1、第2课时隔离在物种形成中的作用和协同进化与生物多样性的形成课标内容要求核心素养对接1.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。2概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生物进化史提供了科学的解释。1.生命观念：运用生物进化观念阐明隔离在物种形成中的作用；初步运用进化和功能观，阐明协同进化。2科学思维：能够从构建模型的角度阐明物种概念的模型；运用分类与比较观念分析地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用；运用归纳的方法，概括出生物多样性形成的原因。3社会责任：基于对隔离与物种形成的作用的理解，认识环境保护与物种多样性的作用。一、隔离与物种的形成1隔离与物种(1)物种概念(2)隔离概念：不
2、同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。常见类型：项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间a.不能相互交配b.即使交配成功，也不能产生可育后代地理隔离同种生物种群间不能发生基因交流2.隔离及其在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程地理隔离自然选择生殖隔离：基因库形成明显的差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种(2)结论：隔离是物种形成的必要条件。二、协同进化与生物多样性的形成1协同进化(1)概念(2)实例生物与生物之间的协同进化a. b. c“收割理论”：.捕食者往往捕食个体数量多的物种。.避免出现一种或少数几种生物在生态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
3、的存在有利于增加物种多样性。生物与无机环境间的协同进化：(3)结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。2生物多样性的形成(1)生物多样性的含义(2)生物多样性的形成过程(3)原因：协同进化。(4)3生物进化理论在发展(1)现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释适应是自然选择的结果。种群是生物进化的基本单位。突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。生物多样性是协同进化的结果。(2)生物进化理论在发展观
4、点1：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。观点2：基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。观点3：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。影响广泛的观点：以自然选择学说为核心的进化理论。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1种群基因频率改变一定导致新物种的形成。()2存在生殖隔离的两种群，不一定存在地理隔离。()3不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。()4生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。()5生物登陆改变着陆地
5、环境，陆地上复杂的环境又为生物进化提供了更广阔的舞台。()答案1提示：基因频率改变只能说明生物发生了进化，但不一定突破物种的界限，即不一定形成新物种。23提示：生物多样性的形成不仅包括不同生物之间的相互影响，还包括生物和无机环境之间的相互影响。45.隔离在物种形成中的作用1地理隔离和生殖隔离的比较(1)图中A属于地理隔离，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。(2)图中B属于生殖隔离，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。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。2物种形成的两种方式(1)渐变式此方式经过长期的地理隔离达到
6、生殖隔离，形成新物种。(2)爆发式此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现，在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。3物种形成的三个环节(1)内容突变和基因重组产生进化的原材料。自然选择决定生物进化的方向。隔离导致物种形成。(2)关系图4物种形成与生物进化的关系内容物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物与原生物的关系属于不同物种可能属于一个物种二者关系生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成合作探究：1.新物种的产生一定经过地理隔离才产生生殖隔离吗？提示：不一定。如二倍体西瓜经秋水仙素诱导，得到
7、四倍体西瓜，四倍体西瓜与二倍体西瓜属于不同物种此过程没有经过地理隔离。2如何判断两种动物是否为同一物种？提示：两种动物杂交，若产生可育后代则为同一物种，否则不是。3生物进化了一定能产生新物种吗？提示：不一定，必须出现生殖隔离。(不定项)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()Ab和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离Bc和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离Ca1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
8、Da1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d可能是同一物种BDa通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b和d虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，A错误；c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离，B正确；基因频率的改变不一定会导致生殖隔离而产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，其基因频率一定会发生变化，a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d存在地理隔离，种群的基因频率在各自的环境下，向不同的方向改变，因此可能形成不同的物种，C错误；即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，D正
9、确。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：若出现生殖隔离，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。协同进化与生物多样性的形成1协同进化的理解(1)概念：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。(2)说明：不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。任何一个物种都不是单独进化的。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。协同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原
10、因。2生物多样性各层次间的关系基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。3生物进化的历程(1)归纳如下项目进化历程意义细胞数目单细胞多细胞为功能复杂化提供结构基础细胞结构原核细胞真核细胞结构和功能更加完善代谢类型厌氧型需氧型能量供应更加充足生殖方式无性生殖有性生殖实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加快进化的速度生态系统成分只有分解者出现生产者出现消费者光合自养生物的出现改变了原始大气成分，为需氧型生物的出现创造了条件消费者的出现使生态系统结构更加复杂，对植物进化更加有利生活环境海洋陆地陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台(2)研
11、究生物进化历程的主要依据：化石。合作探究：1.请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因。提示：生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。2根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。提示：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。3物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？提示：不是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。 1某种兰花有细长的花矩(如图)，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完
12、成。下列叙述正确的是()A蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B花矩变长是兰花新物种形成的必要条件C蛾的口器与花矩的相互适应是协同进化的结果D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长C兰花花矩的变异是不定向的，蛾的口器和兰花花矩起到相互选择的作用。任何一个物种都不是单独进化的，生物与无机环境以及生物与生物之间都存在着进化上的密切联系。蛾的口器与花矩的相互适应正是协同进化的结果。新物种形成的标志是与原来的物种形成生殖隔离，隔离是新物种形成的必要条件。2(不定项)生物多样性是协同进化的结果。下列事实属于协同进化的是()A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
13、物的出现创造了条件C生活在草原上的羚羊和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果D4亿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BCD工业的发展导致大量温室气体排放，全球气温升高，这属于环境污染，不属于协同进化。其他三个选项体现了生物与生物、生物与无机环境之间的相互选择，所以属于协同进化。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。2.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离是物种形成的标志。3.协同进化导致生物多样性的形成。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。4.生物多样性主要包括
14、遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。1下列关于生物进化的叙述，错误的是()A环境改变使生物产生了定向的变异B突变和基因重组为生物进化提供原材料C自然选择使种群基因频率发生定向改变D隔离是新物种形成的必要条件A生物的变异是不定向的，A错误；可遗传的变异为生物进化提供原材料，B正确；自然选择使种群基因频率发生定向改变，并决定生物进化的方向，C正确；隔离是新物种形成的必要条件，D正确。2(不定项)同种生物的不同种群，由于突变和选择因素不同，其基因组成可能会朝不同方向改变，导致新物种的形成，下列相关叙述正确的是()A物种的形成可以不经过地理隔离B生物进化过程的实质在于有
15、利变异的保存C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率AD物种的形成可以不经过地理隔离，但必须要有生殖隔离；生物进化过程的实质是种群基因频率的改变；生物进化的方向由自然选择决定。3下列选项中，形成了新物种的是()A二倍体西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜B桦尺蛾体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%C马与驴交配产生了骡子D克隆羊“多利”AA项中，四倍体西瓜自交能产生可育后代，且与二倍体西瓜存在生殖隔离，说明四倍体西瓜属于一个新物种；B项中，基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破物种的界限，仍属于同一物种；C项中，骡子不育，不是一个物
16、种；D项中，“多利”是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属于原来的物种。4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C协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，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、遗传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，生态系统多样性的形成是协同进化
17、的结果。5加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文发现该群岛上有地雀13种，如图表示这13种地雀之间的进化关系。(1)从图中可以看出，这些不同种的地雀都是由_这一共同祖先进化而来的。(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状均存在差异，这是各小岛上不同的_因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了_的作用。(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着_隔离。在长期的进化历程中，各个小岛上的地雀分别累积各自的有利变异，从而彼此之间逐渐形成_隔离，最终形成了地雀新物种。(4)若某个小岛上的
18、地雀均为莺雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为_。这是生物进化的_。(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的_多样性。解析(1)分析图示可知，这些不同种的地雀都是由共同祖先南美洲地雀进化而来的。(2)喙是用来取食的，地雀喙存在差异，是各小岛上不同的食物因素作用的结果。食物因素在地雀的进化过程中起到了选择的作用。(3)由于各小岛彼此独立，原始地雀之间存在地理隔离，在长期进化过程中由于各自有利变异的积累，产生了生殖隔离。(4)生活在一定地域内的同种生物的总和称为种群，种群是生物进化的基本单位。(5)该群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性。答案(1)南美洲地雀(2)食物选择(3)地理生殖(4)种群基本单位(5)物种