新教材生物人教版必修2配套课堂探究案6.3.第2课时隔离在物种形成中的作用

第2课时隔离在物种形成中的作用课堂互动探究案课程标准阐述变异、选择和隔离可导致物种形成的机制素养达成1．运用生物进化观念阐明隔离在物种形成中的作用。(生命观念)2．运用分类与比较的观念分析地理隔离与生殖隔离在物种形成中的作用。(科学思维)3．能够运用模型构建并阐明物种概念的模型。(科学思维)4．基于对隔离和物种形成作用的理解，认识环境保护与物种多样性的作用。(社会责任)。探究点一物种的概念【师问导学】1．判断下列生物是否属于同一物种，并说明理由。(1)生活在同一区域的两个种群。(2)生活在不同区域的两个种群。2．形态、结构一致的生物一定是同一物种吗？3．能进行交配的生物是同一物种吗？4.只要不同种群的基因库产生了明显差异，就一定产生新物种吗？5．新物种形成的标志是什么？6．三倍体牡蛎肉鲜味美，素有“海的玄米”之称。三倍体牡蛎培育的过程是：用适宜浓度的6－二甲氨基嘌呤诱导二倍体牡蛎处于减数分裂Ⅱ的次级卵母细胞，抑制第二极体的释放，然后让该细胞与二倍体牡蛎的精子结合。(1)三倍体牡蛎和二倍体牡蛎是两个物种吗？为什么？(科学思维)(2)在三倍体牡蛎培育过程中，主要利用了哪种可遗传的变异？(科学思维)【智涂笔记】判断生物是否属于同一个物种的方法(1)依据：生殖隔离。(2)方法：若出现生殖隔离，即不能交配或交配后产生不可育的后代，则说明不是同一物种。【师说核心】种群和物种的比较项目种群物种概念生活在一定区域的同种生物全部个体的集合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所有个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准①同一时间、同一地点、同一物种；②同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能够产生可育后代①主要是具有一定的形态结构、生理功能和在自然条件下能自由交配并且产生可育后代；②不同物种之间存在生殖隔离联系(1)一个物种可以包括许多种群；(2)同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同的亚种，进而可能形成多个新物种

【针对检测】1．下列对种群和物种概念的理解，不正确的是()A．不同种群的生物可能属于同一个物种B．一个物种只含有一个种群C．同一物种具有相似的形态结构和生理功能D．自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力2．“虎狮兽”是由雄虎和母狮杂交产生的后代。下列对此现象的叙述正确的是()A．虎狮兽属于动物中的一个新物种B．虎狮兽再与虎或狮杂交，均能生出杂种后代C．雄虎与母狮能杂交且能产生后代，所以不属于生殖隔离D．虎狮兽无繁殖能力探究点二隔离及其在物种形成中的作用【师问导学】1．如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析并回答下列问题：(1)自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？(2)b、c进化的方向相同吗？为什么？(3)研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？(4)若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？(5)若在黄河南岸，由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？2．根据教材P117思考·讨论，探究下列问题：(1)用流程图的形式总结物种形成的一般过程。(2)地理隔离和生殖隔离在对种群影响上的共同点是什么？生殖隔离产生的根本原因是什么？(3)经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？(4)产生生殖隔离是否一定要经过漫长的地理隔离？3．生物进化一定导致新物种的形成吗？4．发现一种外形很像紫花苜蓿的植物，如何确定它和紫花苜蓿是不是同一物种？【智涂笔记】1．物种形成与生物进化的不同项目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出现生殖隔离，属于不同物种，是质变基因频率改变，属于同一物种，是量变二者联系①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种。②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化。2．物种与种群和隔离的关系【师说核心】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，从而形成的新物种，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3．地理隔离和生殖隔离的比较项目生殖隔离地理隔离区别概念不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象发生范围不同物种同种生物特点群体间不能发生基因交流自然条件下基因不能交流，一定条件下可以进行基因交流结果形成不同的物种形成不同的亚种，进而可能形成不同的物种联系①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长期的地理隔离通常会形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的最后阶段是物种形成的标志(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。(3)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。

【针对检测】1．下列关于隔离的叙述，不正确的是()A．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因B．隔离阻止了种群间的基因交流C．不同的物种之间必然存在着生殖隔离D．对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离2．下列能形成新物种的是()A．二倍体的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D．克隆多利羊3．下图表示种群与物种的关系，关于它们的叙述，不正确的是()A．从图中可以看出，一个物种可以有很多种群，地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流B．若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变C．由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D．若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化4．(等级考选做)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下图所示，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过程的实质是定向改变种群的基因频率，使生物能够定向进化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25．(等级考选做，多选)如图甲、乙是不同的进化类型示意图，a、b、c、d表示不同物种。下列叙述正确的是()A．可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质种类等手段来判断物种间的亲缘关系B．a、b由共同的原始祖先进化而来，二者之间不存在生殖隔离C．海豚和鲨鱼外表相似但亲缘关系较远，可用图乙表示D．甲、乙两图不能说明自然选择在进化中的作用6．(等级考选做，多选)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，它们的基因库组成可能部分相同【网络建构】【主干落实】1．种群是生物进化的基本单位。2．突变和基因重组产生生物进化的原材料。3．自然选择决定生物进化的方向。4．隔离是物种形成的必要条件。5．生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。

1．隔离在物种形成中的作用是()A．导致种群基因频率不断改变B．阻止了种群间的基因交流C．决定了生物进化的方向D．导致不同种群出现不同的突变和基因重组2．下列关于物种形成的叙述错误的是()A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是常见的物种形成方式B．隔离是物种形成的必要条件C．两个同种种群一旦产生生殖隔离就形成了新的物种D．基因频率改变一定导致新物种形成3．如图表示渐进式新物种形成的基本环节，下列对图示的相关分析，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．种群基因型频率的改变一定会导致新物种形成4．(等级考选做)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5．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隔离B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存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6．下列叙述与现代生物进化理论不相符的是()A．新物种的产生不一定是因为长期的地理隔离最终导致生殖隔离而造成的B．生物体所发生的可遗传的变异可为进化提供原材料C．喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强D．生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位7．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，最终形成了地雀新种。(4)若某个小岛上的地雀均为莺雀，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。教材第115页►【探究·实践】结果和结论：1．有；无。2．抑菌圈直径缩小，说明抗生素对细菌产生了选择作用。讨论：1．抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌具有一定的耐药性。2．答案合理即可。3．有利的。变异的有利或有害不是绝对的，取决于生物生存的环境。对于某种生物来说，有的变异有利于它的生存，叫有利变异。例如，小麦中出现抗倒伏的变异，这就是有利变异。有的变异不利于它的生存，叫不利变异。例如，玉米有时会出现白化苗，这样的幼苗没有叶绿素，不能进行光合作用，会过早死亡，这就是不利变异。4．略。5．略。教材第117页►【思考·讨论】1．由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。2．一般来说不一样。因为突变是随机发生的。3．不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。4．不会。因为个体间有基因的交流。教材第118页►【旁栏思考题】最先在裸露的岩石上生长的往往是地衣，地衣的出现促进岩石的分解，形成土壤，为苔藓植物的生长创造条件。教材第118页►【练习与应用】一、概念检测1．(1)√(2)√2．D美国的灰松鼠引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾，可以说明两者的基因库向不同的方向改变。二、拓展应用1．不可育的。斑马和驴杂交的后代染色体组中不含同源染色体，在减数分裂过程中，不能产生正常配子，所以其后代是不可育的。2．提示：雄虎和雌狮杂交生出的后代是虎狮兽，雄狮和雌虎杂交生出的后代是狮虎兽。目前还没有虎狮兽和狮虎兽交配并生出可育后代的证据。对人们让虎和狮杂交生出更具观赏价值后代的做法，大家可自由发表看法。补充资料：1981年，世界首例狮虎兽诞生于法国，2001年病死。2002年8月22日，我国首例虎狮兽在南京红山动物园降生，仅7天就夭折了。2002年9月2日，在福州国家森林公园动物乐园降生了3只虎狮兽，仅1只成活。2003年3月27日，在湖南长沙世界之窗降生了1只虎狮兽。国内还有从国外引进狮虎兽进行饲养、供游人观赏的事例。对于让虎和狮杂交的做法，有专家认为这在科学研究上价值不大，但是在商业上具有一定价值。也有专家认为，对待野生珍稀动物，人类最应当做的是进行保护，让它们自然繁殖，而不是人为地改变其自然繁殖体系。eq\x(温馨提示：请完成课后分层检测案20)第2课时隔离在物种形成中的作用互动·探究·智涂探究点一【师问导学】1．(1)提示：不是。种群是指生活在一定区域的同种生物的总和，既然在同一地点是两个种群，说明它们属于两个物种。(2)提示：不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代，若能，则属于同一物种，若不能，则属于不同物种。2．提示：不一定。形态、结构一致的生物，有可能具有生殖隔离，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。3．提示：不一定。4．提示：不一定。不同种群的基因库产生了明显差异，此时不一定产生新物种，只有出现生殖隔离后才能形成新物种。5．提示：出现生殖隔离。6．(1)提示：三倍体牡蛎是不育的，因此不是一个物种，二倍体牡蛎是可育的，是一个物种。(2)提示：染色体变异。【针对检测】1．解析：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称为一个物种，所以不同种群的生物可能属于同一物种，A、D正确；一个物种可能含有多个种群，B错误；同一物种的形态结构和生理功能表现相似，C正确。答案：B2．解析：雄虎和母狮是两个物种，存在生殖隔离，它们杂交产生的后代是不育的，A、B、C错误。因为虎狮兽细胞核中无同源染色体，减数分裂异常，因此虎狮兽无繁殖能力，D正确。答案：D探究点二【师问导学】1．(1)提示：不能。存在地理隔离。(2)提示：不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向也不同。(3)提示：不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。(4)提示：长期的地理隔离导致生殖隔离。(5)提示：二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。2．(1)提示：种群eq\o(→,\s\up7(地理隔离))多个种群eq\o(→,\s\up7(突变和基因重组、),\s\do5(自然选择))基因库出现差别eq\o(→,\s\up7(逐代积累))产生生殖隔离→新物种形成。(2)提示：共同点是都能阻断种群间的基因交流。产生生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异。(3)提示：不一定。如果两个种群的生活环境都不发生变化或变化微小，或发生相似的变化，则两个种群的进化方向相同，不产生生殖隔离。(4)提示：不一定。如植物中多倍体的形成，不经过地理隔离，就直接产生了生殖隔离。3．提示：不一定。生物进化的实质是种群基因频率的变化，所以生物进化不一定导致新物种的形成。4．提示：自然状态下，让该植物与紫花苜蓿杂交，观察是否能产生可育后代。【针对检测】1．解析：物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，两种隔离都阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才可能达到生殖隔离。答案：D2．解析：判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种；基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，仍属于同一物种；骡子不育，不是一个物种；多利羊是无性繁殖产生的，其遗传组成基本不变，仍属原来的物种。答案：A3．解析：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离。答案：C4．解析：图中a过程表示地理隔离，物种的形成不一定都经过地理隔离，如多倍体的形成；b过程表示自然选择，其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：B5．解析：据图可知，甲、乙两种进化方式分别属于趋异进化和趋同进化。因核酸、蛋白质等分子具有物种特异性，可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质种类等手段来判断物种间的亲缘关系；a、b属于两个不同的物种，二者之间存在生殖隔离；海豚和鲨鱼属于两个不同的物种，亲缘关系较远，但外表相似，可用图乙表示；甲、乙两图中物种进化的方向不同，这是自然选择不同造成的，故甲、乙两图能说明自然选择在进化中的作用。答案：AC6．解析：新物种形成的标志是出现生殖隔离；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：CD归纳·提升·素养【网络建构】①地理②生殖当堂·即时·反馈1．解析：隔离阻止了种群间的基因交流，是物种形成的必要条件。答案：B2．解析：形成新物种的方式一般是由地理隔离导致生殖隔离；隔离是形成新物种的必要条件，而不是基因频率的改变。答案：D3．解析：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别较大时，就可能产生生殖隔离，进而形成新的物种，B正确；生殖隔离是指自然状态下，个体不能交