資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
新人教（2019）生物必修2同步學(xué)案
6.3、6.4　種群基因組成的變化與物種的形成、協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
第2課時(shí)　物種的形成、協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
一、隔離與物種的形成
1．物種的概念：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
2．隔離
(1)概念：不同群體間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
(2)常見類型
　　　項(xiàng)目 類型 發(fā)生范圍 結(jié)果
生殖隔離 不同物種間 ①不能相互交配 ②即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代
地理隔離 同種生物 使種群間不能發(fā)生基因交流
3．隔離在物種形成中的作用
(1)新物種的形成過程
↓
↓
(2)結(jié)論：隔離是物種形成的必要條件。
(1)二倍體西瓜和四倍體西瓜通過雜交可產(chǎn)生三倍體西瓜，因此二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一物種(　　)
(2)生物進(jìn)化一定會(huì)形成新物種(　　)
(3)不同種群間的個(gè)體不能進(jìn)行基因交流，說明種群間存在生殖隔離(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×
易錯(cuò)警示　(1)三倍體西瓜不可育，所以二倍體西瓜和四倍體西瓜不是同一物種。
(2)物種形成的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離，生物進(jìn)化只能說明種群基因頻率改變，不一定產(chǎn)生生殖隔離。
(3)不能進(jìn)行基因交流說明種群間存在隔離，包括地理隔離和生殖隔離。
結(jié)合教材P117“思考·討論”，回答下列問題：
(1)南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，在不同島嶼上形成不同種群，在自然狀態(tài)下，這些不同種群之間能進(jìn)行基因交流嗎？為什么？
提示　不能；因?yàn)榇嬖诘乩砀綦x。
(2)不同島嶼上的地雀種群進(jìn)化方向相同嗎？為什么？
提示　不同；因?yàn)椴煌瑣u嶼上的環(huán)境不同，自然選擇的方向不同。
(3)研究表明，后來即使將不同島嶼上的地雀種群混合飼養(yǎng)，它們之間也不能繁殖，為什么？
提示　因?yàn)樗鼈冎g已存在生殖隔離，已進(jìn)化為不同物種。
(4)通過地雀的形成過程，說明物種形成需要以下環(huán)節(jié)：①突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料；②自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；③隔離是物種形成的必要條件。生殖隔離的出現(xiàn)意味著新物種的產(chǎn)生。
(5)物種的形成必須經(jīng)過長期的地理隔離嗎？能否在短時(shí)間內(nèi)就形成生殖隔離？請(qǐng)舉例說明。
提示　不是必須的；如用低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的二倍體西瓜幼苗即可獲得四倍體西瓜，四倍體西瓜是新物種，沒有經(jīng)過長期的地理隔離。
歸納總結(jié)　(1)物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)
(2)物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系
內(nèi)容 物種形成 生物進(jìn)化
標(biāo)志 生殖隔離出現(xiàn) 基因頻率改變
變化后生物與原生物關(guān)系 屬于不同物種 可能屬于一個(gè)物種
二者關(guān)系 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會(huì)突破物種的界限，生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成
二、協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
1．協(xié)同進(jìn)化
(1)含義：指生物的不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
(2)生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化
①某種蘭花具有細(xì)長的花距某種蛾類具有細(xì)長的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快獵豹的奔跑速度加快。
(3)生物與環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化
地球上的原始大氣中沒有氧氣，所以那時(shí)生物的呼吸類型只能是無氧呼吸；當(dāng)?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進(jìn)行光合作用的生物以后，才使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。
(4)協(xié)同進(jìn)化的原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。
2．生物多樣性的形成
(1)內(nèi)容：遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
(2)形成原因：生物的進(jìn)化。
(3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石。
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)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，生物進(jìn)化的速度明顯加快，多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。
(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極——消費(fèi)者的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
(3)生物的登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。
4．生物進(jìn)化理論在發(fā)展
(1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論：適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
(2)中性突變學(xué)說：大量的基因突變是中性的，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。
(3)間斷平衡學(xué)說：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。
(1)捕食者的存在有利于增加物種多樣性(　　)
(2)協(xié)同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的(　　)
(3)生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×
易錯(cuò)警示　協(xié)同進(jìn)化是通過物種之間或生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響實(shí)現(xiàn)的，其中物種之間的協(xié)同進(jìn)化主要通過生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)，也可以在互利的條件下相互選擇，協(xié)同進(jìn)化。
1．生物多樣性形成的根本原因和直接原因分別是什么？
提示　根本原因：基因的多樣性。直接原因：蛋白質(zhì)的多樣性。
2．通過學(xué)習(xí)，你能從多個(gè)角度歸納下生物進(jìn)化的趨勢(shì)嗎？
提示　簡(jiǎn)單→復(fù)雜，低等→高等，水生→陸生，異養(yǎng)→自養(yǎng)，厭氧→好氧，原核生物→真核生物，單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物，無性生殖→有性生殖。
1．物種指的是能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
2．隔離指的是不同群體間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象，分為地理隔離和生殖隔離。隔離是物種形成的必要條件，生殖隔離的形成是新物種形成的標(biāo)志。
3．協(xié)同進(jìn)化發(fā)生于不同物種之間或生物與無機(jī)環(huán)境之間。
4．生物多樣性包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
5．生物多樣性的形成是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
1．(2019·天津南開中學(xué)高一質(zhì)檢)下列關(guān)于隔離的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．隔離包括地理隔離和生殖隔離
B．地理隔離阻止了種群間的基因交流
C．種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因
D．不同的種群之間必然存在著生殖隔離
答案　D
2．(2019·河北邯鄲一中高一月考)下列關(guān)于新物種形成的敘述，正確的是(　　)
A．生物進(jìn)化的結(jié)果就是形成新物種
B．生殖隔離是地理隔離的必然結(jié)果
C．產(chǎn)生生殖隔離是形成新物種的必要條件
D．基因突變一定能導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生
答案　C
解析　生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，但不一定形成新物種，A錯(cuò)誤；地理隔離不一定導(dǎo)致生殖隔離，如東北虎和華南虎，二者打破地理隔離可以產(chǎn)生可育后代，B錯(cuò)誤；基因突變可以產(chǎn)生新基因，但不一定形成新物種，D錯(cuò)誤。
3．下列關(guān)于捕食者在生物進(jìn)化中的作用的說法，正確的是(　　)
A．捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量少的物種
B．捕食者的存在有利于增加物種多樣性
C．捕食者的存在往往導(dǎo)致被捕食者的絕滅
D．捕食者的存在可導(dǎo)致部分被捕食者在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
答案　B
解析　捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，A錯(cuò)誤；捕食者的存在一般不會(huì)導(dǎo)致被捕食者的絕滅，否則捕食者失去食物來源也將絕滅，C錯(cuò)誤；捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣可避免部分被捕食者在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，D錯(cuò)誤。
4．生物多樣性主要包括的層次有(　　)
①物種多樣性　②種群多樣性　③生態(tài)系統(tǒng)多樣性　④遺傳多樣性
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
答案　C
5．某經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上生活著一群昆蟲，經(jīng)調(diào)查翅的長度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系如圖中曲線(縱坐標(biāo)為翅的長度，橫坐標(biāo)為個(gè)體數(shù))所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該昆蟲的性狀不同是自然選擇的結(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，生物和無機(jī)環(huán)境之間進(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形成明顯的差異
答案　B
解析　自然選擇是定向的，B錯(cuò)誤。
6．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13種地雀之間的進(jìn)化關(guān)系。
請(qǐng)回答下列問題：
(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。在長期的進(jìn)化歷程中，各個(gè)小島上的地雀分別累積各自的有利變異，從而彼此之間逐漸形成________隔離，最終形成了地雀新種。
(4)若某個(gè)小島上的地雀均為鶯雀，則該小島上的全部鶯雀?jìng)€(gè)體稱為________，這是生物進(jìn)化的____________。
(5)加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的______多樣性。
答案　(1)南美洲地雀　(2)食物　(自然)選擇　(3)地理　生殖　(4)種群　基本單位　(5)物種

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