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第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第6章 生物的进化
一 种群基因组成的变化
一定空间一定时间时常相遇才有机会繁殖
一般同种生物
才能繁殖后代
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合
——种群
具有有利变异表型的个体通过 将
控制有利变异的 在群体扩散
繁殖
基因
有生之年不相见的同种
生物繁殖后代吗？
不同种的生物之间可以
繁殖后代吗？
一、种群和基因库
1.种群
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。
同一区域
（区域可大可小，大到地球，小的可以是一个池塘）
同一物种的生物（能相互交配产生可育后代）
全部个体（雌的、雄的、年轻的、老的都要算）
种群的三个要素
判断下列群体是否属于一个种群？
一片森林中全部猕猴（ ）
一片森林中所有蛇（ ）
一片草地的所有蒲公英（ ）
一片稻田的所有杂草（ ）
晚上八点半商场中的所有人（ ）
动物园中的某种老虎（ ）
√
×
√
×
×
×
种群的特点：
种群内的雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
种群是生物_______和_______的基本单位
繁殖
进化
一、概念检测
2.种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。下列生物群体中属于种群的是（ ）
A. 一个湖泊中的全部鱼
B. 一片森林中的全部蛇
C. 一间屋中的全部蟑螂
D. 卧龙自然保护区中的全部大熊猫
D
（蟑螂是一个科，多个种群）
种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。
一、种群和基因库
2.基因库
一个______中_________所含有的_________。
种群
全部个体
全部基因
例.下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是（ ）A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因B. 生物的个体总是要死亡的，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的全部基因D. 基因突变可以改变种群基因库的组成
C
一、种群和基因库
3.基因频率
4.基因型频率
基因频率 =
某基因总数
全部等位基因数
× 100%
基因型频率 =
该基因型个体数
该种群个体总数
× 100%
例：某种群中基因型BB有10个，基因型Bb有40个，
计算下列基因频率和基因型频率：
①基因型频率：
BB_______ Bb_______ bb_______
0%
BB基因型频率
=BB个体数 / 所有个体
=10 /（10+40）
=20%
Bb基因型频率
=Bb个体数 / 所有个体
=40 /（10+40）
=80%
20%
80%
例：某种群中基因型BB有10个，基因型Bb有40个，
计算下列基因频率和基因型频率：
②基因频率：
B_______ b_______
60%
40%
算法一：用基因的个数计算，就这对等位基因来说，每个个体看作含有2个基因；
B基因频率
= B基因数 /
（B基因数 + b基因数）
=（20+40）/（20+40+40）
= 60%
b基因频率
= b基因数 /
（B基因数 + b基因数）
= 40 /（20+40+40）
= 40%
例：某种群中基因型BB有10个，基因型Bb有40个，
计算下列基因频率和基因型频率：
①基因型频率：BB_______ Bb_______ bb_______
②基因频率：B_______ b_______
60%
40%
0%
20%
80%
算法二：用基因型频率计算基因频率
B的基因频率 =BB的基因型频率+1/2Bb基因型频率
b的基因频率 =bb的基因型频率+1/2Bb基因型频率
B基因频率
= 20% + 1/2 × 80%
= 60%
b基因频率
=0 + 1/2 × 80%
=40%
某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，调查发现AA、Aa、aa的个体数分别为30、60、10个，那么AA、Aa、aa的基因型频率分别是多少？A、a的基因频率是多少？
①基因型频率：AA_______ Aa_______ aa_______
②基因频率： A_______ a_______
10%
30%
60%
方法一：用基因个数计算基因频率
方法二：用基因型频率计算基因频率
基因型频率：AA=30% Aa=60% aa=60%
A = 30%+1/2×60% = 60% a = 10%+1/2×60% = 40%
30×2+60
200
60%
A=
=
×100%
200
a=
10×2+60
40%
×100%
=
60%
40%
一、概念检测
3.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红色（b）为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为（ ）
A. 18%、82%
B. 36%、64%
C. 57%、43%
D. 92%、8%
C
某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa、aa的个体数分别为30、60、10个,就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因，那么这100个个体共有200个基因，由此可知：
A基因的数量是2×30+60=120个
a基因的数量是2×10+60=80个
A基因的基因频率为120÷200=60%
a基因的基因频率为80÷200=40%
这一种群繁殖若干代以后，
其基因频率会不会发生变化呢？
思考·讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
前提条件：
①种群非常_____；
②所有的雌雄个体间都能________并产生后代；
③没有______和______；
④不同个体_____和______的机会是______的；
⑤没有发生__________。
大
自由交配
迁入
迁出
生存
繁殖
均等
（没有自然选择）
基因突变
亲代基因型的频率 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
亲代配子的比值 （亲代基因频率） A( ) A( ) a( ) a( )
A( ) a( ) 子一代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子一代配子的比值 （F1基因频率） A( ) a( ) 个体间自由交配的情况下，
子二代、子三代的基因频率与基因型频率是什么情况？
30%
30%
30%
10%
60%
40%
36%
48%
16%
60%
40%
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型 频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因频率 A 60%
a 40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
基因频率代代相同，
基因型频率从子一代往后代代相同（亲代可能相同、可能不同）。
请同学们对上面表格进行分析，基因频率和基因型频率有什么规律？
思考·讨论 用数学方法讨论基因频率的变化
规律总结——遗传平衡定律：
当群体满足以下五个条件：
①种群非常大；
②自由交配（随机交配）；
③没有迁入、迁出； ④没有自然选择；
⑤没有发生基因突变
设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么
（p+q）2 = p2 + 2pq + q2 ＝ 1
AA=p2 Aa=2pq aa=q2
例一：一个处于遗传平衡的植物种群中，宽叶（A）对窄叶（a）为显性，A的基因频率为50%，则
a的基因频率=_______；
AA的基因型频率=_______；
Aa的基因型频率=_______；
aa的基因型频率=_______。
例二：一个处于遗传平衡的植物种群中，宽叶（A）对窄叶（a）为显性，窄叶植株占9%，则
a的基因频率=_______；
A的基因频率_______；
AA的基因型频率=_______；
Aa的基因型频率=_______。
50%
25%
50%
25%
30%
70%
49%
42%
例三：一个处于遗传平衡的植物种群中，已知宽叶（A）对窄叶叶（a）为显性，宽叶植株占51%，则
aa的基因型频率=_______；
a的基因频率=_______；
A的基因频率=_______；
AA的基因型频率=_______；
Aa的基因型频率=_______。
例四：一个足够大的植物种群，宽叶植株AA占20%，Aa占20%，aa占60%，该群体进行自由交配，在无迁入迁出、基因突变等前提下，求子100代中：
a的基因频率=_______；
A的基因频率=_______；
AA的基因型频率=_______；
Aa的基因型频率=_______；
aa的基因型频率=_______。
70%
30%
9%
49%
42%
70%
30%
9%
42%
49%
例五：在非洲人群中，约每10000个人中有1个人患囊性纤维原癌，该病属于常染色体遗传。一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是（ ）
A. 1/25
B. 1/50
C. 1/100
D. 1/202
D
复习回顾：
1.种群、基因库概念；
2.基因频率和基因型频率计算公式；
基因频率 =
某基因总数
全部等位基因数
× 100%
基因型频率 =
该基因型个体数
该种群个体总数
× 100%
复习回顾：
3.遗传平衡定律。
当群体满足以下五个条件：
①种群非常大；
②自由交配（随机交配）；
③没有迁入、迁出； ④没有自然选择；
⑤没有发生基因突变
设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么
（p+q）2 = p2 + 2pq + q2 ＝ 1
AA=p2 Aa=2pq aa=q2
遗传平衡群体
无法进化
怎样进化
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
二、种群基因频率变化的影响因素——可遗传变异
①可遗传变异的作用
②可遗传变异的来源
③可遗传变异的特点
突变
基因重组
基因突变
染色体变异
提供了进化的原材料
产生新的等位基因
产生更多基因型
改变基因的数目或排列顺序
随机、不定向
基因突变的频率很低，而且大多数有害，为什么还能为生物进化提供原材料？
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率都为10-5，对于一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是多少？
①每个果蝇的基因数：_______________
②每个果蝇的突变基因数：___________________
③1个果蝇种群的突变基因数：____________________________________________
2×1.3×104×10-5×108 = 2.6×107（个）
2×1.3×104
2×1.3×104×10-5
a.每个个体的细胞都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变；
残翅和无翅的昆虫在正常情况下很难生存，但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
二、种群基因频率变化的影响因素——可遗传变异
某海岛上残翅和无翅的昆虫
镰型细胞贫血基因对疟疾有较好的抵抗力
b.突变的有害和有利不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
黑色桦尺蛾（5%）
浅色桦尺蛾（95%）
黑色桦尺蛾（95%）
浅色桦尺蛾（5%）
19世纪中叶以前 20世纪中叶
基因频率增大
环境浅色 环境黑化
工业污染
基因频率下降
黑色树干上的桦尺蛾
长满地衣的树干上的桦尺蛾
三、种群基因频率变化的影响因素——自然选择
问题：桦尺蛾种群中s基因的频率为什么越来越低？
假设：
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
黑色树干上的桦尺蛾
长满地衣的树干上的桦尺蛾
三、种群基因频率变化的影响因素——自然选择
创设情境示例：1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为SS10%，Ss20%，ss70%，在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第2~10年间，该种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢？
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%
70.7%
26%
29.3%
14.6%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
在 的作用下，种群的基因频率会发生_________，导致生物_______________________。
升高
升高
降低
分析结果，得出结论
自然选择
定向改变
朝着一定的方向不断进化
第一年：
取100个个体
SS=10个
Ss=20个
Ss=70个
第二年：
SS=10×1.1=11个
Ss=20×1.1=22个
ss=70×0.9=63个
96个
SS频率=11÷96=11.5%
Ss频率=22÷96=22.9%
ss频率=63÷96=65.6%
S频率=11.5%+ ×22.9%=23%
s频率=65.6%+ ×22.9%=77%
计算结果保留一位小数
ss减少7个，S_增加3个
第二年：
取100个个体
SS=11.5个
Ss=22.9个
Ss=65.6个
第三年：
SS=11.5×1.1=12.7个
Ss=22.9×1.1=25.2个
ss=65.6×0.9=59个
96.9个
SS频率=12.7÷96.9=13.1%
Ss频率=25.2÷96.9=26%
ss频率=59÷96.9=60.9%
S频率=13.1%+ ×26%=26.1%
s频率=60.9%+ ×26%=73.9%
计算结果保留一位小数
ss减少6.6个，S_增加3.5个
讨论1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率吗？为什么？
讨论2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？
会。
因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多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。
表型（体色）。
基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
1.自然选择如何改变种群基因频率
2.自然选择的作用对象
在自然选择的作用下，具有________的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因的频率会不断______；
相反，具有________的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会______。　　
有利变异
提高
不利变异
下降
①直接作用对象：__________________________；
②间接作用对象：__________________________；
③根本作用对象：__________________________。
生物个体的表型（性状）
生物个体的基因型
决定表型的基因
三、种群基因频率变化的影响因素——自然选择
三、种群基因频率变化的影响因素——自然选择
3.自然选择的结果
4.进化的实质
①生物性状上：生物朝着________的方向不断进化；
②基因上：种群的________会发生______的改变。
有利变异
基因频率
定向
种群基因频率的改变
如何理解进化的实质是种群基因频率的改变？
1.在一个海岛上的一种海龟中有的脚趾是连趾（ww），有的脚趾是分趾（Ww、WW）。连趾海龟便于划水，游泳能力强，分趾海龟游泳能力较弱。开始时，连趾和分趾的基因频率各为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，W的基因频率变为0.2，w的基因频率变为0.8，该种群是否发生了进化？为什么？
发生了进化
种群的基因频率发生了改变
如何理解进化的实质是种群基因频率的改变？
2.某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，据此回答下面的问题：
1.该植物的A、a基因频率分别是______、______。
2.若该植物自交一代，
F1中AA、aa基因型个体分别占______、______。
这时，A和a的基因频率分别是______、______。
（3）依现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？为什么？
55%
45%
42.5%
32.5%
55%
45%
没有发生进化
种群基因频率没有发生改变
遗传平衡种群（自由交配）和自交的种群(没有突变、选择和迁移)
基因频率世代不变
四、探究抗生素对细菌的选择作用
1.实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会________，但变异的细菌可能产生_________。
在实验室____________时，如果向培养基中添加________，_______有可能存活下来。
2.实验目的
通过观察细菌在__________的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的______作用。
杀死细菌
耐药性
连续培养细菌
抗生素
耐药菌
含有抗生素
选择
四、探究抗生素对细菌的选择作用
3.方法步骤：①培养基分区
用记号笔在_____________画2条相互______的直线，将培养皿分为_____个区域，分别标记①~④。
②梯度稀释和涂布
取少量（经过_____的）细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）_____地涂抹在_________________________________上。
培养皿的底部
垂直
4
稀释
均匀
（牛肉膏蛋白胨固体）培养基平板
活化菌株：将保存的菌株放入适宜的培养基中培养，获得活力旺盛的、数量足够的培养物。
牛肉膏蛋白胨
液体培养基
牛肉膏蛋白胨
固体培养基
筛选耐药菌时，供细菌生长
（含琼脂）
3.方法步骤：③放置抗生素纸片
用_______的镊子先夹取1张___________的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张____________放在②~④号区域的中央，盖上皿盖。
④培养
将培养皿_____于_____的恒温箱中培养______h。
四、探究抗生素对细菌的选择作用
不含抗生素
抗生素纸片
无菌
倒置
37℃
12-16
3.方法步骤：⑤观察培养基上细菌的生长状况
纸片附近是否出现了________。
如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的
_______，并取_______。
⑥挑菌、传代培养
从__________的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤②~⑤。
如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的_______。
四、探究抗生素对细菌的选择作用
抑菌圈
直径
平均值
实验结果的指标：
抑菌圈直径的大小
抑菌圈边缘
直径
4.实验结果
四、探究抗生素对细菌的选择作用
与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；区域②③④抑菌圈的平均直径逐代_____________。
越来越小
第一代
第二代
第三代
四、探究抗生素对细菌的选择作用
5.实验结论
抗生素对细菌产生了选择作用。
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑选细菌？
2.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？
因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
有利。
有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异就是有利变异。
3.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？
4.若不需要定量检测细菌的耐药性大小，只需要筛选出耐药的细菌，实验思路是什么样的？
会促进耐药菌的产生。
将稀释一定倍数的菌液，直接涂布到含一定浓度抗生素的培养基上，将长出的细菌挑出，即耐药菌。
为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的还是在环境因素的作用下产生的，1952年Lederberg夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。
利用影印培养技术证明大肠杆菌产生突变基因的实验
（1）3号、7号、11号培养基中加入链霉素的作用是
____________，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的
菌落少很多，这说明了：
_________________________________
作为选择作用
发生抗药性突变的大肠杆菌数量少
利用影印培养技术证明大肠杆菌产生突变基因的实验
（2）你认为该实验最关键的设计思路什么？
进了对照实验设计，最终得到的抗药性细菌一直没有接触链霉菌。
利用影印培养技术证明大肠杆菌产生突变基因的实验
（3）该实验得到的结论是什么？
大肠杆菌的抗药性突变是随机自发的，而不是在链霉素的作用下产生的。
一、概念检测
1.从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。
（1）某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%，由此可知，红绿色盲基因Xb的基因频率约为8%。（ ）
√
若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20％，雌雄果蝇数目相等，理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为（ ）
A. 1％、2％ B. 8％、8％
C. 2％、10％ D. 2％、8％
拓展练习（X染色体非同源区段上的基因频率的计算）
×20%×20%
×20%
C
在调查红绿色盲时，随机抽查了200人，其中男女各100人，女性患者1人，携带者3人，男性患者4 人，色盲基因的频率为多少？
XbXb
XBY
96
基因型
个体数
XBXB
XBXb
XbY
3
1
96
4
XB基因频率= XB基因数 /（ XB基因数+ Xb基因数）
Xb基因频率= Xb基因数 /（ XB基因数+ Xb基因数）
Y染色体上没有等位基因！
Xb=
1×2+3+4
100×2+100
=3%
XB=
1 - 3%
=97%
XB和Xb哪个好算？
×100%
拓展练习（X染色体非同源区段上的基因频率的计算）
B/b是仅位于果蝇X染色体上的一对等位基因。现有一果蝇种群，雌雄各1000只。其中，基因型为XBXB的果蝇200只，基因型为XbXb的果蝇300只，基因型为XBY的果蝇600只。该果蝇种群中b的基因频率为（ ）
A. 40%
B. 60%
C. 50%
D. 70%
C
拓展练习（X染色体非同源区段上的基因频率的计算）
一、概念检测
1.从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。判断下列相关表述是否正确。
（1）某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%，由此可知，红绿色盲基因Xb的基因频率约为8%。（ ）
（2）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。（ ）
（3）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。（ ）
√
×
√
一、概念检测
4.一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差，但是，当气温上升到25.5℃时，突变体的生存能力大大提高。这说明（ ）
A. 突变是不定向的
B. 突变是随机发生的
C. 突变的有害或有利取决于环境条件
D. 环境条件的变化对突变体都是有害的
C
如：选择育种和杂交育种。
如果气候条件等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体总数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝。
二、拓展应用
1.举出人为因素导致种群基因频率定向改变的实例。
2.如果将一个濒临灭绝的生物种群释放到一个新的环境中，那里有充足的食物，没有天敌，这个种群将发生怎样的变化？请根据所学知识作出预测。
二、拓展应用
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。
（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。
二、拓展应用
3.
（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。
二、拓展应用
3.（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检测机制，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。
二、拓展应用
3.（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？
合理使用抗生素，防止滥用抗生素。
二 隔离在物种形成中的作用
一、物种的概念
1.概念
能够在________下________并且____________的一群生物。
不同物种之间_____是不能交配的，即使交配成功，也_____产生可育的后代。
自然状态
相互交配
产生可育后代
一般
不能
马
驴
骡子
＋
思考1：二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？
为什么？
思考2：三倍体西瓜算一个新物种吗？
不是。因为后代三倍体西瓜不可育。
因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不算一个物种。
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，俗称“斑驴”。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。
异源二倍体
一、物种的概念
2.物种和种群的关系
物种
种群1
种群2
种群……
二、隔离及其在物种形成中的作用
1.概念
在_________下，_________________的现象统称为隔离。
2.类型
①地理隔离：
②生殖隔离：
自然状态
基因不能自由交流
地理障碍
一般不能交配，交配也不能产生
可育的后代
二、隔离及其在物种形成中的作用
3.地理隔离实例
东北虎和华南虎属于同一个物种中的两个亚种。
东北虎
华南虎
黑色人种
黄色人种
白色人种
世界各地的人虽然各有不同，但他们之间可以彼此通婚，并且产生可育的后代。
二、隔离及其在物种形成中的作用
4.生殖隔离实例
生态隔离
季节隔离
行为隔离
机械隔离
配子隔离
杂种不活
杂种不育
杂种败育
受精前
隔离
受精后
隔离
生活在同一区域的不同生活场所
交配或开花发生在不同季节
两性之间求偶或交配等行为不同
生殖器官的大小和形状不同
个体间可交配和受粉，但不能受精
杂种胚胎不能正常发育
杂种后代不能生育
杂种后代生活力下降，不能存活
地雀
莺鸟
树雀
来自南美洲大陆的共同祖先
小仙人掌地雀
大地雀
中地雀
小地雀
大仙人掌地雀
以种子为食
尖嘴地雀
以仙人掌花为食
小树雀
中树雀
啄木雀
食草雀
大树雀
红树林雀
以嫩芽为食
以昆虫为食
二、隔离及其在物种形成中的作用
5.隔离在物种形成中的作用
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？
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的。
不一样。
因为突变是随机发生的。
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？
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。
加拉帕戈斯群岛的地雀是说明通过地理隔离形成新物种的著名实例
南美洲
地雀
6.形成不同_____
1.各个岛上的地雀种群不同的_______________
2.各个岛上的_________不同
3.不同种群的_________发生不同的变化
4.不同种群的_______形成明显的差异
5.逐步出现
_________
突变和基因重组
自然选择
基因频率
基因库
生殖隔离
物种
染色体加倍
地理隔离不是物种形成的必要条件。
物种A
物种B
杂交
杂种植物
（不育）
异源多倍体
（可育）
异源多倍体的形成
新物种形成一定需要经过地理隔离吗？
突变和基因重组
自然选择
(生殖)隔离
提供生物进化的原材料
决定生物进化的方向
生殖隔离是新物种形成的必要条件
因此，（生殖）隔离是物种形成的必要条件；
其中生殖隔离是物种形成的标志。
新物种形成的三大环节及作用
利用生殖隔离判断生物是否为同一物种
原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如下图所示。回答下列问题：
种群b和种群c是不是同一物种？
不是，因为产生了生殖隔离
在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因（如图）；当基因A与B同时出现在个体中会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或E与F同时出现也有胚胎早亡现象，请回答问题：
甲、乙两地的果蝇是同一个物种吗？为什么？
不是。甲、乙两地果蝇之间交配后会发生胚胎早亡，说明甲、乙两地果蝇间存在生殖隔离。
新物种形成与生物进化的关系
新物种形成 生物进化
形成标志
变化后的生物与原生物的关系
联系 生殖隔离出现
种群基因频率改变
属于不同的物种
可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种
①只有不同种群的基因库产生了明显
差异，出现生殖隔离才能形成新物种；
②进化不一定产生新物种，新物种的
产生一定存在进化。
完成下面概念模型。
多方向
定向
突变和基因重组
自然选择
方向
方向
改变
种群基因频率
基因库的差别
积累
种群间生殖隔离
导致
标志着
新物种产生
进化原材料
进化方向
提供
决定
地理隔离
导致
时间
扩大
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。（ ）
√
√
一、概念检测
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
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、夭折的个体，这些个体会承受一定的痛苦，因此这种做法不宜提倡；
二、拓展应用
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？
从生物学角度看，狮和虎的自然分布区不同，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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