生物（人教版必修2）课件第7章第2节第2课时隔离和物种的形成共同进化与生物多样性的形成

第七章现代生物进化理论第2节现代生物进化理论的主要内容第2课时隔离和物种的形成共同进化与生物多样性的形成1．说明现代生物进化理论的主要内容。(重点)2．举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。物种的形成要经过隔离的作用，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。1．物种的概念能够在________________相互交配并且产生__________的一群生物。知识点一隔离与物种的形成自然状态下

可育后代

2．隔离(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能__________的现象。(2)常见类型自由交流

相互交配

可育后代

同一种生物

基因交流

3.隔离在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程生殖隔离：__________形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离，从而形成不同物种(2)结论：__________是形成新物种的必要条件。突变基因重组基因交流食物栖息条件基因频率基因库

隔离

4．互动交流(1)物种的形成是否必须要经过隔离？是否必须要经过地理隔离？提示：必须要经过隔离，但可以不经过地理隔离。(2)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。(3)生物的进化是否一定会形成新的物种？提示：不一定，关键看是否产生生殖隔离。(4)物种形成有哪些方式？提示：有渐变式和爆发式。渐变式如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成；爆发式如自然界多倍体植物的形成。(5)经过漫长的地理隔离，是否一定会产生生殖隔离？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。(6)产生生殖隔离是否一定要经过漫长的地理隔离？提示：不一定。如植物中多倍体的形成，不经过地理隔离，直接产生了生殖隔离。2．地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系(1)仅有地理隔离，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)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)，不可能产生新物种。(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，生殖隔离是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。(4)生殖隔离保持物种间的不可交配性，从而也保证了物种的相对稳定性。1．判断正误(1)能够在自然状态下相互交配并产生后代的一群生物称为一个物种。(

)(2)就形成地理隔离的两个种群而言，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。(

)(3)隔离是物种形成的必要条件。(

)×

√

√

2．下图表示渐变式新物种形成的基本环节，下列对图示分析正确的是(

)A．图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料B．图中B表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻C．图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交且产生可育后代D．种群基因型频率的定向改变是新物种形成的前提条件解析：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，当地理隔离使种群基因库的差别较大时，产生生殖隔离就形成了新的物种，B正确；生殖隔离是指自然状态下，个体不能交配或者交配后产生的后代不育，C错误；据图可知，新物种形成的前提是种群基因频率的改变，D错误。答案：B生物的进化不是孤立的，而是和环境及其他生物相互影响，共同进化，从而形成了生物的多样性，阅读教材内容，完成对下列问题的思考。知识点二共同进化与生物多样性的形成细长的吸管似的

2．生物与无机环境间的共同进化3．含义(1)概念：不同物种之间、生物与__________之间在相互影响中不断进化和发展。(2)原因：生物与生物之间的__________和生物与无机环境之间的相互影响。无机环境

相互选择

4．生物多样性的形成(1)内容：生物多样性包括________多样性、________多样性和__________多样性。(2)形成原因：生物的进化。(3)研究生物进化历程的主要依据：________。基因

物种

生态系统

化石

需氧型无性有性三极5．互动交流(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还是有害。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，有利于种群的发展。(2)从共同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。提示：异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。(3)生物多样性的直接原因和根本原因是什么？运用进化论观点分析生物多样性形成的原因。提示：生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，根本原因是基因(遗传物质)多样性。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。(4)三种生物多样性之间的关系是怎样的？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，物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。1．共同进化的范围及对无机环境的影响(1)范围：生物与生物之间的共同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在共同进化。(2)对无机环境的影响：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。2．生物多样性的原因(1)根本原因：基因(DNA分子结构)的多样性。不同DNA分子中脱氧核苷酸的数目、种类、排列顺序不同决定了DNA分子结构的多样性。(2)直接原因：蛋白质的多样性。蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构四个因素决定了蛋白质的多样性。(3)从生物进化的角度看，生物的多样性是多种多样的环境对生物的不定向变异进行定向选择的结果。3．生物进化的总趋势简单→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。1．下列哪项不是生物共同进化的实例(

)A．某种兰花有专门为它传粉的蛾B．猎豹捕食斑马C．光合生物出现后，为好氧生物的出现创造了条件D．草原上狼的绝灭造成鹿的数量激增解析：共同进化过程中的两种生物相互选择，而草原上狼的绝灭造成鹿的数量激增，正是共同进化的反例。狼绝灭则谈不上进化，鹿的数量激增对环境会有较大的破坏，对鹿本身也不利。答案：D2．下列关于生物多样性的叙述不正确的是(

)A．生物界的丰富多彩，起控制作用的是基因的多样性B．DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性C．生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的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析：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，其中基因(DNA)多样性是生物多样性的根本原因，蛋白质多样性是生物多样性的直接原因；DNA结构的多样性主要表现为不同DNA碱基对的数量和排列顺序不同。答案：B提示：隔离生物多样性问题探讨提示：可以按如下思路展开想象：一个基因所控制的性状，对个体生存和繁殖后代的贡献越大，拥有该基因的个体就可能越多。解析：如果一个基因对个体的生存越有利，这个基因在个体中保存的几率就越大。本节聚焦一、种群基因频率的改变与生物进化1．答案：一是个体不是进化的基本单位，一个个体适应能力无论多强，如果它的基因不能传给后代，它在进化上就没有贡献，如骡；二是种群是生物繁殖的基本单位，它是指同种生物中一群能够自由交配的个体。如果同种生物的两个异性个体相距遥远，没有机会交配，它们就分别属于两个种群，这两个种群是独立进化的。2．答案：自然选择的结果。3．答案：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。二、隔离与物种的形成1．答案：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。2．答案：同一种生物由于地理上的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，叫做地理隔离。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，这种现象叫做生殖隔离。3．答案：隔离导致新物种的形成。三、共同进化与生物多样性的形成1．答案：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，这就是共同进化。2．答案：物种与物种之间、生物与环境之间共同进化导致生物多样性。3．答案：是。思考与讨论(一)1．答案：(1)A配子占60%，a配子占40%。(2)子代基因型频率：AA占36%；Aa占48%；aa占l6%。(3)子代种群的基因频率：A占60%：a占40%。(4)后代种群的基因频率会同子一代一样。解析：(1)由亲代基因型频率推知A＝(30%×2＋60%)/2＝60%，a＝40%。(2)子代基因型的频率AA＝60%×60%＝36%；aa＝40%×40%＝16%；Aa＝2×60%×40%＝48%。(3)由于亲代自由交配，所以子代种群的基因频率没有改变。2．答案：对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如：翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。解析：题干中的五个条件是理想条件，所以不可能同时都成立。3．答案：突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。解析：由于突变的不定向性和多害少利性，所以对种群的基因频率会有影响。探究1．答案：树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。解析：浅色个体由于树干变黑就容易被天敌捕食，所以会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率。2．答案：是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。解析：天敌看到的是桦尺蠖的体色，而不是控制体色的基因，所以在自然选择过程中，直接受选择的是表现型。资料分析1．答案：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。解析：加拉帕戈斯群岛上的两种群由于环境不一样，自然选择的方向不一样，所以它们的基因频率可能不一样。2．答案：不一样。因为突变是随机发生的。解析：由于突变的不定向性，不同岛屿上的地雀种群产生突变的情况不一样。3．答案：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。解析：因为对不同岛屿上的地雀种群来说，环境是不一样的，环境决定进化方向，所以导致种群基因频率朝不同的方向改变。4．答案：不会。因为个体间有基因的交流。解析：如果这片海域只有一个小岛，这个小岛上的地雀就可以进行基因交流，所以不会形成多种地雀。

旁栏思考题答案：最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣，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。解析：生物在进化的过程中，往往进行着共同进化。技能训练1．答案：假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙：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。2．答案：假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有考虑洪水的作用。3．答案：这一证据支持假说乙。4．答案：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。解析：假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有考虑洪水的作用；由DNA分析表明，湖泊I中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中的红褐色鱼亲缘关系最近，这说明是由于发洪水使两个湖泊中都有红褐色鱼，所以这一证据支持假说乙。思考与讨论(二)1．答案：最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中。2．答案：多细胞生物大约是在寒武纪出现的，它们生活在海洋中。3．答案：最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿死。4．答案：当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。5．答案：恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。解析：在30多亿年前由于氧气还没有形成，所以那时的生物是厌氧生物，且当时有机物存在于海洋中，所以它们生活在海洋中；因为早期陆地上没有动物的食物，所以最先登陆的生物应是植物。第一小节练习一、基础题1.C种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。2．C

B＝(18%×2＋78%)/2＝57%，b＝1－B＝43%。3．C突变在不同环境下可能有利也可能有害，所以突变的有害或有利取决于环境。4．答案：突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物就不可能产生可遗传的变异，也就不可能进化。解析：突变产生的新基因是生物进化的根本来源，是进化的原材料，所以没有突变，基因重组也就没有意义，也就不可能进化。二、拓展题1．提示：如选择育种和杂交育种。解析：选择育种就是人为选择优良品种，这就导致了基因频率定向改变；杂交育种就是通过基因重组的原理，选育人们所需要的优良品种，这也会使基因频率发生定向改变。2．提示：如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭。解析：新环境中若气候条件等其他条件也适合，并且这个种群能繁殖，这个种群就会增加，否则就会绝灭。第二小节练习一、基础题1．(1)√只要是遗传物质发生了改变，这样的变异就是可遗传的变异。(2)√生殖隔离是新物种形成的标志。(3)√物种的形成一般都要经过突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节，大都先形成地理隔离，再形成生殖隔离。2．答案：生活在峡谷北侧的种群发生了突变，由于突变的随机性，同样的突变没有发生在峡谷南侧的种群中。由于这两个种群被河流隔开，彼此没有交配的机会，也就是没有基因的交流，所以两个种群发生明显的分化，有可能演变成两个物种。解析：由于生活在美国科罗拉多大峡谷的松鼠被河流分成两个种群，由于自然环境不一样和突变的不定向性，以及河流阻挡而使这两个种群不能进行基因交流，所以这两个种群有可能成为两个物种。二、拓展题答案：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。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，而不是人为改变其自然繁殖体系。解析：狮虎兽或虎狮兽由于不能彼此交配并产生可育后代，所以它们不能称为一个新物种。第三小节练习一、基础题1