变，不利于其生存
C.重复几代，抑菌圈的直径会逐渐减小
D.本实验说明抗生素对细菌有选择作用
B
课堂检测
6. 探究细菌对各种抗生素药敏程度的实验方法如图：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如图所示。回答下列问题：
(1)衡量本实验结果的指标是_______________。
(2)题图中最有效的是________培养皿中的抗生素。
抑菌圈的大小
B
P101
课堂检测
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，
并测定细菌数量变化，如右图所示。据此分析：
①向培养基中加抗生素的时刻为______点。
②细菌种群的进化是定向的，而变异是________，
细菌的抗药性产生在环境变化之________(填“前”“中”或“后”)。
③抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。
④尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中________________________________________。
b
不定向的
前
选择
有抗药性基因的个体占极少数
02
隔离在物种形成中的作用
情境视频——狮虎兽
老 虎
狮 子
老虎和狮子是同一个物种吗？什么是物种？怎样判断它们是否为同一物种呢？
情境视频——狮虎兽
自主学习4：自主阅读教材P116-118，总结①物种的概念、理解②地理隔离和生殖隔离、③隔离在物种形成中起什么作用。
1. 物种的概念：
能够在 下相互交配，并且产生 后代的一群生物。
自然状态
可育
马
驴
骡子
【思考】：已知马有32对染色体，驴有31对染色体，他们交配后能产生后代骡子，马和驴属于一个物种吗？为什么？
五. 隔离在物种形成中的作用
思考：世界上不同皮肤的人是一个物种吗？为什么？
五. 隔离在物种形成中的作用
思考：这两种桦尺蠖还是不是同一物种？
是，可以产生可育后代。
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。
概念：
2. 隔离概念及类型：
五. 隔离在物种形成中的作用
类型：
1.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，叫做地理隔离。
东北虎
华南虎
2.生殖隔离
不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。
类型：
2. 隔离概念及类型：
五. 隔离在物种形成中的作用
拓 展：
求偶方式不同
繁殖期不同
开花季节不同
花的形态不同
植物
动物
生殖隔离
种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生可育的后代
五. 隔离在物种形成中的作用
想一想 : 地理隔离和生殖隔离之间有没有什么联系呢？P116 图6-11
结论：由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成不同亚种，
最终形成生殖隔离。
2．经过漫长的地理隔离，一定会出现生殖隔离吗？
1．只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？
不一定，不同种群的基因库产生明显差异，不一定出现新物种，只有出现生殖隔离才能形成新物种。
思考讨论
不一定出现生殖隔离，如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化很小或者发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不会出现生殖隔离。
东北虎
华南虎
项目 种群 物种
范围
判断标准
联系 由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
一定区域内的同种生物的所有个体。
种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种
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)
(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，进而可能形成多个新物种
　物种和种群的比较
核心归纳
3. 隔离在物种形成中的作用：
这些地雀的祖先都来自南美大陆的同一种地雀，什么原因导致每个岛上的地雀种类不同呢？
五. 隔离在物种形成中的作用
探讨点：
结合教材P117“思考·讨论”，回答下列问题：
1.南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，在不同岛屿上形成不同种群，在自然状态下，这些不同种群之间能进行基因交流吗？为什么？
提示　不能；因为存在地理隔离。
2.不同岛屿上的地雀种群进化方向相同吗？为什么？
提示　不同；因为不同岛屿上的环境不同，自然选择的方向不同。
3.研究表明，后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养，它们之间也不能繁殖，为什么？
提示　因为它们之间已存在生殖隔离，已进化为不同物种。
五. 隔离在物种形成中的作用
5. 物种的形成必须经过长期的地理隔离吗？能否在短时间内就形成生殖隔离？请举例说明。
提示　地理隔离不是必须的；如用低温或秋水仙素处理萌发的二倍体西瓜幼苗即可获得四倍体西瓜，四倍体西瓜是新物种，没有经过长期的地理隔离。
五. 隔离在物种形成中的作用
隔离
阻断
突变、基因重组和
种群 出现差异
差异进一步加大
隔离
新物种形成
地理
自然选择
基因频率
基因库
生殖
基因交流
朝着不同方向发生改变
通过地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：
(1)_______________为生物的进化提供
原材料。(2)___________决定生物进化
的方向。(3)_____是物种形成的必要条
件。_________的出现意味着新物种的
产生。
突变和基因重组
自然选择
隔离
生殖隔离
生殖隔离是物种形成的标志！
4. 新物种的形成的三个环节：
原种
变异1
变异2
变异类型1
变异类型2
新种1
新种2
生殖
隔离
自然
选择1
自然
选择2
基因频率
定向改变
地 理
隔 离
隔离
物 种 形 成 的 必 要 条 件。
渐变式
4. 新物种的形成过程：
探究活动：构建经过长期的地理隔离而达成生殖隔离,形成新物种的模型。
五. 隔离在物种形成中的作用
1．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？
爆发式
不一定
思考讨论
2．生物进化了一定能产生新物种吗？
　不一定，必须出现生殖隔离。
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 基因频率改变
变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于一个物种
二者关系 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，生物进化不一定导致新物种的形成
思考讨论
① 渐变式
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原物种
变异1
变异2
基因频率的定向改变
变异类型1
变异类型2
新物种
新物种
生殖隔离
② 爆发式
物种A
杂种植物
多倍体
杂交
染色体加倍
物种B
【拓展延伸】物种形成的两种常见模式
突变和基因重组
自然选择
种群基因频率
改变
时间积累
导致
地理隔离
种群间生殖隔离
基因库的差异
导致
新物种的形成
产生进化的原材料
决定生物进化的方向
新物种形成的标志
建构模型
五. 隔离在物种形成中的作用
(1)基因库是指生物体内的全部基因，是固定不变的。( )
(2)种群基因频率发生改变一定会引起生物的进化。( )
(3)自然选择的直接选择对象是个体的基因型，本质是基因频率的定向改变。( )
(4)马与驴能够交配产生后代骡子，所以二者属于同一物种。 ( )
(5)东北虎和华南虎是经过生殖隔离而形成的两个亚种。( )
(6)地理隔离一定会导致生殖隔离。( )
×
√
×
×
×
×
课堂检测
[例4] 下图表示某群岛上蝉的物种演化示意图，其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种类的蝉。下列叙述错误的是 (　　)
D
A.戊和丁的形成是地理隔离造成生殖隔离
B.由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的
C.由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果
D.图示说明新物种的形成一定要经过地理隔离
课堂检测
[例5] 下列有关生物进化与物种形成的叙述，正确的是(　　)
A.突变是不定向的，重组是定向的，都是进化的原材料
B.当自然选择对隐性基因不利时，显性基因频率会发生变化
C.捕食者的存在有利于增加物种多样性
D.隔离的实质是阻断种群间的基因交流，种群间不能进行基因交流意味着新物种形成
BC
课堂检测
1.下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)
A.因为突变频率很低，所以无法为进化提供足够的原材料
B.滥用抗生素会诱发细菌产生抗药性突变
C.当种群基因频率发生改变时，该种群一定发生了进化
D.在进化过程中，不适应环境的基因将直接被自然环境淘汰
2.下列关于物种和隔离的叙述，正确的是(　　)
A.物种是生物进化和繁殖的基本单位
B.二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种
C.地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流
D.种群必须经过地理隔离，才能达到生殖隔离
C
随堂检测
C
3.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的是(　　)
A.种群基因频率的改变一定引起生物的进化
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
AB
4.不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常的生命活动)的表型如表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群 (　　)
D
基因型 rr Rr RR
对灭鼠灵的抗性 敏感 抗性 抗性
对维生素K的依赖性 无 中度 高度
A.基因r的频率最终下降至0 B.抗性个体RR∶Rr＝1∶1
C.RR个体数量增加，rr个体数量减少 D.绝大多数抗性个体的基因型为Rr
下节课见！

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