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(共46张PPT)
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
第2课时　隔离在物种形成中的作用
课时目标 1.运用生物进化观念，阐明隔离在物种形成中的作用。(生命观念)
2．运用分类与比较的方法，分析地理隔离与生殖隔离在物种形成中的作用。(科学思维)
3．基于对隔离及其在物种形成中的作用的理解，认识环境保护与物种多样性的作用。(社会责任)
一、物种的概念
1．能够在自然状态下 。
2．交配能产生 。
二、隔离及其在物种形成中的作用
1．隔离的概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能
的现象。
相互交配
可育后代
自由交流
2．隔离的类型
类型 发生范围 结果
生殖隔离 不同物种间 ①能相互
②即使交配成功，也不能产生
地理隔离 生物 使种群间不能发生
交配
可育的后代
同种
基因交流
3.隔离在物种形成中的作用
(1)新物种形成的一般过程
(2)隔离的作用： 是物种形成的必要条件。
隔离
◆名师点睛
1．不同的物种之间必然存在着生殖隔离。
2．存在地理隔离的两个种群，不一定存在生殖隔离。
◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”)
×
×
×
×
√
◆思维启迪
1．马(2a＝64)和驴(2b＝62)杂交产生的骡子体细胞中含有的染色体是多少条？
提示：63条。
2．世界上有很多人种，白色人种、黑色人种和黄色人种等，这些人种是不是同一物种？说明你判断的理由。
提示：是同一物种，因为他们结婚后能产生可育的后代。
任务 隔离在物种形成中的作用
下图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模式图。
[问题探究]
1．自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？
答案：不能，因为b、c存在地理隔离。
2．b、c的进化方向相同吗？为什么？
答案：不同。因为b、c两种群生活的环境不同，自然选择的方向不同，基因频率改变的方向也就不同。
3．研究表明，某基因的频率在b、d之间有很大差别，能否说明两者不是同一物种？
答案：不能。某个基因频率的差别不能说明两者不是同一物种，只有基因库的差别大到可以形成生殖隔离才能说明两者不是同一物种。
4．若在黄河南岸，由于某种原因，二倍体c的染色体加倍成了四倍体e，那么c和e还是同一物种吗？为什么？
答案：二倍体c与四倍体e不是同一物种，因为两者杂交的后代为三倍体，三倍体是不育的，所以c、e之间存在生殖隔离。
1．地理隔离和生殖隔离的比较
(1)图中A属于地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。
(2)图中B属于生殖隔离，一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。
(3)地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。
2．物种形成的方式
(1)渐变式
此方式经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。
(2)骤变式
此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现，在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。
3．物种形成的三个环节
(1)内容
①突变和基因重组提供进化的原材料。
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。
(2)关系图
4．物种形成与生物进化的关系
内容 物种形成 生物进化
标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变
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
与物种形成有关的两个“不一定”
(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。
(2)生物进化不一定导致新物种的形成。生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成。但新物种一旦形成，则说明生物发生了进化。
B
解析：
根据题干信息“逐日去其不佳者”可以知道这种育种方法属于选择育种，是人为选择去除生长状态不好的个体，即人工选择，A、C错误。在育种中采取隔离措施可防止基因间相互交流而混杂，对新品种的形成具有重要作用。“分数缸饲养”的作用是形成地理隔离，B正确，D错误。
B
[答题指导]
解析：
b和d存在地理隔离，但是不一定存在生殖隔离，A错误；c由a2演变而来，d由a1演变而来，它们之间虽然不存在地理隔离，但却可能存在生殖隔离，B正确；生殖隔离是新物种产生的必要条件，所以是否属于同一物种取决于是否存在生殖隔离，而不是基因频率是否改变，C、D错误。
B
解析：
种群甲和种群乙所处的环境可能不同，自然选择的方向可能不同，所以经过①，种群甲和种群乙的基因频率不一定发生相同变化，A错误；经过③，地雀亚种甲、地雀亚种乙分别进化为地雀物种甲、地雀物种乙，说明产生了生殖隔离，B正确；导致种群基因频率改变的因素有很多，如自然选择、遗传漂变、迁入和迁出、突变等，因此即使自然选择不起作用，种群基因频率也有可能因遗传漂变等因素而发生改变，C错误；新物种的形成不一定都要经过①②③这三个阶段，如通过染色体变异等方式也可能在短时间内形成新物种，D错误。
果蝇的进化——科学探究
随着生命科学技术的不断发展，物种形成机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。
设计1：考查图文转化能力
(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。
设计2：考查长句表达能力与科学思维
(2)经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇出现严重的同体色交配偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇________(填“是”或“不是”)两个物种，判断的理由是________
____________________________________________________________。
设计3：考查问题解决能力与长句表达能力
(3)经过八代或更长时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因：___________________
______________________________________________________________
____________________________________________________________。
答案：(1)种群
(2)是(或不是)　果蝇有同体色交配偏好，则两品系果蝇之间会出现生殖隔离现象(或虽然果蝇有同体色交配偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性)
(3)两箱分养造成地理隔离而不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，食物的差异与选择不同，导致基因频率向不同方向积累变化，两个群体形成体色的很大差异
解析：
(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇是分布在两个区域的，因此属于两个种群。(2)由题意可知，经过八代或更长时间之后再混养时，果蝇出现严重的同体色交配偏好，则两品系果蝇之间可能产生了生殖隔离，因此可能是两个物种(或虽然果蝇有同体色交配偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性，则仍可能是同一物种)。(3)由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，当两箱中果蝇发
解析：
生变异后，食物的差异与选择不同，导致各箱中的基因频率向不同方向积累变化，形成体色的很大差异，进而导致果蝇之间出现同体色交配偏好，最终可能形成生殖隔离。
C
解析：
种群是指在一定区域内同种生物全部个体的集合，除成年亚洲象还应包括未成年亚洲象，A错误；生物进化的基本单位是种群不是个体，B错误；两个象群都是亚洲象属于同一物种，不存在生殖隔离，C正确；种群的基因库是指一个种群全部个体所含有的全部基因，一个个体不含有该种群基因库的全部基因，D错误。
C
解析：
同一物种不存在生殖隔离，但可能存在地理隔离，C错误。
C
解析：
现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，A正确；自然选择决定三个种群的进化方向，即环境不同，进化的方向不同，B正确；隔离是新物种形成的必要条件，C错误；新物种形成的标志是产生了生殖隔离，D正确。
D
解析：
地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才可能达到生殖隔离，D错误。
B
解析：
不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”两侧形成的新物种与原物种存在生殖隔离，A正确；由题意可知，某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”两侧形成新物种，故陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，B错误；大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，C正确；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成两个物种，D正确。
6．据媒体报道，数十年前小龙虾因人为原因进入苏格兰，又因为缺乏天敌，近年来在苏格兰泛滥，已成为入侵物种。
(1)被带到苏格兰的小龙虾与原产地的小龙虾形成____________，这样不同的小龙虾种群就可能出现不同的________________。由于两地的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群____________的改变所起的作用就有差别，久而久之，两个种群的基因库就会形成明显的差异，一旦形成__________，原来属于一个物种的小龙虾就成了不同物种。
(2)在对引入苏格兰的小龙虾的一个种群进行调查时，发现基因型为AA和aa的小龙虾所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)。若第二年对该种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该种群是否发生了进化？________(填“是”或“否”)。
答案：(1)地理隔离　突变和基因重组　基因频率　生殖隔离
(2)否
解析：
(1)被带到苏格兰的小龙虾与原产地的小龙虾为一个物种，但由于分布到不同的区域，形成了地理隔离。不同的种群可能出现不同的突变和基因重组，由于两地的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别，久而久之，这些种群的基因库间的差异越来越大，并逐渐出现生殖隔离，原来属于一个物种的小龙虾就成了不同物种。(2)在对引入苏格兰的小龙虾的一个种群进行调查时，发现基因型为AA和aa的小龙虾所占的比例分别为10%和70%，则Aa的基
解析：
因型频率为20%，A基因频率为10%＋1/2×20%＝20%，a基因频率为80%。若第二年对该种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为4%和64%，则Aa的基因型频率为32%，A基因频率为4%＋1/2×32%＝20%，a基因频率为80%。在这一年中，基因频率未发生变化，故该种群没有发生进化。

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