《【课件】种群基因组成的变化与物种的形成 2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】种群基因组成的变化与物种的形成 2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2.pptx（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 如图表示长期使用某一种农药后,害虫数量变化的曲线,请用自然选择学说的观点回答下列问题:(2)农药的施用将抗药性弱的害虫杀死,而抗药性强的害虫继续生活下去,说明害虫产生的变异是_,它为抗药性的形成提供了_(3)害虫向抗药性逐年增强的方向发展,是由_决定的.起选择作用的是_,而这种作用是通过_来实现的.(1)害虫数量先下降,然后又升高,是由于_害虫数量先下降后又升高,因为农药对害虫的定向选择,抗药性强的个体生存下来并大量繁殖不定向的原始的选择材料自然选择生存斗争农药达尔文自然选择学说的局限性？达尔文自然选择学说的局限性？不能从本质上解释遗传和变异；对进化的解释局限于个体水平；局限于对性状的研究克
2、服局限性，形成克服局限性，形成现代生物进化理论现代生物进化理论第6章 生物的进化第3节种群基因组成的变化与物种的形成种群和种群基因库01影响种群基因组成变化的因素02探究抗生素对细菌的选择作用0304用数学方法讨论基因频率的变化隔离及其在物种形成中的作用05目 录Contents先有鸡还是先有蛋先有鸡还是先有蛋?甲：甲：甲：甲：先有蛋！先有蛋！先有蛋！先有蛋！因为只因为只有生殖细胞产生的基有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生代，体细胞即使发生了基因突变，也不能了基因突变，也不能影响后代性状影响后代性状。乙：乙：不对，先有鸡！不对，先有鸡！人们在养鸡过程中，人
3、们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，需求的鸡繁殖后代，。你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们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忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性在基因组成上的一致性，也忽视了生物进化是以种群为单位也忽视了生物进化是以种群为单位而不是以个而不是以个体为单位这一重要观点。新物种的形成过程是种群基因库在环境的选择体为单位这一重要观点。新物种的形成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
4、新种群与祖先种群形成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生殖隔离为标志，并，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。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。自然选择自然选择直接作用直接作用的是生物的的是生物的个体个体，而，而且是且是个体的表型个体的表型。个体的表型会随着个体的死亡而消失，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，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。并且在群体中扩散。研究生物的进化，仅研究个体和表型是研究生物的进化，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
5、化。不够的，还必须研究群体基因组成的变化。果蝇果蝇X X染色体上的染色体上的部分基因示意图部分基因示意图这个群体就是这个群体就是种群种群！一、一、种群和种群基因库种群和种群基因库一、种群和种群基因库阅读课本110页，找出相关概念：1 1、种群：、种群：生活在 的 生物的 叫做种群。一定区域一定区域同种同种全部个体全部个体种群概念种群概念的三要素的三要素同一区域（可大可小，大到地球，小的可以是一个池塘）同一物种的生物全部个体判断下列是否属于种群？判断下列是否属于种群？（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
6、鹿否否否否 同时同地同种同时同地同种一、种群和种群基因库阅读书110-111页，找出相关概念：种群的个体并不是机械地结合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代，种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明：这句话表明：种群是生物种群是生物繁殖、进化繁殖、进化的基本单位。的基本单位。问题2：同前一年相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？2 2、种群、种群基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。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。问题1：这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？一、种群和种
7、群基因库3.基因型频率：在一个种群基因库中，某种基因型占全部个体的比值。基因型频率基因型频率=该基因型个体数该基因型个体数该种群个体总数该种群个体总数计算计算:在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，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。（自读111页）AA基因型频率=30100=30%Aa基因型频率=60100=60%aa基因型频率=10100=10%一、种群和种群基因库4、基因频率：=某基因的数目该基因及其等位基因的总数该基因及其等位基因的总数100%计算：计算：在某昆虫种群中，决定绿色翅基因是A，褐色翅基因是a，从
8、该种群随机抽取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)100个体数的全部等位基因总数为_个200(2)A基因为_个，a基因为_ 个230+60=120210+60=80A频率=120200=60%a频率=80200=40%2快捷计算：一个基因的频率=它的纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率A频率=AA%+1/2Aa%a频率=aa%+1/2 Aa%在种群中，在种群中，一对一对等位基因的等位基因的基因频率之基因频率之和等于和等于1 1，基因型频率之和也等于，基因型频率之和也等于1 1。A%+a%=1 A%+a%=1 AA%+Aa%+aa%=1AA%+
9、Aa%+aa%=1 在调查红绿色盲时，随机抽查了在调查红绿色盲时，随机抽查了200200人，其中男女各人，其中男女各100100人。女性患者人。女性患者1 1人人，携带者，携带者3 3人，男性患者人，男性患者4 4人。色盲基因的频率为多少？人。色盲基因的频率为多少？=12+3+4 12+3+4 1002+1001002+100 100%100%=3%3%基因频率基因频率=某基因的数目某基因的数目控制该性状的等位基因总数控制该性状的等位基因总数 100%100%X X染色体上基因频率的计算染色体上基因频率的计算概念法：概念法：X Xb b基因频率基因频率=色盲基因的总数色盲基因的总数（22女性个
10、体数女性个体数+男性个体数）男性个体数）100%100%注意：注意：男性个体男性个体只有一条只有一条性染色体含有该类基因；性染色体含有该类基因；女性个体中女性个体中两条两条性染色体均含有该类基因。性染色体均含有该类基因。一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库典例：位于染色体上的基因频率计算b b 的基因频率 =100%100%b+Bb b例：调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例见下表，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是()A.6%、8%B.92%、8%C.78%、92%D.8%、92%B 活学活用：位于、Y Y的同源的同源区段区段上的基因频率怎么算呢？二、用数学方法讨论基因频率的
11、变化书第111面30%30%30%30%10%36%48%16%60%40%36%48%16%60%40%36%16%48%60%60%40%40%36%48%16%【总结总结】：如果一个如果一个种种群符合下列条件：群符合下列条件：种种群是极大的；群是极大的；种种群群个个体体间间都都能能自自由由交交配配并并产产生生后后代代，种种群群中中每每个个个个体体与与其其他他个个体体的的交交配配机机会会是是相相等的；等的；种群之间不存在个体的种群之间不存在个体的迁入和迁出迁入和迁出或基因交流；或基因交流；没有自然选择（不同没有自然选择（不同个体生存和繁殖的机会是均等的）；个体生存和繁殖的机会是均等的）；没
12、有突变发生；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，那么这个种群的基因频率就可以一代代稳定不变，保持平衡保持平衡。这就是这就是遗传平衡定律，遗传平衡定律，也称也称哈代哈代温温伯格平衡伯格平衡。一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库在在满满足足上上述述5 5个个条条件件的的前前提提下下：若若种种群群中中一一对对等等位位基基因因分分别别为为A A和和a a，设设A A的的基基因因频率频率=p=p，a a的基因频率的基因频率=q=q，那么遗传平衡定律可以写成：，那么遗传平衡定律可以写成：A=pA=pa=qa=qA=pA=pa=qa=qAA=pAA=p2 2 aa=q aa=q2
13、2Aa=pqAa=pqAa=pqAa=pq AA AA的基因型频率的基因型频率=p=p2 2 aa aa的基因型频率的基因型频率=q=q2 2 Aa Aa的基因型频率的基因型频率=2pq=2pq (p(pq)=A%+a%=1q)=A%+a%=1 (p+q)(p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2=AA%+Aa%+aa%=1=AA%+Aa%+aa%=1 子一代雌配子子一代雌配子子一代雄配子子一代雄配子遗传平衡所指的种群是遗传平衡所指的种群是理想的种群理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生
14、变化，也就是说种群的进化是必然的。这也说明了在自然界种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。用数学方法讨论基因频率的变化用数学方法讨论基因频率的变化一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库3 3、如果、如果:该种群出现新的突变型性（基因型为该种群出现新的突变型性（基因型为A A2 2a a或或A A2 2A A2 2），），也就是产生新的等位基因也就是产生新的等位基因A A2 2，种群的基因频率会发生变化，种群的基因频率会发生变化吗？基因吗？基因A A2 2的频率可能会怎样变化？的频率可能会怎样变化？突变产生的突变产生的新基因新基因会使种群的基因频率发生变化。会使种群的基因频
15、率发生变化。基因基因A A2 2的频率是上升还是下降，要看这一突变对生物体是有益的频率是上升还是下降，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。还是有害的，这往往取决于生物生存的环境。讨论：讨论：一、种群和种群基因库一、种群和种群基因库练一练：利用遗传平衡定律进行计算例1：已知某一动物种群中仅有Aa和AA两种基因型的个体(基因型为aa的个体在胚胎期致死)，AaAA11，且该种群中雌雄个体比例为11，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是()A.5/8 B.3/5 C.1/4 D.3/4因此能稳定遗传的个体AA所占的比例(9/16)
16、(9/166/16)3/5，B正确。B 练一练：利用遗传平衡定律进行计算练一练：利用遗传平衡定律进行计算例2：某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率的变化依次为()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，增大审题？AaAa占占？C 审题：该种群中，基因型频率该种群中，基因型频率AA=16%，aa=36%AaAa=48%48%计算：A A=40%40%a=a=60%60%由遗传平衡定律可知由遗传平衡定律可知，随机交配产生的后代中
17、：基因型频率：AA=40%40%16%aa=60%60%36%Aa=48%A的基因频率为16%48%1/240%；自交产生的后代中，基因型频率：AA=16%48%1/428%，aa=36%48%1/448%Aa=1/248%24%A的基因频率为28%1/224%40%理论上，若常染色体隐性遗传病的致病基因频率为理论上，若常染色体隐性遗传病的致病基因频率为p p，则男性和女性中，则男性和女性中的发病率均为的发病率均为p p2 2；若常染色体显性遗传病的致病基因频率为；若常染色体显性遗传病的致病基因频率为q q，则正常，则正常基因频率为基因频率为1 1q q，男性和女性中正常的概率均为，男性和女性
18、中正常的概率均为(1(1q)q)2 2，患病概率均，患病概率均为为1 1(1(1q)q)2 22q2qq q2 2；若；若X X染色体隐性遗传病的致病基因频率为染色体隐性遗传病的致病基因频率为n n，则，则男性男性(XY)(XY)中的发病率为中的发病率为n n，女性中的发病率为，女性中的发病率为n n2 2；若；若X X染色体显性遗传染色体显性遗传病的致病基因频率为病的致病基因频率为m m，则正常基因频率为，则正常基因频率为1 1m m，女性中正常的概率为，女性中正常的概率为(1(1m)m)2 2，患病概率为，患病概率为1 1(1(1m)m)2 22m2mm m2 2。遗传平衡：种群基因频率和
19、基因型频率不发生变化.种群数量足够大.自由交配.没有迁入与迁出.没有自然选择.没有发生突变.种群数量比较小（出现遗传漂变）.不能自由交配.迁入与迁出（出现基因流）.自然选择.发生突变遗传平衡X注意：遗传平衡所指的种群是理想条件下的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也从反面说明，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。三、影响种群基因组成变化的因素三、自然选择对种群基因频率变化的影响三、自然选择对种群基因频率变化的影响【探究探究实践实践】：英英国国的的曼曼彻彻斯斯特特地地区区有有一一种种桦桦尺尺蛾蛾（其其幼幼虫虫叫叫桦桦尺尺蠖蠖）。它它们们夜夜间间活活动动，白
20、白天天栖栖息息在在树树干干上上。杂杂交交实实验验表表明明，桦桦尺尺蛾蛾的的体体色色受受一一对对等等位位基基因因S S和和s s控控制制，黑黑色色（S S）对对浅浅色色（s s）是是显显性性的的。在在1919世世纪纪中中叶叶以以前前，桦桦尺尺蛾蛾几几乎乎都都是是浅浅色色型型的的，该该种种群群中中S S基基因因的的频频率率很很低低，在在5%5%以以下下。到到了了2020世世纪纪中中叶叶，黑黑色色型型的的桦桦尺尺蛾蛾却却成成了了常常见见的的类类型型，S S基基因因的的频频率率上升到上升到95%95%以上。以上。1919世世纪纪时时，曼曼彻彻斯斯特特地地区区的的树树干干上上长长满满了了浅浅色色的的地地
21、衣衣。后后来来，随随着着工工业业的的发发展展，工工厂排放的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成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褐色。长满地衣的树干上的桦尺蛾长满地衣的树干上的桦尺蛾黑色树干上的桦尺蛾黑色树干上的桦尺蛾【提出问题提出问题】：桦桦尺尺蛾蛾种种群群决决定定浅浅色色性性状状中中s s基基因因的的频频率率为为什么越来越低呢？什么越来越低呢？三、自然选择对种群基因频率变化的影响三、自然选择对种群基因频率变化的影响【作作出出假假设设】：黑黑褐褐色色的的生生活活环环境境下下，对对浅浅色色桦桦尺尺蛾蛾生生存存不不利利，对对黑黑色色桦桦尺尺蛾蛾生生存存有有利利，这这种种
22、环环境境的的选选择择作作用用使使该该种种群群的的S S基基因因的的频频率率逐逐年年上上升升，控控制制浅浅色色的的s s基因频率逐年下降，这说明自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。基因频率逐年下降，这说明自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。【讨论探究思路讨论探究思路】：通过创设数字化问题情境的方法来探究（其中数字是假设的）：通过创设数字化问题情境的方法来探究（其中数字是假设的）18701870年年，桦桦尺尺蛾蛾种种群群的的基基因因型型频频率率如如下下：SS10%SS10%，Ss20%Ss20%，ss70%ss70%。在在树树干干变变黑黑这这一一环环境境条条件件下下，假假如如树树干干变
23、变黑黑不不利利于于浅浅色色桦桦尺尺蛾蛾的的生生存存，使使得得种种群群中中浅浅色色个个体体每每年年减减少少10%10%，黑黑色色个个体体每每年年增增加加10%10%。第第210210年年间间，该该种种群群每每年年的的基基因因型型频频率率是多少？基因频率是多少？是多少？基因频率是多少？假设桦尺蛾种群个体总数为假设桦尺蛾种群个体总数为100100个，则个，则SSSS个体数为个体数为1010个，个，SsSs个体数为个体数为2020个，个，ssss个个体数为体数为7070个。由于浅色个体每年减少个。由于浅色个体每年减少10%10%，黑色个体每年增加，黑色个体每年增加10%10%，则第，则第2 2年年SS
24、SS个个体数为体数为1111个，个，SsSs个体数为个体数为2222，ssss个体数为个体数为6363个。第个。第3 3年年SSSS个体数为个体数为1212个，个，SsSs个体个体数为数为2424个，个，ssss个体数为个体数为5757个。第个。第4 4年年SSSS个体数为个体数为1313个，个，SsSs个体数为个体数为2727个，个，ssss个体个体数为数为5151个个三、自然选择对种群基因频率变化的影响三、自然选择对种群基因频率变化的影响第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年第第4 4年年基因型频率基因型频率SSSS10%10%11.5%11.5%13.1%13.1%14.6%14.6
25、%SsSs20%20%22.9%22.9%26%26%29.3%29.3%ssss70%70%65.6%65.6%60.9%60.9%56.1%56.1%基因频率基因频率S S20%20%23%23%26.1%26.1%29.3%29.3%s s80%80%77%77%73.9%73.9%70.7%70.7%升高升高降低降低【分分析析结结果果，得得出出结结论论】：计计算算结结果果支支持持上上述述假假设设，在在自自然然环环境境的的选选择择作作用用下下，该该种种群群的的S S基基因因的的频频率率逐逐年年上上升升，控控制制浅浅色色的的s s基基因因频频率逐年下降，这说明率逐年下降，这说明自然选择自然
26、选择可以使可以使种群的基因频率发生定向改变种群的基因频率发生定向改变。111111+22+6311+22+63=11.5%=11.5%三、自然选择对种群基因频率变化的影响三、自然选择对种群基因频率变化的影响直直接接选选择择的的是是表表型型（体体色色），而而不不是是基基因因型型。因因为为天天敌敌在在捕捕食食桦桦尺尺蛾蛾时时，看看到到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。1.1.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？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？2.2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么在自然选择过程
27、中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？会会影影响响。树树干干变变黑黑后后，浅浅色色个个体体容容易易被被发发现现，被被捕捕食食的的概概率率增增加加，许许多多浅浅色色个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。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。【总总结结】：在在自自然然选选择择的的作作用用下下，具具有有有有利利变变异异的的个个体体有有更更多多的的机机会会产产生生后后代代，种种群群中中相相应应基基因因的的频频率率会会不不断断提提高高；相相反反，具具有有不不利利变变异异的的个个体体留留下下后后代代的的机机会会少，种群中相应基因的频率
28、会下降。少，种群中相应基因的频率会下降。讨论：讨论：三、自然选择对种群基因频率变化的影响三、自然选择对种群基因频率变化的影响 自然选择自然选择使种群的基因频率定向改变使种群的基因频率定向改变，故故自然选择决定生物进化的方向。自然选择决定生物进化的方向。变异是变异是不不定向定向的的自然自然选择选择淘汰不利变异淘汰不利变异积累有利变异积累有利变异种群的基因频率种群的基因频率发生发生定向定向改变改变生物朝生物朝一定方一定方向向缓慢进化缓慢进化自然选择决定生自然选择决定生物进化的方向物进化的方向种群基因频率的改变种群基因频率的改变生物进化的实质：生物进化的实质：生物进化的方向：变异是不定向的，自然选择
29、是定向的，生物进化的方向：变异是不定向的，自然选择是定向的，进化方向由自然选择决定。进化方向由自然选择决定。1、在对某植物的某一种群进行的调查中发现，基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？_，理由是_。解析：第一年基因型为DD和dd的植株所占比例分别为10%和70%，则Dd所占的比例为20%，由此可以计算出：D D的基因频率为的基因频率为10%10%20%1/220%1/220%20%，d d的基因频率为的基因频率为80%
30、80%；第二年基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，则Dd所占的比例为32%，由此可以计算出：D D的基因频率为的基因频率为4%4%32%1/232%1/220%20%，d d的基因频率为的基因频率为80%80%。在这一年中，该种群的基因频率没有发生变化，说明该种群没有进化。否该植物种群的基因频率没有发生变化，说明该植物种群没有进化。练一练一、探究抗生素对细菌的选择作用一、探究抗生素对细菌的选择作用实验原理实验原理 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌变异的细菌可能产生耐药性可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向
31、培养基中。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添添加抗生素加抗生素，耐药菌有可能存活下来耐药菌有可能存活下来。目的要求目的要求 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。生素对细菌的选择作用。一、探究抗生素对细菌的选择作用一、探究抗生素对细菌的选择作用1 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、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 2、将细菌涂布在培养基平板上、将细菌涂布在培养基平板上3 3、号区域的中央放置不含抗生素纸片，号区域的中央放置不含抗生素纸片，号区域的中央号区域
32、的中央分别放置含有抗生素的纸片分别放置含有抗生素的纸片4 4、将培养皿倒置于、将培养皿倒置于3737的恒温箱中培养的恒温箱中培养1216h1216h5 5、观察并测量抑菌圈直径、观察并测量抑菌圈直径,并取平均值并取平均值6 6、从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌、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，接种到已灭菌的液体培养基中培养。重复步骤基中培养。重复步骤。实验步骤实验步骤一、探究抗生素对细菌的选择作用一、探究抗生素对细菌的选择作用抑菌圈直径抑菌圈直径/cm/cm第一代第一代第二代第二代第三代第三代1 12.262.261.891.891.621.622 22.412.411.91
33、1.911.671.673 32.422.421.871.871.691.69平均值平均值2.362.361.891.891.661.66组别组别实验结果和结论实验结果和结论2 2、你的数据结果是否支持你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的耐药菌是普遍存在的”这一说法？这一说法？支持支持1 1、为什么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？抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。一、探究抗生素对细菌的选择作用一、探究抗生素对细菌的选择作用 讨论：讨论：3 3、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？在本实验条件下，耐药菌所产生的
34、变异是有利的还是有害的？在本实验条件下，一般来说是有利的，有利于生物在特定环境在本实验条件下，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。中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。4 4、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。你认为这些做法有什么后果？中。你认为这些做法有什么后果？促进耐药菌的产生。促进耐药菌的产生。滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，滥用抗生素会使病菌
35、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。抗药性不断增强，导致抗生素药物失效。例：不同例：不同“人种人种”世界各地的人虽然各有不同，但他们之世界各地的人虽然各有不同，但他们之间可以彼此通婚，并且产生可育的后代。间可以彼此通婚，并且产生可育的后代。因此，全世界的人在生物学上属于同一因此，全世界的人在生物学上属于同一个物种个物种智人种。智人种。物种：物种：能够在自然状态下相互交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配并且产生可育后代的一群生物称为一个称为一个物种。物种。二、物种的概念二、物种的概念2.隔离的概念：不同群体间的个体，自然条件下基因不能自由交流的现象。3.隔离
36、的类型：地理隔离指同一种生物由于地理屏障而被分隔成不同的种群，各种群之间不发生基因交流的现象。生殖隔离不同物种，这些物种的个体之间不能自由交配或交配后不能产生可育后代的现象。原因：动物求偶方式不同、繁殖期不同，植物开花季节、花的形态不同，而造成的不能交配等三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用如如果果把把东东北北虎虎和和华华南南虎虎放放在在同同一一片片森森林林中中，它它们们仍仍然然可可以以交交相相互互交交配配并并产产生生可可育育的的后后代代，这这说说明明东东北北虎虎和和华华南南虎虎仍仍然然属属于于同同一一个物种。个物种。东北虎东北虎华南虎华南虎在自然状态下，东北虎和华南虎
37、之间能否发生基因交流在自然状态下，东北虎和华南虎之间能否发生基因交流？在自然状态下，东北虎和华南虎处于不同的地域，无法跨越地理障碍完成交配。在自然状态下，东北虎和华南虎处于不同的地域，无法跨越地理障碍完成交配。试从染色体组的角度分析，马和驴之间不试从染色体组的角度分析，马和驴之间不能发生基因交流的原因。能发生基因交流的原因。2n=642n=642n=622n=62马马和和驴驴的的染染色色体体组组不不同同，产产生生的的后后代代骡骡的的细细胞胞中中没没有有同同源源染染色色体体，在在减减数数分分裂裂时无法联会，不能形成可育配子。时无法联会，不能形成可育配子。马有马有3232对染色体，驴有对染色体，驴
38、有3131对染对染色体，交配产生的骡不可育。色体，交配产生的骡不可育。二、物种的概念二、物种的概念物种与种群的区别物种与种群的区别 同一同一物种物种可以分布在可以分布在不同区域；不同区域；种群种群是是同一区域同一区域内的内的同一物种同一物种的的全部全部个体。个体。种群是物种繁殖和进化的基本单位。种群是物种繁殖和进化的基本单位。种群种群1 1种群种群2 2物种物种二、物种的概念二、物种的概念活学活用活学活用1.1.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是一个物种？为什么？不是不是因为后代三倍体西瓜不可育因为后代三倍体西瓜不可育2.2.三倍体西瓜是一个新物种吗？三倍
39、体西瓜是一个新物种吗？不是。不是。因为同一物种的雌雄个体间要能够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，而相互交配并产生可育后代，而三倍体是不可育三倍体是不可育的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。的，因此三倍体西瓜不是一个新物种。二、物种的概念二、物种的概念在自然界，是不是同一物种的个体都生活在一起呢？在自然界，是不是同一物种的个体都生活在一起呢？不是不是，由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，每一，由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍，每一个物种总是被分成一个一个或大或小的群体，这些群体就是不个物种总是被分成一个一个或大或小的群体，这些群体就是不同的种群。同的种群。例如，两个
40、池塘里的鲤鱼就是两个种群。例如，两个池塘里的鲤鱼就是两个种群。三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用隔离的实质隔离的实质：种群间：种群间基因不能自由交流。基因不能自由交流。在在一一个个山山谷谷中中有有一一个个鼠鼠种种群群快快乐乐地地生生活活着着，雌雌鼠鼠和和雄雄鼠鼠之之间间可可以以自自由由交交配配，繁繁衍衍后后代代。后后来来由由于于地地质质和和气气候候的的变变化化，山山谷谷中中形形成成一一条条汹汹涌涌的的大大河河，鼠鼠种种群群的的个个体一半在河这边，一半在河那边，就这样过了几千年。体一半在河这边，一半在河那边，就这样过了几千年。地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢？对生物的
41、进化有何作用呢？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？后后来来河河流流干干涸涸了了，两两个个鼠鼠种种群群又又相相遇遇了了，它它们们发发现现彼彼此大不相同，它们之间还能繁衍后代吗？此大不相同，它们之间还能繁衍后代吗？三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中，由由1313个主要岛屿个主要岛屿组成，这些岛屿与南美洲大组成，这些岛屿与南美洲大陆的距离为陆的距离为160950km160950km。达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。达尔文在环球考察中观察到一个奇怪的现象。在加拉帕戈
42、斯群岛上生活着在加拉帕戈斯群岛上生活着1313种地雀种地雀。这些。这些地雀的喙差别很大，不同种之间地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔存在生殖隔离离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这1313种地雀的踪影。种地雀的踪影。不同岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼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。才有的高地，则生长着茂密的森林。加拉帕戈斯群岛的地雀加拉帕戈斯群岛的地雀三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用地雀地雀祖先祖先甲岛地雀甲
43、岛地雀乙岛地雀乙岛地雀丙岛地雀丙岛地雀丁岛地雀丁岛地雀突突变变和和基基因因重重组组 自自然然选选择择 甲岛地雀甲岛地雀1 1乙岛地雀乙岛地雀2 2丙岛地雀丙岛地雀3 3丁岛地雀丁岛地雀4 4种种群群基基因因库库改改变变地理隔离地理隔离不同不同 不同不同 有有差差异异 出现出现生殖隔离生殖隔离 不不同同物物种种阻断基因交流阻断基因交流 基因频率向不同基因频率向不同方向发生改变方向发生改变久久而而久久之之形成明显差异形成明显差异 地理隔离地理隔离生殖隔离（新物种形成）生殖隔离（新物种形成）加拉帕戈斯群岛上加拉帕戈斯群岛上1313种地雀形成的过程图解种地雀形成的过程图解三、隔离及其在物种形成中的作用
44、三、隔离及其在物种形成中的作用1 1、设设想想南南美美洲洲大大陆陆的的一一种种地地雀雀来来到到加加拉拉帕帕戈戈斯斯群群岛岛后后，先先在在两两个个岛岛屿屿上上形形成成两两个个初初始始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？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。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 2、不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？、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，是不定向的。不一样。因为突变是随机发生的，是不定向的。不不同同岛
45、岛屿屿的的自自然然环环境境条条件件不不一一样样，因因此此环环境境的的作作用用会会有有差差别别，导导致致种种群群基基因因频频率率朝朝不同的方向改变。不同的方向改变。3 3、对对不不同同岛岛屿屿上上的的地地雀雀种种群群来来说说，环环境境的的作作用用有有没没有有差差别别？这这对对种种群群基基因因频频率率的的变变化化会产生什么影响？会产生什么影响？不会。因为个体间有基因的交流。不会。因为个体间有基因的交流。4 4、如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？、如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？讨论：讨论：物种形成的三个环节物种形成的三个环节(1 1)内容内容 突变和基因重组突变和
46、基因重组产生进化的原材料。产生进化的原材料。自然选择导致自然选择导致种群基因频率的定向改变种群基因频率的定向改变，决定生物进化的方向。，决定生物进化的方向。隔离隔离是物种形成的必要条件。是物种形成的必要条件。其中，生殖隔离其中，生殖隔离是新物种形成的标是新物种形成的标志。志。(2)(2)关系图关系图三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用自然选择自然选择2 2自然选择自然选择1 1地理隔离地理隔离原原种种种群种群1 1种群种群2 2基因频率的定向改变基因频率的定向改变变异类型变异类型1 1变异类型变异类型2 2新物
47、种新物种1 1新物种新物种2 2生殖生殖 隔离隔离物种形成的比较常见的方式：物种形成的比较常见的方式：通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢通过长期地理隔离而实现生殖隔离，是否是新物种形成的唯一方式呢？（1 1）渐变式（主要方式）渐变式（主要方式）不是。多倍体的形成不需地理隔离，并且在短时间内达到生殖隔离。不是。多倍体的形成不需地理隔离，并且在短时间内达到生殖隔离。三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用AABBDDAABBDD（普通小麦）（普通小麦）RRRR（黑麦）（黑麦）ABDABD配子配子R R配子配子ABDRABDR（不育）（不育）AABBDD
48、RRAABBDDRR（八倍体小黑麦）（八倍体小黑麦）（可育）（可育）秋水仙素处理秋水仙素处理八倍体小黑麦的培育八倍体小黑麦的培育（2 2）爆发式：）爆发式：无需地理隔离无需地理隔离物种物种A A物种物种B B杂交杂交杂种植物杂种植物染色体加倍染色体加倍异源多倍体异源多倍体三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用物种形成和生物进化的比较物种形成和生物进化的比较物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志变化后生物与变化后生物与原生物的关系原生物的关系二者联系二者联系生殖隔离的出现生殖隔离的出现基因频率改变基因频率改变与原物种属于不同与原物种属于不同物种物种只有不同种群的基因库产生
49、了明显差异，只有不同种群的基因库产生了明显差异，出出现生殖隔离才能形成新物种现生殖隔离才能形成新物种；进化是量变，进化不一定产生新物种，进化是量变，进化不一定产生新物种，物种形成是质变，新物种的产生一定存在进化物种形成是质变，新物种的产生一定存在进化可能属于同一物种，可能属于同一物种，也可能属于不同物种也可能属于不同物种三、隔离及其在物种形成中的作用三、隔离及其在物种形成中的作用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。利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。