2020_2021學(xué)年高中生物第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第2節(jié)第2課時(shí)隔離與物種的形成共同進(jìn)化與生物多樣性的形成學(xué)案新人教版必修220210313223

1、第2課時(shí)隔離與物種的形成共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1.運(yùn)用實(shí)例分析,建構(gòu)物種的概念模型。(科學(xué)思維)2.運(yùn)用進(jìn)化與適應(yīng)觀,闡明隔離在物種形成中的作用。(生命觀念、科學(xué)思維)3.運(yùn)用進(jìn)化與適應(yīng)觀,簡(jiǎn)述生物共同進(jìn)化與生物多樣性形成的關(guān)系。(生命觀念、科學(xué)思維)必備知識(shí)自主學(xué)習(xí)答案解析P172一、隔離與物種的形成1.物種含義的理解:判斷下列關(guān)于物種描述的正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”):(1)一個(gè)種群就是一個(gè)物種。()(2)能相互交配產(chǎn)生可育后代的生物是一個(gè)物種。()(3)不同物種的生物一定不能產(chǎn)生后代。()(4)能相互交配產(chǎn)生后代的一群生物一定是同一物種。()2.隔離:(1)含義:的個(gè)體,在自然

2、條件下基因不能的現(xiàn)象。(2)類型:項(xiàng)目生殖隔離地理隔離發(fā)生范圍間同種生物間結(jié)果不能;即使交配成功,也不能使種群間不能發(fā)生3.隔離在物種形成中的作用:(1)新物種形成的一般過(guò)程:地理隔離自然選擇生殖隔離:形成明顯的差異,并逐步出現(xiàn)生殖隔離,從而形成不同的物種(2)隔離的作用:隔離是物種形成的。生殖隔離的形成是否必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離?二、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1.共同進(jìn)化:選一選:下列關(guān)于共同進(jìn)化的敘述中正確的是。共同進(jìn)化只發(fā)生在生物和生物之間捕食者的存在有利于增加物種多樣性昆蟲(chóng)傳粉專門化是共同進(jìn)化的結(jié)果環(huán)境不會(huì)發(fā)生進(jìn)化2.生物多樣性的形成:(1)連一連:將下列描述的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的多樣性類型連

3、線。(2)形成原因:生物的。(3)研究的主要依據(jù):。關(guān)鍵能力合作學(xué)習(xí)答案解析P172知識(shí)點(diǎn)一 隔離與物種的形成1.物種形成的三種方式:(1)漸變式。模型:實(shí)例:加拉帕戈斯群島上13種地雀經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離,從而形成新物種,這是物種形成的主要方式。(2)爆發(fā)式。模型:雜種植物異源多倍體實(shí)例:自然界多倍體植物是在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)染色體變異的方式形成新物種。(3)人工創(chuàng)造新物種:通過(guò)植物體細(xì)胞雜交(如番茄馬鈴薯)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。2.物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié):(1)內(nèi)容。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。隔離導(dǎo)致物種形成。(2)關(guān)系圖

4、。特別提醒:生殖隔離的出現(xiàn)標(biāo)志著新物種的形成。造成基因庫(kù)差別的不僅有地理隔離,還有種群基因頻率的改變和時(shí)間。3.地理隔離和生殖隔離的比較:(1)圖解:(2)表解:比較項(xiàng)目地理隔離(圖中A)生殖隔離(圖中B)特點(diǎn)一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化,兩個(gè)分開(kāi)的小種群重新相遇,可以再融合在一起一旦形成就保持物種間基因的不可交流性,從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定聯(lián)系地理隔離是物種形成的量變階段;生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段,是形成新物種的標(biāo)志長(zhǎng)期的地理隔離不一定形成生殖隔離,生殖隔離的形成也不一定經(jīng)過(guò)地理隔離1.拓展探究:生物進(jìn)化一定導(dǎo)致新物種的形成嗎?(科學(xué)思維)2.情境探究:發(fā)現(xiàn)一種外形很像紫花苜蓿的植物,如何確定它

5、和紫花苜蓿是不是同一物種?(科學(xué)探究)大約一萬(wàn)年前,某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成甲、乙兩個(gè)種群,兩個(gè)種群所發(fā)生的變化如圖所示,下列敘述正確的是()A.地球上新物種的形成都必須先經(jīng)歷a過(guò)程,最終達(dá)到生殖隔離B.b過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是定向改變種群的基因頻率,使生物發(fā)生進(jìn)化C.表示新物種形成過(guò)程中的變異只來(lái)自基因突變D.品系1和品系2種群基因庫(kù)出現(xiàn)了差異,立刻形成物種1和物種21.(2020南昌高一檢測(cè))由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙兩個(gè)小島,某時(shí)間段內(nèi)島上鳥(niǎo)的種類和數(shù)量隨時(shí)間變化的情況如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.兩島上的鳥(niǎo)類存在地理隔離,不同種鳥(niǎo)類之間存在著生殖隔離B.甲島較乙島鳥(niǎo)種類增

6、加更多,可能是甲島的環(huán)境變化更大C.兩島上鳥(niǎo)類種類雖然不同,但最終兩島上鳥(niǎo)類數(shù)量趨于相同D.兩島鳥(niǎo)類各形成一個(gè)種群基因庫(kù),且兩個(gè)基因庫(kù)間的差異越來(lái)越大2.一百萬(wàn)年前,火山爆發(fā)噴出的巖漿將某野生小動(dòng)物的棲息場(chǎng)所分割成獨(dú)立的三塊,原來(lái)的種群也被分成X、Y、Z三個(gè)獨(dú)立的種群。調(diào)查發(fā)現(xiàn),這三個(gè)種群的某基因的基因頻率差異較大。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.三個(gè)種群都沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化B.三個(gè)種群一定存在地理隔離C.X種群中某對(duì)等位基因的基因頻率之和及對(duì)應(yīng)的基因型頻率之和都為1D.Y種群的雌性個(gè)體和Z種群的雄性個(gè)體在一起可能不能交配知識(shí)點(diǎn)二 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1.共同進(jìn)化的發(fā)生范圍:(1)生物與生物之間:如捕

7、食者與被捕食者相互選擇。(2)生物與無(wú)機(jī)環(huán)境間:如地球上出現(xiàn)光合生物后,大氣環(huán)境中出現(xiàn)O2,隨后又進(jìn)化出好氧生物。2.生物多樣性的關(guān)系及原因分析:(1)從分子水平看:基因多樣性(根本原因)蛋白質(zhì)多樣性(直接原因)生物性狀多樣性。(2)從進(jìn)化角度看:物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進(jìn)化過(guò)程中共同作用的結(jié)果。(3)生物多樣性物種多樣性:物種多樣性只是生物多樣性的一個(gè)方面。(2020徐州高一檢測(cè))下列有關(guān)生物進(jìn)化和物種形成的敘述,錯(cuò)誤的是()A.自然選擇能定向改變種群的基因頻率,決定生物進(jìn)化的方向B.新物種的形成通常要經(jīng)過(guò)基因突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)C.

8、人為因素和物種入侵都可能會(huì)改變生物進(jìn)化的速度和方向D.生活在草原的野兔與狼都能迅速奔跑,是長(zhǎng)期共同進(jìn)化的結(jié)果【審答誤區(qū)】本題常見(jiàn)錯(cuò)因易把基因突變等同于突變。新物種的形成通常要經(jīng)過(guò)突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)。突變包括基因突變與染色體變異。 北美洲某種臭蟲(chóng)以當(dāng)?shù)責(zé)o患子科植物的氣球狀蔓生果為食,臭蟲(chóng)需要用鋒利的喙刺穿果實(shí),據(jù)統(tǒng)計(jì)喙長(zhǎng)如圖1所示;1920年,有人從亞洲引進(jìn)平底金蘇雨樹(shù),其果實(shí)的果皮比較薄,據(jù)統(tǒng)計(jì)到1980年以它為食的臭蟲(chóng)的喙長(zhǎng)如圖2所示。下列敘述不合理的是()A.平底金蘇雨樹(shù)與臭蟲(chóng)間發(fā)生了共同進(jìn)化B.平底金蘇雨樹(shù)與當(dāng)?shù)刂参锎嬖诟?jìng)爭(zhēng)關(guān)系C.臭蟲(chóng)體內(nèi)控制喙長(zhǎng)度的基因發(fā)生突變

9、可能早于引進(jìn)平底金蘇雨樹(shù)D.生活在無(wú)患子科植物和平底金蘇雨樹(shù)上的臭蟲(chóng)間形成了生殖隔離核心素養(yǎng)情境探究答案解析P1731.【材料情境】澳大利亞詹姆士庫(kù)克大學(xué)的研究人員在麥維爾角地區(qū)發(fā)現(xiàn)一種獨(dú)特的壁虎(壁虎甲)。它們有一條像葉片一樣寬大的尾巴,具有修長(zhǎng)的身形和四肢,還有一雙巨大的眼睛,而這些特征利于該壁虎很好地適應(yīng)叢林環(huán)境。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:探究:(1)麥維爾角地區(qū)還有一種普通壁虎,若普通壁虎與壁虎甲能交配且能產(chǎn)生后代,則普通壁虎與壁虎甲屬于同一物種嗎?請(qǐng)回答出其理由。(科學(xué)思維)(2)與普通壁虎相比,壁虎甲的形態(tài)發(fā)生了較大變化,按照現(xiàn)代生物進(jìn)化理論應(yīng)如何解釋?(生命觀念)2.【材料情境】回答下列有

10、關(guān)生物進(jìn)化和生物多樣性的問(wèn)題。材料一:某種蛾易被蝙蝠捕食,千百萬(wàn)年之后,此種蛾中的一部分當(dāng)感受到蝙蝠的超聲波時(shí),便會(huì)運(yùn)用復(fù)雜的飛行模式逃脫危險(xiǎn),其身體也發(fā)生了一些其他改變。當(dāng)人工使變化后的蛾與祖先蛾交配后,產(chǎn)出的受精卵不具有生命力。材料二:蛙是幼體生活于水中,成體可生活于水中或陸地的動(dòng)物。由于劇烈的地質(zhì)變化,使某種蛙生活的水體分開(kāi),蛙被隔離為兩個(gè)種群。千百萬(wàn)年之后,這兩個(gè)種群不能自然交配。探究:(1)在材料一中,蛾復(fù)雜飛行模式的形成是怎樣造成的?(生命觀念)(2)在材料二中,若發(fā)生劇烈地質(zhì)變化后,其中一個(gè)蛙種群生活的水體逐漸干涸,種群中個(gè)體數(shù)量減少,從現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的角度來(lái)看,將導(dǎo)致該種群發(fā)

11、生怎樣的變化?(生命觀念)課堂檢測(cè)素養(yǎng)達(dá)標(biāo)答案解析P1731.下列關(guān)于隔離和共同進(jìn)化的敘述,不合理的是。兩個(gè)種群間不能進(jìn)行基因交流,說(shuō)明有生殖隔離獅虎獸的誕生說(shuō)明老虎和獅子之間不存在生殖隔離新物種的形成必須經(jīng)過(guò)生殖隔離形成新物種的過(guò)程中,基因頻率不一定發(fā)生變化環(huán)境能使生物發(fā)生進(jìn)化,而生物不會(huì)使環(huán)境發(fā)生進(jìn)化2.下列關(guān)于物種和種群的敘述,錯(cuò)誤的是()A.同一種群一般不存在地理隔離B.同一物種可包括多個(gè)種群C.同一物種不存在隔離D.不同物種一定存在生殖隔離3.(2020長(zhǎng)沙高一檢測(cè))下列有關(guān)進(jìn)化的敘述,正確的是()A.地球上最早出現(xiàn)的是進(jìn)行無(wú)氧呼吸的單細(xì)胞生物B.突變的有害和有利不是絕對(duì)的,往往取決

12、于對(duì)人類的利弊C.生物多樣性的形成也就是新物種不斷形成的過(guò)程D.生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間是不會(huì)相互影響、共同進(jìn)化的4.下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述,錯(cuò)誤的是()A.一個(gè)物種可以由多個(gè)種群組成,一個(gè)種群也可以由多個(gè)物種的個(gè)體組成B.雖然亞洲與澳洲存在地理隔離,但兩個(gè)洲的人之間并沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離C.無(wú)論是自然選擇還是人工選擇,都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變D.外來(lái)入侵物種與本地物種間的選擇過(guò)程能改變?cè)摰厣锏倪M(jìn)化速度和方向5.如圖是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖,下列敘述正確的是()A.是突變和基因重組B.是自然選擇C.是自然選擇學(xué)說(shuō)D.是物種多樣性6.達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上發(fā)現(xiàn)了幾種地雀,用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋

13、正確的是()A.只要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離,就能導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在的地雀物種B.地理隔離一旦形成,原來(lái)屬于同一物種的地雀很快進(jìn)化形成不同的物種C.這些地雀原先屬于同一雀種,從南美大陸遷來(lái)后,逐漸分布在不同的群島,出現(xiàn)不同的突變和基因重組D.自然選擇對(duì)不同種群基因頻率的改變所起的作用沒(méi)有差別7.無(wú)花果的隱頭花序花托的頂端有一個(gè)很小的開(kāi)孔,專有的、高度特化的榕小蜂雌蜂進(jìn)入小孔后在花上產(chǎn)卵,雌蜂在花序上爬行時(shí)能進(jìn)行傳粉,無(wú)花果隱頭花序是榕小蜂幼體唯一的棲息場(chǎng)所和食物來(lái)源。下列分析正確的是()A.榕小蜂特殊的生殖行為決定了無(wú)花果的變異方向B.兩者的依存關(guān)系是相互選擇共同進(jìn)化的結(jié)果C.花序的特化是無(wú)花

14、果新物種形成的必要條件D.兩種生物所發(fā)生的可遺傳的變異決定了進(jìn)化的方向8.加拉帕戈斯群島由許多互不相連、彼此獨(dú)立的小島組成。達(dá)爾文在該群島發(fā)現(xiàn)地雀有13種,如圖表示這些地雀之間的進(jìn)化關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)從圖中可以看出這些不同種的地雀都是由這一共同祖先進(jìn)化而來(lái)的。(2)每一種地雀都有其特定的覓食場(chǎng)所,這些場(chǎng)所分布在不同的小島上。每一種地雀喙的大小、形狀、尺寸等性狀存在差異,這是由于各小島上不同的環(huán)境因素作用的結(jié)果。該因素在地雀的進(jìn)化過(guò)程中起到了的作用。(3)由于各小島彼此獨(dú)立,生活在這些小島上的原始地雀之間存在著隔離。在長(zhǎng)期的進(jìn)化歷程中,各個(gè)小島上的地雀分別累積各自的變異,從而彼此之間逐

15、漸形成隔離,最終形成了地雀新種。(4)加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的多樣性。第2課時(shí)隔離與物種的形成 共同進(jìn)化與生物多樣性的形成一、1.(1)提示:一個(gè)種群的生物肯定是一個(gè)物種,但一個(gè)物種可以有多個(gè)種群。(2)(3)提示:不同物種的生物可能會(huì)產(chǎn)生不可育的后代,比如馬和驢。(4)提示:能相互交配產(chǎn)生可育后代的一群生物才是同一物種。2.(1)不同種群間自由交流(2)不同物種相互交配產(chǎn)生可育后代基因交流3.(1)突變基因重組基因交流基因頻率基因庫(kù)(2)必要條件【問(wèn)答】提示:不一定。自然界中有些植物在外界因素(如低溫)的影響下,可能實(shí)現(xiàn)染色體的加倍,從二倍體變?yōu)樗谋扼w,而四倍體和二倍體存在生

16、殖隔離,并沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離。二、1.2.(1)bac(2)共同進(jìn)化(3)化石知識(shí)點(diǎn)一【思考探究】1.提示:不一定。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變化,所以生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。2.提示:自然狀態(tài)下,讓該植物與紫花苜蓿雜交,觀察是否能產(chǎn)生可育后代?！镜淅痉丁緽圖中a過(guò)程表示地理隔離,物種的形成不一定經(jīng)過(guò)地理隔離,如多倍體的形成;圖中b過(guò)程表示自然選擇,可定向改變種群的基因頻率,使生物發(fā)生進(jìn)化;表示可遺傳的變異,可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異;當(dāng)品系1和品系2種群基因庫(kù)出現(xiàn)較大差異,即產(chǎn)生生殖隔離時(shí)才會(huì)導(dǎo)致新物種的形成。【類題精練】1.D兩島上的鳥(niǎo)類存在地理隔離,

17、不同種鳥(niǎo)類是不同物種,存在生殖隔離,A正確。隨時(shí)間的延長(zhǎng),甲島上鳥(niǎo)的種類增加較多,即其種群基因頻率變化較大,形成了生殖隔離,可能是由于其環(huán)境變化較大,B正確。隨時(shí)間的延長(zhǎng),甲島上鳥(niǎo)類種類多于乙島,但二者鳥(niǎo)類數(shù)量最終趨于相同,C正確。甲、乙兩小島上鳥(niǎo)的種類在隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,即其種群數(shù)量在不斷增加,所形成的種群基因庫(kù)不止兩個(gè),D錯(cuò)誤。2.A生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,因三個(gè)種群的某基因的基因頻率差異較大,說(shuō)明種群發(fā)生了進(jìn)化,A錯(cuò)誤。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,三個(gè)種群存在地理隔離,B正確。種群中某對(duì)等位基因的基因頻率之和及對(duì)應(yīng)的基因型頻率之

18、和都為1,C正確。因長(zhǎng)期的地理隔離可能導(dǎo)致了生殖隔離,Y種群的雌性個(gè)體和Z種群的雄性個(gè)體在一起可能不能交配,D正確。知識(shí)點(diǎn)二【典例示范】B自然選擇能定向改變種群的基因頻率,決定生物進(jìn)化的方向,A正確。新物種的形成通常要經(jīng)過(guò)突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié),B錯(cuò)誤。人為因素和物種入侵都可能會(huì)改變種群基因頻率,進(jìn)而改變生物進(jìn)化的速度和方向,C正確。生活在草原的野兔與狼都能迅速奔跑,是長(zhǎng)期共同進(jìn)化的結(jié)果,D正確?！绢愵}精練】D平底金蘇雨樹(shù)引進(jìn)后,臭蟲(chóng)喙長(zhǎng)變短,因此它們?cè)谙嗷ビ绊懼邪l(fā)生了共同進(jìn)化;平底金蘇雨樹(shù)與當(dāng)?shù)刂参锔?jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光和土壤中水分和養(yǎng)分;臭蟲(chóng)體內(nèi)控制喙長(zhǎng)度

19、的基因發(fā)生突變的時(shí)間可能早于引進(jìn)平底金蘇雨樹(shù)的時(shí)間,平底金蘇雨樹(shù)只不過(guò)起了選擇作用;生活在無(wú)患子科植物和平底金蘇雨樹(shù)上的臭蟲(chóng)種群,由于自然選擇的差異,基因頻率定向改變,導(dǎo)致兩個(gè)種群的基因庫(kù)有差異,從圖中無(wú)法判斷是否已達(dá)到生殖隔離的程度。1.(1)提示:不一定。普通壁虎與壁虎甲能交配且能產(chǎn)生后代,但是不清楚該后代是否可育,因此不能判斷兩者是否屬于同一個(gè)物種,若后代可育,則普通壁虎與壁虎甲屬于同一物種,否則屬于不同物種。(2)提示:與普通壁虎相比,壁虎甲的形態(tài)發(fā)生了較大變化,這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。2.(1)提示:從現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的角度來(lái)看,蛾復(fù)雜飛行模式的形成是突變后經(jīng)自然選擇的結(jié)果。(2)提

20、示:一個(gè)種群全部個(gè)體的全部基因的總和就是一個(gè)基因庫(kù),當(dāng)種群個(gè)體數(shù)量減少時(shí),該種群的基因庫(kù)也會(huì)變小。1.【解析】選。地理隔離也會(huì)使兩個(gè)種群不能進(jìn)行基因交流,不合理;獅虎獸是沒(méi)有繁殖能力的,所以老虎和獅子存在生殖隔離,不合理;新物種形成的標(biāo)志是出現(xiàn)生殖隔離,合理;新物種形成,說(shuō)明生物發(fā)生了進(jìn)化,基因頻率一定發(fā)生改變,不合理;光合放氧生物的出現(xiàn)使環(huán)境中增加了氧氣,環(huán)境也發(fā)生了進(jìn)化,不合理。2.C3.A4.A同一物種的個(gè)體由于地理隔離可以形成多個(gè)種群,但是一個(gè)種群一定是同一物種,A錯(cuò)誤;雖然亞洲與澳洲存在地理隔離,但兩個(gè)洲的人之間并沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離,B正確;無(wú)論是自然選擇還是人工選擇,都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變,C正確;外來(lái)入侵物種與本地物種間的選擇過(guò)程可以改變?cè)摰厣锏倪M(jìn)化速度和方向,D正