19世紀中葉到20世紀中葉，工業(yè)的發(fā)展，造成英國曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖種群基因頻率發(fā)生很大的改變，使得樺尺蛾種群往黑色優(yōu)勢性狀發(fā)展，導致樺尺蛾發(fā)生進化。問題：黑色樺尺蛾是新物種嗎？為什么？種群基因組成的變化與物種的形成隔離在物種形成中的作用海南省國興中學

葉綿雪

假設上述樺尺蛾種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對體色這一相對性狀沒有作用，基因S和s都不產(chǎn)生突變,種群親代基因型比例為SS%占30%、Ss%占60%、ss%占10%，種群基因頻率和子代基因型頻率會如何變化？請完成以下表格的計算。用數(shù)學方法討論基因頻率的變化雄性親代基因型的比例SS%=30%Ss%=60%ss%=10%雌性親代基因型的比例SS%=30%Ss%=60%ss%=10%雄配子比例S:S:s:s:雌配子比例S:S:s:s:雄配子比例S:s:雌配子比例S:s:第1代基因型頻率SS%:Ss%:ss%:第1代基因頻率S%:s%:第1代雄配子比例S:S:s:s:第1代雌配子比例S:S:s:s:第1代雄配子比例S:s:第1代雌配子比例S:s:第2代基因型頻率SS%:Ss%:ss%:第2代基因頻率S%:s%:30%30%30%36%60%40%30%30%30%10%60%40%10%48%16%樺尺蛾種群中親代子代配子比例、基因頻率、基因型頻率統(tǒng)計表雄性親代基因型的比例SS%=30%Ss%=60%ss%=10%雌性親代基因型的比例SS%=30%Ss%=60%ss%=10%雄配子比例S:30%S:

30%

s:30%s:10%雌配子比例S:30%S:

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s:30%s:10%雄配子比例S:60%s:40%雌配子比例S:60%s:40%第1代基因型頻率SS%:36%Ss%:48%ss%:16%第1代基因頻率S%:60%s%:40%第1代雄配子比例S:36%S:24%s:24%s:16%第1代雌配子比例S:36%S:24%s:24%s:16%第1代雄配子比例S:60%s:40%第1代雌配子比例S:60%s:40%第2代基因型頻率SS%:36%Ss%:48%ss%:16%第2代基因頻率S%:60%s%:40%

假設上述樺尺蛾種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對體色這一相對性狀沒有作用，基因S和s都不產(chǎn)生突變,種群親代基因型比例為SS%占30%、Ss%占60%、ss%占10%，種群基因頻率和子代基因型頻率會如何變化？用數(shù)學方法討論基因頻率的變化

在理想條件下，親代與子代的基因型頻率會發(fā)生改變，但是基因頻率不會改變，同時每代子代的基因型頻率不變。遺傳平衡定律（哈代-溫伯格定律）

若種群中一對等位基因為S和s，設S的基因頻率=p，s的基因頻率=q。(p＋q)=1，則（p+q)2=p2+2pq+q2=1。SS基因型頻率=ss基因型頻率=Ss基因型頻率=(S%)2=p2(s%)2=q22×S%×s%

=2pq

遺傳平衡群體無法進化怎樣進化?先打破平衡種群較小不自由交配有突變有自然選擇有遷入、遷出樺尺蛾種群基因頻率發(fā)生改變進化標志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)象叫做生殖隔離。同一種生物由于地理上的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，叫做地理隔離。生殖隔離地理隔離隔離不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。1.隔離

達爾文在環(huán)球考察中觀察到一個奇怪的現(xiàn)象。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，這些島嶼與南美洲大陸的距離為160~950km。隔離在物種形成過程中的作用在加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀。這些地雀的喙差別很大，不同種之間存在生殖隔離。而在遼闊的南美洲大陸上，卻看不到這13種地雀的蹤影。不同島嶼的環(huán)境有較大差別，比如島的低洼地帶，布滿棘刺狀的灌叢；而在只有大島上才有的高地，則生長著茂密的森林。隔離在物種形成過程中的作用思考·討論加拉帕戈斯群島的地雀構(gòu)建異地物種形成的機制模型

活動：隨大風遷移而來的鶯雀種群如何在13個島嶼上演化成不同的13種地雀？(利用下面的關(guān)鍵詞構(gòu)建出異地物種形成的機制模型)關(guān)鍵詞：環(huán)境隔離（地理隔離）；自然選擇、突變、重組等因素；基因頻率改變；遺傳變異積累；基因庫改變；生殖隔離；異地的物種形成構(gòu)建異地物種形成的機制模型

多個種群

一個初始種群

種群間的基因頻率改變

新物種的形成自然選擇、突變、重組，非隨機交配等因素

地理隔離

生殖隔離遺傳差異積累種群間的基因庫改變問題：1.四倍體西瓜是新物種嗎？為什么？2.這種新物種的形成機制如何？3.所有新物種的形成一定經(jīng)過地理隔離嗎？

二倍體西瓜

四倍體西瓜

新物種的形成：多倍體植物染色體加倍與二倍體西瓜有生殖隔離2.這種新物種的形成機制如何？3.所有新物種的形成一定經(jīng)過地理隔離嗎？不一定，多倍體的形成不需經(jīng)地理隔離。①隔離是物種形成的必要條件。②生殖隔離是物種形成的標志。問題：黑色樺尺蛾是新物種嗎？為什么？物種：能給自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物（教材P116）物種Species馬驢騾子問1：馬和驢是同一物種嗎？為什么老虎獅子獅虎獸應用黑色人種白色人種黃色人種問2：黑膚色、黃膚色、白膚色人屬于同一個物種嗎？為什么？小結(jié)1、在理想條件下，種群處于遺傳平衡狀態(tài)，種群的基因頻率不會改變。2、種群基因頻率和基因型頻率的數(shù)量關(guān)系：遺傳平衡定律（S%+s%）2=（S%）2+2·S%·s%+（s%）2=SS%+Ss%+ss%=1。即設S%=p、s%=q，則遺傳平衡定律的數(shù)學模型為：p2+2pq+q2=(p+q)2=1。3、物種的形成：①隔離是物種形成的必要條件。②生殖隔離是物種形成的標志。隨堂練習In-classpractice1．下列關(guān)于隔離的敘述，正確的是（）A．不同的物種之間必然存在著地理隔離B．對所有的物種來說，地理隔離必然導致生殖隔離C．生殖隔離就是指種群間的個體不能自由交配D．種群基因庫之間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因2．從一個種群中隨機抽出100個個體，其中基因型為DD、Dd和dd的個體數(shù)分別是50、30和20，則該種群中D和d基因頻率分別為（）A．65%、35% B．35%、65%C．80%、20% D．20%、80%DA物種形成的三個基本環(huán)節(jié)：X是突變和基因重組（變異）、Y是自然選擇、Z是生殖隔離

3.回答下列有關(guān)生物進化的問題。（1）如圖表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化的基本環(huán)節(jié)，X、Y分別是_______