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第六章
生物的进化
6.3.2 隔离在物种形成中的作用
人教版（2019）
某地分布着A、B等多个小水潭，A、B中都有孔雀鱼．A中孔雀鱼的天敌是花鳉，专以幼小孔雀鱼为食； B中孔雀鱼的天敌是狗鱼，专以体形大而成熟的孔雀鱼为食．调查发现，B中的孔雀鱼通常比A中的孔雀鱼成熟早，且成熟时体重较轻．将A、B中的孔雀鱼分别饲养在无天敌的实验室内，繁殖多代后，成熟早晚的差异仍然存在。
（1）A、B水潭中孔雀鱼的形态和生理差异是什么改变导致的？
（2）请分析这两个孔雀鱼种群是否属于同一物种？
问题情景
基因组成可能不同
不能确定
牛
＋
＋
＋
不能交配
不能交配
它们是同一个物种吗？
1.物种是指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。
一、物种的概念
32对染色体 31对染色体
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，这种现象叫作生殖隔离；即不同的物种之间不能发生基因交流。
（1）试从染色体组的角度分析马和驴之间不能发生基因交流的原因？
马和驴的染色体组不同，交配产生的后代骡子（63条染色体）无法进行正常的减数分裂，不能形成配子。
（2）马和牛属于不同的目，两者之间不能相互交配，分析马和牛之间生殖隔离的类型，与马和驴之间生殖隔离的类型有何差异。产生这种差异可能的原因是什么？
不能交配：季节隔离；求偶方式不同；生殖细胞不亲和性等）
杂种不育：子细胞减数分裂时染色体发生联会紊乱
杂种不活：形成胚胎致死（如山羊和绵羊的后代）
基因库的差异较大
华南虎
东北虎
如果把东北虎和华南虎放在同一片森林中，它们仍然能相互交配并且产生可育后代，这说明东北虎和华南虎仍然属于同一物种。
（1）在自然状态下，东北虎和华南虎之间能否发生基因交流呢？
在自然状态下，东北虎和华南虎处于不同的地域，地理隔离使它们无法交配。
同种生物由于地理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。
隔离：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。
二、隔离及其在物种形成中的作用
类型 发生范围 结果
生殖隔离
地理隔离
不同物种间
同种生物
①不能相互交配
②即使交配成功，也不能产生可育后代
使种群间不能发生基因交流
由于长期地理隔离而没有相互交配,没有基因交流,形成了生殖隔离,它们形成两个不同的亚种。
三、地理隔离和生殖隔离的联系
分析图6-11，思考地理隔离和生殖隔离有没有什么联系？
分析讨论
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？
三、地理隔离和生殖隔离的联系
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？
不同岛屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝着不同的方向改变。
不会。因为个体间有基因的交流。
三、地理隔离和生殖隔离的联系
新物种形成的基本规律
三、地理隔离和生殖隔离的联系
同一物种
地理隔离 阻隔基因交流
突变、基因重组
种群基因库出现明显差异
新物种
自然选择 基因频率发生改变
生殖隔离 新物种形成的标志
物种形成的三个环节
①突变和基因重组产生进化的原材料
②自然选择导致种群基因频率的定向改变
③隔离是物种形成的必要条件
加拉帕戈斯群岛的地雀的形成方式
不是。多倍体的形成不需经地理隔离。
物种A
物种B
杂交
杂种植物
染色体加倍
异源多倍体
通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？
三、地理隔离和生殖隔离的联系
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、图中A表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B、种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提
C、图中B表示地理障碍，是新物种形成的必要条件
D、图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代
突变、基因重组
地理隔离
生殖隔离
B
物种形成和生物进化的比较
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 可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
二者联系 生物进化不一定导致新物种的形成； 新物种一旦形成，说明生物肯定进化了
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犹豫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
探究抗生素对细菌的选择作用
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。
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。
1.用记号笔在培养皿的底部画线,将培养基分为四个区,标号①-④。
2.取少量培养液，将细菌涂布在培养基平板上
探究抗生素对细菌的选择作用
实验过程
分组编号
接种
实验过程：
3.①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片
4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
~
探究抗生素对细菌的选择作用
实验过程
控制变量
培养
实验过程：
5.观察培养基上细菌的生长状况，并测量抑菌圈直径,并取平均值
6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤
探究抗生素对细菌的选择作用
实验过程
观察、记录结果
重复实验
滤纸片上的抗生素杀死了周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈
实验过程：
结果：
结论：
抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代
1 2.26 1.89 1.62
2 2.41 1.91 1.67
3 2.42 1.87 1.69
平均值 2.36 1.89 1.66
组别
探究抗生素对细菌的选择作用
实验结果和结论
1）与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；
2）②③④区域抑菌圈的平均直径逐代越来越小。
1）细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异；
2）抗生素的选择作用导致耐药菌比例逐代升高。
结果讨论
2.你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？
支持。抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。
探究抗生素对细菌的选择作用
3.在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的还是有害的？
在本实验条件下，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。
4.滥用抗生素有什么后果？
促进耐药菌的产生。
1.为什么要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
某实验小组欲探究抗生生素对细菌的选择作用,实验操作如下:将含有不同抗生素(浓度相同)的滤纸片放置在已接种细菌的固体培养基表面,抗生素向周围扩散,如果抑制细菌生长,则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圆圈),结果如图1所示。
(1 )本实验结果的观测指标是 。
(2)图1中抑菌最有效的是 (填图中字母)培养皿中的抗生素。
(3)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理,并测定细菌数量随时间的变化，如图2所示:
①向培养基中加含抗生素的滤纸片的时刻为 (填“a”“b”或“c”)。
②细菌抗药性的产生是在使用抗生素 (填“之前”或“之后”)。
抑菌圈的大小
B
b
之前
谢谢观看
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人教版（2019）

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