第2課時(shí)物種的形成、共同進(jìn)化和生物多樣性第7章第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)導(dǎo)航

1.解釋物種的概念，并舉例說明隔離在物種形成中的作用。2.結(jié)合具體實(shí)例簡(jiǎn)述生物的共同進(jìn)化和多樣性形成的原因。重難點(diǎn)擊

物種形成的過程。課堂導(dǎo)入據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)南卡羅來納州誕生了世界僅有的四只白色獅虎獸。它們的父親是一只白獅，而它們的母親是一只白虎。世界上大約有300只白獅和1200只白虎，而世界上大約有1000只獅虎獸，但白色的獅虎獸幾乎沒有。所以這次孕育的白色獅虎獸在世界上極其罕見，也可稱為世界僅有的四只白色獅虎獸。獅虎獸是一個(gè)新的物種嗎？新物種形成的標(biāo)志是什么？一、隔離與物種的形成當(dāng)堂檢測(cè)二、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成內(nèi)容索引一、隔離與物種的形成基礎(chǔ)梳理1.物種的概念能夠在

下相互交配并且產(chǎn)生

后代的一群生物?？捎匀粻顟B(tài)易混辨析物種和種群種群強(qiáng)調(diào)的是同一自然區(qū)域、同種生物的全部個(gè)體，物種則強(qiáng)調(diào)能相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物。同一種群的個(gè)體一定屬于同一物種，同一物種的個(gè)體可能分布于不同的區(qū)域形成不同的種群。不同種群的個(gè)體可能屬于同一物種，不同物種的個(gè)體一定屬于不同的種群。2.隔離(1)馬和驢雖然能生下騾，但騾是不育的。因此不同物種之間一般不能交配，即使能交配也不能產(chǎn)生

后代，這種現(xiàn)象稱為

隔離。(2)東北虎和華南虎屬于同一種生物，但由于

的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能相遇進(jìn)行

，這種現(xiàn)象稱為

隔離。(3)綜上所述，我們把不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能

的現(xiàn)象叫做隔離。可育生殖地理上基因交流地理自由交流3.隔離在物種形成中的作用(1)新物種的形成過程地理隔離①不同種群出現(xiàn)不同的

和________②不同種群間不發(fā)生基因交流↓自然選擇①

和

互不相同②自然選擇對(duì)不同種群

的改變所起的作用不同↓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)結(jié)論：

是形成新物種的必要條件。突變基因重組食物棲息條件基因頻率基因庫(kù)隔離如圖是我國(guó)黃河兩岸某種生物a的演化過程模型，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：答案不能。存在地理隔離。問題探究答案1.自然狀態(tài)下，b、c之間能進(jìn)行基因交流嗎？為什么？答案不同。兩地的環(huán)境條件不同，自然選擇的方向不同。2.b、c進(jìn)化的方向相同嗎？為什么？答案不一定。是否是同一物種要看是否存在生殖隔離。3.研究表明，某基因在b、d之間的頻率有很大差別，是否說明二者不是同一物種了？答案長(zhǎng)期的地理隔離產(chǎn)生生殖隔離。4.若長(zhǎng)期進(jìn)化后，b、c形成了兩個(gè)物種，這反映出物種形成的一般途徑是怎樣的？答案答案二倍體的c與四倍體的e雜交，其后代是三倍體，三倍體是不育的，所以二者存在生殖隔離。這說明不經(jīng)過地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離。答案在二者間已形成生殖隔離。5.黃河北岸的b遷移到黃河南岸后，不與c進(jìn)化為同一物種，其原因可能是什么？6.若在黃河南岸由于某種原因，二倍體的c加倍成了四倍體的e，那么c、e之間存在生殖隔離嗎？這說明什么？答案知識(shí)整合突變和基因重組、自然選擇、隔離是物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期的地理隔離產(chǎn)生生殖隔離是物種形成的一般方式，但是有時(shí)候長(zhǎng)期地理隔離沒有產(chǎn)生生殖隔離，也就沒有形成新物種，而有時(shí)候不經(jīng)過地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離。拓展應(yīng)用1.下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是A.種群基因庫(kù)的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因B.隔離阻止了種群間的基因交流C.不同的物種之間必然存在著生殖隔離D.對(duì)所有物種來說，地理隔離必然導(dǎo)致生殖隔離答案解析物種間必然存在隔離，不管是地理隔離還是生殖隔離，導(dǎo)致的結(jié)果是阻止了基因的交流，從而使種群基因庫(kù)的差異變大，地理隔離是一個(gè)量變過程，只有足夠長(zhǎng)的時(shí)間后才能達(dá)到生殖隔離。解析2.下列能形成新物種的是A.二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體西瓜B.樺尺蠖體色的基因頻率由S(灰色)95%變?yōu)閟(黑色)95%C.馬與驢交配產(chǎn)生了騾D.克隆多利羊答案解析解析判斷是否形成新物種的標(biāo)準(zhǔn)是新形成的物種與原來物種間是否存在生殖隔離，若存在生殖隔離，說明已形成了新物種，否則還沒有形成新物種。A項(xiàng)中，四倍體西瓜自交能產(chǎn)生可育后代，說明四倍體西瓜屬于一個(gè)物種，四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的三倍體西瓜高度不育，說明二者存在生殖隔離，則四倍體西瓜是一個(gè)新物種；B項(xiàng)中，基因頻率發(fā)生了改變，說明生物進(jìn)化了，但未突破種的界限，仍屬于同一物種；C項(xiàng)中騾子不育，不是一個(gè)物種；D項(xiàng)中多利羊是無性繁殖產(chǎn)生的，其遺傳組成基本不變，仍屬原來的物種。

3.如圖是物種形成的一種模式。物種a因?yàn)榈乩碚系K分隔為兩個(gè)種群a1和a2，經(jīng)過漫長(zhǎng)的進(jìn)化，分別形成新物種b和c。在此進(jìn)程中的某一時(shí)刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進(jìn)化。下列有關(guān)敘述正確的是答案解析A.b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B.c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C.a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D.a1中的外遷群體與當(dāng)時(shí)a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種解析區(qū)分物種的關(guān)鍵是看是否存在生殖隔離，存在地理隔離的不同種群，可能屬于不同物種，也可能屬于同一物種。b和d存在地理隔離，不一定達(dá)到生殖隔離；由于a1和a2的地理隔離，d和c有可能存在生殖隔離。種群基因頻率改變是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)，而不是形成新物種的標(biāo)志。a1中外遷群體與當(dāng)時(shí)留居群體的基因頻率不一定相同；a1中外遷群體與當(dāng)?shù)豠2種群的基因頻率不一定相同，但如果只發(fā)生地理隔離，而沒有發(fā)生生殖隔離，則c和d可能是同一物種。易錯(cuò)提醒關(guān)于物種和物種形成的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)形態(tài)、結(jié)構(gòu)一致≠同一物種。形態(tài)、結(jié)構(gòu)一致的生物，有可能具有生殖隔離，兩個(gè)種群的生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同，但繁殖期不同，這兩個(gè)種群的生物具有生殖隔離，是兩個(gè)物種。(2)能產(chǎn)生后代≠同一物種。兩個(gè)個(gè)體能夠交配產(chǎn)生后代，有可能子代高度不育，如馬和驢，雖然能夠產(chǎn)生子代，但子代不育，因此馬和驢是兩個(gè)物種。(3)物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生。

(4)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種的形成。①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。②新物種一旦形成，則說明生物肯定進(jìn)化了。二、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成基礎(chǔ)梳理1.共同進(jìn)化(1)實(shí)例①某種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花矩，為之傳粉的蛾具有細(xì)長(zhǎng)的、吸管似的口器，二者互利互惠，同生共死。這種關(guān)系是長(zhǎng)期

的結(jié)果。②獵豹和斑馬是

關(guān)系，被獵豹吃掉的往往是年老、病弱或者年幼的個(gè)體，這對(duì)斑馬種群的進(jìn)化是

(有害、有利)的。如果獵豹把斑馬全部吃光，獵豹

(能、不能)生存。這說明，二者是

的。共同進(jìn)化捕食有利不能共同進(jìn)化③由于地球上原始大氣中是沒有氧氣的，因此最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的；最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。這說明，生物的進(jìn)化和

的變化也是相互影響的。(2)共同進(jìn)化的概念：

之間、

之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。(3)共同進(jìn)化的意義：共同進(jìn)化是千姿百態(tài)的

和多種多樣的________形成的原因。無機(jī)環(huán)境不同物種生物與無機(jī)環(huán)境物種生態(tài)系統(tǒng)2.生物多樣性的形成(1)內(nèi)容：

多樣性、物種多樣性、

多樣性。(2)形成原因：生物的

。(3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：

。3.生物進(jìn)化歷程中的幾個(gè)關(guān)鍵事件(1)有性生殖的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了

，加快了進(jìn)化速度。(2)第三極——

的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；對(duì)植物的進(jìn)化產(chǎn)生重要影響。(3)生物的登陸改變著陸地環(huán)境?；蛏鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)化化石基因重組消費(fèi)者4.生物進(jìn)化理論在發(fā)展(1)中性突變學(xué)說：大量的基因突變是

，決定生物進(jìn)化方向的是

的逐漸積累，而不是

。(2)間斷平衡學(xué)說：物種形成并不都是漸變的過程，而是種群

與

交替出現(xiàn)的過程。中性的中性突變自然選擇長(zhǎng)期穩(wěn)定迅速形成新種1.“精明的捕食者”策略對(duì)人類利用生物資源有什么啟示？答案地球上的生物資源是有限的，人類不應(yīng)當(dāng)掠奪式地開發(fā)和利用生物資源，而應(yīng)合理有度地利用生物資源，做一個(gè)“精明的捕食者”。問題探究答案2.在捕食者與被捕食者的共同進(jìn)化中，從生物個(gè)體和種群兩個(gè)方面分析，是有利的還是有害的？答案從個(gè)體考慮，對(duì)被淘汰的個(gè)體來說是有害的；從種群考慮，無論是對(duì)捕食者還是對(duì)被捕食者，都有利于種群的發(fā)展。答案根本原因：基因(DNA分子結(jié)構(gòu))的多樣性。直接原因：蛋白質(zhì)的多樣性。3.導(dǎo)致生物多樣性的根本原因和直接原因分別是什么？答案簡(jiǎn)單→復(fù)雜，低等→高等，水生→陸生，異養(yǎng)→自養(yǎng)，厭氧→需氧，原核生物→真核單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物，無性生殖→有性生殖。4.通過以上學(xué)習(xí)，你能從多個(gè)角度歸納下生物進(jìn)化的趨勢(shì)嗎？答案知識(shí)整合生物進(jìn)化的基本單位是種群，從種群考慮，無論是對(duì)捕食者還是對(duì)被捕食者，都有利于種群的進(jìn)化；生物多樣性的根本原因是基因(DNA分子結(jié)構(gòu))的多樣性，直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性；生物進(jìn)化的過程是：簡(jiǎn)單→復(fù)雜，低等→高等，水生→陸生，異養(yǎng)→自養(yǎng)，厭氧→需氧，原核生物→真核單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物，無性生殖→有性生殖。拓展應(yīng)用4.生物的共同進(jìn)化，可以從哪些方面表現(xiàn)出來①同種生物之間②不同種生物之間③生物與無機(jī)環(huán)境之間④親代與子代之間A.①③

B.②④C.②③

D.①④答案解析解析生物的共同進(jìn)化可表現(xiàn)為生物與生物間及生物與無機(jī)環(huán)境間。5.下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，正確的是A.在進(jìn)化地位上越高等的生物，適應(yīng)能力越強(qiáng)B.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為共同進(jìn)化C.生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和變異多樣性D.最早登陸的生物是適應(yīng)陸地生活的原始的兩棲類答案解析解析不同的生物適應(yīng)不同的環(huán)境，進(jìn)化地位上越高等的生物，適應(yīng)能力不一定越強(qiáng)；生物多樣性中最高層次為生態(tài)系統(tǒng)多樣性；最早登陸的生物為植物，主要是蕨類植物。

課堂小結(jié)隔離種間無機(jī)環(huán)境基因物種生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)堂檢測(cè)1.下列關(guān)于物種的敘述，正確的是A.不同種群的生物肯定不屬于同一物種B.物種是能相互交配的一群生物個(gè)體C.隔離是形成新物種的必要條件D.在新物種形成過程中必須有地理隔離和生殖隔離√23451答案解析同一物種的個(gè)體不但能相互交配，而且必須產(chǎn)生可育的后代，兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足；不同種群的生物若能交配并能產(chǎn)生可育后代，說明它們屬于同一物種；爆發(fā)式形成新物種時(shí)可以不經(jīng)過地理隔離。解析2.隔離在物種形成中的作用是

A.導(dǎo)致種群基因頻率不斷改變B.阻止了種群間的基因交流C.決定了生物進(jìn)化的方向D.導(dǎo)致不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組√答案23415解析隔離阻止了種群間的基因交流，是物種形成的必要條件。解析234153.原始生命出現(xiàn)之后，最可能符合生物進(jìn)化趨勢(shì)的是A.光合作用→無氧呼吸→有氧呼吸B.無氧呼吸→有氧呼吸→光合作用C.有氧呼吸→光合作用→無氧呼吸D.無氧呼吸→光合作用→有氧呼吸√答案解析解析原始大氣中不存在氧氣，所以首先出現(xiàn)的是進(jìn)行無氧呼吸的厭氧生物。隨著光合作用的出現(xiàn)，原始大氣中有了氧氣，為有氧呼吸生物的出現(xiàn)提供了條件。234154.在北極的一個(gè)山脈中，原始的狼已經(jīng)在體格和生活習(xí)性上進(jìn)化成不同的變種，其中一種狼的體重較輕，四肢發(fā)達(dá)而靈活，以獵鹿為主；另一種狼的體重較重，足短而力強(qiáng)，常常攻擊羊群。下列敘述錯(cuò)誤的是A.狼的性狀分歧是自然選擇的結(jié)果B.上述現(xiàn)象說明自然選擇在一定程度上是不定向的C.在生存斗爭(zhēng)中，捕食者和被捕食者之間進(jìn)行著相互選擇D.自然選擇對(duì)不同種群的基因頻率的改變所起的作用有所差別，最終導(dǎo)

致這些種群的基因庫(kù)差異很大，并逐步出現(xiàn)生殖隔離

答案解析√23415解析狼的實(shí)例恰恰解釋了自然選擇是定向的，因環(huán)境不同，選擇不同，導(dǎo)致種群基因庫(kù)改變并逐漸出現(xiàn)生殖隔離，而且捕食者與被捕食者相互選擇而共同進(jìn)化。5.現(xiàn)有G、H、Q、W、X五個(gè)有親緣關(guān)系的物種，它們的進(jìn)化歷程及親緣關(guān)系如圖所示。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中五個(gè)物種中，基因庫(kù)相似程度最高的兩個(gè)物種最可能是_______。23415答案解析(2)由共