6.3种群基因组成的变化与物种的形成课件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种群基因组成变化与物种形成，通过复习自然选择学说解释长颈鹿长颈形成，以问题链引导学生从个体表型过渡到种群基因库，搭建从宏观现象到微观机制的学习支架。 其亮点在于结合基因频率计算实例、桦尺蠖进化数据及抗生素选择实验，培养科学思维与探究实践能力。通过遗传平衡定律推导和隔离案例分析，深化进化与适应的生命观念，助力学生理解进化实质，也为教师提供丰富教学资源与实践指导。

6 . 3 种群基因组成的变化 与物种的形成 1 长颈鹿 的祖先 过度繁殖 大量长颈鹿 生存斗争 长颈长腿的长颈鹿存活 适者生存 现代长颈鹿 后代长颈鹿出现差异 (长颈长腿) 遗传变异 1、用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因 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 2.这个颈长的个体会永远存活吗？ 不会 3.个体死亡，表型消失，长颈长腿的个体会从此消失吗？为什么？ 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 4.研究生物的进化，仅研究个体和表型够吗？ 不够的，还必须研究 种群 基因组成的变化 →种群是生物进化的基本单位 复习 一、种群和种群基因库 种群的概念 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 一片树林中的全部猕猴 一片草地上的所有蒲公英 判断下列是否属于种群： （1）一个池塘中的所有的鱼 （2）一个池塘中的全部的鲤鱼 （3）一片草原上的所有斑马 （4）海洋牧场上多个鱼塘的鲤鱼 × √ √ × 特点： 种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 种群是生物繁殖、生物进化的基本单位。 一、种群和种群基因库 基因库的概念 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 这些金鱼各自有自己的基因，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。个体一代代死亡，但基因库在代代相传中保留下来，并得到发展。 个体数目越多，个体间的差异越大，基因库也就越大。 1.基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 2.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率。 一、种群和种群基因库 该基因的总数 该等位基因的总数 ×100% 特定基因型个体数 该种群个体总数 ×100% (A%) (A的个数) (A和a总个数) (AA%) (AA的个数) (AA、Aa和aa总个数) 基因频率 ＝ 基因型频率 ＝ 3.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。 5 一、种群和种群基因库 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1：在某昆虫种群中，决定体色为黑色的基因是A，决定体色为褐色的基因是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。 1. 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。 AA基因型频率为： Aa基因型频率为： aa基因型频率为： A基因的频率=____________________ a基因的频率=____________________ 30/100 = 30% 60/100 = 60% 10/100 = 10% 200 2×30+60=120 2×10+60=80 120÷200=60 80÷200=40 30%+30%= 60% 10%+30%= 40% 2. 基因频率的计算：①概念法 ②通过基因型频率计算 该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率 一、种群和种群基因库 例2：某学校男女各有100人，其中XBXB占50人，XBXb占30人，XbXb占20人，XBY占80人，XbY占20人，那么XB、Xb的基因频率是多少？ XB的基因频率为: XB%= Xb的基因频率为: Xb%= ×100% 2×XBXB＋XBXb＋XBY 2×女数＋1×男数 =210/300 ×100% 2×XbXb＋XBXb＋XbY 2×女数＋1×男数 = 90/300 注意 伴X染色体遗传中，女性中基因是成对存在的，男性中基因不是成对存在的，每个个体含有一个该基因 =70% =30% 大本134-135 [正误辨析] (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。(　　) × × × √ 大本134-135 1．金鱼的体色有透明体色(TT)、普通体色(tt)和半透明体色(Tt)。在一个较大的人工池塘里挑选出一些金鱼(群体A)放到小培育池中进行单独饲养，池塘里还剩下多数金鱼(群体B)。据调查，群体B中透明、普通和半透明体色金鱼所占比例分别为16%、36%和48%。下列叙述不正确的是(　　) A．人工池塘和小培育池中的金鱼不属于同一个种群 B．池塘中所有金鱼的体色基因组成该种群的基因库 C．群体A和B中金鱼体色的基因型频率可能不同 D．群体B中T和t的基因频率分别为0.4和0.6 B 大本134-135 2．一个非常大的果蝇种群，个体间都能自由交配并产生可育后代，其中AA、Aa、aa三种基因型的个体数量所占比例依次为1/6、1/3、1/2，若不考虑迁移和突变，则该果蝇种群自由交配产生的子代中(　　) A．基因频率、基因型频率都保持不变 B．基因频率、基因型频率都发生变化 C．基因频率发生变化、基因型频率保持不变 D．基因频率保持不变、基因型频率发生变化 A 一、种群和种群基因库 1.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？ A基因频率= 30%+1/2×60%=60% a基因频率 = 10%+1/2×60% =40% AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% Q：繁殖时，新老种群在基因组成上有变化吗？ 一、种群和种群基因库 假设：①昆虫种群数量非常大，②所有雌雄个体都能自由交配并能产生后代，③没有迁入和迁出，④没有自然选择（不同个体生存和繁殖的机会是均等的），⑤没有基因突变，根据孟德尔的分离定律计算： 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% 36% 48% 16% 60% 40% 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。 一个种群繁殖若干代后，其基因频率会不会发生变化？ 一、种群和种群基因库 设A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a (q) Aa(pq) aa(q2) aa 频率 AA 频率 Aa 频率 (p + q)2 =p2 + 2pq + q2 当群体满足以下五个条件： ①昆虫群体数量足够大 ②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代； ③没有迁入与迁出 ④自然选择对性状没有作用 ⑤基因A和a都不产生突变 种群的基因频率将不会改变 遗传平衡定律 大本微专题P140 7．在一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状的频率是36%(假设相关基因为A、a)，下列叙述正确的是( ) A．该种群繁殖一代后Aa的基因型频率是32% B．A的基因频率大于a的基因频率 C．若该种群基因库中的基因型频率发生变化，则一定发生了进化 D．若该种群中A的基因频率变为40%，则表现A基因控制性状的个体在种群中占40% A 以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX， 男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因。 设XB=p， X b= q， 则XBY的频率=XB的频率=p，XbY的频率=Xb的频率=q，且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均来自于女性， 故在女性群体中：XB的频率也为p，Xb的频率也为q，p+q=1。 基因频率在男性、女性群体中、人群中是相同的 性染色体上基因频率的计算 在男性群体中：基因频率=基因型频率=表现型频率。 15 习题 例题：若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（ ） A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8% C 方法：基因型频率法，Xb基因频率﹦p﹦20% 则在群体（雌雄果蝇相等）中有： XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2% XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10% 自交和自由交配与基因频率和基因型频率的变化规律（大本135） 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 不改变 改变，且纯合子增多，杂合子减少 自由 交配 处于遗传平衡 不改变 不改变 不处于遗传平衡 不改变 改变 综上可见：基因重组对基因频率无影响 自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率，但不能根据基因频率求基因型频率。 习题 例题：某种植物种群中AA个体占16％，aa个体占36％，该种群随机自由交配产生的后代中AA个体的百分比，A的基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比，A的基因频率变化依次是（ ） A.增大，不变，不变，不变 B.不变，增大，增大，不变 C.不变，不变，增大，不变 D.不变，不变，不变，增大 C 大本微专题 1．某兴趣小组在调查某湿地公园的金鱼草种群时，发现红花(FF)植株有60株、粉红花(Ff)植株有30株、白花(ff)植株有10株。下列叙述正确的是(　　) A．金鱼草种群中全部F、f基因构成其基因库 B．种群中F的基因频率为75%，Ff的基因型频率为30% C．基因重组产生的粉红花为自然选择提供原材料 D．不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的 B 大本微专题 2．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% B 大本微专题 3．某养殖场人工饲养的蝗虫，体色灰色(A)对绿色(a)为显性。第一年灰色个体占80%，灰色个体中的杂合子占70%。若由于环境影响，绿色个体每年减少10%，灰色个体每年增加10%，而灰色个体中杂合子的比例没有变化。下列叙述正确的是(　　) A．蝗虫的A、a基因构成这个种群的基因库 B．第一年a基因的基因频率为55% C．第二年Aa个体占全部个体的比例约为58% D．该蝗虫种群未发生进化 C 大本微专题 4．某动物的一对相对性状由一对等位基因(A/a)控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现亲本杂交得到F1果蝇共67只，其中雄性个体21个，F1自由交配得到F2，则F2成活个体构成的种群中a的基因频率为(　　) A．1/8　　　　　　　　 B．1/6 C．1/11 D．1/14 C 大本微专题 5．对某人群中的血友病(假设相关基因为H、h)进行调查后发现，基因型为XHXH的个体所占比例为42.32%，基因型为XHXh的个体所占比例为7.36%，基因型为XhXh的个体所占比例为0.32%，基因型为XHY的个体所占比例为46%，基因型为XhY的个体所占比例为4%。则该人群中XH和Xh的频率分别为(　　) A．6%、8% B．8%、92% C．78%、92% D．92%、8% D 大本微专题 6．在一个较大的果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%，则下列有关叙述错误的是(　　) A．若B、b位于常染色体上，则雄果蝇中出现基因型为bb的概率为4% B．若B、b位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雄果蝇的概率约为17% C．若B、b只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为4%、20% D．若B、b的基因频率发生定向改变，则说明该果蝇种群一定发生了进化 C 大本微专题 8．现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为70%，a基因频率为30%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(　　) A．35%　　　　　　　　 B．65% C．22.75% D．45.5% D 一、种群和种群基因库 ①种群数量非常大。 ②个体之间随机交配。 ③没有迁入与迁出。 ④没有自然选择。 ⑤没有产生突变。 从理论上分析，种群基因频率会发生改变，生物进化是必然的。 足够大的种群是不存在的 种群中雌雄个体间充分的随机交配是不现实的 基因突变每时每刻都有可能发生 由于各种原因，种群中有的个体会离开或迁入该种群 在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用 生物进化的实质是种群基因频率的改变 遗传平衡定律： 遗传平衡群体 无法进化 怎样进化 先打破平衡 种群较小 不自由交配 有突变 有选择 有迁入、迁出 基因频率发生改变 能使种群基因频率发生变化的因素有哪些？ 一、种群和种群基因库 27 二、种群基因频率的变化 1.导致基因频率变化的原因可能有？ 变异 可遗传的变异 不可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 ※可遗传的变异提供生物进化的原材料, 其来源分为突变和基因重组。 基因突变： 产生新的等位基因，可直接改变种群基因频率 染色体变异： 改变基因数目或排列顺序，可能直接改变种群基因频率 基因重组： 产生更多基因型和性状组合，不直接改变基因频率，但不同性状对环境的适应能力不同，可影响基因频率的变化 28 二、种群基因频率的变化 2. 生物自发突变的频率很低，为什么还能够作为生物进化的原材料呢？ 例如：果蝇一组染色体上约有1.3×104基因，假定每个基因的突变率都是10-5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？ × 108 种群 = 2.6 ×107（个） 2×1.3× 104 个体 × 10-5 种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。 29 二、种群基因频率的变化 3. 自然界中生物的突变一般对生物体是有害的。为什么它还能作为生物进化的原材料呢？ 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 正常环境 残翅、无翅 难以生存 有害突变 刮风海岛 避免吹进海里淹死 有利突变 自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。 如常刮大风的海岛上昆虫就向残翅和无翅异常发达两个方向进化。 30 二、种群基因频率的变化 突变和基因重组产生进化的 。 突变 基因重组 新基因 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 变异是 不定向的 形成了进化的原材料, 不能决定生物进化的方向 突变和重组都是随机的、不定向的， 那么，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？ 原材料 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 长满地衣的灰色树干 工业革命前 灰色(ss)桦尺蛾多 工业革命后 环境污染的黑色树干 黑色(S_)桦尺蛾多 S频率低，s频率高 S频率高，s频率低 观察现象 提出问题 作出假设 桦尺蠖种群中的S基因为什么越来越高？ 自然选择可以使种群的基因频率定向改变 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 3.探究思路 创设数字化问题情景的方法探究 1870年，桦尺蛾种群基因型频率为SS10％，Ss20％，ss70％。S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存， 使得浅色个体每年减少10％，黑色个体每年增加10％。 第一年 第二年 第三年 第四年 ……. 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% 12.9% 25.8% 61.3% 26% 74% 14.3% 29.7% 56.0% 29% 71% 升高 降低 得出结论：自然选择可以使种群的基因频率定向改变 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 思考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？ 会，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。 思考2 自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？ 表型，因为天敌看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。 思考3 根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？ 发生了进化，因为该种群的基因频率发生改变（生物进化的实质） 自然选择作用的对象： 直接对象： 间接对象： 根本对象： 表型 基因型 基因 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 原种群 不定向变异 突变, 基因重组 不同性状 自然选择： 直接选择: 根本选择: 不利变异 不断淘汰 有利变异 积累加强 种群基因频率定向改变 (生物进化的实质) 生物定向进化 有利变异的基因频率不断增大 有害变异的基因频率逐渐减小 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。 定向的 个体的表型 基因 自然选择对种群基因频率变化有什么影响？ 小结 生物进化的基本单位 生物进化的实质 生物进化的原材料 决定生物进化的方向 种群 基因频率的改变 突变和基因重组 自然选择 大本136 [正误辨析] (1)从根本上讲，没有突变，就没有生物的进化。(　　) (2)突变具有低频性，不能为生物进化提供原材料。(　　) (3)有害突变不能成为生物进化的原材料。(　　) (4)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。 (　　) (5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。(　　) √ × × × × 大本137 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(ss)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 大本137 2．等位基因F＋、F控制某食草昆虫的长翅和短翅，原种群中F＋基因频率为80%，随机分布到三座孤岛上后因风力较大，阻碍了孤岛间个体基因交流。下列说法正确的是(　　) A．该昆虫原种群中杂合长翅个体所占比例约为16% B．孤岛上该昆虫种群中F基因频率可能会升高 C．新出现的无翅个体是大风环境造成的基因突变且突变率与风力大小呈正相关 D．每个岛屿上的种群个体间自由交配，种群基因频率不发生变化 B 四、探究抗生素对细菌的选择作用 是抗生素使细菌发生抗药突变吗？还是抗药突变本来就普遍存在？ 提出问题：细菌的耐药性与抗生素的使用有什么关系？ 四、探究抗生素对细菌的选择作用 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。 实验原理 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： 因变量： 有无抗生素 抗生素的抑菌能力 耐药性 耐药菌 四、探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 1.用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，标号。 2.用无菌涂布器将细菌涂布在培养基平板上。 提示： 实验过程需要无菌操作 四、探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 3.①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。 4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 方法步骤 5.观察并测量抑菌圈直径，并取平均值。 6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤。 注意：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。 抑菌圈 滤纸片上的抗生素杀死了周围的细菌使其不能形成菌落而出现抑菌圈 直径大小表明该种抗生素的杀菌能力，直径越大，杀菌能力越强。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 实验结果和结论 思考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 在放有抗生素纸片的周围区域没有细菌生长，形成了抑菌圈 第1代 第2代 第3代 思考2：第一代培养基中三个区域都出现了抑菌圈，说明什么？ 耐药性是突变产生的，，而突变具有低频性、不定向性，三个区域均出现抑菌圈，说明耐药菌在使用抗生素前就已经普遍存在。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 实验结果和结论 第1代 第2代 第3代 基因或染色体改变 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 思考3： 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？ 直径越来越小，说明抗生素对细菌的抑制作用越来越弱，原因是抗生素对细菌有选择作用，使得抗药性个体增多。 抗生素对细菌具有定向选择作用。 四、探究抗生素对细菌的选择作用 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。 2.在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的还是有害的？ 耐药菌所产生的变异在此环境中是有利变异（有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异） 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？ 增强细菌耐药性：抗生素的滥用及不合理的使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大，使细菌耐药性积累并加强，使抗生素的药效减弱，甚至完全不起作用。 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。 抗生素的滥用，使耐药菌生存和繁殖的机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐渐上升，形成“超级细菌”。 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。 大本138 1．一般情况下，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。下列关于“探究抗生素对细菌的选择作用”实验的说法，错误的是(　　) A．放置不含抗生素的纸片起对照作用 B．在本实验条件下，细菌产生耐药性的变异是有利变异 C．从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌继续培养，重复几代，抑菌圈的直径会逐渐增大 D．本实验说明抗生素对细菌有选择作用 C 大本138 2．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(　　)   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 问题探讨 自然选择使种群的基因频率发生定向改变，只要是基因频率发生变化，生物就一定发生了进化，但是进化一定形成新物种吗？ 19世纪中叶到20世纪中叶，英国曼彻斯特地区的桦尺蠖种群基因频率发生了很大的改变。 这两种桦尺蠖还是不是同一物种？ 是同一物种(同种生物的不同种群) 51 1.物种：能够在 下相互 并且产生 后代的一群生物。 2.种群：生活在 的 的集合。 推测物种与种群的关系是什么？ 自然状态 交配 可育 同一区域 同种生物的全部个体 同一物种 01 同一物种可以分布在不同区域； 02 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。 一 物种的概念 1.物种：能够在 下相互 并且产生 后代的一群生物。 自然状态 交配 可育 同一物种可以分布在不同区域，构成不同的种群。 全世界的人都是一个物种吗？ 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。 思考与讨论 不是，它们不能互相交配。 孔雀和巨嘴鸟是同一个物种吗,原理是？ 判断以下生物属于同一物种吗？ 1.物种：能够在 下相互 并且产生 后代的一群生物。 自然状态 交配 可育 思考与讨论 判断以下生物属于同一物种吗？ 狮 虎 狮虎兽 （不育） 不是，它们后代狮虎兽不可育。 Q: 那狮虎兽是一个新物种吗？ A: 不是，因为它不能繁衍后代。 1.物种：能够在 下相互 并且产生 后代的一群生物。 自然状态 交配 可育 思考与讨论 习题巩固 1.二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 2.三倍体西瓜是一个新物种吗？ 不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。 3.马和驴是一个物种吗？ 不是，因为后代骡子不可育。 同一个物种满足条件： ①雌雄个体间可自由交配； ②交配后能产生可育后代。 56 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 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 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 东北虎 华南虎 同种生物 二 隔离及其在物种形成中的作用 如东北虎(左)和华南虎(右)都是亚洲虎的后代，由于长期地理隔离而没有相互交配，没有基因交流，形成了地理隔离，它们形成两个不同的亚种。他们仍然可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然属于同一物种。 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？ 不同物种间 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 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。 1. 当这群鼠被大河分开后它们是一个种群还是两个种群呢？ 2.相遇后还能繁殖后代吗？为什么？这说明什么？ 两个种群 可能可以，也可能形成了生殖隔离，不能繁衍后代。 说明地理隔离可能导致生殖隔离，形成新物种。 思考与讨论 项目 类型 发生范围 结果 生殖隔离 物种间 a. 不能____________ b．即使交配成功，也不能产生 后代 地理隔离 生物 种群间不能发生__________ 不同 相互交配 可育 基因交流 同种 小结 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： 生殖隔离 大本141-142 [正误辨析] (1)一个物种就是一个种群。(　　) (2)交配后能产生后代的一定是同一物种。(　　) (3)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。(　　) 1．下列关于物种和隔离的叙述，错误的是(　　) A．物种是生物分类的基本单位 B．二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种 C．不同的物种间必然存在着生殖隔离 D．虽然马和驴交配能产生骡，但其属于不同物种 × × × B 大本141-142 2．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(　　) 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 达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为160~950km。 二 隔离及其在物种形成中的作用 在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地雀的踪影。 不同岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。 加拉帕戈斯群岛的地雀 二 隔离及其在物种形成中的作用 由于两个种群的个体数量都不多，基因频率可能是不一样的。 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？ 基因库有差异 二 隔离及其在物种形成中的作用 不一样，因为突变是随机发生的。 不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？ 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。 环境的作用对种群基因频率的变化会产生什么影响？ 导致种群基因频率朝不同的方向改变。 长时间的地理隔离会不会对种群基因库造成影响，从而影响基因交流？ 长时间的地理隔离造成种群间基因库的明显差异，进而产生生殖隔离。 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。 基因库差异变大 基因库差异进一步变大 1.新物种的形成过程 隔离 阻断 突变、基因重组和 种群 出现差异 差异进一步加大 隔离 新物种形成 地理 自然选择 基因频率 基因库 生殖 基因交流 朝着不同方向发生改变 ☞生殖隔离是物种形成的标志。 ☛长期的地理隔离导致生殖隔离的出现。 ②自然选择导致种群基因频率 的定向改变； 物种形成的三个环节 ①突变和基因重组产生 进化的原材料； ③隔离是物种形成的必要条件。 71 （1）渐变式：经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。 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 新物种 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。 2.新物种形成的方式 2.新物种形成的方式 （2）爆发式：特定的自然条件下，异源多倍体的形成。 物种A 杂种植物 异源多倍体 染色体加倍 物种B 杂交 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。 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。 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。 [正误辨析] (1)生物进化了一定会形成新物种。(　　) (2)种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因。(　　) (3)新物种的形成一定经过地理隔离。(　　) 1．如图表示渐变式新物种形成的基本环节，下列对图示的相关分析正确的是(　　) A．图中①表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料 B．图中②表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻 C. 图中③表示生殖隔离，指两种生物不能交配且不能产生可育后代 D．种群基因型频率的改变一定会导致新物种形成 大本142-143 × √ × B 2．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(　　) 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，所以它们的基因库一定相同 D．c和d的基因库一定不同，不可能是同一物种 大本142-143 B $