2017-2018學(xué)年高中生物 第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 第2課時(shí) 物種的形成、共同進(jìn)化和生物多樣性教學(xué)案 2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時(shí)物種的形成、共同進(jìn)化和生物多樣性學(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。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1 200只白虎，而世界上大約有1 000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1物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相

2、互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。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)生可育后代,這種現(xiàn)象稱為生殖隔離。(2)東北虎和華南虎屬于同一種生物，但由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能相遇進(jìn)行基因交流，這種現(xiàn)象稱為地理隔離。(3）綜上所述，我們把不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基

3、因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離.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：隔離是形成新物種的必要條件。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:1自然狀態(tài)下,b、c之間能進(jìn)行基因交流嗎？為什么?答案不能.存在地理隔離.2b、c進(jìn)化的方向相同嗎?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.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？答案不一定。是否是同一物種要看是否存在生殖隔離.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？答案長(zhǎng)期的地理隔離產(chǎn)生生殖隔離。5黃河北岸的b遷移到黃河南岸

4、后，不與c進(jìn)化為同一物種,其原因可能是什么?答案在二者間已形成生殖隔離。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.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.1下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是(）a種群基因庫的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因b隔離阻止了種群間

5、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d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。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a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

6、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（)ab和d存在地理隔離,所以一定存在生殖隔離bc和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離c

7、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da1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是不同物種答案b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

8、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。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。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1共同進(jìn)化（1)實(shí)例某種蘭花長(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

9、者互利互惠，同生共死.這種關(guān)系是長(zhǎng)期共同進(jìn)化的結(jié)果。獵豹和斑馬是捕食關(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)化是有利(有害、有利)的。如果獵豹把斑馬全部吃光,獵豹不能(能、不能)生存.這說明，二者是共同進(jìn)化的。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)化和無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。（2)共同進(jìn)化的概念：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.（3）共同進(jìn)化的意義:共同進(jìn)化是千姿百態(tài)的物種和多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)形成的原因.2生物多

10、樣性的形成（1）內(nèi)容: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，加快了進(jìn)化速度。（2）第三極-消費(fèi)者的出現(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.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。（2）間斷平衡學(xué)說：物種形成并不都是漸變的過程，而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程.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

11、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”。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。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。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。知識(shí)整合生物進(jìn)化的

12、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.4生物的共同進(jìn)化，可以從哪些方面表現(xiàn)出來(）同種生物之間不同種生物之間生物與無機(jī)環(huán)境之間親代與子代之間a bc d答案c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

13、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b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。 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答案c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.2隔離在物種

14、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b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。3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d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。4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

15、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差異很大，并逐步出現(xiàn)生殖隔離答案b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(shù)、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，基因庫相似程度最高的兩個(gè)物種

16、最可能是_。(2)由共同祖先進(jìn)化形成上述五個(gè)不同物種的外部因素是_和_。（3)h、w兩物種都生活在海洋中，體形都為紡錘形的事實(shí)能夠說明_。(4)如果將w物種始終處在一個(gè)沒有地理隔離的環(huán)境中，w物種將會(huì)在進(jìn)化過程中分化成兩個(gè)或兩個(gè)以上的物種嗎？_，為什么？_；w物種在它所生存的環(huán)境中會(huì)進(jìn)化嗎?_，為什么？_。答案(1)x、q(2)自然選擇隔離(3)自然選擇是定向的(環(huán)境對(duì)生物的選擇是定向的)(4)不會(huì)沒有地理障礙，群體中的個(gè)體可以相互進(jìn)行基因交流會(huì)生物在繁衍過程中會(huì)產(chǎn)生各種可遺傳的變異，w所處的環(huán)境條件也會(huì)發(fā)生不斷的變化解析（1)基因庫相似程度越高的生物應(yīng)是親緣關(guān)系越近的物種。(2）物種的形成需

17、要經(jīng)過隔離,一個(gè)物種在特定的環(huán)境中生存時(shí)，必然受到環(huán)境的自然選擇。（3)這是一種趨同進(jìn)化現(xiàn)象，是相同環(huán)境定向選擇的結(jié)果。（4)沒有隔離就不會(huì)分化出不同的物種，但生物是隨著環(huán)境的變化在不斷進(jìn)化的。課時(shí)作業(yè)1下列關(guān)于物種的敘述，不正確的是（)a同一物種的個(gè)體之間在自然條件下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代b經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是物種形成比較常見的一種方式c區(qū)分物種有多種依據(jù)，但最主要的是看有無生殖隔離d不同物種的種群在自然條件下基因不能自由交流答案c解析同一物種的個(gè)體之間不存在生殖隔離，能產(chǎn)生可育后代；經(jīng)過地理隔離會(huì)使基因庫產(chǎn)生差異，長(zhǎng)期進(jìn)化就有可能產(chǎn)生生殖隔離；物種的區(qū)分依據(jù)就

18、是看是否存在生殖隔離；不同物種的種群,由于有生殖隔離，所以在自然條件下基因不能自由交流。2我國(guó)西北部的歐洲玉米螟與東北部的亞洲玉米螟由于信息激素的不同而具有生殖隔離,但外貌上幾乎無法辨認(rèn),那么，以下說法正確的是()a由于外貌形態(tài)相同，因此它們屬于同一物種b由于具有生殖隔離，因此它們屬于不同的物種c無法判斷d以上說法都不對(duì)答案b解析由于這兩個(gè)物種存在著生殖隔離,所以它們屬于兩個(gè)物種，倘若是一個(gè)物種的兩個(gè)亞種,那么它們就可以進(jìn)行交配并且產(chǎn)生可育后代。 3生物多樣性是共同進(jìn)化的結(jié)果。下列事實(shí)不屬于共同進(jìn)化的是(）a隨著工業(yè)的發(fā)展，大量溫室氣體排放,導(dǎo)致全球氣溫升高b隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有了氧氣

19、，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件c生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑，這是它們長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果d4億年前形成了原始的陸生植物,隨后出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動(dòng)物答案a解析隨著工業(yè)的發(fā)展，大量溫室氣體排放，導(dǎo)致全球氣溫升高，這屬于環(huán)境污染，不屬于共同進(jìn)化。光合生物與環(huán)境中的氧氣、好氧生物之間存在相互作用,使生物的種類多樣化;斑馬與獵豹相互選擇,增強(qiáng)了奔跑能力；陸生植物與陸生動(dòng)物的出現(xiàn)，都體現(xiàn)了生物與生物、生物與環(huán)境之間的相互選擇,屬于共同進(jìn)化。4如圖為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖，以下說法正確的是（）a是生物的突變和基因重組b是自然選擇c是自然選擇學(xué)說d是物種多樣性答案c解析生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變

20、；突變和基因重組導(dǎo)致了基因頻率的改變;現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說；生物的多樣性包含三個(gè)層次：基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。因此、代表的含義敘述錯(cuò)誤。5下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，正確的是(）a用皮康霜治療皮膚病，使用一段時(shí)間后，藥效下降，這是由于引起皮膚病的病原體接觸藥物后,產(chǎn)生了對(duì)皮康霜藥物有效成分的抗藥性變異b海南熱帶野生動(dòng)植物園的公獅和母虎交配，產(chǎn)下不育的“獅虎獸”,說明獅子和老虎存在生殖隔離c華南虎和東北虎的形成，是由于地理隔離導(dǎo)致生殖隔離的結(jié)果d19世紀(jì)的英國(guó)工業(yè)革命,使灰色樺尺蠖變成新物種黑色樺尺蠖答案b解析由于突變是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原體就會(huì)因突變而對(duì)皮康霜有抗性，皮康霜對(duì)病原體進(jìn)行了選擇，保留了抗藥性的個(gè)體;獅和虎是不同物種，它們之間存在生殖隔離；華南虎和東北虎為同一物種，不存在生殖隔離；黑色和灰色樺尺蠖之間只是一個(gè)性狀的差異,兩者仍為同一物種。6(2016江蘇，12）如圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意