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1、第2课时 物种的形成、共同进化和生物多样性 第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容 学习导航 1.解释物种的概念，并举例说明隔离在物种形成中的作用。 2.结合具体实例简述生物的共同进化和多样性形成的原因。 重难点击 物种形成的过程。 课堂导入 据英国每日邮报网站报道，美国南卡罗来纳州诞生了世界仅有的四只 白色狮虎兽。它们的父亲是一只白狮，而它们的母亲是一只白虎。 世界上大约有300只白狮和1 200只白虎，而世界上大约有1 000只狮虎兽， 但白色的狮虎兽几乎没有。所以这次孕育的白色狮虎兽在世界上极其罕见， 也可称为世界仅有的四只白色狮虎兽。狮虎兽是一个新的物种吗？新物种 形成的标志是什么
2、？ 一、隔离与物种的形成 当堂检测 二、共同进化与生物多样性的形成 内容索引 一、隔离与物种的形成 基础梳理 1.物种的概念物种的概念 能够在 下相互交配并且产生 后代的一群生物。 可育自然状态 易混易混 辨析辨析 物种和种群 种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互 交配并产生可育后代的一群生物。同一种群的个体一定属于同一物种， 同一物种的个体可能分布于不同的区域形成不同的种群。不同种群的个 体可能属于同一物种，不同物种的个体一定属于不同的种群。 2.隔离隔离 (1)马和驴虽然能生下骡，但骡是不育的。因此不同物种之间一般不能交 配，即使能交配也不能产生 后代，这种现象称
3、为 隔离。 (2)东北虎和华南虎属于同一种生物，但由于 的障碍而分成不同的 种群，使得种群间不能相遇进行 ，这种现象称为 隔离。 (3)综上所述，我们把不同种群间的个体，在自然条件下基因不能 的现象叫做隔离。 可育生殖 地理上 基因交流地理 自由 交流 3.隔离在物种形成中的作用隔离在物种形成中的作用 (1)新物种的形成过程 地理隔离 不同种群出现不同的 和_ 不同种群间不发生基因交流 自然选择 和 互不相同 自然选择对不同种群 的改变所起的作用不同 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)结论： 是形成新物种的必要条件。 突变基因重组 食物栖息条件 基因频率
4、基因库 隔离 如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列 问题： 答案 答案 不能。存在地理隔离。 问题探究 答案 1.自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？ 答案 答案 不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。 2.b、c进化的方向相同吗？为什么？ 答案 答案 不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。 3.研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是 同一物种了？ 答案 答案 长期的地理隔离产生生殖隔离。 4.若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径 是怎样的？ 答案 答案 答案 二倍体的c与四倍体的e杂交，其后
5、代是三倍体，三倍体是不育的， 所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。 答案 答案 在二者间已形成生殖隔离。 5.黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能 是什么？ 6.若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、 e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？ 答案 知识知识 整合整合 突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成的三个环节，长期的地理 隔离产生生殖隔离是物种形成的一般方式，但是有时候长期地理隔离没 有产生生殖隔离，也就没有形成新物种，而有时候不经过地理隔离也能 产生生殖隔离。 拓展应用 1.下列关于隔离的叙述，不正确的是 A.种
6、群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因 B.隔离阻止了种群间的基因交流 C.不同的物种之间必然存在着生殖隔离 D.对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离 答案 解析 解析 物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结 果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一 个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。 解析 2.下列能形成新物种的是 A.二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜 B.桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95% C.马与驴交配产生了骡 D.克隆多利羊 答案解析 解析 解析 判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间
7、是否存 在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成 新物种。 A项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种， 四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存 在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种； B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍 属于同一物种； C项中骡子不育，不是一个物种； D项中多利羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。 3.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障 碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别 形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群 的部分群体越过障
8、碍外迁与a2同域分布，向d方向 进化。下列有关叙述正确的是 答案解析 A.b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离 B.c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离 C.a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种 D.a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种 解析 解析 区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种 群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不 一定达到生殖隔离；由于a1和a2的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离。 种群基因频率改变是生物进化的实质，而不是形成新物种的标志。a1中 外迁群体与当时留居群体的
9、基因频率不一定相同；a1中外迁群体与当地 a2种群的基因频率不一定相同，但如果只发生地理隔离，而没有发生生 殖隔离，则c和d可能是同一物种。 易错提醒易错提醒 关于物种和物种形成的几个易错点关于物种和物种形成的几个易错点 (1)形态、结构一致同一物种。 形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，两个种群的生物形态、结 构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。 (2)能产生后代同一物种。 两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够 产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。 (3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。 (4)生物进化
10、不一定导致物种的形成。 生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物 种的形成。 新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。 二、共同进化与生物多样性的形成 基础梳理 1.共同进化共同进化 (1)实例 某种兰花长着细长的花矩，为之传粉的蛾具有细长的、吸管似的口器， 二者互利互惠，同生共死。这种关系是长期 的结果。 猎豹和斑马是 关系，被猎豹吃掉的往往是年老、病弱或者年幼的 个体，这对斑马种群的进化是 (有害、有利)的。如果猎豹把斑马全 部吃光，猎豹 (能、不能)生存。这说明，二者是 的。 共同进化 捕食 有利 不能共同进化 由于地球上原始大气中是没有氧气的，因此最早出现的生物都是厌
11、氧 的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生 物的出现创造了前提条件。这说明，生物的进化和 的变化也是 相互影响的。 (2)共同进化的概念： 之间、之间在相互影响 中不断进化和发展。 (3)共同进化的意义：共同进化是千姿百态的 和多种多样的_ 形成的原因。 无机环境 不同物种生物与无机环境 物种生态系统 2.生物多样性的形成生物多样性的形成 (1)内容： 多样性、物种多样性、多样性。 (2)形成原因：生物的 。 (3)研究生物进化历程的主要依据： 。 3.生物进化历程中的几个关键事件生物进化历程中的几个关键事件 (1)有性生殖的出现，实现了 ，加快了进化速度。 (2)第三
12、极 的出现，使生态系统具有更复杂的结构；对植物 的进化产生重要影响。 (3)生物的登陆改变着陆地环境。 基因生态系统 进化 化石 基因重组 消费者 4.生物进化理论在发展生物进化理论在发展 (1)中性突变学说：大量的基因突变是 ，决定生物进化方向的是 的逐渐积累，而不是。 (2)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群 与 交替出现的过程。 中性的 中性突变自然选择 长期稳定 迅速形成新种 1.“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？ 答案 答案 地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生 物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。 问题探究
13、 答案 2.在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体和种群两个方面分析， 是有利的还是有害的？ 答案 答案 从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的；从种群考虑，无论 是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的发展。 答案 答案 根本原因：基因(DNA分子结构)的多样性。直接原因：蛋白质的 多样性。 3.导致生物多样性的根本原因和直接原因分别是什么？ 答案 答案 简单复杂，低等高等，水生陆生，异养自养，厌氧需 氧，原核生物真核单细胞生物多细胞生物，无性生殖有性生殖。 4.通过以上学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？ 答案 知识知识 整合整合 生物进化的基本单位是种群，从种群考虑，无论是对
14、捕食者还是对被捕 食者，都有利于种群的进化；生物多样性的根本原因是基因(DNA分子 结构)的多样性，直接原因是蛋白质的多样性；生物进化的过程是：简单 复杂，低等高等，水生陆生，异养自养，厌氧需氧，原核生 物真核单细胞生物多细胞生物，无性生殖有性生殖。 拓展应用 4.生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来 同种生物之间 不同种生物之间 生物与无机环境之间 亲代 与子代之间 A. B. C. D. 答案解析 解析 解析 生物的共同进化可表现为生物与生物间及生物与无机环境间。 5.下列关于生物进化的叙述，正确的是 A.在进化地位上越高等的生物，适应能力越强 B.生态系统多样性形成的原因可以概括为共同
15、进化 C.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性 D.最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类 答案解析 解析 解析 不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能 力不一定越强；生物多样性中最高层次为生态系统多样性；最早登陆的 生物为植物，主要是蕨类植物。 课堂小结 隔离 种间 无机环 境 基因 物种 生态系统 当堂检测 1.下列关于物种的叙述，正确的是 A.不同种群的生物肯定不属于同一物种 B.物种是能相互交配的一群生物个体 C.隔离是形成新物种的必要条件 D.在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离 23451 答案 解析 解析 同一物种的个体不但能相互交配，而且
16、必须产生可育的后代，两 个条件必须同时满足；不同种群的生物若能交配并能产生可育后代，说 明它们属于同一物种；爆发式形成新物种时可以不经过地理隔离。 解析 2.隔离在物种形成中的作用是 A.导致种群基因频率不断改变 B.阻止了种群间的基因交流 C.决定了生物进化的方向 D.导致不同种群出现不同的突变和基因重组 答案 23415 解析 解析 隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。 解析 23415 3.原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是 A.光合作用无氧呼吸有氧呼吸 B.无氧呼吸有氧呼吸光合作用 C.有氧呼吸光合作用无氧呼吸 D.无氧呼吸光合作用有氧呼吸 答案解析 解析 解析
17、 原始大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧 生物。随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的 出现提供了条件。 23415 4.在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同 的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一 种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是 A.狼的性状分歧是自然选择的结果 B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的 C.在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择 D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导 致这些种群的基因库差异很大，并逐步出现生殖隔离 答案解
18、析 23415 解析 解析 狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同， 导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互 选择而共同进化。 5.现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲 缘关系如图所示。据图回答下列问题： (1)图中五个物种中，基因库相似程度最高的两个物种最可能 是_。 23415 答案解析 (2)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是 _和_。 X、Q 自然选择隔离 解析 解析 基因库相似程度越高的生物应是亲缘关系越近的物种。 解析 解析 物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必 然受到环境的自然选择
19、。 (3)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明 _。 23415 解析 解析 这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。 答案解析 自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的) (4)如果将W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物 种将会在进化过程中分化成两个或两个以上的物种吗？ _，为什么？_ _；W物种在它所生存的环境中会进化吗？_， 为什么？_ _。 23415 解析 解析 没有隔离就不会分化出不同的物种，但生物是随着环境的变化在 不断进化的。 答案解析 不会没有地理障碍，群体中的个体可以相互进 行基因交流 会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W 所处的环境条件也会发生不断的变化