第31课时隔离与物种的形成共同进化.docx
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第31课时隔离与物种的形成共同进化
第31课时 隔离与物种的形成、共同进化
与生物多样性的形成
目标导航
1.概述物种和隔离的概念，并比较物种和种群、地理隔离和生殖隔离。
2.举例说明隔离在物种形成中的作用。
3.举例说明生物的共同进化。
4.举例说明生物多样性形成的原因。
5.确立生物进化的观点以及生物进化理论不断发展的观点。
一、物种和隔离的概念
1．物种的概念
生物界中物种（简称“种”）是指在自然状态下能________________，并能产生____________的一群生物。
2．隔离的概念和类型
（1）在自然条件下，不同种群的个体间不能发生________________的现象，就叫做隔离，包括__________和__________。
（2）不同物种之间一般是不能____________的，即使交配成功，也不能产生________的后代，这种现象叫做__________。
例如，马与驴能交配成功产生后代骡，但因它们的后代不可再生育，所以，马与驴是两个不同的物种。
（3）同一个物种常被____________与障碍分割成不同的种群，种群间不能发生基因交流的现象，称为______________。
3．物种和种群的比较
种 群
物 种
概
念
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
种群是生物进化和繁殖的单位。
同一种群内的个体之间可以进行00003//基因交流
分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，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
范
围
较小范围内的同种生物的个体
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判
断
标
准
种群具备“三同”：
同一时间、同一地点、同一物种。
同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代
主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离
联
系
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，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。
同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种（或品种），进而形成新物种
二、隔离对物种形成的作用
1．事例：
南美洲附近的加拉帕戈斯13个岛屿上，分别生活着13种不同种群的地雀。
这些地雀的祖先是同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。
由于各个岛上的地雀种群被________隔开，这样，不同的种群就可能会出现不同的____________________，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。
因此，不同种群的______________就会发生不同的变化。
由于各个岛屿的________和____________互不相同，____________对不同种群的____________的改变所起的作用就有差别。
久而久之，这些种群的____________就会形成明显的差异，并逐步形成________________。
这样原来属于一个物种的地雀就形成了不同的物种。
2．________是物种形成的必要条件。
3．地理隔离和生殖隔离的比较
（1）生殖隔离：
指不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
生殖隔离产生的根本原因是种群基因库的差异。
如山羊和绵羊的杂种不活、马和驴的后代不育。
（2）地理隔离：
同一种生物由于地理上的障碍，使得种群间不能发生基因交流的现象。
如东北虎和华南虎。
（3）二者关系：
①如果仅有地理隔离，一旦某种地质变化，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。
③只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生生物新类型或亚种，绝不可能形成新的物种，如东北虎和华南虎。
可见生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间真正的界限。
④生殖隔离保持了物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定。
三、生物的共同进化
1．任何一个物种都不是单独进化的。
在漫长进化过程中，____________之间、________________之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
2．举例：
具有细长花矩的兰花与专门给它传粉的蛾类昆虫，猎豹与斑马，捕食者与被捕食者，都是共同进化的生物学事实。
3．意义：
通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的________，而且形成了多种多样的____________。
四、生物多样性的形成以及现有生物进化理论的完善
1．生物的多样性包括________________、________________、________________。
2．生物多样性的形成经历了漫长的历程。
了解这一进化历程的主要依据是________。
最早的生物化石是距今35亿年前的____________化石。
在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的________和________，它们都是原核生物。
这一时期的生态系统是只有____________和____________的两极生态系统。
在距今大约15亿年前，____________出现之后，__________实现了____________，这就增强了生物变异的多样性，生物进化速度明显加快。
在距今约5.7亿～5.0亿年前的寒武纪，海洋中有大量的__________________物种爆发式地迅速形成，这就是著名的____________大爆发。
大量的动物构成了生态系统的第三极——____________。
大约4亿年前，形成原始的________________，主要是____________。
随后出现了可适应陆地生活的______________。
生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，________________和________________先后扮演生产者的主角，中生代________的绝灭为哺乳类兴盛腾出了空间。
________、____________等成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。
3．生物的进化是如此的复杂，现有生物进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。
以________________为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远，它仍是以后各个方面研究的基础。
生物进化理论在不断发展。
4．生物多样性中三个层次间存在的关系
知识点一 物种和隔离的概念
1．以下关于种群和物种的叙述正确的是（ ）
A．同一种群的个体间可自由交配并产生后代，同一物种不同种群不能交配产生后代
B．种群是生物进化的基本单位，而不是繁殖的单位
C．种群的基因频率总是不断发展变化，物种的基因频率往往保持不变
D．种群基因库的基因没有物种基因库的基因丰富
2．华南虎和东北虎两个亚种的形成是因为（ ）
A．地理隔离的结果
B．生殖隔离的结果
C．地理隔离和生殖隔离的结果
D．基因突变和基因重组的结果
知识点二 隔离对物种形成的作用
3．达尔文在加拉帕戈斯岛上发现几种地雀，用现代生物进化理论解释错误的是（ ）
A．经过长期的地理隔离达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在环境的地雀物种
B．生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种
C．这些地雀原先属于同一物种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组
D．自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐渐出现生殖隔离
知识点三 生物的共同进化
4．狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是（ ）
A．狼在客观上起着促进鹿发展的作用
B．狼的存在有利于增加物种多样性
C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化
D．鹿的进化速度比狼的进化速度快
5．下列关于共同进化的表述，正确的是（ ）
A．物种可以单独进化
B．捕食者的存在对被捕食者无益
C．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
D．一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化
知识点四 生物多样性的形成以及生物进化理论的完善
6．下列关于生物进化的叙述正确的是（ ）
A．生物的进化可导致物种多样性的形成
B．人类对生物的进化和生物多样性无影响
C．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性
D．最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类
基础落实
1．有关物种的叙述正确的是（ ）
A．不同种群的生物肯定不属于同一物种
B．物种是具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体
C．地理隔离是形成新物种的必要条件
D．在物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离
2．隔离在物种形成中的主要作用（ ）
A．使种群间的个体互不相识
B．使种群间雌雄个体失去交配机会
C．使不同种群各适应于不同的地理环境
D．使种群之间停止基因交流，各自向着不同的方向演变
3．下列有关现代生物进化理论的说法，不正确的是（ ）
A．关于自然选择作用原理的研究是以种群为单位进行的
B．能从分子水平对遗传和变异进行研究
C．生物进化的实质就是种群基因频率发生变化的过程
D．突变、自然选择和隔离是物种形成的三个基本环节
4．下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．进化过程中霉菌比细菌出现的早
B．进化过程中蓝藻比需氧细菌出现的早
C．有性生殖生物比无性生殖生物进化的慢
D．具有羊膜的动物必定生活在陆地上
能力提升
5．下列事例说明了生物进化理论的发展，其中错误的是（ ）
A．中性学说的提出
B．寒武纪生物大爆发对达尔文进化渐进观点的质疑
C．拉马克用进废退学说取代达尔文自然选择学说成为进化理论的主流
D．现代生物进化理论以种群为基本单位，从基因水平对自然选择学说进行了发展，达尔文自然选择学说取代拉马克用进废退学说成为进化理论的主流
6．中性学说认为决定生物进化方向的是（ ）
A．自然选择B．生存斗争
C．中性突变的逐渐积累D．变异
7．有性生殖的出现直接推动了生物的进化，其原因是（ ）
A．有性生殖是高等生物所存在的生殖方式
B．有性生殖经过了两性生殖细胞的结合
C．有性生殖细胞是由减数分裂形成的
D．通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性
8．原始生命出现之后，下列符合生物进化实际情况的是（ ）
A．光合作用→无氧呼吸→有氧呼吸
B．无氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C．有氧呼吸→光合作用→无氧呼吸
D．无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
9.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个不同的物种，箭头表示物种间的演化关系。
请依据图解回答下面的问题：
（1）A物种进化为B、C两个物种的外部因素是__________和__________。
（2）甲岛上的B物种迁移到乙岛后，不能与C物种杂交进化为同一物种的原因是________________________________________________________________________。
（3）迁移到乙岛上的B物种进化为D物种的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
答案知识清单
一、1.相互交配 可育后代
2．
（1）基因自由交流 生殖隔离 地理隔离
（2）相互交配 可育 生殖隔离 （3）地理位置 地理隔离
二、1.海洋 突变和基因重组 基因频率 食物 栖息条件 自然选择 基因频率 基因库 生殖隔离
2．隔离
三、1.不同物种 生物和无机环境
3．物种 生态系统
四、1.基因多样性 物种多样性 生态系统多样性
2．化石 古细菌 蓝藻 细菌 生产者 分解者 真核生物 有性生殖 基因重组 无脊椎动物 寒武纪 消费者 陆生植物 蕨类植物 原始两栖类 裸子植物 被子植物 恐龙 鸟类 哺乳类
3．自然选择学说
对点训练
1．D [种群是进化单位也是繁殖单位；一个物种可由多个种群组成，种群的基因频率在不断变化，物种的基因频率也在不断变化；物种的基因库要比种群的基因库丰富。
]
2．A [华南虎和东北虎是长期地理隔离而形成的两个亚种，它们没有形成生殖隔离，仍属同一物种。
]
3．B [原来属于同一物种的地雀，从南美洲大陆迁来后，因在不同的群岛上生活（地理隔离），产生不同的突变和基因重组，这是生物进化的原材料，由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对其基因频率的改变所起的作用就有差别。
在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。
久而久之，由于自然选择的不同使各个种群的基因库变得很不相同，并逐渐出现生殖隔离。
生殖隔离一旦形成，原来属于同一个物种的地雀就成为不同的物种。
不过物种的进化是十分缓慢的，往往要成千上万年才能实现，不是一朝一夕就可形成的。
]
4．D [任何一个物种都不是单独进化的，狼通过对鹿的捕食会促进鹿的进化，而鹿奔跑速度的加快也会促进狼的进化，鹿和狼是共同进化，没有谁快谁慢的比较。
]
5．D [物种生存在开放的环境中，受生存环境中的生物因素和非生物因素的影响，不能单独进化。
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中较弱的个体，有利于种群的生存和发展。
物种间的共同进化的实现方式除生存斗争外，还有种间互助。
不同的物种之间存在着不同的种间关系，它们相互影响，相互促进，一旦灭绝，会影响到与之有关的生物的生存和进化。
]
6．A [选项A，生物进化的实质是种群基因频率的改变，最终可产生不同种类的生物。
选项B，人类越来越明显地影响到生物的进化和生物多样性的形成，如家禽、家畜是人工培育的物种。
选项C，生物多样性从不同的层次上分为基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
选项D，最早登陆的生物是蕨类植物，而两栖类是最早登陆的动物。
]
课后作业
1．B [现代生物进化理论认为，隔离导致新物种的形成，新物种的形成必须经过生殖隔离。
种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体，同一物种包括不同的亚种。
]
2．D [物种的形成过程中，由于地理隔离，使种群的基因库向不同的方向变化并逐步出现生殖隔离，使原属于同一物种的生物演变成不同的物种。
]
3．D [物种形成过程的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离，所以D项是错误的。
]
4．B [选项A中霉菌是真核生物，细菌是原核生物，而真核生物的出现晚于原核生物。
选项B中原始的地球没有氧气，蓝藻能利用光能，合成有机物，释放氧气，随着氧气的增多，需氧型生物开始在地球上出现。
选项C中生物体通过有性生殖，实现了基因的重组，加大了生物的变异性，推进了生物的进化。
爬行类、鸟类和哺乳类等动物具有羊膜，羊膜保证了胚胎发育的水环境，增强了动物对陆地环境的适应能力，使早期的哺乳动物逐渐演变成适应不同环境类型的哺乳动物，具有羊膜的动物不一定生活在陆地上，如龟、鲸等。
]
5．C [关于生物进化的理论有多种：
最早的是拉马克的用进废退学说，后来发展成达尔文的自然选择学说，但是每一种理论都不可能解释所有的进化现象。
于是有人又提出了中性学说和物种形成并非渐变的观点，对达尔文进化渐进的观点提出质疑，这些观点都是对以自然选择为核心的进化论的补充。
]
6．C [中性学说认为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。
]
7．D [有性生殖细胞的形成是通过减数分裂产生的，减数分裂形成配子时，由于等位基因的分离和非等位基因的自由组合，或同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，发生基因重组，产生了多种类型的生殖细胞，再通过受精作用可以产生多种类型的受精卵，受精卵发育成多种多样的新个体，这就增强了生物变异的多样性，提供了丰富的进化原材料，加快了生物进化的速度。
]
8．D [原始大气中无氧气，随着生物对有机物的大量消耗，要获取现成的有机物越来越难，而能制造有机物的生物体更能适应环境，同时释放出O2，为好氧生物的出现创造了前提条件。
]
9．
（1）地理隔离 自然选择
（2）B、C为不同的物种，已形成生殖隔离 （3）乙岛环境与甲岛不同，自然选择使其基因频率改变，导致与B种群之间产生生殖隔离，形成一个新物种D
解析 分析图解可以得到下面的信息：
B、C两物种都是由A物种进化形成的。
B、C两物种分别存在于不同的地区，存在地理隔离。
迁移到乙岛的B物种在乙岛上逐渐进化形成了物种D。
（1）A物种在甲岛和乙岛的个体形成了不同的生物种群，由于甲岛和乙岛食物和栖息条件等方面的差异，选择向不同的方向进化，最终导致了甲岛和乙岛种群基因频率的明显差异，由地理隔离发展为生殖隔离，形成了B、C两个不同的物种，因此，A物种进化为B、C两个物种的外部因素为地理隔离和自然选择。
（2）迁移到乙岛上的B物种和乙岛上进化形成的C物种，已经是两个不同的物种，基因频率的差异已经使它们存在了生殖隔离，无法进行自由交配进化为同一物种。
（3）由于乙岛环境与甲岛不同，自然选择使进入乙岛的B物种发生与在甲岛不同的基因频率变化，并产生与B物种之间的生殖隔离，形成一个新物种D。
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