6.3.2 隔离在物种形成中的作用课件2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“隔离在物种形成中的作用”，涵盖物种定义、生殖隔离、地理隔离及物种形成环节，通过斑马与驴杂交后代不可育、狮虎兽等实例导入，结合加拉帕戈斯群岛地雀案例，搭建从现象到本质的学习支架，衔接突变和基因重组、自然选择等前序知识。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过判断正误、地雀物种形成模型分析培养逻辑推理能力，设计“探究抗生素对细菌的选择作用”实验，引导学生经历实验设计与结果分析。体现进化与适应的生命观念，帮助学生理解理论联系实际，教师可利用结构化资源实施探究式教学，提升学生综合素养。

第6章　生物的进化 第3节 第2课时 隔离在物种形成中的作用 人教版高中生物 必修2 物种及生殖隔离 物种的定义 把在自然状态下能够相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 不同物种 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) × 1. 斑马的染色体数为22对，驴的染色体数为31对，斑马和驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征，称为斑驴兽或驴斑兽，俗称“斑驴”。斑马和驴杂交产生的后代是可育的吗？你能从染色体组的角度作出解释吗？ 不可育。由题中所给斑马和驴的染色体数可知，其杂交后代的染色体数为53条（不是偶数），且不存在同源染色体，杂交后代无法通过减数分裂产生正常的配子。 3 2.在自然界，狮和虎是不可能相遇的。在动物园里，一般也将这两种动物分开圈养。近年来才出现将它们的幼崽放在一起饲养的做法，目的是获得有观赏价值的杂交后代——狮虎兽或虎狮兽，你对这种做法有什么看法？ 从科学研究角度看，这样做可以帮助人们更多地了解生命的奥秘；从生命伦理角度看，狮虎杂交后代中容易出现免疫力低、夭折的个体，这些个体会承受一定的痛苦，因此这种做法不宜提倡； 从生物学角度看，狮和虎的自然分布区不同，狮分布在草原上，虎分布在森林里，动物园饲养狮和虎时，应尽量提供符合它们天然分布区和习性特点的生活环境，将二者分区域饲养，以体现对自然和生命的尊重。 4 地理隔离 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，叫作地理隔离。 东北虎 华南虎 隔离与种群的关系（判断） 一个物种可以包括许多种群 同一物种可以存在地理隔离 同一种群不存在地理隔离 存在生殖隔离的生物，不属于同一物种； 隔离概念： 不同群体间的个体，在自然条件下 不能自由交流的现象。 基因 √ 在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配，繁衍后代。后来一条大河出现，这个鼠种群的个体一半在河这边，一半在河那边。就这样过了几千年 ①这群鼠被大河分开后，是一个种群还是两个种群？ 两个种群 ②若是几千年后大河干涸了，这两个鼠种群彼此大不相同，相遇后还能繁殖后代吗？为什么？这说明什么？ 有可能形成了生殖隔离，不能繁衍后代 说明长期的地理隔离可能导致生殖隔离 地理隔离和生殖隔离的联系 [易错提醒]物种≠种群，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群 这些地雀的祖先都来自南美大陆的同一种地雀，什么原因导致每个岛上的地雀种类不同呢？ 地理隔离 隔离及其在物种形成中的作用 1.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？ 探究　核心知识 不能。因为存在地理隔离。 (2)不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 为什么？ 不一样。因为突变是随机发生的，具有不定向性。 隔离及其在物种形成中的作用 (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。 这种环境的差别导致种群基因频率朝不同的方向改变。 (4)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？ 因为它们之间已存在生殖隔离，已进化成为不同的物种。 (5)物种形成的环节： 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， ④ 的出现意味着新物种的产生。 突变和基因重组 自然选择 隔离 生殖隔离 教材P118根据下方的解释，绘制物种形成过程的概念模型 一个物种：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种。 产生地理隔离：从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。 不定向变异：由于各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。 基因频率改变：不同种群的基因频率就会发生不同的变化。 环境的定向选择：由于各个岛上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：在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。 时间积累：久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，并逐渐出现生殖隔离。 形成新物种：生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。 13 基因频率 改变 导致 一个物种 产生多个小的种群 物种形成 自然选择 产生 作用 长期 积累 标志 地理 隔离 导致 模 型 隔离及其在物种形成中的作用 基因库形成明显差异 种群间出现生殖隔离 突变和 基因重组 14 2.物种的形成必须经过地理隔离吗？若不是，请举例说明。 物种的形成不是必须经过地理隔离。 如用秋水仙素处理萌发的二倍体西瓜幼苗即可获得四倍体西瓜，四倍体西瓜是新物种，其能在短时间内就与二倍体西瓜形成生殖隔离，未经过地理隔离。 原物种→地理隔离→自然选择→新物种 1 渐变式 如：加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。 如：普通小麦的形成（自然状态）。 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。 2 骤变式 如：人工诱导多倍体的形成（四倍体西瓜） 3 人工创造新物种 物种形成的3种模式 第一种 多数物种形成 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 新物种的形成是生物与环境相互影响相互作用的结果。 ① 渐变式（绝大多数，需要长期的地理隔离才可形成） 不同种群 17 ② 骤变式 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。如自然界中多倍体的形成。此种方式多见于植物) 物种A 杂种植物 异源多倍体 杂交 染色体加倍 物种B ③人工创造新物种 18 物种形成的意义 物种形成本身表示生物类型的增加。 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。 核心归纳 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 可能属于同一个物种 二者关系 生物进化的实质是种群基因频率改变，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 (1)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(　　) × (2)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(　　) 地理隔离也会导致不同种群间的个体不能进行基因交流。 × (3)交配后能产生后代的一定是同一物种(　　) × 判断正误 21 (4)生物进化了一定会形成新物种(　　) 进化的实质是种群基因频率的改变，不一定会形成新物种。 × (5)种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因(　　) (6)新物种的形成一定经过地理隔离(　　) √ × 判断正误 22 1.下列有关物种的叙述，正确的是 ①不同种群的生物肯定不属于同一个物种 ②物种是具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体 ③隔离是形成新物种的必要条件 ④只要有地理隔离就能形成新物种 A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①②③④ √ 落实　思维方法 C 2.(2023·淮安高一统考)现代生物进化理论对加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成过程的解释是 A.地理隔离→基因突变→自然选择→物种形成 B.地理隔离→自然选择→突变和基因重组→物种形成 C.地理隔离→自然选择→突变和基因重组→生殖隔离→物种形成 D.地理隔离→突变和基因重组→自然选择→生殖隔离→物种形成 √ D 3．19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 D 25 4．我国学者研究发现：①高原鼢鼠因DNA片段缺失引发染色体结构变异后，种群间基因交流逐渐中断，快速形成了新物种；②干旱环境可使某草本植物种群抗旱基因的频率快速升高，避免种群灭绝（进化拯救）；③逆境中的微生物有些性状仅发生中性基因突变的积累。下列叙述错误的是（    ） A．染色体结构变异可加速种群间生殖隔离的形成 B．植物的“进化拯救”依赖环境诱导定向产生抗旱突变 C．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定进化方向 D．生物应对胁迫时有些性状不一定会发生有利变异的积累 B 干旱环境仅起到定向选择的作用 26 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。 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。 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。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 1．分区： 用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为① ~ ④。 方法步骤 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 28 2．接种： 取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器 （或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 29 3．设置变量： 用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，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。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 30 4．培养：将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 5．观察：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。 31 6．重复实验： 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。 【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 32 结果和结论 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? 结果和结论 2．在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？说明了什么？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？ 组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代 2 2.26 1.89 1.62 3 2.41 1.91 1.67 4 2.42 1.87 1.69 平均值 2.36 1.89 1.66 抗生素对细菌抑制作用越来越弱。 抗生素的选择作用导致耐药菌比例逐代提高。 根据教材P115“探究·实践”，回答下列问题： (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。 任务二 探究抗生素对细菌的选择作用 (2)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？ 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。 任务二 探究抗生素对细菌的选择作用 (3)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。 任务二 探究抗生素对细菌的选择作用 种群基因组成的变化与物种的形成 课堂小结 (1)探究抗生素对细菌的选择作用 (2)隔离在物种形成中的作用 物种: 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。 ①生殖隔离 概念: 指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 类型: ②地理隔离 隔离: ①突变和基因重组产生进化的原材料 物种形成的三个环节 ②自然选择定向改变种群的基因频率 ③隔离是物种形成的必要条件 38 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $