2021_2021学年高中生物第7章现代生物进化理论第2节第2课时隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成学案新人教版必修.doc

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1、第2课时隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成1.运用实例分析,建构物种的概念模型。(科学思维)2.运用进化与适应观,阐明隔离在物种形成中的作用。(生命观念、科学思维)3.运用进化与适应观,简述生物共同进化与生物多样性形成的关系。(生命观念、科学思维)必备知识自主学习答案解析P172一、隔离与物种的形成1.物种含义的理解:判断下列关于物种描述的正误(正确的打“”,错误的打“”):(1)一个种群就是一个物种。()(2)能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。()(3)不同物种的生物一定不能产生后代。()(4)能相互交配产生后代的一群生物一定是同一物种。()2.隔离:(1)含义:的个体,在自然

2、条件下基因不能的现象。(2)类型:项目生殖隔离地理隔离发生范围间同种生物间结果不能;即使交配成功,也不能使种群间不能发生3.隔离在物种形成中的作用:(1)新物种形成的一般过程:地理隔离自然选择生殖隔离:形成明显的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同的物种(2)隔离的作用:隔离是物种形成的。生殖隔离的形成是否必须经过长期的地理隔离?二、共同进化与生物多样性的形成1.共同进化:选一选:下列关于共同进化的叙述中正确的是。共同进化只发生在生物和生物之间捕食者的存在有利于增加物种多样性昆虫传粉专门化是共同进化的结果环境不会发生进化2.生物多样性的形成:(1)连一连:将下列描述的现象与对应的多样性类型连

3、线。(2)形成原因:生物的。(3)研究的主要依据:。关键能力合作学习答案解析P172知识点一 隔离与物种的形成1.物种形成的三种方式:(1)渐变式。模型:实例:加拉帕戈斯群岛上13种地雀经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,从而形成新物种,这是物种形成的主要方式。(2)爆发式。模型:杂种植物异源多倍体实例:自然界多倍体植物是在短时间内通过染色体变异的方式形成新物种。(3)人工创造新物种:通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。2.物种形成的三个环节:(1)内容。突变和基因重组产生进化的原材料。自然选择决定生物进化的方向。隔离导致物种形成。(2)关系图

4、。特别提醒:生殖隔离的出现标志着新物种的形成。造成基因库差别的不仅有地理隔离,还有种群基因频率的改变和时间。3.地理隔离和生殖隔离的比较:(1)图解:(2)表解:比较项目地理隔离(图中A)生殖隔离(图中B)特点一旦发生某种地质变化,两个分开的小种群重新相遇,可以再融合在一起一旦形成就保持物种间基因的不可交流性,从而保证了物种的相对稳定联系地理隔离是物种形成的量变阶段;生殖隔离是物种形成的质变阶段,是形成新物种的标志长期的地理隔离不一定形成生殖隔离,生殖隔离的形成也不一定经过地理隔离1.拓展探究:生物进化一定导致新物种的形成吗?(科学思维)2.情境探究:发现一种外形很像紫花苜蓿的植物,如何确定它

5、和紫花苜蓿是不是同一物种?(科学探究)大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群,两个种群所发生的变化如图所示,下列叙述正确的是()A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程,最终达到生殖隔离B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率,使生物发生进化C.表示新物种形成过程中的变异只来自基因突变D.品系1和品系2种群基因库出现了差异,立刻形成物种1和物种21.(2020南昌高一检测)由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛,某时间段内岛上鸟的种类和数量随时间变化的情况如图所示,下列叙述错误的是()A.两岛上的鸟类存在地理隔离,不同种鸟类之间存在着生殖隔离B.甲岛较乙岛鸟种类增

6、加更多,可能是甲岛的环境变化更大C.两岛上鸟类种类虽然不同,但最终两岛上鸟类数量趋于相同D.两岛鸟类各形成一个种群基因库,且两个基因库间的差异越来越大2.一百万年前,火山爆发喷出的岩浆将某野生小动物的栖息场所分割成独立的三块,原来的种群也被分成X、Y、Z三个独立的种群。调查发现,这三个种群的某基因的基因频率差异较大。下列叙述错误的是()A.三个种群都没有发生进化B.三个种群一定存在地理隔离C.X种群中某对等位基因的基因频率之和及对应的基因型频率之和都为1D.Y种群的雌性个体和Z种群的雄性个体在一起可能不能交配知识点二 共同进化与生物多样性的形成1.共同进化的发生范围:(1)生物与生物之间:如捕

7、食者与被捕食者相互选择。(2)生物与无机环境间:如地球上出现光合生物后,大气环境中出现O2,随后又进化出好氧生物。2.生物多样性的关系及原因分析:(1)从分子水平看:基因多样性(根本原因)蛋白质多样性(直接原因)生物性状多样性。(2)从进化角度看:物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。(3)生物多样性物种多样性:物种多样性只是生物多样性的一个方面。(2020徐州高一检测)下列有关生物进化和物种形成的叙述,错误的是()A.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定生物进化的方向B.新物种的形成通常要经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节C.

8、人为因素和物种入侵都可能会改变生物进化的速度和方向D.生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑,是长期共同进化的结果【审答误区】本题常见错因易把基因突变等同于突变。新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节。突变包括基因突变与染色体变异。 北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,据统计喙长如图1所示;1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的果皮比较薄,据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列叙述不合理的是()A.平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化B.平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系C.臭虫体内控制喙长度的基因发生突变

9、可能早于引进平底金苏雨树D.生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了生殖隔离核心素养情境探究答案解析P1731.【材料情境】澳大利亚詹姆士库克大学的研究人员在麦维尔角地区发现一种独特的壁虎(壁虎甲)。它们有一条像叶片一样宽大的尾巴,具有修长的身形和四肢,还有一双巨大的眼睛,而这些特征利于该壁虎很好地适应丛林环境。请回答下列问题:探究:(1)麦维尔角地区还有一种普通壁虎,若普通壁虎与壁虎甲能交配且能产生后代,则普通壁虎与壁虎甲属于同一物种吗?请回答出其理由。(科学思维)(2)与普通壁虎相比,壁虎甲的形态发生了较大变化,按照现代生物进化理论应如何解释?(生命观念)2.【材料情境】回答下列有

10、关生物进化和生物多样性的问题。材料一:某种蛾易被蝙蝠捕食,千百万年之后,此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时,便会运用复杂的飞行模式逃脱危险,其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后,产出的受精卵不具有生命力。材料二:蛙是幼体生活于水中,成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化,使某种蛙生活的水体分开,蛙被隔离为两个种群。千百万年之后,这两个种群不能自然交配。探究:(1)在材料一中,蛾复杂飞行模式的形成是怎样造成的?(生命观念)(2)在材料二中,若发生剧烈地质变化后,其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸,种群中个体数量减少,从现代生物进化理论的角度来看,将导致该种群发

11、生怎样的变化?(生命观念)课堂检测素养达标答案解析P1731.下列关于隔离和共同进化的叙述,不合理的是。两个种群间不能进行基因交流,说明有生殖隔离狮虎兽的诞生说明老虎和狮子之间不存在生殖隔离新物种的形成必须经过生殖隔离形成新物种的过程中,基因频率不一定发生变化环境能使生物发生进化,而生物不会使环境发生进化2.下列关于物种和种群的叙述,错误的是()A.同一种群一般不存在地理隔离B.同一物种可包括多个种群C.同一物种不存在隔离D.不同物种一定存在生殖隔离3.(2020长沙高一检测)下列有关进化的叙述,正确的是()A.地球上最早出现的是进行无氧呼吸的单细胞生物B.突变的有害和有利不是绝对的,往往取决

12、于对人类的利弊C.生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程D.生物与无机环境之间是不会相互影响、共同进化的4.下列关于生物进化的叙述,错误的是()A.一个物种可以由多个种群组成,一个种群也可以由多个物种的个体组成B.虽然亚洲与澳洲存在地理隔离,但两个洲的人之间并没有产生生殖隔离C.无论是自然选择还是人工选择,都能使种群基因频率发生定向改变D.外来入侵物种与本地物种间的选择过程能改变该地生物的进化速度和方向5.如图是现代生物进化理论的概念图,下列叙述正确的是()A.是突变和基因重组B.是自然选择C.是自然选择学说D.是物种多样性6.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现了几种地雀,用现代生物进化理论解释

13、正确的是()A.只要经过长期的地理隔离,就能导致原始地雀物种形成现在的地雀物种B.地理隔离一旦形成,原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种C.这些地雀原先属于同一雀种,从南美大陆迁来后,逐渐分布在不同的群岛,出现不同的突变和基因重组D.自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用没有差别7.无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔,专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂进入小孔后在花上产卵,雌蜂在花序上爬行时能进行传粉,无花果隐头花序是榕小蜂幼体唯一的栖息场所和食物来源。下列分析正确的是()A.榕小蜂特殊的生殖行为决定了无花果的变异方向B.两者的依存关系是相互选择共同进化的结果C.花序的特化是无花

14、果新物种形成的必要条件D.两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向8.加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。达尔文在该群岛发现地雀有13种,如图表示这些地雀之间的进化关系。请回答下列问题:(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由这一共同祖先进化而来的。(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所,这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异,这是由于各小岛上不同的环境因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了的作用。(3)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,从而彼此之间逐

15、渐形成隔离,最终形成了地雀新种。(4)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的多样性。第2课时隔离与物种的形成 共同进化与生物多样性的形成一、1.(1)提示:一个种群的生物肯定是一个物种,但一个物种可以有多个种群。(2)(3)提示:不同物种的生物可能会产生不可育的后代,比如马和驴。(4)提示:能相互交配产生可育后代的一群生物才是同一物种。2.(1)不同种群间自由交流(2)不同物种相互交配产生可育后代基因交流3.(1)突变基因重组基因交流基因频率基因库(2)必要条件【问答】提示:不一定。自然界中有些植物在外界因素(如低温)的影响下,可能实现染色体的加倍,从二倍体变为四倍体,而四倍体和二倍体存在生

16、殖隔离,并没有经过长期的地理隔离。二、1.2.(1)bac(2)共同进化(3)化石知识点一【思考探究】1.提示:不一定。生物进化的实质是种群基因频率的变化,所以生物进化不一定导致新物种的形成。2.提示:自然状态下,让该植物与紫花苜蓿杂交,观察是否能产生可育后代。【典例示范】B图中a过程表示地理隔离,物种的形成不一定经过地理隔离,如多倍体的形成;图中b过程表示自然选择,可定向改变种群的基因频率,使生物发生进化;表示可遗传的变异,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异;当品系1和品系2种群基因库出现较大差异,即产生生殖隔离时才会导致新物种的形成。【类题精练】1.D两岛上的鸟类存在地理隔离,

17、不同种鸟类是不同物种,存在生殖隔离,A正确。随时间的延长,甲岛上鸟的种类增加较多,即其种群基因频率变化较大,形成了生殖隔离,可能是由于其环境变化较大,B正确。随时间的延长,甲岛上鸟类种类多于乙岛,但二者鸟类数量最终趋于相同,C正确。甲、乙两小岛上鸟的种类在随着时间的延长而增加,即其种群数量在不断增加,所形成的种群基因库不止两个,D错误。2.A生物进化的实质是种群基因频率的改变,因三个种群的某基因的基因频率差异较大,说明种群发生了进化,A错误。同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流,三个种群存在地理隔离,B正确。种群中某对等位基因的基因频率之和及对应的基因型频率之

18、和都为1,C正确。因长期的地理隔离可能导致了生殖隔离,Y种群的雌性个体和Z种群的雄性个体在一起可能不能交配,D正确。知识点二【典例示范】B自然选择能定向改变种群的基因频率,决定生物进化的方向,A正确。新物种的形成通常要经过突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节,B错误。人为因素和物种入侵都可能会改变种群基因频率,进而改变生物进化的速度和方向,C正确。生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑,是长期共同进化的结果,D正确。【类题精练】D平底金苏雨树引进后,臭虫喙长变短,因此它们在相互影响中发生了共同进化;平底金苏雨树与当地植物竞争阳光和土壤中水分和养分;臭虫体内控制喙长度

19、的基因发生突变的时间可能早于引进平底金苏雨树的时间,平底金苏雨树只不过起了选择作用;生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫种群,由于自然选择的差异,基因频率定向改变,导致两个种群的基因库有差异,从图中无法判断是否已达到生殖隔离的程度。1.(1)提示:不一定。普通壁虎与壁虎甲能交配且能产生后代,但是不清楚该后代是否可育,因此不能判断两者是否属于同一个物种,若后代可育,则普通壁虎与壁虎甲属于同一物种,否则属于不同物种。(2)提示:与普通壁虎相比,壁虎甲的形态发生了较大变化,这是长期自然选择的结果。2.(1)提示:从现代生物进化理论的角度来看,蛾复杂飞行模式的形成是突变后经自然选择的结果。(2)提

20、示:一个种群全部个体的全部基因的总和就是一个基因库,当种群个体数量减少时,该种群的基因库也会变小。1.【解析】选。地理隔离也会使两个种群不能进行基因交流,不合理;狮虎兽是没有繁殖能力的,所以老虎和狮子存在生殖隔离,不合理;新物种形成的标志是出现生殖隔离,合理;新物种形成,说明生物发生了进化,基因频率一定发生改变,不合理;光合放氧生物的出现使环境中增加了氧气,环境也发生了进化,不合理。2.C3.A4.A同一物种的个体由于地理隔离可以形成多个种群,但是一个种群一定是同一物种,A错误;虽然亚洲与澳洲存在地理隔离,但两个洲的人之间并没有产生生殖隔离,B正确;无论是自然选择还是人工选择,都能使种群基因频

21、率发生定向改变,C正确;外来入侵物种与本地物种间的选择过程可以改变该地生物的进化速度和方向,D正确。5.C是基因频率的变化;是突变和基因重组以及自然选择;是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。6.C加拉帕戈斯群岛上发现的几种地雀是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离后形成的,A错误。往往要经过长期的地理隔离才能形成生殖隔离,产生新的物种,B错误。这些地雀原先属于同一雀种,分布在不同的群岛(地理隔离)后出现不同的突变和基因重组,经过自然选择,逐渐形成生殖隔离,进而形成新物种,C正确。自然选择能够定向改变种群的基因频率,导致种群间基因库的差异增大,并逐步出现生殖隔离,进而形成新物种,D错误。7.B

22、变异是不定向的,榕小蜂特殊的生殖行为只是起了选择作用;榕小蜂和无花果之间互利共生,两者的依存关系是相互选择共同进化的结果;花序的特化并未产生生殖隔离,故不是新物种形成的必要条件;自然选择决定生物进化的方向。8.【解析】(1)分析题图可知,加拉帕戈斯群岛不同种的地雀都是由南美洲地雀这一共同祖先进化而来的。(2)不同的小岛上的地理环境不同,食物来源不同,对分布在不同小岛上的鸟的突变进行了不同的选择,使得每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异。(3)因为各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀因为地理障碍不能进行基因交流,即存在地理隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,从而彼此之间逐渐形成生殖隔离,最终形成了新物种。(4)生物的多样性包含基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性。答案:(1)南美洲地雀(2)食物自然选择(3)地理生殖(4)物种- 13 -