内容正文:
第 6 章 生物的进化
第三节
种群基因组成的变化与物种的形成(第一课时)
CATALOGUE
01
02
03
目
录
种群和种群基因库
种群基因频率的变化
用数学方法讨论基因频率的变化
你能综合运用遗传、变异和进化的知识作出合理的解释吗?
你困惑过吗?
世界上先有鸡还是先有蛋?
21三体综合征原因
生物个体的表型
直接作用于
表型随个体死亡而消失
基因随生殖而延续并在群体中扩散
研究生物的进化,仅研究个体和表型是不够的,还必须研究群体基因组成的变化。(P110)
自然选择
假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异(超猴),变异使其在生存斗争中获得了优势。
1.超猴使猕猴种群强大起来,但没有合适伴侣孤独一生,其死后猕猴群体又恢复到原来的样子,这能不能说猕猴群体进化了?
2.假如超猴降低一点择偶标准,与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去,多年之后,超猴的表型(基因)能不能在群体中扩散开来?
不能
能
为什么进化必须以种群为单位?
可见个体的变异如没有机会交流对进化没有意义。
思考与讨论
aa灰色
A 白色
21三体综合征原因
21三体综合征原因
aa
21三体综合征原因
aa
21三体综合征原因
aa
21三体综合征原因
种群:是指生活在一定区域的同种生物的全部个体的集合。
概念的要点
①一定地域内 ②同种生物构成 ③全部个体的总和
种群是物种的存在单位、繁殖单位、进化单位
一片草地上的所有蒲公英是一个种群
一片树林中的全部猕猴是一个种群
一
种群和种群基因库
练一练
①一个池塘中的全部鱼
②一个池塘中的全部鲤鱼
③两个池塘内的全部青蛙
④一片草地上的全部植物
⑤一片草地上的成年梅花鹿
×
√
×
×
×
判断下面例子是不是一个种群:
一
种群和种群基因库
种群中每个个体的基因,都是基因库的一部分。个体间的差异越大,基因库也就越大。
问题:一条金鱼体内所有细胞的全部基因是一个基因库吗?
基因库
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
一
种群和种群基因库
基因频率
在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。
基因型频率
某种基因型的个体占种群的比例。
抽样调查
怎样获得?如何计算?
A
A
A
a
a
a
a
a
a
a
A
a
a
A
a
a
一
种群和种群基因库
计算: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_____个基因,其中:
A基因的数量=___________________ 个
a基因的数量=____________________个
A基因的频率=____________________%
a基因的频率=____________________%
例:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,
从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是
30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?
方法一:概念法
200
2×30+60=120
2×10+60=80
120÷200=60
80÷200=40
A
A
A
a
a
a
a
a
a
a
A
a
a
A
a
a
例:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A,决定翅色为褐色的基因为a,
从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是
30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少?
方法二:通过基因型频率计算
P(A) = P(AA) + 1/2P(Aa)
= 30%+1/2×60% = 60%
= 10%+1/2×60% = 40%
P(AA)= 30%
P(Aa)=60%
P(aa)=10%
P(a) = P(aa) +1/2P(Aa)
P(AA)+P(Aa)+P(aa)=1
P(A)+P(a)=1
(2)基因频率:XB______ Xb_______
(1)基因型频率: XBXB _______ XbY _______
40%
10%
XBXB基因型频率= XBXB个体数/所有个体=20/(20+5+20+5)=40%
XbY基因型频率= XbY个体数/所有个体=5/(20+5+20+5)=10%
XB基因频率= XB基因数/( XB基因数+ Xb基因数)
1XBXB含有2个XB,1 XBY含有1XB, XBXb含有1XB和1Xb, XbY含有1Xb
XB基因频率=(40+5+20)/(40+5+40+5)=56/90=72.2%
72.2%
27.8%
例2.某种群中基因型XBXB有20个, XBY有5个, XBXb有20个, XbY有5个,计算下列基因频率和基因型频率:
基因频率=
某基因的总数
其全部等位基因数
× 100%
(1)常染色体或X、Y染色体的同源区段上
(2)X染色体的非同源区段上
基因频率=
某基因的总数
雌性个体数×2 +雄性个体数
× 100%
P(A)+P(a)=1
P(AA)+P(Aa)+P(aa)=1
=纯合子频率+1/2杂合子频率
核心●归纳
思考讨论:假设上述昆虫种群数量非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,没有迁入和迁出,不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因A和a都不产突变,根据孟德尔的分离定律计算。
1、 (1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少?
(2)子代基因型的频率各是多少?
(3)子代种群的基因频率各是多少?
亲代基因型比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比值 A( ) A( ) a( ) a( )
子代基因型频率 AA( ) Aa( ) aa( )
子代基因频率 A( ) a( )
P111
二
用数学方法讨论基因频率的变化
P111
亲代基因型比值 AA(30%) Aa(60%) aa(10%)
配子的比值 A ( ) A ( ) a ( ) a ( )
A ( ) a ( )
子代基因型频率 AA ( ) Aa ( ) aa ( )
子代基因频率 A ( ) a ( )
30%
10%
30%
30%
36%
16%
48%
60%
40%
60%
40%
(4)子二代、子三代以及若干代以后,种群的基因频率会同子一代一样吗?
思考
二
用数学方法讨论基因频率的变化
遗传平衡(基因频率和基因型频率不变)(哈代—温伯格定律)
成立条件
①种群非常大;
②所有雌雄个体间都能进行自由交配并产生后代;
③没有迁入和迁出;
④自然选择对A、a没有作用。
⑤基因A和a都不产生突变。
计算公式
设A=p,a=q,则p+q=1
那么,AA=p2,Aa=2pq,aa=q2
基因型频率应符合:p2+2pq+q2=1
(p+q)2=1
p A q a
p A p2 AA pq Aa
q a pq Aa q2 aa
二
用数学方法讨论基因频率的变化
2、上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对于自然界的种群来说,这5个条件都成立吗?你能举出哪些实例?
3、如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2),也就是产生新的等位基因A2,种群的基因频率会发生变化吗?基因大A2的频率可能会怎样变化?
对自然界的种群来说,这5个条件不可能同时都成立。
所以,自然界中实际种群的基因频率是在不断发生变化的。
会
基因A2的频率是上升还是下降,要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。
自然界中种群的基因频率一定会发生变化,也就是说种群的进化是必然的。
思考与讨论
种群规模小
非自由交配/自交
迁入和迁出
突变和基因重组
自然选择
基因频率随机变化
有偏好的基因频率改变
出现基因交流
基因频率不定向改变
基因频率定向改变
最终导致
基因频率改变
EVENTUALLY LEAD TOGENE FREQUENCY CHANGE
二
用数学方法讨论基因频率的变化
思维提升
例.某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%
①这个种群中基因A的频率是______,a的基因频率是______。
②这个种群自交一代后,基因型AA的个体占_______,基因型aa的个体占_______,这时种群中基因A的频率是______,a的基因频率是______。
③这一种群如果连续自交多代,它的进化趋势是____________,从基因频率上看是_______________,而从基因型上看是___________________________________。
35%
65%
27.5%
57.5%
35%
65%
种群没有进化
基因频率没有变化
该种群纯合体逐代增多,杂合体逐代减少
种群规模小
非自由交配/自交
迁入和迁出
突变和基因重组
自然选择
基因频率随机变化
有偏好的基因频率改变
出现基因交流
基因频率不定向改变
基因频率定向改变
最终导致
基因频率改变
EVENTUALLY LEAD TOGENE FREQUENCY CHANGE
二
用数学方法讨论基因频率的变化
三.种群基因频率的变化
1、可遗传变异提供了生物进化的原材料。其来源分为突变和基因重组。
不能提供
不遗传的变异
突变
新基因
可遗传的变异
基因突变
染色体变异
基因重组
新基因型
新性状
三.种群基因频率的变化
1、突变具有低频性,为什么还能为生物进化提供材料?
基因突变的频率是很低的,但每个种群的个体数量是很大的,每个个体的基因数目很多,这样每一代都会产生大量突变个体。
每一代出现的基因突变数=每个基因的突变率×每个个体的基因数×种群个体数
如: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频率都为10-5,对一个中等大小的种群(约有108个个体)来说,每一代出现的基因突变数将是:
2×1.3×104×10-5×108=2.6×107(个)
三.种群基因频率的变化
突变过程中产生的等位基因通过有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型,从而使种群出现大量的可遗传变异。
猫由于基因重组而产生的毛色变异
三.种群基因频率的变化
2、①突变和基因重组能决定进化的方向吗?
不能。突变和重组都是随机的、不定向的,有利的变异才是进化。
②突变的有利和有害是由什么决定的?
由生物的生存环境决定,所以,自然选择才能决定种群基因频率的变化。
三.种群基因频率的变化
一般长颈鹿
长腿长颈鹿
(突变)
长脖子长颈鹿
(突变)
基因重组
长脖子长腿
三.种群基因频率的变化
突变和基因重组为生物进化提供原材料
自然选择
三.种群基因频率的变化
自然选择
适者生存,不适者被淘汰
突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
种群中出现大量可遗传的变异
形成了进化的原材料
(不能决定生物进化的方向)
突变和基因重组都是随机的、不定向的
自然选择
(决定生物进化的方向)
探究•实践 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾(其幼虫叫桦尺蠖)。桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)是显性的。
19世纪中叶以前,树干上长满了浅色的地衣,桦尺蛾几乎都是浅色的,该种群中S基因的频率很低,在5%以下。
20世纪中叶,工厂排放的煤烟使地衣不能生存,结果树皮裸露并被熏成黑褐色。黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型,S基因的频率上升到95%以上。
现 象
提出问题
桦尺蛾种群中s基因(决定浅色性状)的频率为什么越来越低呢?
黑褐色的生活环境,不利于浅色桦尺蛾的生存,对黑色桦尺蛾生存有利,这种环境的选择作用使该种群的s基因的频率越来越低,即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。
假设1870年,桦尺蛾种群的基因型频率为:SS10%,Ss20%,ss70%,S基因的频率为20%。假如树干变黑使得浅色型个体每年减少10%,黑色个体增加10%。在第2~10年间,该种群的基因型频率是多少?每年的基因频率是多少?
作出假设
讨论探究思路
探究•实践 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
制订并实施研究方案
第1年 第2年 第3年 第4年 ……
基因型频率 SS 10%(10)
Ss 20%(20)
ss 70%(70)
个体总数 100只
基因
频率 S 20%
s 80%
(11)
(22)
(63)
11.5%
23%
65.6%
22.9%
77%
(12.1)
(24.2)
(56.7)
13.0%
26%
61.0%
26.0%
74%
14.6%
29.25%
56.1%
29.3%
70.75%
(13.3)
(26.6)
(51.0)
升高
降低
96只
93只
90.9只
探究•实践 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
分析结果
得出结论
在自然环境的选择作用下,该种群的S (深色)基因的频率逐渐上升,s (浅色)基因的频率逐渐下降。
在自然选择的作用下,可以使基因频率发生定向改变,决定生物进化的方向。
探究•实践 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
探究•实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响P113)
根据教材P112~113“探究·实践”提供的资料,回答下列问题:
会影响。因为树干变黑后,许多浅色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。
树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗?为什么?
直接受选择的是表型。因为天敌看到的是桦尺蛾的体色(表型)而不是控制体色的基因。
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?
探究•实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响(P113)
根据教材P112~113“探究·实践”提供的资料,回答下列问题:
发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
根据表格中的数据分析,桦尺蛾种群发生进化了吗?判断的依据是什么?
自然选择。因为在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体保留下来的机会少,相应基因的频率会下降。
根据资料分析,决定桦尺蛾进化方向的是什么?为什么?
不定向的变异
不利变异(基因)
有利变异(基因)
淘汰
种群的基因频率定向改变
生物定向进化
多次选择和积累,通过遗传
自然选择
自然选择:决定生物进化的方向
生物进化的实质:种群基因频率的改变
自然选择 定向改变基因频率 决定生物进化的方向。
核心●归纳
练一练
例1: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
B
例2:下列关于基因频率与生物进化关系的叙述,正确的是( B )
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
练一练
B
探究•实践
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。
实验目的
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。
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
用记号笔在培养皿的底部画线,将培养基分为四个区,标号。
将细菌涂布在培养基平板上。
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。
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。
实验步骤
01
02
03
04
观察并测量抑菌圈直径,并取平均值。
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养,并重复以上步骤。
05
06
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
观察并测量抑菌圈直径,并取平均值。
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养,并重复以上步骤。
实验步骤
实验结果
05
06
用记号笔在培养皿的底部画线,将培养基分为四个区,标号。
将细菌涂布在培养基平板上。
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。
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。
01
02
03
04
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
实验结论
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
抗生素对细菌有选择作用,抗生素对细菌抑制作用越来越弱
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
根据教材P115“探究·实践”,回答下列问题:
抗生素能够杀死细菌,在抑菌圈边缘抗生素浓度较低,可能存在具有耐药性的细菌,因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。
为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌?
在本实验条件下,耐药菌产生的变异一般来说是有利的。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。
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?
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
根据教材P115“探究·实践”,回答下列问题:
滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累,抗药性不断增强,导致抗生素药物失效。
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?
探究•实践
探究抗生素对细菌的选择作用
“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的相关分析:
抗生素不是诱变因子,因此细菌耐药性变异的产生与抗生素无关。
细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变,而基因突变具有不定向性。
滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌,使其不能形成菌落而出现抑菌圈。
学以致用
什么是“超级细菌”?
①泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。
②基因突变是产生超级细菌的根本原因。
③由于大部分抗生素对其不起作用,超级细菌对人类健康已造成极大的危害。
抗生素对细菌具有定向选择作用。
练一练
例1:为探究两种抗生素对某细菌的抑菌效果,设计如图所示实验方案,在无菌固体培养基表面上涂布被检测的细菌,放置甲、乙和丙三个圆形滤纸片(抗生素可在培养基扩散,滤纸片周围出现抑菌圈的大小能反映其抑菌效果)。下列说法错误的是( D )
A.抑菌最有效的是抗生素b
B.浸泡滤纸片的抗生素a、b浓度应相同
C.丙滤纸片起到对照作用
D.此方法可检测抗生素对病毒的抑制效果
D
例2:抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到含青
霉素的培养基上,结果有极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多
代培养后,对青霉素的抗性明显增强。原因是( B )
A.青霉素使用量的增加使葡萄球菌产生了对青霉素的抗性
B.青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率
C.葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果
D.葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的
练一练
B
课堂巩固
1.右图表示长期使用一种农药后,害虫种群密度的变化情况。下列有关叙述中不正确的是( )
A.A点种群中存在很多变异类型,这是选择的原始材料
B.A→B的变化是通过生存斗争实现
C.B→C是逐代积累加强的结果
D.农药的使用诱发了害虫抗药性基因的产生
A
B
C
时间
施用农药
害虫种群密度
抗药性变异不是农药作用的结果
课堂巩固
2.(2023·北京)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标( )
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
因通常是有遗传
效应的DNA片段
第 6 章 生物的进化
第三节
种群基因组成的变化与物种的形成(第二课时)
CATALOGUE
01
02
03
目
录
情境导入
隔离及其在物种形成中的作用
物种的概念
思考与讨论
01.金鱼的养殖和培育过程中,是否发生了进化?
02.人工选择得到的金鱼是不是同一物种呢?怎样判断?
是
推测物种与种群的关系是什么?
同一物种可以分布在不同区域;
01
02
种群是同一区域内的同一物种的全部个体;
03
同一物种可以构成不同的种群;
04
种群是物种繁殖和进化的基本单位。
1.物种的概念
物种的概念
把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称为一个物种。
一
物种的概念
2N=64
2N=62
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
配子
配子
N=32
N=31
……
马1号
马2号
马3号
马4号
马5号
……
驴1号
驴2号
驴3号
驴4号
驴5号
异源二倍体
2N=63
不育
存在
生殖隔离
隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能 的现象。
自由交流
隔离的类型
地理障碍而成不同种群
种群间不能发生基因交流
地理隔离
二
隔离及其在物种形成中的作用
隔离:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能 的现象。
自由交流
隔离的类型
不能够
相互交配
能交配
后代不可育
×
不能交配
生殖隔离
马
驴
骡子
(不可育)
×
地理隔离和生殖隔离有什么联系呢?
二
隔离及其在物种形成中的作用
在一个山谷中,有一个鼠群“快乐”地生活中。
雌鼠和雄鼠之间可以自由交配,繁衍后代。
思考与讨论
后来由于地质和气候的变化,山谷中形成一条汹涌的大河。
鼠种群的个体,一半在河这边,一半在河那边。
思考与讨论
就这样过了几千年。
思考与讨论
它们之间的基因还能自由交流吗?
若不能交流是什么隔离?
后来河流干涸了,两个鼠群又相遇了,它们发现彼此大不相同。
思考与讨论
(1)经过漫长的地理隔离,一定会出现生殖隔离吗?
不一定,不同种群的基因库产生明显差异,说明生物在进化,不一定出现新物种,只有出现生殖隔离才能形成新物种。
(2)只要不同种群的基因库产生了明显差异,就一定产生新物种吗?
不一定,如果两个种群的生活环境都不发生变化、变化很小或者发生相似的变化,则两个种群的进化方向相同,不会出现生殖隔离。
思考与讨论
合作探究2,阅读课本P117,结合视频,小组讨论问题。
由于两个种群的个体数量都不多,可能是不一样的。
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。它们的基因频率一样吗?
二
隔离及其在物种形成中的作用
2.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。
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?
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。
4.如果这片海域只有一个小岛,还会形成这么多种地雀吗?
不会。因为个体间有基因的交流。
二
隔离及其在物种形成中的作用
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
地理隔离是形成物种的量变阶段,
生殖隔离是形成物种的质变阶段,是物种形成的标志,也是必要条件。
物种形成的三个环节
核心●归纳
新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。
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1
新物种2
生殖 隔离
不同种群
绝大多数,需要长期的地理隔离才可形成
渐变式
二
隔离及其在物种形成中的作用
无需地理隔离,短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。
爆发式
主要通过染色体变异的方式形成新物种,一旦出现就可以很快形成生殖隔离,不需要地理隔离。此种方式多见于植物
二
隔离及其在物种形成中的作用
总结物种形成和生物进化的关系
内容 物种形成 生物进化
标志
变化后生物与原生物的关系
二者关系
生殖隔离出现
基因频率改变
属于不同物种
可能属于一个物种
生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,生物进化不一定导致新物种的形成。
核心●归纳
练一练
例:如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群,进而进化为两个新物种的过程。下列有关叙述正确的是( C )
A.一个物种只有一个种群,即种群是生物进化的单位
B.种群1和2由于生活的环境不同,出现了不同的突变和基因重组
C.自然选择使种群1和2的基因频率发生定向改变
D.种群1、2出现生殖隔离说明两者基因库中基因都不同
C
练一练
例:如图表示生物形成新物种的主要途径,下列相关叙述正确的是( C )
A.自然选择导致种群基因频率发生定向改变,基因频率的改变标志着新物种产生
B.自然选择过程中,直接被选择的是基因型,进而导致基因频率的改变
C.新物种的形成不一定需要经过地理隔离,地理隔离能使种群基因库产生差别
D.生殖隔离是生物进化的标志
C
#课堂总结
物种
隔离
概念
类型
地理隔离
生殖隔离
概念
自然状态下相互交配产生可育后代
不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流
同种生物由于地理障碍,不能发生基因交流
不同物种间一般不能相互交配,即使交配成功也不能产生可育后代
必要
条件
概念
概念
形成标志
长此以往
形成
当堂检测
A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种
1.(2021·湖北·统考高考真题)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是( )
当堂检测
A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起,也不易发生基因交流
2.(2022·浙江·高考真题)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
当堂检测
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
3.(2023·湖北·统考高考真题)现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是( )
当堂检测
A.该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C.同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D.仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
4.(2023·浙江·统考高考真题)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
因通常是有遗传
效应的DNA片段
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