第2课时 隔离与物种的形成
共同进化与生物多样性的形成
一、隔离与物种的形成
1.物种含义的理解:
判断下列关于物种描述的正误:
(1)一个种群就是一个物种。 ( )
提示:一个种群的生物肯定是一个物种,但一个物种可
以有多个种群。
×
(2)能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。( )
(3)不同物种的生物一定不能产生后代。 ( )
提示:不同物种的生物可能会产生不可育的后代,比如
马和驴。
√
×
(4)能相互交配产生后代的一群生物一定是同一物种。
( )
提示:能相互交配产生可育后代的一群生物才是同一物
种。
×
2.隔离:
(1)含义:___________的个体,在自然条件下基因不能
_________的现象。
不同种群间
自由交流
(2)类型:
生殖隔离 地理隔离
发生范围 _________间 同种生物间
结果
不能_________;
即使交配成功,也
不能_____________
使种群间不能
发生_________
不同物种
相互交配
产生可育后代 基因交流
3.隔离在物种形成中的作用:
(1)新物种形成的一般过程:
(2)隔离的作用:隔离是物种形成的_________。必要条件
【激疑】生殖隔离的形成是否必须经过长期的地理隔
离?
提示:不一定。自然界中有些植物在外界因素(如低温
)的影响下,可能实现染色体的加倍,从二倍体变为四
倍体,而四倍体和二倍体存在生殖隔离,并没有经过长
期的地理隔离。
二、共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化:
下列关于共同进化的叙述中正确的是_____
①共同进化只发生在生物和生物之间
②捕食者的存在有利于增加物种多样性
③昆虫传粉专门化是共同进化的结果
④环境不会发生进化
②③
2.生物多样性的形成:
(1)内容。
将下列描述的现象与相应的多样性类型连线:
(2)形成原因:生物的_________。
(3)研究的主要依据:_____。
共同进化
化石
知识点一 隔离与物种的形成
1.物种形成的三种方式:
(1)渐变式。
①模型:
②实例:加拉帕戈斯群岛上13种地雀经过长期的地理隔
离而达到生殖隔离,从而形成新物种,这是物种形成的
主要方式。
(2)爆发式。
①模型:
②实例:自然界多倍体植物是在短时间内通过染色体变
异的方式形成新物种。
(3)人工创造新物种:通过植物体细胞杂交(如番茄—马
铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创
造新物种。
2.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。
3.地理隔离和生殖隔离的比较:
(1)图解:
(2)表解:
比较项目 地理隔离(图中
A) 生殖隔离(图中B)
特点
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
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
比较项目 地理隔离(图中
A) 生殖隔离(图中B)
联系
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,是形成新物种
的标志
长期的地理隔离不一定形成生殖隔离,生
殖隔离的形成也不一定经过地理隔离
【思考·讨论】
1.生物进化一定导致新物种的形成吗?(科学思维)
提示:不一定。生物进化的实质是种群基因频率的变化,
所以生物进化不一定导致新物种的形成。
2.发现一种外形很像紫花苜蓿的植物,如何确定它和紫
花苜蓿是不是同一物种?(科学探究)
提示:自然状态下,让该植物与紫花苜蓿杂交,观察是否
能产生可育后代。
【素养案例】
大约一万年前,某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、
乙两个种群,两个种群所发生的变化如图所示,下列叙
述正确的是世纪金榜导学号( )
A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程,最终达到
生殖隔离
B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率,使生物
发生进化
C.①～⑥只能表示新物种形成过程中基因突变是不定
向和随机的
D.品系1和品系2种群基因库出现了差异,立刻形成物种
1和物种2
【解题导引】
(1)判断是否形成新物种的标准:看两种群之间是否存
在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是形成了新物种。
(2)判断种群是否发生进化的标准:看其基因频率是否
发生变化,若种群基因频率发生变化,则种群一定发生
进化。任何基因频率的改变,不论其变化大小,都属于
进化的范畴。
【解析】选B。图中a过程表示地理隔离,物种的形成不
一定经过地理隔离,如多倍体的形成;图中b过程表示自
然选择,可定向改变种群的基因频率,使生物发生进化
;①～⑥表示可遗传的变异,可遗传的变异包括基因突
变、基因重组和染色体变异,三者均是不定向的;当品
系1和品系2种群基因库出现较大差异,即产生生殖隔离
时才会导致新物种的形成。
【素养·探究】——母题追问
(1)科学思维——分析与综合
品系1和品系2能否杂交产生后代?
提示:能。两个品系还没有形成新的物种,不存在生殖
隔离,可以杂交产生后代。
(2)科学思维——分析与比较
物种1和物种2构成的种群的本质区别是什么?
提示:两个种群的基因库不同。
【素养·迁移】
如图甲、乙是不同的进化类型示意图,a、b、c、d表示
不同物种。下列叙述正确的是 ( )
A.可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质种类
等手段来判断物种间的亲缘关系
B.a、b由共同的原始祖先进化而来,二者之间不存在生
殖隔离
C.海豚和鲨鱼外表相似但亲缘关系较远,不能用图乙表
示
D.甲、乙两图不能说明自然选择在进化中的作用
【解析】选A。 据图可知,甲、乙两种进化方式分别属
于趋异进化和趋同进化。因核酸、蛋白质等分子具有
物种特异性,可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋
白质种类等手段来判断物种间的亲缘关系;a、b属于两
个不同的物种,二者之间存在生殖隔离;海豚和鲨鱼属
于两个不同的物种,亲缘关系较远,但外表相似,可用图
乙表示;甲、乙两图中物种进化的方向不同,这是自然
选择不同造成的,故甲、乙两图能说明自然选择在进化
中的作用。
【补偿训练】
如图a、b、c表示自然条件有差异、存在地理隔离
的3个地区。a地区物种甲某些个体迁移到b、c地区,经
长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确
的是 ( )
A.上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B.留居a地区甲种群的基因频率不再发生改变
C.乙、丙两个种群间不能进行基因交流,它们的基因库
存在较大差异
D.甲、乙两个种群间存在生殖隔离,它们的基因库组成
完全不同
【解析】选C。新物种形成的标志是生殖隔离的出现;a
地区的环境在变化,留居a地区的甲种群的基因频率可
能会发生变化;乙、丙是两个物种,存在生殖隔离,这两
个种群间不能进行基因交流,它们的基因库也有较大的
差异;甲、乙是两个物种,存在生殖隔离,但是乙物种是
从甲物种进化来的,二者的基因库组成可能部分相同。
知识点二 共同进化与生物多样性的形成
1.共同进化的发生范围:
(1)生物与生物之间:如捕食者与被捕食者相互选择。
(2)生物与无机环境间:如地球上出现光合生物后,大气
环境中出现O2,随后又进化出好氧生物。
2.生物多样性的关系及原因分析:
(1)从分子水平看:基因多样性(根本原因)→蛋白质多
样性(直接原因)→生物性状多样性。
(2)从进化角度看:物种多样性和生态系统多样性主要
是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作
用的结果。
(3)生物多样性≠物种多样性:物种多样性只是生物多
样性的一个方面。
【素养案例】
下列关于共同进化与生物多样性的叙述,错误的是
( )
A.不同物种之间可以相互选择共同进化
B.捕食者的存在有利于增加物种的多样性
C.生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程
D.生态系统多样性形成的原因可概括为共同进化
【解题导引】(1)忆知识:共同进化的概念。
(2)找易错: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,而不仅仅是物种多样性。
【解析】选C。共同进化指不同物种之间或生物与无机
环境之间,在相互影响中不断进化和发展,故不同物种
之间可以相互选择共同进化;捕食者的存在使食物链中
的生物通过反馈进行调节,有利于增加物种的多样性;
生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统
多样性;共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境
之间的共同进化,生物多样性的形成是共同进化的结果。
【素养·探究】——母题追问
科学思维——演绎与推理
用草原上狼和羊解释生物与生物之间发生的共同进化。
提示:草原上,狼捕食羊,速度慢的羊逐渐被狼吃掉,而
速度慢的狼,因为不能获得足够的食物,也逐渐被饿死,
这样,在狼追逐羊的过程中,狼和羊的速度都得到了提
升,实现了共同进化。
【素养·迁移】
北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果
为食,臭虫需要用锋利的喙刺穿果实,据统计喙长如图1
所示;1920年,有人从亚洲引进平底金苏雨树,其果实的
果皮比较薄,据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如
图2所示。下列叙述不合理的是 世纪金榜导学号(
)
A.平底金苏雨树与臭虫间发生了共同进化
B.平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系
C.臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进
平底金苏雨树
D.生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形
成了生殖隔离
【解析】选D。平底金苏雨树引进后,臭虫喙长变短,因
此它们在相互影响中发生了共同进化;平底金苏雨树与
当地植物竞争阳光和土壤中水分和养分;臭虫体内控制
喙长度的基因发生突变的时间可能早于引进平底金苏
雨树的时间,平底金苏雨树只不过起了选择作用;生活
在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫种群,由于自
然选择的差异,基因频率定向改变,导致两个种群的基
因库有差异,从图中无法判断是否已达到生殖隔离的程
度。
【课堂回眸】
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