高中生物第13讲：现代生物进化理论优秀教案

第21讲 生物进化理论
[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共同进化和多样性的形成过程。

知识点一 隔离与物种的形成
知识梳理
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，简称“种〞。

2．隔离
(1)生殖隔离：不同物种之间一般□
03不能交配，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：马和驴虽然能生下骡，但骡是不育的。

(2)地理隔离：同一种生物由于□
06地理上的障碍而分成不同的□07种群，使得种群间不能发生□08基因交流的现象，这种现象称为□
09地理隔离。

例如：两个池塘中的鲤鱼。

(3)不同种群间的个体，在自然条件下基因不能□10自由交流的现象叫做隔离。

3．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□
11突变和□12基因重组②一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基
因频率□
13没有影响③不同种群的□
14基因频率就会发生□15不同的变化
↓
自然选择⎩⎨⎧
①□
16食物和□17栖息条件互不相同
②自然选择对不同种群□
18基因频率的改变所 起的作用就有差异
↓
生殖隔离：种群□
19基因库形成明显的差异，并逐步出现□20生殖隔离，从而形成不同□21物种 (2)结论：□
22生殖隔离是形成新物种的必要条件。

1.物种和种群有什么区别？二者存在什么关系？
提示：种群强调的是同一自然区域、同种生物的全部个体，物种则强调能相互交配并产生可育后代的一群生物。

同一种群的个体一定属于同一物种，不同种群的个体可能属于同一物种，不同物种的个体一定属于不同的种群。

2．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。

3．如何判断两种动物是否是同一物种？
提示：设计杂交实验，看是否能产生可育后代，即是否存在生殖隔离。

4．二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。

因为二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜不可育，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。

5．生物进化与新物种形成的区别与联系？
提示：(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，即生物进化不一定导致新物种的形成；(2)新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。

典题精析
[例1] 如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，以下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时机
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局部，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，失去了基因交流的时机，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，还与基因的突变等有关，C错误；长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，但是生殖隔离未必就一定源自地理隔离，D错误。

答案 B
[例2] 如图表示渐进式新物种形成的根本环节，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异较大时，就可能产生生殖隔离，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后代，B正确，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 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：假设出现生殖隔离，即不能交配或交配后不能产生可育后代，则说明出现了新物种。

(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。

知识点二共同进化与生物多样性的形成
知识梳理
1.共同进化
(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开展。

(2)方式
①生物与生物之间的共同进化。

②生物与无机环境之间的共同进化。

a ．生物能够□05适应一定的环境，也能够□06影响环境，生物与无机环境之间是相互影响、共同演变的。

b ．实例：原始大气没有氧气，最早的生物是□07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条件。

(3)结果：通过漫长的□08共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的□09物种，而且形成了多种多样的□
10生态系统。

2．生物多样性的形成
(1)主要内容：□11基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。

(2)三个层次之间的联系
(3)精明的捕食者：即捕食者所吃掉的大多是被捕食者中□12年老、病弱或年幼的个体，客观上起到□13促进种群开展的作用。

此外，捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉。

否则自己也无法生存。

(4)收割理论：捕食者往往捕食□
14个体数量多的物种，这样就会防止出现一种或少数几种生物在生态
15增加物种多样性。

系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。

捕食者的存在有利于□
3．生物进化历程中的几个关键事件
16化石。

(1)了解进化历程的主要依据是□
(2)有性生殖的出现，实现了□17基因重组，加快了进化速度。

18消费者的出现，使生态系统具有更复杂的结构；对植物的进化产生重要
(3)生态系统的第三极——□
影响。

19哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。

(4)恐龙的绝灭为□
4．生物进化理论在开展
21中性突变的逐渐积累，而
(1)中性突变学说：大量的基因突变是□20中性的，决定生物进化方向的是□
22自然选择。

不是□
(2)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群□23长期稳定与□24迅速形成新物种交替出现的过程。

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，是有利的还是有害的？
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，无论是对捕食者还是被捕食者，都有利于种群的开展。

2．从多个角度试归纳生物进化的趋势。

提示：简单―→复杂，低等―→高等，水生―→陆生，异养―→自养，厌氧―→需氧，原核生物―→真核单细胞生物―→多细胞生物，无性生殖―→有性生殖。

典题精析
[例1] 以下有关生物的进化和生物多样性的表达错误的选项是( )
A．自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的原因
B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化
C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因的多样性
D．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
解题分析种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变，A正确；狼捕食生存能力相对较弱的鹿，
而生存能力相对较强的鹿能够生存下来，生存能力相对较强的狼捕食能力强，生存能力相对较弱的狼捕食能力弱，容易被淘汰，狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化，B正确；生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性，根本原因是基因多样性，C错误；生物多样性从不同的层次上可以包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，D正确。

答案 C
[例2] 某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。

这一地区可能发生过洪水。

他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如下图的假设。

以下说法中不正确的是( )
A．假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼
B．假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起
C．假说甲说明湖Ⅰ和湖Ⅱ由于地理隔离的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼
D．如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种
解题分析假说甲说明在两个不同湖中的灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼；假说乙中湖Ⅰ中的原有鱼种为红褐色鱼，而湖Ⅱ中的原有鱼种为金黄色鱼，由于洪水使两种鱼混合在一起；假说甲说明湖Ⅰ中红褐色鱼与金黄色鱼的形成过程中并不存在地理隔离，湖Ⅱ中也是如此；不能杂交或杂交后代不育的现象叫做生殖隔离。

答案 C。