高中生物(新教材)《隔离在物种形成中的作用 协同进化与生物多样性的形成》导学案+课后练习题

第3节第2课时隔离在物种形成中的作用

第4节协同进化与生物多样性的形成[学习目标] 1.举例说明隔离在物种形成过程中的作用。2.结合具体实例概述生物的协同进化和多样性的形成过程。

知识点一隔离在物种形成中的作用

1．物种的概念：能够在自然状态下相互□01交配并且产生□02可育后代的一群生物称为一个物种。

2．隔离

(1)□03不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生□04可育后代，这种现象称为□05生殖隔离，例如马和驴交配产生不可育的螺，故马和驴为不同物种。

(2)□06同种生物由于□07地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生□08基因交流的现象，叫作□09地理隔离。

(3)地理隔离和生殖隔离都是指□10不同群体间的个体，在自然条件下基因不能□11自由交流的现象，这里统称为□12隔离。

3．隔离及其在物种形成中的作用

(1)新物种的形成过程

(2)结论

□22隔离是物种形成的必要条件。,

特别提醒种群与物种的关系

(1)一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个被陆地隔离的不同种群。

(2)同一物种的不同种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能形成不同的亚种，进而形成许多个新物种。

问题探究如何判断两种动物是否是同一物种？

提示：设计杂交实验，是否能产生可育后代，即是否存在生殖隔离。

问题探究二倍体西瓜和四倍体西瓜是不是同一物种？为什么？三倍体西瓜是不是一个物种？为什么？

提示：不是。因为二倍体和四倍体杂交产生的三倍体不可育，存在生殖隔离，所以不是同一物种。三倍体西瓜不是一个物种，因为自然状态下不能相互交配产生可育后代。

问题探究新物种的形成一定要经过地理隔离吗？

提示：不一定，但一定要经过生殖隔离，如低温造成某植株染色体加倍形成新物种，没有经过地理隔离。

[例1]如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是()

A．河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种

B．河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会

C．B种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关

D．地理隔离必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理隔离

解题分析河道的改变使一个种群被分割成两部分，从而形成两个种群，这两个种群因河流的阻隔，形成地理隔离，失去了基因交流的机会，但是并没有证据说明B、C两种群的生物成为了两个物种，A错误，B正确；种群基因频率的差异与环境的选择作用有关，还与突变和基因重组等有关，C错误；长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，生殖隔离未必就一定源自地理隔离，例如多倍体的形成过程，D错误。

答案 B

[例2]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．种群基因频率的改变一定会导致新物种形成

解题分析①表示突变和基因重组，即基因突变、基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料，A错误；生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代，C错误；自然选择导致种群基因频率定向改变，使生物朝一定的方向进化，但生殖隔离的出现才会导致新物种形成，D错误。

答案 B

技法提升

判断是否形成新物种类试题的解法

(1)判断依据：是否产生生殖隔离。

(2)判断方法：杂交后不能产生可育后代，则说明出现了新物种，或就不能杂交。

(3)生物进化的实质是基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会导致新物种的形成。

知识点二协同进化与生物多样性的形成

1．协同进化

(1)概念：□01不同物种之间、□02生物与□03无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

(2)方式

①生物与生物之间协同进化。

捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的个体，客观上起到了□04促进种群发展的作用。

②生物与无机环境之间协同进化。

地球上的原始大气没有氧气，最早的生物是□08厌氧型生物，能进行光合作用的生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。

(3)结果：通过漫长的□09协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的□10物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的□11生态系统。

2．生物多样性的形成

(1)主要内容

□12遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和□13生态系统多样性。

(2)生物进化历程中的关键事件

①最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物——蓝藻和细菌。这

一时期的生态系统中只有□14生产者和分解者。

②有性生殖的出现，生物实现了□15基因重组，增强了其变异的□16多样性，生物进化的速度明显□17加快，多细胞植物和动物的种类不断□18增多。

③寒武纪大爆发：海洋中大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成。大量的

动物构成了生态系统的第三极——□19消费者，使生态系统具有更复杂的结构。

④生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。

⑤在进化过程中，许多物种由于□20不适应环境的变化而绝灭。例如恐龙绝灭。恐龙的绝灭为□21哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。

特别提醒生物多样性三个层次之间的联系

3．生物进化理论在发展

(1)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：□22适应是自然选择的结果；□23种群是生物进化的基本单位；□24突变和基因重组提供进化的原材料，□25自然选择导致种群基因频率的□26定向改变，进而通过□27隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是□28生物与生物、□29生物与无机环境协同进化的过程；□30生物多样性是协同进化的结果。

(2)中性突变学说：大量的基因突变是□31中性的，自然选择对这些基因突变

不起作用，因此有人主张决定生物进化方向的是□32中性突变的逐渐积累，而不是□33自然选择。

(3)间断平衡学说：根据许多物种是在□34短时间内迅速形成的现象，有人提