资源简介

(共22张PPT)
第3节
种群基因组成的变化与物种的形成
第二课时 隔离在物种形成中的作用
1
探究抗生素对细菌的选择作用
物种的概念
2
隔离及其在物种形成中的作用
3
讨论
1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
2. 你的数据是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？说说你的理由。
因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
支持。
因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
培养大肠杆菌的平板上产生抑菌圈
4. 你认为你的数据和结论是有效的吗？（提示：将你的数据和结论与其他同学的进行比较。）
5．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？请你查阅资料，举出更多滥用抗生素的实例。
会促进耐药菌的产生。
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？你怎么理解变异是有利还是有害的？
在本实验条件下，耐药菌产生的变异一般来说是有利的，有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。
请用概念图的形式，描绘超级细菌的出现与抗生素滥用的关系。
3．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。据表回答下列问题。
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
（1）这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？依据是什么？
二者存在正相关的关系。依据是调查数据。
（2）试从进化的角度解释耐药率升高的原因。
随着抗生素人均使用量的增加，不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。
（3）我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌耐药监测网，并要求医疗机构开展细菌耐药监测工作，建立细菌耐药预警机制。例如，当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过30%时，医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。
由于细菌繁殖很快，耐药率的上升速度也较快，因此需要加强监控。我国卫生部门建立了相关监测机制，说明党和政府关注民生。医疗机构及时通报预警信息，有利于全国各医院机构共同及时采取措施，如更换新的抗生素类药物，将细菌耐药率控制在低水平。
合理使用抗生素，防止滥用抗生素。
（4）人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者，你可以做些什么呢？
问题探讨：
“长脖子”鹿是新的物种吗？
同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的不同，其基因组成可能会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和生理上的差异。但是，它们并不一定分化为不同的物种。
那么，怎样判断两个种群是不是同一个物种呢？
物种的概念:
把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（species）。
例如：马和驴虽然能够交配，但是产生的后代——骡是不育的，因此，马和驴之间存在生殖隔离，它们属于两个物种。
马
驴
骡
那二倍体和四倍体西瓜是同一物种吗？
不是
（2021·湖南高考真题）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（ ）
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
B
物种形成与生物进化的比较
内容 物种形成 生物进化
标志
变化前后生物间的关系
二者关系 出现生殖隔离
基因频率的改变
属于不同物种
可能仍属于同一物种
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，不一定会突破
物种界限，不一定导致物种的形成
②新物种的形成是长期进化的结果
马
驴
骡
隔离：自然条件下基因不能自由交流的现象
地理隔离：由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象
生殖隔离：无法交配或交配后不能产生可育后代的现象
31+X/Y
30+X/Y
61+XX/XY
隔离在物种形成中的作用
【资料】这是达尔文在环球考察中观察到的现象。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。
加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为160~950 km。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。这些岛屿是500万年前由海底的火山喷发后形成的，比南美洲大陆的形成晚得多。因此，可以推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群。
隔离在物种形成中的作用
讨论
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？
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？
由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样。
不一样。因为突变是随机发生的。
不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
不会。因为个体间有基因的交流。
突变和基因重组　
自然选择　
地理隔离　
种群基因频率
基因库的差别
新物种形成
生殖隔离
改变
积累
导致
导致
标志
作用于
（1）种群是生物进化的基本单位
（2）突变和基因重组提供进化的原材料
（3）自然选择导致种群基因频率的定向改变
（4）隔离是物种形成的必要条件
一、概念检测
1. 判断下列与隔离有关的表述是否正确。
（1）在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离。 （ ）
（2）加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。 （ ）
√
√
2．19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。对生活在两国的灰松鼠种群，可以作出的判断是（ ）
A．两者尚未形成两个物种
B．两者的外部形态有明显差别
C．两者之间已经出现生殖隔离
D．两者的基因库向不同方向改变
D
二、拓展应用
1．斑马的染色体数为22对，驴的染色体数为31对，斑马和驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征，称为斑驴兽或驴斑兽。斑马和驴杂交产生的后代是可育的吗？你能从染色体组的角度作出解释吗？
斑驴兽
斑马和驴杂交产生的后代是不育的。由题中所给斑马和驴的染色体数可知，其杂交后代的染色体数为53条（不是偶数），杂交后代无法通过减数分裂产生正常的配子。
2．在自然界，狮和虎是不可能相遇的。在动物园里，一般也将这两种动物分开圈养。近年来才出现将它们的幼崽放在一起饲养的做法，目的是获得有观赏价值的杂交后代——狮虎兽或虎狮兽，你对这种做法有什么看法？
从科学研究角度看，这样做可以帮助人们更多地了解生命的奥秘；从生命伦理角度看，狮虎杂交后代中容易出现免疫力低、天折的个体，这些个体会承受一定的痛苦，因此这种做法不宜提倡；
从生物学角度看，狮和虎的自然分布区不同，狮分布在草原上，虎分布在森林里，动物园饲养狮和虎时，应尽量提供符合它们天然分布区和习性特点的生活环境，将二者分区域饲养，以体现对自然和生命的尊重。
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