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第2节现代生物进化理论的主要内容(二)课前自主预习案一、隔离与物种的形成1．隔离与物种(1)物种概念条件自然状态下结果：产生后代相互交配可育(2)隔离①概念：不同间的个体，在下基因不能的现象。②常见类型：项目类型发生范围结果生殖隔离物种间a.不能b.即使交配成功，也不能产生后代地理隔离生物使种群间不能发生种群自然条件自由交流不同相互交配可育同种基因交流2.隔离在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程地理隔离①不同种群出现不同的和②不同种群间不发生↓自然选择①和互不相同②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，从而形成不同物种(2)结论：是形成新物种的必要条件。突变基因重组基因交流食物栖息条件基因频率基因库隔离二、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化(1)概念(2)实例①开花植物与动物互助互利②捕食者与被捕食者传粉相互选择2．生物多样性的形成(1)生物多样性的含义(2)生物多样性的形成过程3．生物进化理论在发展(1)观点1：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)观点2：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。(3)影响广泛的观点：以为核心的生物进化理论。中性的中性突变自然选择长期稳定迅速形成新种自然选择学说判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．种群基因频率改变一定导致新物种的形成。()提示：×基因频率改变只能说明生物发生了进化，但不一定突破物种的界限，即不一定形成新物种。2．存在生殖隔离的两个种群，不一定存在地理隔离。()3．不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。()4．中性突变理论认为决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累。()提示：√提示：×生物多样性的形成不仅包括不同生物之间的相互影响，还包括生物和无机环境之间的相互影响。提示：√课堂互动探究案课程标准阐述变异、选择和隔离可导致物种形成素养达成1．通过分析和讨论，解释物种的概念。(生命观念)2．结合加拉帕戈斯群岛上地雀的形成过程，构建模型，说明隔离在物种形成中的作用。(科学探究)3．通过对具体实例的分析，简述生物的共同进化。(生命观念)探究点一隔离与物种的形成【师问导学】1．判断下列生物是否属于同一物种，并说明理由。(1)生活在同一区域的两个种群。提示：不是。种群是指生活在一定区域的同种生物的总和，既然在同一地点是两个种群，说明它们属于两个物种。(2)生活在不同区域的两个种群。提示：不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代，若能则属于同一物种，若不能则属于不同物种。2．根据教材P120[资料分析]，探究下列问题：(1)用流程图的形式总结物种形成的一般过程。提示：种群――→地理隔离多个种群――→突变和基因重组自然选择基因库出现差别――→逐代积累产生生殖隔离―→物种形成。(2)地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么？生殖隔离产生的根本原因是什么？(3)经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？提示：共同点是都能阻断种群间的基因交流。产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。提示：不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不产生生殖隔离。3．新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？4．如何判断两种动物是否为同一物种？5．生物进化一定能产生新物种吗？提示：不一定。如二倍体西瓜经秋水仙素诱导，得四倍体西瓜，四倍体西瓜与二倍体西瓜属于不同物种，此过程没有经过地理隔离。提示：两种动物杂交，若产生可育后代则为同一物种，否则不是。提示：不一定，必须出现生殖隔离。,【智涂笔记】探规寻律：判断生物是否属于同一个物种的方法(1)依据：生殖隔离。(2)方法：若出现生殖隔离，即不能交配或交配后产生不可育的后代，则说明不是同一物种。物种形成与生物进化的不同项目物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物的关系出现生殖隔离，属于不同物种，是质变基因频率改变，属于同一物种，是量变二者联系①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种。②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化。【师说核心】1．地理隔离和生殖隔离的比较(1)图中A属于地理隔离，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。(2)图中B属于生殖隔离，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。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。2．物种形成的两种方式(1)渐变式此方式经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。(2)爆发式此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现，在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。3．物种形成的三个环节(1)内容①突变和基因重组产生进化的原材料。②自然选择决定生物进化的方向。③隔离导致物种形成。(2)关系图4．物种形成与生物进化的关系内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物的关系属于不同物种可能属于一个物种二者关系生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成【检测反馈】1．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。答案：B2．下列关于物种形成的叙述，错误的是()A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式B．隔离是物种形成的必要条件C．两个同种种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种D．基因频率改变一定导致新物种形成解析：形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离；隔离是形成新物种的必要条件，而不是基因频率的改变。答案：D3．如图表示渐进式新物种形成的基本环节，对图示的相关分析，正确的是()A．图中①表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料B．图中②表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻C．图中③表示生殖隔离，指两种生物不能交配且不能产生可育后代D．种群基因型频率的改变一定会导致新物种形成解析：基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供原材料，A错误；地理隔离使种群间基因交流受阻，当地理隔离导致种群基因库的差别较大时，就可能产生生殖隔离，进而形成新的物种，B正确；生殖隔离是指自然状态下，个体不能交配或者交配后不能产生可育的后代，C错误；种群基因频率的改变是生物进化的实质，不一定会导致新物种形成，D错误。答案：B4．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()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：a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b和d虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，A错误；c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离，B正确；基因频率的改变不一定会导致生殖隔离而产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，其基因频率一定会发生变化，a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于存在地理隔离，种群的基因频率在各自的环境下，向不同的方向改变，可能形成不同的物种，C错误；即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，D错误。答案：B探究点二共同进化与生物多样性的形成【师问导学】1．阅读教材P123内容，仔细观察图7－9、7－10，分析探究下列问题：(1)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还是有害。提示：从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的，从种群考虑，有利于种群的发展。(2)从共同进化的角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？并说明其原因。提示：异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。2．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。试探究分析：(1)生物多样性的直接原因和根本原因是什么？运用进化论观点分析生物多样性形成的原因。提示：生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，根本原因是基因(遗传物质)多样性。生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。(2)三种生物多样性之间的关系是怎样的？提示：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。3．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？提示：不一定。物种之间的共同进化有通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。【智涂笔记】【师说核心】1．共同进化(1)实例①某种兰花具有细长的花矩某种蛾类具有细长的吸管似的口器。②斑马的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。③生物影响环境、环境影响生物：地球上最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物。(2)共同进化的概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。说明：①不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。任何一个物种都不是单独进化的。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。③共同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。2．生物多样性的形成(1)生物多样性的内容：包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。①基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了基因多样性。②物种多样性：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。③生态系统多样性：生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。(2)生物多样性各层次间的关系基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。【检测反馈】1．[江苏卷]关于生物进化的叙述，错误的是()A．生物的种间竞争是一种选择过程B．化石是研究生物进化的重要依据C．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D．突变的可遗传性阻碍生物进化解析：生物的种间竞争可能会导致劣势一方被淘汰，故也是环境对生物进行选择的过程；化石是研究生物进化历程的重要依据；外来物种入侵会严重影响与当地有竞争关系的物种，使某些种群的基因频率发生改变，故能改变生物进化的速度和方向；突变包括基因突变和染色体变异，属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。答案：D2．[广东卷]某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是()A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新物种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长解析：变异是不定的，A项错误；新物种形成的必要条件是隔离，B项错误；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。答案：C3．不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，下列不属于共同进化实例的是()A．猎豹捕食斑马B．某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾C．草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增D．昆虫的保护色越来越逼真，而它们天敌的视觉也越来越发达解析：猎豹捕食斑马是二者相互选择的结