内容正文:
第六章 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
【预习案】
1.种群的概念及特点
(1)概念:生活在一定区域的 生物 的集合。如一片树林中的全部猕猴或一片草地上的所有蒲公英都可以看作一个种群。
(2)特点:种群是生物进化的 ,种群中的雌雄个体可以通过繁殖将
遗传给后代。种群也是生物繁殖的单位。
2.基因库、基因频率
一个种群中 个体所含有的 ,叫作这个种群的基因库。在一个种群 中,某个基因占 的比值,叫作基因频率。
3.种群基因频率的变化
(1)可遗传的变异来源
(2)可遗传变异的形成、特点和作用
①形成:a. 产生新的等位基因;b.通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的 。
②特点:突变和重组都是 、 。
③作用:只是提供生物进化的 ,不能决定生物进化的 。
(3)变异的有利和有害不是 ,这往往取决于食物的 。
4.自然选择对种群基因频率变化的影响
(1)原因:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会 ;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应基因的频率会 。
(2)结果:在自然选择的作用下,种群的 频率会发生 改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。即 决定食物进化的方向。
(3)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杀死细菌,但变异的细菌可能产生 。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素, 有可能存活下来。
②方法步骤
第1步:用记号笔在培养皿的底部画2条 的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为①—④;
第2步:取少量细菌的培养液,用无菌的 (或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上;
第3步:用无菌的镊子先夹取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;
第4步:将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养 小时;
第5步:观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈,测量和记录每个实验组中 ,并取平均值;
第6步: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直径。
③注意事项:实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理,防止对环境造成污染。
5.物种的概念
能够在自然状态下 并且产生 后代的一群生物称为一个物种。
6.隔离
(1)概念:不同群体间的个体,在自然条件下 不能自由交流的现象。
(2)常见类型
项目
类型
发生范围
结果
生殖隔离
不同物种间
①不能相互 ;
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
7.新物种的形成过程
①不同种群出现不同的 和
②不同种群间不能发生基因交流
↓①_____________和_________________互不相同
②自然选择对不同种群_________________的改变所起的作用有差别
↓种群的_____________形成明显的差异,并逐渐出现生殖隔离,从而形成不同的物种)
结论: 是物种形成的必要条件。
【探究案】
一.根据教材P115“探究·实践”,回答下列问题:
1.要从什么位置挑选细菌再进行培养?原因是什么?
2.连续培养几代后,抑菌圈的直径发生了什么变化?这说明抗生素对细菌产生了什么作用?
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?怎么理解变异是有利还是有害的?
二.如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型,请据图分析回答下列问题:
1.自然状态下,b、c之间能进行基因交流吗?为什么?
2.b、c进化的方向相同吗?为什么?
3.研究表明,某基因在b、d之间的频率有很大差别,是否说明二者不是同一物种了?
4.黄河北岸的b迁移到黄河南岸后,不与c进化为同一物种,其原因可能是什么?
三.结合教材P117“思考·讨论”,回答下列问题:
1.南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,在不同岛屿上形成不同种群,在自然状态下,这些不同种群之间能进行基因交流吗?为什么?
2.不同岛屿上的地雀种群进化方向相同吗?为什么?
3.研究表明,后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养,它们之间也不能繁殖,为什么?
4.通过地雀的形成过程,说明物种形成需要以下环节:(1) 为生物的进化提供原材料。(2) 决定生物进化的方向。(3) 是物种形成的必要条件。 的出现意味着新物种的产生。
5.物种的形成必须经过长期的地理隔离吗?能否在短时间内就形成生殖隔离?请举例说明。
【课后习题】
( )1.一个种群中某基因占所有基因数的比值叫作基因频率
( )2.在环境条件保持稳定的前提条件下,种群的基因频率不会发生变化
( )3.若亲子代间基因频率不变,基因型频率也一定不变
( )4.种群是生物进化的基本单位,自然选择的直接选择对象是个体的表型
( )5.从根本上讲,没有突变,就没有生物的进化
( )6.突变具有低频性,不能为生物进化提供原材料
( )7.有害突变不能成为生物进化的原材料
( )8.所有变异都不能决定生物进化的方向,但都能提供进化的原材料
( )9.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
( )10.细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因
( )11.本实验所使用的涂布器、培养皿等都要进行灭菌处理
( )12.二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜,因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种
( )13.不同种群间的个体不能进行基因交流,说明种群间存在生殖隔离
( )14.交配后能产生后代的一定是同一物种
( )15.生物进化了一定会形成新物种
( )16.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
( )17.新物种的形成一定经过地理隔离
( )18.下列关于隔离的叙述,错误的是
A.隔离包括地理隔离和生殖隔离
B.地理隔离阻止了种群间的基因交流
C.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.不同的种群之间必然存在着生殖隔离
( )19.下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是
A.种群基因频率的改变不一定引起生物的进化
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.只有在新物种形成时,才发生基因频率的改变
D.生物性状的改变一定引起生物的进化
( )20.在19世纪中叶以前,英国曼彻斯特地区的桦尺蛾几乎都是浅色型(s)的,随着工业的发展,工厂排出的煤烟逐渐将树皮熏成黑褐色,到了20世纪中叶,黑色型(S)的桦尺蛾成了常见类型。下列与此相关的叙述正确的是
A.自然选择的方向发生了改变,所以自然选择是不定向的
B.桦尺蛾种群进化过程中接受选择的是各种基因型的个体
C.该地区桦尺蛾种群进化过程中Ss的基因型频率不会改变
D.长时间的环境污染导致s基因定向突变成S基因
( )21.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
( )22.下列关于新物种形成的叙述,正确的是
A.生物进化的结果就是形成新物种
B.生殖隔离是地理隔离的必然结果
C.产生生殖隔离是形成新物种的必要条件
D.基因突变一定能导致新物种的产生
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