学案1：高中生物人教版2019必修二第六章第四节协同进化与生物多样性的形成

6.4协同进化与生物多样性的形成导学案
第一部分内容：[任务驱动]
1．结合隔离的类型和加拉帕戈斯群岛上地雀的形成过程，说明隔离在物种形成中的作用。

2．认同自然界的各种生物和生态系统都是协同进化的结果，它们是作为一个整体不断发展的，进而认同人类应当尊重自然、顺应自然、保护自然，与大自然和谐相处。

3．认同科学是一个动态的过程，在不断地怀疑和求证、争论和修正中向前发展，基于这种认识，在今后的学习和生活中努力做到敢于怀疑、勇于探索、尊重证据、崇尚理性。

第二部分内容：预习区·自主读教材
一、隔离与物种形成
1．作为一个物种必须满足的两个条件
(1)自然状态下能够_____________ 。

(2)产生_________后代。

2．隔离
(1)概念：__________________的个体，在自然条件下基因不能_________ 的现象。

(2)类型
3.隔离在物种形成中的作用
(1)新物种形成的一般过程
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食物和栖息条件互不相同
②自然选择对不同种群_________的改变
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)隔离的作用：隔离是物种形成的_________。

二、协同进化与生物多样性的形成
1．协同进化
(1)概念
范围_________之间 _________ 之间
结果：在 _________中不断进化和发展
(2)实例
①开花植物与 _________动物互助互利
②捕食者与被捕食者
(3)意义：协同进化是千姿百态的_________和多种多样的_________形成的原因。

2．生物多样性的形成
(1)内容：_________多样性、_________多样性和 __________________ 多样性。

(2)形成原因：生物的_________。

(3)研究生物进化历程的主要依据：_________。

3．生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现，实现了__________________，加快了进化速度。

(2)生态系统的第三极—— _________的出现，使生态系统具有更复杂的结构，对植物的进化产生重要的影响。

(3)生物的登陆改变着陆地环境。

第三部分内容：探究区·互动破疑难
隔离与物种形成
[问题驱动] 如图表示骤变式物种形成方式。

(1)请完善该图。

提示：染色体
(2)这种物种形成方式的原理是什么？
提示：主要是通过染色体变异的方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离。

归纳提炼
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的新物种。

(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
与物种有关的4个“不一定”
(1)形态和结构一致的生物不一定是同一物种。

如两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。

(2)能产生后代的两个个体不一定是同一物种。

两个个体能够交配产生后代，但子代高度不育。

如马和驴虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。

(3)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。

(4)生物进化不一定导致物种的形成。

生物进化的实质是种群基因频率的改变，而物种的形成必须经过生殖隔离，所以生物进化不一定导致新物种的形成。

对点突破
1．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：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。

答案：C
2．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
物种形成与生物进化的判断方法
(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了变化，若种群基因频率发生了变化，则种群一定发生了进化。

任何基因频率的改变，不论其变化大小，都属于进化的范畴。

第四部分内容：总结区·夯实关键点
[强化生命观念]
1．物种指的是能够在自然状态下相互交配且能产生可育后代的一群生物。

2．隔离指的是不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，分为地理隔离和生殖隔离。

3．隔离是物种形成的必要条件，不同种群间如果存在生殖隔离才是不同的物种。

4．协同进化发生于不同物种之间或生物与无机环境之间。

5．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。

[提升思维表达]
1．为什么说有性生殖的出现加快了生物进化的步伐？
提示：有性生殖的出现使基因重组得以实现，增加了生物变异的多样性，使后代个体具备两个亲本的遗传性和变异性，因而使生物进化的速度明显加快。

2．教材P124拓展应用2：假如物种之间没有一定的关系(如亲缘关系和相互影响)，也不随时间而改变，那么我们的生物学观点会发生怎样的变化？生物学是更容易学习还是更难学习？提示：假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。

第五部分内容：固双基·当堂达标
1．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( )
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
解析：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；b过程表示自然选择，可定向改变种群的基因频率，导致生物发生进化；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种群基因库出现了较大差异，即产生生殖隔离时才会导致新物种的形成。

答案：B
2．下列关于协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协同进化
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协同进化
解析：协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协同进化；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；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间的协同进化，生物多样性的形成是共同进化的结果。

答案：C
3．下列关于生物进化的叙述，错误的是( )
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
解析：
A、某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的部分基因，A错误；
B、虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离，仍属于同一个物种，B 正确；
C、无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向，C正确；
D、古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石，这说明生物进化的历程是由简单到复杂，D正确．
故选：A．
4．如图所示，最早生活在这个区域的同种生物的
群体由于屏障(水)的阻碍，已经分离为两个独立的
群体。

如果群体A经历了长期生活环境的剧烈变化，
而群体B的环境没有发生较大的变化，则群体A的进
化速度将可能( )
A．比群体B快B．比群体B慢
C．与群体B相同D．停止进化
解析：环境变化越剧烈，种群基因频率变化越大，生物的进化速度越快。

答案：A
5．生物多样性是协同进化的结果。

下列事实不属于共同进化的是( )
A．随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高
B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果
D．4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物
解析：协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高引起温室效应，属于环境问题，不属于生物进化，A符合题意；光合生物的出现使原始大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件，体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，B不符合题意；生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，体现了不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，C不符合题意；陆生植物的出现，改善了陆地的环境，为陆地生活的动物提供了生存条件，体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D不符合题意。

答案：A
6．现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。

(1)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是________和________。

(2)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明_________________________________________________________________。

(3)如果W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种在它所生存的环境中会进化吗？________。

为什么？_________________________________。

解析：(1)物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。

(2)这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。

(3)生物是随着环境的变化在
不断进化的。

答案：(1)自然选择隔离
(2)自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的)
(3)会生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W物种所处的环境条件也会发生不断的变化。