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第六章生物的进化
第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
（第2课时）
目标
01
02
03
运用归纳与综合的思维方法，概括出物种形成的两种过程的概念模型。（科学探究）
引导人们关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康。（社会责任）
理解隔离的定义和类型，阐明隔离在物种形成中的作用。
（生命观念）
学习目标
温故知新：自然选择
问题1: 一定会出现新物种吗？新物种是如何出现的？
情景视频一：小鸟飞不过沧海生物版解密
问题2: 你能从生物学的角度解释“小鸟为什么飞不过沧海”吗？
情景视频二：你知道骡子
情景视频二：
老 虎
狮 子
问题3: 狮虎兽、它们的父母是同一物种吗？什么是物种？怎样判断它们是否为同一物种呢？
2
3
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P116-117，小组合作思考讨论完成问题。
什么叫隔离？什么叫生殖隔离和地理隔离？
地理隔离和生殖隔离有何异同？
一、物种
什么叫物种？怎样判断两个种群是否属于同一物种？
（一）概念
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。
问题4: 请小组合作讨论以下生物是否是同一物种？
（1）马跟驴是一个物种吗？为什么？
马（2n=64）
驴（2n=62）
骡（2n=63）
不可育
+
一、物种
（一）概念
（2）狮子和老虎是一个物种吗？
不可育
（3）全世界的人都是一个物种吗？
黑色人种
白色人种
黄色人种
一、物种
（4）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？
不是，因为后代三倍体西瓜不可育，存在生殖隔离。
（5）三倍体西瓜是一个新物种吗？
不是。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，因此三倍体西瓜不是一个新物种。
（一）概念
一、物种
　实战训练　
1.下列关于物种的说法不正确的是( )
A.不同种群的生物可能属于同一个物种
B.一个物种只含有一个生物
C.同一物种具有相似的形态和生理特征
D.同一物种在自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖
能力
　实战训练　
2.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种( ）
A.它们必须分布在同一地理区域
B.它们的基因一定要相同
C.它们的毛色一定要相同
D.能相互交配繁殖并产生可育后代
问题5: 新物种是如何形成的呢？需要具备哪些条件？
二、隔离在物种形成中的作用
（一）隔离概念
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）隔离类型
1.地理隔离
由于地理阻隔而不能发生基因交流的现象。
东北虎
华南虎
二、隔离在物种形成中的作用
（二）隔离类型
2.生殖隔离
无法交配或交配后不能产生可育后代的现象。
马（2n=64）
驴（2n=62）
骡（2n=63）
　实战训练　
3.鉴定牧场的本地马和由国外赠送返回原产地放养的野马是两个物种的主要依据是（　　）
A.野马比牧马更善于奔跑
B.野马比牧马更高大
C.野马和牧马存在生殖隔离
D.野马比牧马更适应野生环境
问题6: 地理隔离和生殖隔离之间有什么联系呢？
2
3
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P117-118，小组合作思考讨论完成问题。
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？
物种形成的三个环节是分别什么？新物种的形成是否必须经过地理隔离？
二、隔离在物种形成中的作用
完成隔离在物种形成中的作用的“思考·讨论”？
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。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。
达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。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160~950km。
加拉帕戈斯群岛的地雀
二、隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用
思考.讨论
二、隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用
思考.讨论
二、隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用
思考.讨论
问题7: 设想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。这两个初始种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？
由于这两个种群的个体数量都不够的多，基因频率可能不一样。
问题8: 不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？
不一样。因为突变是随机发生的。
问题9: 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？
二、隔离在物种形成中的作用
隔离在物种形成中的作用
思考.讨论
问题9: 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？
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。
问题10: 如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？
不会。因为个体间有基因的交流。
问题11: 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？
加拉帕戈斯群岛的地雀是通过长期地理隔离形成新物种，产生生殖隔离的著名实例。
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
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
新物种
二、隔离在物种形成中的作用
问题12: 新物种的形成是否必须经过地理隔离？
自然选择2
自然选择1
地理隔离
原种
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
隔离是物种形成的必要条件
三、新物种形成的类型
（一）渐变式（绝大多数）
二倍体
四倍体
不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离，从而形成新的物种。主要是通过异源多倍体的染色体变异等方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离。
物种A
杂种植物
异源多倍体
杂交
染色体
加倍
物种B
短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
三、新物种形成的类型
（二）爆发式
物种形成 生物进化
标志
变化后生物与原生物的关系
二者联系 生殖隔离出现
基因频率改变
属于不同物种
可能属于同一物种；
也可能属于不同物种
只有不同种群的基因库产生明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；
进化不一定产生新物种，但新物种产生的过程中一定存在进化
三、物种形成与生物进化的关系
（1）隔离是物种形成的必要条件。
（2）物种形成一般是长期地理隔离，达到生殖隔离
（3）生殖隔离是物种形成的标志
可见，不同物种间都存在着生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔 离，但不一定要经过地理隔离。
（4）生殖隔离形成的根本原因是物种间遗传的差异（或基因库的差异）
（5）物种形成的三个基本环节：
①突变和基因重组产生进化的原材料
②自然选择决定生物进化的方向(定向)
③隔离导致物种的形成
（6）新物种形成的标志：
出现生殖隔离
课堂小结
　实战训练　
4.16世纪末，明代张谦德在《朱砂鱼谱》中总结金鱼育种的经验时说：“蓄类贵广，而选择贵精，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
　实战训练　
5.如图表示生物新物种形成的基本环节，下列对图示分析不正确的是
A.a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料
B.b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志
C.c表示新物种形成，与原物种不能进行基因交流
D.d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离
　实战训练　
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．b和d均来源于a1，所以它们基因库一定相同
D．c和d的基因库一定不同，不可能是同一物种
6.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(　　)
　实战训练　
7.下图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化。下列与之相关的说法,正确的是(　　)。
A.河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种
B.河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会
C.b种群和c种群基因频率的不同仅与环境的变化有关
D.地理隔离必然导致生殖隔离,生殖隔离必然源于地理隔离
　实战训练　
8.19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
　实战训练　
9.下列关于物种和隔离的叙述,错误的是( )
A．物种是生物分类的基本单位
B．二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种
C．不同的物种之间必然存在着生殖隔离
D．虽然马和驴交配能产生骡,但其属于不同物种
　实战训练　
10.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，不考虑突变、迁移及自然选择，则下列有关说法正确的是（ ）A．若该对等位基因位于常染色体上，则BB雌熊猫概率约为48%B．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%C．大熊猫种群中所有个体的B和b基因构成了该种群的基因库D．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变
　实战训练　
11．下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析不正确的是（ ）
A．a表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料B．b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
　实战训练　
12．调查发现，某河流受到工业废水的轻度污染后，与污染源上游河段相比，污染源下游河段中不抗抗生素的野生型枯草杆菌的数量明显减少，抗生素的突变型枯草杆菌的数量明显增加。下列有关分析错误的是（ ）A．突变型的产生表明枯草杆菌种群的基因频率发生了改变B．自然选择方向不同使不同河段的枯草杆菌基因库存在差异C．自然选择改变了枯草杆菌的变异方向和基因频率变化速度D．突变型枯草杆菌和野生型枯草杆菌仍然属于同一个物种
　实战训练　
13．药物华法林有对抗维生素K的作用，常被用于灭鼠。某地区使用华法林灭鼠，发现抗药小鼠比例明显增加，并发现抗药小鼠中维生素K合成能力缺失。停药一段时间后，该地区的抗药鼠比例下降。下列叙述正确的是（　　）A．使用华法林使小鼠发生了抗药性突变B．基因突变是否有害与环境有关C．抗药小鼠与敏感小鼠存在生殖隔离D．抗药小鼠的抗性基因不能遗传
　实战训练　
14．中国科学家发现，白细胞激肽受体基因(Lkr基因)调控了蜜蜂对蔗糖的敏感程度。Lkr基因表达越活跃，蜜蜂对蔗糖越敏感，使其倾向于采集花粉为食，反之则使其倾向于采集花蜜为食。温带地区的植物开花呈现明显的季节性，而热带地区的植物常年开花，花粉充足。下列有关说法正确的是（ ）A．与热带地区相比，温带地区的蜜蜂Lkr基因表达更活跃B．对蔗糖敏感程度不同的蜜蜂种群，其Lkr基因频率不同C．对蔗糖敏感程度存在显著差异的蜜蜂之间存在生殖隔离D．若对蔗糖敏感蜜蜂的Lkr基因甲基化，则其可能会倾向于采集花蜜
　实战训练　
15．如图表示某地松鼠被一条溪流分隔成甲、乙两个种群后所发生的进化，a~d表示进化的不同环节。下列叙述正确的是（ ）
A．a表示地理隔离，是新物种形成的必要条件B．物种1和物种2的基因库是完全相同的C．d表示生殖隔离，物种1和物种2的个体间不能互配繁殖D．若在溪流上建造桥梁，将会延缓物种1和物种2的形成
　实战训练　
16．马和驴均由草原古马进化而来，家养的驴和马分别由野驴和野马驯化而来，野驴包括亚洲野驴和非洲野驴两种，科学家研究发现家驴是由非洲野驴驯化而来。马和驴杂交可产生骡，但骡通常不能繁育后代。下列有关叙述，正确的是（ ）A．通过DNA分子碱基序列的对比能为家驴由非洲野驴驯化而来提供证据B．马和驴可以相互杂交产生后代，相互间没有生殖隔离C．亚洲野驴和非洲野驴的差异仅仅是生活地点不同D．人们的不同驯化需求使马和驴的祖先发生了相应的变异

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