6.3种群基因组成的变化与物种的形成课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件围绕“生物的进化”主题，系统构建了从达尔文自然选择学说出发，逐步深入到种群基因频率变化、自然选择作用机制及物种形成过程的知识体系，通过长颈鹿案例引导学生建立结构与功能观，再以桦尺蛾和抗生素实验为载体，层层递进地搭建起生命观念与科学思维的学习支架。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养，突出进化与适应观的主线逻辑，如用桦尺蛾基因频率逐年变化的数据分析强化证据推理能力，借助抗生素选择实验设计提升学生科学探究意识。教学中注重问题驱动与情境创设，例如通过“超级细菌”现象引发学生对社会责任的思考，既深化了知识理解，又培养了批判性思维和现实关怀，有助于学生构建完整的进化认知框架，也为教师提供可迁移的教学范式。

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 S z L w h 学习目标 1.阐述种群、种群基因库、基因频率、地理隔离、生殖隔离等概念。 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3.阐明自然选择对种群基因频率变化的影响。 4.说明隔离在物种形成中的作用。 学习目标 知识回顾 达尔文自然选择学说对长颈鹿形成的解释： 1.自然选择直接作用的对象是什么？ 直接作用对象：个体表型 没有，个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因 却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散 不会 不够 2.这个颈长的个体会永远存活吗？ 3.个体死亡，表型消失，自然选择的作用消失了吗？为什么？ 4.研究生物的进化，仅研究个体和表型够吗？ 个体不可传递，由个体组成的群体可传递 性状不可传递，决定性状的基因可传递 进化必须研究群体基因组成的变化 【答案】这两种观点都有一定的道理，但都不全面。 因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。 先有鸡还是先有蛋？ 甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。 乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。 问题探讨 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。 种群是繁殖的基本单位，也生物进化的基本单位。 一片树林中的全部猕猴是一个种群 一片草地上的所有蒲公英是一个种群 1.定义： 2.特点： 一、种群和种群基因库 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是一个繁殖单位。 彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 判断下列是否属于种群： （1）一片森林中的所有的蜘蛛。（ ） （2）一片森林中的所有啄木鸟。（ ） （3）两个池塘中所有的鲫鱼。（ ） （4）一片草地上的全部植物。 （ ） （5）一片草地上的全部幼小蒲公英。 （ ） × √ × × × 实战训练 许多昆虫的寿命不足一年，所有的蝗虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功的完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵，来年春夏之交部分受精卵成功的发育成蝗虫。 种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。 如同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？ 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。 一个种群所有个体各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自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。 3.基因库: 大小: 种群中基因总数越多，基因库越大，与基因种类无关。 种群基因库的组成是不断变化的，主要体现在基因频率和基因型频率的改变上。 一、种群和种群基因库 8 4.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。 基因频率= 某基因的数目 该基因的等位基因的总数 × 100% 5.基因型频率： 在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。 概念法 (A%) (A的个数=纯合子个体数 × 2＋杂合子个体数) (A和a总个数=个体总数 × 2) 基因型频率= 该基因型的个体 种群的个体总数 × 100% (AA%) (AA的个数) (AA、Aa和aa总个数) 一、种群和种群基因库 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=_________________ % 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 例：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。 200 2×30+60=120 2×10+60=80 120÷200=60 80÷200=40 方法一：概念法（公式①计算） A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率 A基因频率= 30%+1/2×60% = 60% a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40% AA基因型频率= 30%；Aa基因型频率= 60%；aa基因型频率= 10% a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率 在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。 方法二：通过基因型频率计算（公式②计算） 例：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。 基因频率=纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率 1.某小麦种群中TT个体占20%，Tt个体占60%，tt个体占20%，由于某种病害导致tt个体全部死亡，则病害发生前后该种群中T的基因频率分别是( ) A.50%、50%　　　B.50%、62.5% C.62.5%、50%　　 D.50%、100% 课堂检测 B 若基因在X染色体的非同源区段上 公式：基因频率= 某基因的总数 雌性个体数×2 +雄性个体数 × 100% 一、种群和种群基因库 基因频率： 注意 伴性遗传中，男性中基因不是成对存在的，每个个体含有一个该基因 XB%= ×100% 2×XBXB＋XBXb＋XBY 2×女数＋1×男数 2．在对某工厂职工进行遗传学调查时发现，在男女各400名职工中，女性色盲基因的携带者为30人，患者为10人，男性患者为22人。那么这个群体中色盲基因的频率为( ) A.4.5％ B.5.9％ C.6％ D.9％ C Xb的基因频率= 30×1+10×2+22×1 400×2+ 400×1 Xb的基因频率 = Xb XB+Xb ×100% 课堂检测 假设：①昆虫种群数量非常大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代；③没有迁入和迁出；④不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的；⑤基因A和a都不产生突变。根据孟德尔的分离定律计算： 【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化 亲代基因型的频率 AA（ 30% ） Aa（ 60% ） aa（ 10% ） 配子的比率 A（ ） A( ) a( ) a( ) 子一代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( ) 子一代基因频率 A（ ） a( ) 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% A%=30%+60%/2=60% a%=10%+60%/2=40% A 60% A 60% a 40% a 40% 36% 24% 16% AA Aa Aa 24% aa ♀ ♂ 想一想，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？ 亲代 子一代 子二代 子三代 基因型频率 AA 30% Aa 60% aa 10% 基因 频率 A 60% a 40% 36% 48% 16% 60% 40% 36% 16% 48% 60% 60% 40% 40% 36% 48% 16% 子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。 从子代基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么规律？ 【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化 如果一个种群符合下列条件： 种群是极大的； 种群个体间都能自由交配并产生后代，种群中每个个体与其他个体的交配机会是相等的； 种群之间不存在个体的迁入和迁出或基因交流； 没有自然选择（不同个体生存和繁殖的机会是均等的）； 没有突变发生； 那么这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变，保持平衡。这就是遗传平衡定律，也称哈代—温伯格平衡。 种群的基因频率将不会改变 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a (q) Aa(pq) aa(q2) AA 基因型频率=p2 Aa 基因型频率=2pq aa 基因型频率=q2 ①基因在常染色体上： ( p + q )2 = p2 + 2pq + q2 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1 ②基因仅在X染色体上：XA = p，Xa = q 女性：( p+q )2 = p2 + 2pq + q2 男性： 男性基因型占比=基因占比 XAXA = p2 XAXa = 2pq XaXa = q2 XAY = p XaY = q 由遗传平衡定律可知，理想种群中，从F1开始往后，基因频率和基因型频率都不变；若将其中的自由交配改成连续自交，那后代的基因频率和基因型频率依然不变吗？ 亲代 子一代 子二代 子三代 基因型 频率 AA 30% Aa 60% aa 10% 基因频率 A 60% a 40% 45% 30% 25% 52.5% 15% 32.5% 56.25% 7.5% 36.25% 40% 60% 40% 60% 40% 60% 基因型频率改变： 纯合子比例增大 杂合子比例降低 各代基因频率均相同 规律：连续自交，基因型频率不断变化，基因频率不变 规律：连续自由交配，从F1开始基因频率和基因型频率都不变 3.在非洲人群中，约每10000个人中有1个人患白化病，一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是（ ） A. 1/25 B. 1/50 C. 1/100 D. 1/202 D 由题知该妇女的基因型为Aa, 白化病的基因型频率为aa=q2=1/10000，则q=1/100,p=99/100 AA的基因型频率为p2=9801/10000，Aa的基因型频率为2pq=198/10000 健康男性是携带者的概率为2pq/(p2+2pq)=2/101 则后代为aa的概率为1/4×2/101=1/202 课堂检测 二 、种群基因频率的变化 达尔文明确指出，可遗传的变异为生物进化提供了原材料。 可遗传的变异 变异 不可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。 提供了生物进化的原材料 影响种群基因频率变化的有哪些？ 遗传平衡定律所指的种群是理想的种群，自然界中这样的种群是不存在的，也就是说种群的基因频率迟早是要发生改变的。 突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。 某海岛上残翅和无翅的昆虫 例如有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。 甲种自然选择 甲种自然选择 乙种自然选择 各种类型的变异 （原材料） （第一次选择） （第二次选择） （第三次选择） 环境改变 突变的多害少利是绝对的吗？ 二 、种群基因频率的变化 基因突变 新的等位基因 基因重组 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 染色体结构和数目变异 基因数目或排列顺序变化 种群中出现大量可遗传的变异 进化的原材料 思考：突变和重组都是随机、不定向的，那么种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？ 二 、种群基因频率的变化 三.自然选择对种群基因频率变化的影响 　　英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾(幼虫叫桦尺蠖)。它们夜间活动，白天栖息在树干上。19世纪时，曼彻斯特地区树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。 【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响 基因类型 黑色（S） 浅色（s） 工业革命前 （19世纪中叶） 5% 95% 工业革命后 （20世纪中叶） 95% 5% 长满地衣的树干上的桦尺蠖 黑色树干上的桦尺蠖 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？ 1.提出问题 2.作出假设 3.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 (1)创设数字化的问题情境。 (2)计算，将计算结果填入表中。   第1年 第2年 第3年 第4年 …… 基因型 频率 SS 10% 11.5%       Ss 20% 22.9%       ss 70% 65.6%       基因频率 S 20% 23%       s 80% 77%       70.7% 26.0% 29.3% 14.6% 56.1% 60.9% 26.1% 73.9% 29.3% 13.1% 升高 降低 假如树干变黑使得浅色型个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。 4.制定并实施研究方案 【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响 环境的选择作用使s基因频率越来越低 ——即自然选择使种群基因频率发生定向改变 分析结果，得出结论： 1.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? 讨论： 2.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? 直接受选择的是表型(体色)，而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。 树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率，这是因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，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。 【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响 讨论： 【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响 3.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？ 发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。 4.根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？ 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。 三.自然选择对种群基因频率变化的影响 ①外因: 。 ②内因: 。 自然选择 基因突变和部分染色体变异如缺失和重复等能直接引起基因频率变化 有关基因频率与进化的分析和总结 (2)自然选择决定生物进化的方向 (1)影响种群基因频率变化的因素 不定向变异 自然选择通过生存斗争实现 不利变异(基因) 有利变异(基因) 被淘汰 多次选择和积累，通过遗传 种群的基因频率定向改变 生物朝一定方向进化 (3)生物进化的实质： ①变异是不定向的。②自然选择是定向的。 ③种群基因频率的变化是定向的。④生物进化的方向是定向的。 (4)进化中的定向与不定向 基因重组只改变了基因型频率，不直接改变基因频率，在自然选择的作用下淘汰部分个体后可引起基因频率的变化。 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 种群基因频率的改变。 4.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 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 课堂检测 B 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。 2.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。 自变量： 有无抗生素 因变量： 细菌是否被杀死 （有无抑菌圈） 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 抑菌圈：细菌生长受到抑制而形成透明圈 （直径越大，抗生素的作用越强） 3.材料用具 经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板，细菌菌株(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)，含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的圆形滤纸片(以下简称”抗生素纸片”)，不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等。 加入凝固剂 如琼脂 液体培养基 固体培养基 用于扩大培养 用于观察菌落、分离、保存菌种等 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 （1）分组：用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，并标记为①~④ ① ② ③ ④ （2）接种：取少量细菌的培养液，用无菌涂布器将细菌涂布在固体培养基平板上 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 4.方法步骤 （3）控制变量：用无菌的镊子夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域，再分别夹取1张抗生素纸片放在②-④号区域的中央，盖上皿盖。 对照组、实验组分别是？ 倒置：防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 4.方法步骤 （4）将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12-16h。 （5）观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 4.方法步骤 （6）从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，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。 1．在培养基上是否有细菌生长?在放有抗生素纸片的区域呢? 有 放有抗生素纸片的周围区域无细菌生长，形成抑菌圈 2．在连续培养几代后： （1）抑菌圈的直径发生了什么变化？ 越来越小 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。 （2）这说明抗生素对细菌产生了什么作用？ 第一代 第二代 第三代 5.实验结果与结论 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 结论：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。 讨论： 1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌? 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。 2.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? 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。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 什么是“超级细菌”？ 泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。 基因突变是产生超级细菌的根本原因。 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。 合理使用抗生素！ 防止滥用抗生素! 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 5.（多选）利用“抗生素纸片扩散法”观察某细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，可探究抗生素对细菌的选择作用。下列错误的是（ ） A.抗生素的使用导致细菌产生了耐药性。 B.细菌基因突变产生了耐药个体是定向变异。 C.从抑菌圈边缘挑取细菌连续培养，后代抑菌圈变大。 D.本实验条件下，细菌的耐药性变异是有利变异。 ABC 课堂检测 种群是生物进化和繁殖的基本单位。 “自然选择”中的自然是指环境。 突变和基因重组产生生物进化的原材料 (突变的有害还是有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境） 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 生物多样性 种群基因频率定向改变 生物进化 生物进化的实质是种群基因频率在自然选择的作用下会发生定向改变。 种群基因频率的改变，标志着生物的进化。 突变是不定向的，自然选择是定向的。导致生物朝着一定的方向不断进化，自然选择决定生物进化的方向。生物进化的方向是指适应环境的方向。 核心●归纳 隔离在物种形成中的作用 二 41 情境·思考 老 虎 狮 子 狮子和老虎是同一个物种吗？什么是物种？怎样判断它们是否为同一物种呢？ 一、物种 1.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称为一个物种。 人都是一个物种，无论什么肤色的人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。 ①全世界的人都是一个物种吗？ ②马跟驴是一个物种吗？ 马和驴不是一个物 概念辨析 （1）骡是一个物种吗？为什么？ 不是，因为它不能繁殖后代。 （2）两个池塘的鲤鱼是一个物种吗？它们是属于一个种群还是两个种群？ 是一个物种，属于两个种群。 （3）二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？ 为什么？ 不是； 因为后代三倍体西瓜不可育。 （4）三倍体西瓜是一个新物种吗？ 不是，三倍体西瓜不可育。 一、物种 物种与种群有什么区别呢 项目 种群 物种 范围 判断标准 联系 由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成 一定区域内的同种生物的所有个体。 种群必须具备“三同”，即同一时间、同一地点、同一物种 主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代(无生殖隔离) (1)一个物种可以包括许多种群； (2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种 　物种和种群的比较 【核心归纳】 种群1 种群2 物种 1.地理隔离 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。 1.概念： 2.类型： 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。 二、隔离及类型 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，也不能生育不能产生可育的后代。 求偶方式不同 繁殖期不同 开花季节不同 花的形态不同 植物 动物 课P.116图 孔雀与巨嘴鸟因求偶方式不同二出现生殖隔离 地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢？对生物的进化有何作用呢？ 三、隔离在物种形成中的作用 经过漫长的地理隔离，可能就会出现生殖隔离。 隔离在物种形成中的作用 加拉帕戈斯群岛的地雀 加拉帕戈斯群岛是太平洋中靠近南美洲的一群火山岛，达尔文在环球考察时曾从这里发现有13种地雀，它们喙的差别很大，不同种之间存在生殖隔离。达尔文推测这些地雀最初来自南美大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群。 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？ 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。 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。 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。 讨论： 隔离在物种形成中的作用 新物种形成的一般过程 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。 突变和基因重组 自然选择 隔离 物种形成的三个基本环节 突变和基因重组 自然选择 改变 种群基本因频率 基因库的差别 积累 时间 地理隔离 导致 种群间生殖隔离 标志 物种形成 三、隔离在物种形成中的作用 生物进化了一定能产生新物种吗？ 　 不一定，必须出现生殖隔离。如，桦尺蛾种群的S基因频率 越来越高，生物进化了，但黑色和浅色桦尺蛾还是一个物种。 【思考讨论】 三、隔离在物种形成中的作用 内容 物种形成 生物进化 标志 变化前后生物间的关系 二者关系 出现生殖隔离 基因频率的改变 属于不同物种 可能仍属于同一物种 ②生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，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 ①只有不同种群的基因库产生了明显的差异，出现生殖隔离才形成新物种； 3.物种形成的机制： （1）渐变式（需经过长期的地理隔离达到生殖隔离） 突变和 基因重组 三、隔离在物种形成中的作用 思考：经过漫长的地理隔离，一定会形成生殖隔离吗? 不一定，如果两个种群的生活环境都不发生变化，或者变化很小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，因而不会产生生殖隔离。 新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果 3.物种形成的机制： （2）爆发式 主要通过染色体变异形成新物种，一旦出现，很快形成生殖隔离，多见于植物。 物种A 物种B 杂交 杂种植物（不育） 染色体加倍 异源多倍体（可育） 三、隔离在物种形成中的作用 1．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？ 【思考讨论】 （3）人工培育新物种 通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。 四、物种形成的意义 物种形成本身表示生物类型的增加。同时，它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。 种群基因组成的变化与物种的形成 种群和种群基因库 基因突变 基因重组 自然选择对种群基因频率变化的影响 概念 提供生物进化原材料 实质:自然选择定向改变基因频率,导致生物进化 种群基因频率的变化 隔离在物种形成中的作用 基因频率计算方法 染色体变异 概念 地理隔离和生殖隔离 隔离是物种形成的必要条件 本节小结 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 1．(2021·四川绵阳江油中学高二阶段练习)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(　　) 课堂检测 B 2.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 解析　a表示突变和基因重组，是生物进化的原材料，A错误。 课堂检测 A 解析　由题意可知，病害发生前的各种基因型频率是TT＝20%，Tt＝60%， tt＝20%，所以病害发生前T的基因频率＝20%＋×60%＝50%；病害发生后，tt个体全部死亡，TT的基因型频率为20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型频率为60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害发生后T的基因频率＝25%＋×75%＝62.5%。 $