金魚是由野生鯽魚馴化而來的觀賞魚類。在金魚馴化過程中，生物進化的單位是什么？生物進化的原材料是什么？在金魚的馴化過程中，人工選擇起到了什么作用？如今的金魚和鯽魚是否屬于同一個物種呢？如何來判斷呢？
若任何一種金魚都可以與野生鯽魚雜交并產(chǎn)生可育后代，則金魚和鯽魚屬于同一物種
使種群的基因頻率發(fā)生改變
1.生物進化的基本單位是什么？什么是種群？ 2.什么是種群基因庫？一個種群滿足什么條件時，種群的基因頻率不發(fā)生改變？此條件下基因型頻率會不會發(fā)生改變？
生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫作種群。
生物進化的基本單位是種群。
一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
種群非常大種群個體之間的交配是隨機的沒有突變產(chǎn)生種群之間不存在個體的遷移或基因交流沒有自然選擇
3.已知苯丙酮尿癥是常染色體隱性遺傳病。據(jù)調(diào)查，該病的發(fā)病率大約為 1/10 000。請問：在人群中，該病致病基因的頻率以及攜帶此隱性基因的雜合基因型的頻率各是多少？ 4.什么是生物進化的原材料？突變的有害和有利往往取決于什么？ 5.生物進化的方向由什么決定？生物進化的實質(zhì)是什么？
隱性基因的頻率 = 1/100 顯性基因的頻率 = 99/100雜合子的頻率 =1/100×99/100×2 = 99/5 000
種群基因頻率的定向改變
淺色型和黑色型的樺尺蛾是否屬于同一個物種？ 什么是物種？ 如何判斷它們是否屬于同一個物種？
環(huán)節(jié)一：物種的概念（思路一）
在自然狀態(tài)下能相互交配能產(chǎn)生可育后代
能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。
不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。
老虎和獅子屬于同一物種嗎？
生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。彼此可以交配實現(xiàn)基因交流，是生物繁殖的基本單位
能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物
一個物種可以包括多個種群
環(huán)節(jié)一：物種的概念（思路二）
體格結(jié)實，奔跑速度快，耐力和抵抗力強，使用年限長，耐粗飼料；在自然狀態(tài)下高度不育
騾的體細胞中有多少條染色體、幾個染色體組？騾屬于幾倍體？試從染色體組的角度分析馬和驢之間不能發(fā)生基因交流的原因。
馬和驢的染色體組不同，交配產(chǎn)生的后代——騾無法進行正常的減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生正常配子。
馬和驢是否屬于同一物種？為什么？什么是物種？
能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種
馬和驢不屬于同一物種，因為它們的雜交后代——騾不可育
什么是生殖隔離？生殖隔離產(chǎn)生的根本原因是什么？
獅子和老虎是兩個物種，因為它們交配產(chǎn)生的后代——獅虎獸是不育的
種群和物種這兩個概念是否相同？請用集合的形式表示它們之間的關(guān)系。
環(huán)節(jié)二：隔離及其在物種形成中的作用
同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象，叫作地理隔離。
兩種生物之間不能進行基因交流。
指不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象
東北虎和華南虎都是亞洲虎的后代，它們之間存在差異的原因是什么？
可能可以，也可能不可以
東北虎和華南虎的雜交后代是可育的，這說明了什么？
說明東北虎和華南虎之間不存在生殖隔離，長期的地理隔離并沒有形成生殖隔離。
加拉帕戈斯群島位于南美洲附近的太平洋中，由13個主要島嶼組成。達爾文在環(huán)球考察時發(fā)現(xiàn)，在加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀，它們喙的差別很大，不同種之間存在生殖隔離。
請閱讀教材中的“思考·討論”，小組交流討論，合作解決下面的問題。 1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？ 2.不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？ 3.對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？ 4.如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？
1.設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎？ 2.不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？
由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。
不一樣，因為突變是隨機發(fā)生的。
3.對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？ 4.如果這片海域只有一個小島，還會形成這么多種地雀嗎？
不同島嶼的自然環(huán)境條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。
不會，因為個體間有基因的交流。
絕大多數(shù)種群經(jīng)過長期地理隔離而達到生殖隔離，形成新物種，這種形成新物種的方式被稱為漸變式。
有沒有可能在短時間內(nèi)就可以形成新物種？如果有，請舉例。
總結(jié)隔離在物種形成中的作用
隔離使不同種群中的個體基因不能自由交流，種群基因庫會逐漸形成差異，久而久之，就會出現(xiàn)生殖隔離。隔離是物種形成的必要條件，生殖隔離是物種形成的標(biāo)志。
環(huán)節(jié)三：探究抗生素對細菌的選擇作用（思路一）
探究抗生素對細菌的選擇作用
一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產(chǎn)生耐藥性。在實驗室連續(xù)培養(yǎng)細菌時，如果向培養(yǎng)基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。
通過觀察細菌在含有抗生素的培養(yǎng)基上的生長狀況，探究抗生素對細菌的選擇作用。
第1步：用記號筆在培養(yǎng)皿的______畫2條__________的直線，將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域，分別標(biāo)記為①~④。
第2步：取少量細菌的培養(yǎng)液，用無菌的________（或無菌棉簽）均勻地涂抹在培養(yǎng)基平板上。
第3步：用無菌的鑷子先夾取1張____________的紙片放在①號區(qū)域的中央，再_______________________放在②~④號區(qū)域的中央，蓋上皿蓋。
分別夾取1張抗生素紙片
第4步：將培養(yǎng)皿______置于______℃的恒溫箱中培養(yǎng)________h。
第5步：觀察培養(yǎng)基上細菌的生長狀況。若紙片附近出現(xiàn)了抑菌圈，測量和記錄每個實驗組中____________________________。
第6步：從____________的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后重復(fù)步驟2~5。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物______________。
抑菌圈的直徑，并取平均值
要從什么位置挑取細菌進行培養(yǎng)？原因是什么？
預(yù)測：在連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑發(fā)生了什么變化？這說明抗生素對細菌產(chǎn)生了什么作用？
從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌。因為抑菌圈邊緣生長的細菌可能是耐藥菌。
抑菌圈的直徑大小反映該種抗生素的殺菌能力的強弱，直徑越大，殺菌能力越強。連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑會變小，說明通過抗生素的選擇作用，細菌中的耐藥性類型越來越多。
你覺得在本實驗的培養(yǎng)條件下，耐藥菌所產(chǎn)生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？
細菌產(chǎn)生的耐藥性變異有利于細菌的生存，屬于有利變異。在生物進化過程中，生物產(chǎn)生的有利變異是指有利于生物生存、適應(yīng)環(huán)境的變異，而不是對人類有利的變異。
濫用抗生素的現(xiàn)象十分普遍，濫用抗生素有什么危害？
①增強細菌耐藥性：抗生素的濫用及不合理使用在一定程度上使抗生素接觸細菌的機會增大，細菌耐藥性積累并加強，使抗生素的藥效減弱，甚至完全不起作用。②不良反應(yīng)繁多：濫用抗生素導(dǎo)致大量不良反應(yīng)產(chǎn)生。例如，使用氯霉素可引發(fā)再生障礙性貧血。 ③菌群失調(diào)：抗生素的長期濫用，使未被抑制的細菌類型繁殖迅速，造成菌群失調(diào)的情況，導(dǎo)致患者免疫力下降、病情加重或產(chǎn)生新的病變。
環(huán)節(jié)三：探究抗生素對細菌的選擇作用（思路二）
人類濫用抗生素往往導(dǎo)致細菌產(chǎn)生耐藥性，其實質(zhì)是什么？
抗生素對細菌進行了定向選擇，使菌群中抗藥基因頻率增加。
該實驗的自變量是什么？哪些因素是無關(guān)變量？如何控制無關(guān)變量？
自變量：濾紙片是否含有抗生素。無關(guān)變量：培養(yǎng)基、抗生素的種類和濃度等培養(yǎng)條件等。無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜。
某學(xué)校生物興趣小組針對抗生素對大腸桿菌的選擇作用進行了探究，請回答下列問題。 (1)用記號筆在培養(yǎng)皿的______畫_______________的直線，將培養(yǎng)皿分為4個區(qū)域，分別標(biāo)記為①~④；取少量大腸桿菌的培養(yǎng)液，用_______法均勻接種在培養(yǎng)基平板上；用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區(qū)域的中央，再分別夾取1張抗生素紙片放在②~④號區(qū)域的中央，蓋上皿蓋；將培養(yǎng)皿______于______℃的恒溫箱中培養(yǎng)12~16 h。
（2）實驗結(jié)果如圖，測量并記錄每個實驗區(qū)域中抑菌圈的直徑，并取________。
抑菌圈邊緣生長的細菌可能是耐藥菌。連續(xù)培養(yǎng)幾代后，抑菌圈的直徑變小了，說明細菌的耐藥性增強了，抗生素對細菌產(chǎn)生了選擇作用。
(3)從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后按照上述(1)(2)步驟操作。如此重復(fù)幾代，記錄每一代培養(yǎng)物抑菌圈的直徑。為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌？如表為實驗小組測得的實驗數(shù)據(jù)，由此得出的結(jié)論是什么？
(4) 若抑菌圈中出現(xiàn)了菌落，可能的原因是什么呢？(5)濫用抗生素為什么會使耐藥菌的比例大大增加？
抗生素選擇了耐藥性強的細菌，使細菌的耐藥性基因頻率增加。
作為中學(xué)生的我們應(yīng)該做些什么？
1.外表相近但種類不同的魚在生殖期間將卵和精子釋放在同一水域中，但一種魚的精子不能進入另一種魚的卵，這種現(xiàn)象屬于 ( ) A.生殖隔離 B.地理隔離 C.形態(tài)各異 D.不在同一水層
2.隔離在物種形成中的主要作用是 ( )A.使種群間的個體互不相識B.使不同種群各適應(yīng)于不同的地理環(huán)境C.使種群間雌雄個體失去交配機會D.使種群之間停止基因交流，并朝著不同的方向演變

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二 隔離在物種形成中的作用

版本： 人教版 (2019)

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