《6.3 种群基因组成的变化（第2课时）》学与练VIP

学而优·教有方PAGE1PAGE第6章第3节（第2课时）隔离在物种形成中的作用课程标准学习目标1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖优势。2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1．基于实例分析,归纳概括种群及种群基因库的概念。2．基于生物学事实和证据,运用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率,建构遗传平衡定律的数学模型。3．初步运用进化与适应观,阐明可遗传变异提供了生物进化的原材料。4．基于给定的条件探究自然选择对种群基因频率的影响。5．通过比较与分类,理解种群和物种之间的关系。6．运用进化与适应观,理解生物进化与物种形成之间的关系。7．基于实验事实和证据,阐明物种形成的一般过程。8．基于对隔离在物种形成中作用的理解,认识环境保护与生物多样性的作用。自主梳理1.物种、隔离的概念（1）物种：在遗传学和进化论的研究中，把称为一个物种。（2）隔离：①概念：不同间的个体，在自然条件下的现象统称为隔离。②类型：不同物种之间一般是相互交配的，即使交配成功，也不能产生，这种现象叫做。生物由于而分成不同的种群，使得的现象，叫作地理隔离。2.隔离在物种形成中的作用（1）实例：在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的差别很大，不同种之间存在隔离。这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群，最终形成的不同种的地雀。（2）加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成过程：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种，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可能会出现不同的，而。因此，不同种群的就会发生不同的变化。由于各个岛上的互不相同，自然选择对不同种群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，并逐步出现。一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。（3）结论：。（4）物种形成的意义：物种形成本身表示的增加。同时，它也意味着，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。预习检测1．下列关于隔离的叙述，错误的是

（）A．隔离包括地理隔离和生殖隔离B．地理隔离阻止了种群间的基因交流C．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因D．不同的种群之间必然存在着生殖隔离2．下列有关新物种形成的说法中，错误的是（）A．自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而导致种群发生进化B．一般经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致新物种的形成C．经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致新物种的形成D．突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成3．中美洲东海岸与西海岸分布著两种形态差异显著的海龟。经DNA检测，发现它们曾经是同一物种，火山爆发将它们分隔成两个种群，现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是（

）A．火山爆发导致两个海龟种群出现地理隔离B．已进化成的这两种海龟的基因库存在明显差异C．两种海龟产生地理隔离后，基因频率不再发生改变D．将进化成的这两种海龟放在一起时，可能还可以交配并产生后代4．峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（）A．高山两侧的陆地蜗牛形态相似，但可能是两个物种B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种C．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离D．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间存在地理隔离，但可以进行基因交流5．万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列叙述错误的是（

）A．若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，说明它们属于两个物种B．万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关C．通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库D．研究万年野生稻是否进化的标志是其基因型频率是否发生改变6．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种—粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂投粉，后者（红龙头）由蜂鸟投粉。下列相关分析正确的是（

）A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的B．两者虽然分布区重叠，但因授粉方式不同，因此不存在种间竞争C．粉龙头猴面花种群的突变对红龙头猴面花种群的基因频率无影响D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用相同7．如图为里、乙两岛屿上鸟类的分布情况，甲岛上分布有S、L两种鸟，乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题：(1)若干年后，甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异，这是两岛上不同的因素作用的结果，该因素在S鸟的进化过程中起作用。(2)若干年后，由于甲岛与乙岛上的S鸟存在，两岛上S鸟种群的基因库可能存在较大差异。欲探究甲岛与乙岛上的S鸟是否为同一物种，请设计实验并预测实验结果：。(3)若由于某种原因，a基因的频率逐渐下降，A基因的频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量的变化趋势是。►探究一隔离在物种形成中的作用【情景材料】现代进化论认为，物种形成大致要经过3个阶段:1)由于基因突变、染色体变异和基因重组，使种群中产生可遗传的变异;2)自然选择等因素作用于可遗传的变异，使种群的遗传结构(基因型频率和基因频率)发生了适应性的改变;3)不同种群由于地理隔离和生态隔离而加深了性状分歧，逐渐形成亚种，一旦出现了生殖隔离，亚种就变成了新种。此外，在植物界异源多倍体的产生亦可导致新种形成。生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，但跨物种之间生殖隔离有很多出现之后又消失的情况。若隔离发生在受精以前，就称为受精前的生殖隔离，其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后，就称为受精后的生殖隔离，其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。野猪在全世界有27个亚种。亚种间和亚种内核型都有一些差异，染色体数(2n)在36-38之间，如西欧野猪2n=36或37，日本野猪2n=38，但彼此间没有繁殖障碍。【问题探究】1.什么是地理隔离？2.生态隔离的含义是什么？3.什么是季节隔离？4.生理隔离的原因是什么？5.什么是机械隔离？6.什么是行为隔离？7.杂种不活和杂种不育有什么区别？►探究二生物进化和物种形成几组概念的比较【情景材料】物种形成，又称为种化，是演化的一个过程，指生物分类上的物种诞生。自然界的物种形成主要有4种模型--异域性物种形成、同域性物种形成、边域性物种形成与临域性物种形成。物种形成(speciation)是新物种从旧物种中分化出来的过程，即从一个种内产生出另一个新种的过程，包括三个环节:突变以及基因重组为进化提供原料，自然选择是进化的主导因素，隔离是物种形成的必要条件。判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。在学习生物进化与物种形成过程欧诺个自然选择和人工选择，生物进化和物种形成，同地物种形成和异地物种形成几组概念应该理清。【问题探究】1.自然选择和人工选择的比较。2.生物进化和物种形成的比较。3.同地物种形成和异地物种形成的比较。要点归纳1.物种。2.地理隔离和生殖隔离。3.物种形成的基本环节。4.隔离是物种形成的必要条件。1.【注意问题】1.交配后能产生后代的不一定是同一物种，还要看产生的后代是否可育。2.新物种形成过程中会发生种群基因频率的改变，而种群基因频率改变意味着发生了进化；但是否形成了新物种需根据是否出现了生殖隔离判断。3.自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因素。4.只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种(如东北虎和华南虎)。5.生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。6.生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。7.物种形成的一般过程是：地理隔离→自然选择→生殖隔离。8.物种的形成不一定经过地理隔离。有时不经过地理隔离也能直接形成生殖隔离，如二倍体植株经秋水仙素处理形成四倍体植株，两者是不同的物种。典例精讲【例1】物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是()A.甲和乙仍然存在生殖隔离B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库【答案】D【解析】甲和乙杂交产生丙，丙不能产生子代，说明甲和乙依然存在生殖隔离，A正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化，B正确；甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，C正确；甲、乙不是一个物种，且丙不能构成一个物种，它们含有的基因不能构成一个种群的基因库，D错误。【例2】由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是()A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流【答案】A【解析】甲、乙是两个不同的物种，因此甲、乙两种耧斗菜各自的全部基因分别构成一个基因库，A错误。【例3】日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗都是水稻害虫，其形态特征极为相近。对三种稻蝗的DNA碱基序列进行比较发现：中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗的亲缘关系最近，日本稻蝗与小翅稻蝗、中华稻蝗台湾亚种的亲缘关系较近，三者具有生态分布重叠但彼此存在生殖隔离现象。下列相关分析错误的是()A.中华稻蝗台湾亚种不能与小翅稻蝗杂交产生可育后代B.种群基因库组成的差异导致三种稻蝗之间产生生殖隔离C.突变和基因重组均可为日本稻蝗、小翅稻蝗的进化提供原材料D.稻田中全部日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗组成一个种群【答案】D【解析】三种稻蝗彼此间存在生殖隔离，杂交后不能产生可育后代，A正确；三种稻蝗种群基因库存在差异，不能进行基因交流，导致三者之间出现生殖隔离，B正确；突变和基因重组可为生物进化提供原材料，C正确；种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合，日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗属于不同的物种，不能构成一个种群，D错误。1.物种的概念：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。三倍体无子西瓜不属于一个物种2.隔离3.新物种形成的一般过程结论：隔离是物种形成的必要条件。4.物种形成的三大模式1．根据隔离发生在受精前或受精后，可将隔离分成受精前的生殖隔离与受精后的生殖隔离。下列关于隔离的叙述，不正确的是（

）A．在自然条件下基因不能自由交流的现象叫作隔离B．两座孤岛上的同种动物不能交配的现象属于地理隔离C．老虎和狮子产生的虎狮兽不可育属于受精后的生殖隔离D．物种形成过程需要经过受精前的生殖隔离和受精后的生殖隔离2．如图表示小鼠原种进化为某种小鼠新种的过程。下列说法正确的是(

)A．Y使该种群基因型频率发生定向改变，并决定生物进化的方向B．若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，则Z1是形成小鼠新种的必要条件C．根据达尔文的观点可认为，X来源于突变和基因重组D．某个小鼠有利变异的产生不一定引起该小鼠种群的进化3．某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是（

）A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离B．c1→c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离4．原产自甲地区的一年生某植物，由于花粉传播到低纬度地区，而在当地繁殖。很多年后甲地区的该植物种群a和低纬度地区的植物种群b的花期不同，无法相互自然受粉。下列叙述错误的是（

）A．种群a和种群b存在地理隔离B．种群a、b的基因频率相同，但自然选择的方向不同C．种群a和种群b由于花期不同而形成了生殖隔离D．随着时间的推移，两个种群基因库之间的差别逐渐扩大5．黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是（

）A．若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于同一物种B．黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果C．突变和基因重组为黄刺尾守宫进化提供原材料并决定其进化方向D．不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终可能会导致生殖隔离6.现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（）A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素7.稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（）交配（♀×♂）①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率（%）081624618精子传送率（%）0000100100注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流8．由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是（

）A．甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库B．生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种C．甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果D．若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流9.白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（

）A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率10.峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（

）A．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种C．高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流D．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新种与原物种存在生殖隔离11．下列是某科研团队以果蝇为实验材料进行的生物进化实验，两组实验除喂养的食物不同以外，其他环境条件完全一致。根据实验结果并结合现代生物进化理论的有关原理回答下列问题：项目喂养食物八代或更长时间有同体色交配偏好果蝇原品系甲培养箱淀粉类与原品系相比体色变浅甲品系乙培养箱麦芽糖与原品系相比体色变深乙品系(1)在经过八代或更长时间的选择培养后，甲培养箱中的全部果蝇和乙培养箱中的全部果蝇在进化上的关系可能是两个不同物种，判断的依据是。(2)对于上述判断，某位研究员提出了不同判断，他认为甲、乙品系果蝇可能属于同一物种的两个品种，它们的差异可能体现的是生物的遗传多样性，请写出他的理由：。(3)分析甲、乙两培养箱中果蝇的体色差异和交配习性差异出现的原因：①两培养箱分养造成两培养箱果蝇因地理隔离而不能进行；②从变异的角度分析，两培养箱果蝇中；③当两培养箱中果蝇发生变异后，由于食物差异和选择不同，两培养箱果蝇，形成两个群体体色和习性的巨大差异。第6章第3节（第2课时）隔离在物种形成中的作用课程标准学习目标1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖优势。2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1．基于实例分析,归纳概括种群及种群基因库的概念。2．基于生物学事实和证据,运用数学方法计算种群的基因频率和基因型频率,建构遗传平衡定律的数学模型。3．初步运用进化与适应观,阐明可遗传变异提供了生物进化的原材料。4．基于给定的条件探究自然选择对种群基因频率的影响。5．通过比较与分类,理解种群和物种之间的关系。6．运用进化与适应观,理解生物进化与物种形成之间的关系。7．基于实验事实和证据,阐明物种形成的一般过程。8．基于对隔离在物种形成中作用的理解,认识环境保护与生物多样性的作用。自主梳理1.物种、隔离的概念（1）物种：在遗传学和进化论的研究中，把称为一个物种。（2）隔离：①概念：不同间的个体，在自然条件下的现象统称为隔离。②类型：不同物种之间一般是相互交配的，即使交配成功，也不能产生，这种现象叫做。生物由于而分成不同的种群，使得的现象，叫作地理隔离。2.隔离在物种形成中的作用（1）实例：在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。这些地雀的差别很大，不同种之间存在隔离。这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群，最终形成的不同种的地雀。（2）加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成过程：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种，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可能会出现不同的，而。因此，不同种群的就会发生不同的变化。由于各个岛上的互不相同，自然选择对不同种群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，并逐步出现。一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。（3）结论：。（4）物种形成的意义：物种形成本身表示的增加。同时，它也意味着，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。【答案】1.（1）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）①群体基因不能自由交流②不能可育的后代生殖隔离同种地理障碍种群间不能发生基因交流2.（1）喙生殖（2）突变和基因重组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基因频率食物和栖息条件基因频率的改变在一个种群中，某些基因被保留下来，在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因基因库生殖隔离生殖隔离（3）隔离是物种形成的必要条件（4）生物类型生物能够以新的方式利用环境条件预习检测1．下列关于隔离的叙述，错误的是

（）A．隔离包括地理隔离和生殖隔离B．地理隔离阻止了种群间的基因交流C．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因D．不同的种群之间必然存在着生殖隔离【答案】D【解析】隔离包括地理隔离和生殖隔离，不同物种间一定存在着生殖隔离，地理隔离可以阻止同一物种不同种群间的基因交流，A、B正确，D错误；种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因，C正确。2．下列有关新物种形成的说法中，错误的是（）A．自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而导致种群发生进化B．一般经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致新物种的形成C．经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致新物种的形成D．突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新物种的形成【答案】D【解析】自然选择就是适者生存、不适者被淘汰的过程，在该过程中种群的基因频率的定向改变，基因频率的改变即发生了进化，A正确；新物种的形成的一般过程为：经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，从而导致新物种的形成，少数的多倍体的形成不经过长期的地理隔离，B正确；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择决定生物进化方向，隔离导致物种形成，C正确；突变和基因重组可以使种群产生不定向变异，为生物进化提供原材料，D错误。3．中美洲东海岸与西海岸分布著两种形态差异显著的海龟。经DNA检测，发现它们曾经是同一物种，火山爆发将它们分隔成两个种群，现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是（

）A．火山爆发导致两个海龟种群出现地理隔离B．已进化成的这两种海龟的基因库存在明显差异C．两种海龟产生地理隔离后，基因频率不再发生改变D．将进化成的这两种海龟放在一起时，可能还可以交配并产生后代【答案】C【解析】由题文可知，火山爆发形成东海岸与西海岸，两个海龟种群出现了地理隔离，地理障碍阻断了两个种群之间的基因交流，A正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，已进化成的这两种海龟的基因库存在明显差异，B正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，故两种海龟地理隔离后，基因频率仍发生了改变，最后进化出两个不同物种，C错误；将进化成的这两种海龟放在一起时，可能还可以交配并产生后代，但产生的后代不育，D正确。4．峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是（）A．高山两侧的陆地蜗牛形态相似，但可能是两个物种B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种C．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离D．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间存在地理隔离，但可以进行基因交流【答案】D【解析】由题意可知，某高山两侧间存在“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，可能是两个物种，A正确；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种，B正确；不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离，C正确；大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，D错误。5．万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲。科技工作者一方面加强对该濒危野生稻的保护，另一方面试图通过杂交、转基因等方式来对现有栽培水稻进行品种改良，提高栽培水稻的抗逆性和产量。下列叙述错误的是（

）A．若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，说明它们属于两个物种B．万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关C．通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可增大栽培水稻的基因库D．研究万年野生稻是否进化的标志是其基因型频率是否发生改变【答案】D【解析】若栽培稻与杂交稻的杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，则说明它们属于两个物种，A正确；生物与生物之间，生物与无机环境之间是相互影响的，万年野生稻的进化与其他生物和所生存的环境息息相关，B正确；根据题干中“万年野生稻不但抗病、抗虫害能力特别强，一穗可达千粒果实，而且可与现有栽培水稻杂交，其杂交子代在长势、生活力、适应性和产量等性状上优于双亲”，可推出通过杂交育种的方式改良现有栽培水稻，可以增大栽培水稻的基因库，C正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。6．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种—粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂投粉，后者（红龙头）由蜂鸟投粉。下列相关分析正确的是（

）A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的B．两者虽然分布区重叠，但因授粉方式不同，因此不存在种间竞争C．粉龙头猴面花种群的突变对红龙头猴面花种群的基因频率无影响D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用相同【答案】C【解析】两种花分布区重叠，不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的两个物种，A错误；两者虽然分布区重叠，存在对生存资源（空间资源、营养等）的竞争，B错误；变异是自然发生的，一个种群发生的突变对另一种群的基因频率没有影响，C正确；尽管粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠，但由题干信息知，两者传粉动物不同，说明自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同，D错误；7．如图为里、乙两岛屿上鸟类的分布情况，甲岛上分布有S、L两种鸟，乙岛上的鸟类是迁移的S鸟的后代。请回答下列问题：(1)若干年后，甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异，这是两岛上不同的因素作用的结果，该因素在S鸟的进化过程中起作用。(2)若干年后，由于甲岛与乙岛上的S鸟存在，两岛上S鸟种群的基因库可能存在较大差异。欲探究甲岛与乙岛上的S鸟是否为同一物种，请设计实验并预测实验结果：。(3)若由于某种原因，a基因的频率逐渐下降，A基因的频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量的变化趋势是。【答案】(1)环境（或食物）选择(2)地理隔离让两岛上的S鸟雌、雄个体交配，观察能否产生可育后代。若能产生可育后代，则两岛上的S鸟是同一物种；若不能产生后代或产生的后代不可育，则两岛上的S鸟不是同一物种【解析】（1）甲、乙两岛上S鸟的喙出现差异，这是甲、乙两岛上不同的食物和栖息条件（环境）因素作用的结果；该因素在S鸟的进化过程中起到了选择的作用。（2）由于甲、乙两岛彼此独立，生活在甲岛与乙岛上的S鸟之间存在着地理隔离；为判断甲岛与乙岛上的S鸟是否为同一物种，可让两岛上的S鸟雌、雄个体交配，观察能否产生可育后代。若能产生可育后代，则两岛上的S鸟是同一物种；若不能产生后代或产生的后代不可育，则两岛上的S鸟不是同一物种。（3）若环境的选择作用使A的频率逐渐上升，a的频率逐渐下降，说明a基因控制的隐性性状不利于生存，则基因型为AA和Aa的个体数量会增加，aa的个体数量会逐渐下降。►探究一隔离在物种形成中的作用【情景材料】现代进化论认为，物种形成大致要经过3个阶段:1)由于基因突变、染色体变异和基因重组，使种群中产生可遗传的变异;2)自然选择等因素作用于可遗传的变异，使种群的遗传结构(基因型频率和基因频率)发生了适应性的改变;3)不同种群由于地理隔离和生态隔离而加深了性状分歧，逐渐形成亚种，一旦出现了生殖隔离，亚种就变成了新种。此外，在植物界异源多倍体的产生亦可导致新种形成。生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制，但跨物种之间生殖隔离有很多出现之后又消失的情况。若隔离发生在受精以前，就称为受精前的生殖隔离，其中包括地理隔离、生态隔离、季节隔离、生理隔离、形态隔离和行为隔离等;若隔离发生在受精以后，就称为受精后的生殖隔离，其中包括杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。野猪在全世界有27个亚种。亚种间和亚种内核型都有一些差异，染色体数(2n)在36-38之间，如西欧野猪2n=36或37，日本野猪2n=38，但彼此间没有繁殖障碍。【问题探究】1.什么是地理隔离？2.生态隔离的含义是什么？3.什么是季节隔离？4.生理隔离的原因是什么？5.什么是机械隔离？6.什么是行为隔离？7.杂种不活和杂种不育有什么区别？【答案】1.地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使种群间不能发生基因交流的现象，叫做地理隔离。2.生态隔离：由于食性、生活习性和栖息地点的不同，使几个亲缘关系接近的类群之间交配不易成功的隔离机制。例如有人报道5种近缘雀在树冠的不同层次捕食不同的昆虫，以及营巢的位置和交配产卵的繁殖季节不同，所以它们虽然生活在同一片森林，甚至同一棵树上，也都因各有自己的生态位置而形成生殖隔离。3.季节隔离：又称时间隔离，新种形成过程中，合子形成前的隔离机制之一。生物一般都有一定的生育季节和时间，如动物的发情期、交配期;植物的开花期和授粉期等，如果同种群体间的生育季节和时间不同，就会造成季节隔离或时间隔离，阻止了基因的交流，从而导致生殖隔离的形成。例如，北美有3种蛙，同生在一个池塘里，但由于繁殖季节不同而构成了生殖隔离。林蛙在水温达到7

℃时，首先产卵;其次是笛蛙，在水温达到12℃时开始产卵;鼓蛙在水温达到16℃时才开始产卵。4.生理隔离：植物传粉后或动物交配后，由于生理上的不协调而不能完成受精作用的现象。例如，异种花粉落在柱头上通常不能形成花粉管;有的即使形成花粉管也不能成功地通过花柱、到达胚珠。又如绿果蝇的精子在美洲果蝇的受精囊内很快就丧失游动能力，而同种精子则可较长时间保持活动能力。5.机械隔离：主要指由于植物花的结构与传粉者形态结构不协调而造成的交配受精障碍。例如，大红吊钟柳，花红色，有细长的管状花冠;山吊钟柳，花蓝色，有较大的钟状花冠。二者在人工授粉时能形成杂种，但在自然条件下，前者以其红色光和红外光招引蜂鸟，管状的花冠对蜂鸟细长的喙也相适应;后者以蓝紫光与紫外光招引蜂类，钟状花冠也适于蜂类采蜜，但二者之间不能相互授粉。这样，它们的花色和结构，便构成了物种间的隔离而阻止了基因的交流，此即为形态隔离。6.行为隔离：由于交配行为不同，而使两个或几个亲缘关系相近的类群之间交配不易成功的隔离机制。例如，红蟋蟀、宾州蟋蟀和富尔顿蟋蟀在形态上无区别，但鸣声的强弱和频率不同。试验证明，交配仅在发生同一鸣声的种内进行，不同鸣声的蟋蟀不进行交配。7.杂种不活：一种杂交后的生殖隔离，不同种生物受精后，虽能形成合子，但合子不能存活;或合子虽能存活，但胚胎发育到一定阶段便死亡;或者胚胎发育虽然完成，并发育为幼体，但不能生活到性成熟，故留下后代的概率很低。例如，以奥地利亚麻(♀)与多年生亚麻(♂)杂交，杂种的胚不能充分发育，因为胚和胚乳不协调。反交时，胚和胚乳虽较协调，杂种胚可以充分发育，但不能穿破母本组织形成的种皮，种子不能萌发，杂种也不能成活。杂种不育：一种杂交后的生殖隔离。不同种生物杂交后虽能形成合子，并发育为成熟的F1杂种，但杂种不能产生后代。例如，马和驴杂交所生的骡就不能生育。因为马的染色体为64，驴的染色体数为62，骡的染色体数为63。马的32对染色体中有18对端着丝粒染色体，驴的31对染色体中只有11对端着丝粒染色体，骡在形成生殖细胞时，染色体不能正常配对(即联会紊乱)而不能完成减数分裂和形成正常的配子，故不能生育。►探究二生物进化和物种形成几组概念的比较【情景材料】物种形成，又称为种化，是演化的一个过程，指生物分类上的物种诞生。自然界的物种形成主要有4种模型--异域性物种形成、同域性物种形成、边域性物种形成与临域性物种形成。物种形成(speciation)是新物种从旧物种中分化出来的过程，即从一个种内产生出另一个新种的过程，包括三个环节:突变以及基因重组为进化提供原料，自然选择是进化的主导因素，隔离是物种形成的必要条件。判断两个种群是否属于同一物种的标准，是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。判断种群是否进化的标准，是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有发生变化，则种群没有发生进化。在学习生物进化与物种形成过程欧诺个自然选择和人工选择，生物进化和物种形成，同地物种形成和异地物种形成几组概念应该理清。【问题探究】1.自然选择和人工选择的比较。2.生物进化和物种形成的比较。3.同地物种形成和异地物种形成的比较。【答案】1.人工选择和自然选择的比较2.物种的形成和生物的进化比较3.同地物种形成和异地物种形成的比较4.物种形成的三大模式要点归纳1.物种。2.地理隔离和生殖隔离。3.物种形成的基本环节。4.隔离是物种形成的必要条件。1.【注意问题】1.交配后能产生后代的不一定是同一物种，还要看产生的后代是否可育。2.新物种形成过程中会发生种群基因频率的改变，而种群基因频率改变意味着发生了进化；但是否形成了新物种需根据是否出现了生殖隔离判断。3.自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因素。4.只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种(如东北虎和华南虎)。5.生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。6.生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。7.物种形成的一般过程是：地理隔离→自然选择→生殖隔离。8.物种的形成不一定经过地理隔离。有时不经过地理隔离也能直接形成生殖隔离，如二倍体植株经秋水仙素处理形成四倍体植株，两者是不同的物种。典例精讲【例1】物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是()A.甲和乙仍然存在生殖隔离B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库【答案】D【解析】甲和乙杂交产生丙，丙不能产生子代，说明甲和乙依然存在生殖隔离，A正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化，B正确；甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，C正确；甲、乙不是一个物种，且丙不能构成一个物种，它们含有的基因不能构成一个种群的基因库，D错误。【例2】由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是()A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流【答案】A【解析】甲、乙是两个不同的物种，因此甲、乙两种耧斗菜各自的全部基因分别构成一个基因库，A错误。【例3】日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗都是水稻害虫，其形态特征极为相近。对三种稻蝗的DNA碱基序列进行比较发现：中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗的亲缘关系最近，日本稻蝗与小翅稻蝗、中华稻蝗台湾亚种的亲缘关系较近，三者具有生态分布重叠但彼此存在生殖隔离现象。下列相关分析错误的是()A.中华稻蝗台湾亚种不能与小翅稻蝗杂交产生可育后代B.种群基因库组成的差异导致三种稻蝗之间产生生殖隔离C.突变和基因重组均可为日本稻蝗、小翅稻蝗的进化提供原材料D.稻田中全部日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗组成一个种群【答案】D【解析】三种稻蝗彼此间存在生殖隔离，杂交后不能产生可育后代，A正确；三种稻蝗种群基因库存在差异，不能进行基因交流，导致三者之间出现生殖隔离，B正确；突变和基因重组可为生物进化提供原材料，C正确；种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合，日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗属于不同的物种，不能构成一个种群，D错误。1.物种的概念：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。三倍体无子西瓜不属于一个物种2.隔离3.新物种形成的一般过程结论：隔离是物种形成的必要条件。4.物种形成的三大模式1．根据隔离发生在受精前或受精后，可将隔离分成受精前的生殖隔离与受精后的生殖隔离。下列关于隔离的叙述，不正确的是（

）A．在自然条件下基因不能自由交流的现象叫作隔离B．两座孤岛上的同种动物不能交配的现象属于地理隔离C．老虎和狮子产生的虎狮兽不可育属于受精后的生殖隔离D．物种形成过程需要经过受精前的生殖隔离和受精后的生殖隔离【答案】D【解析】在自然条件下基因不能自由交流的现象叫作隔离，A正确；两座孤岛上的同种动物不能交配的现象属于地理隔离，B正确；若隔离发生在受精以后，称为受精后的生殖隔离，如老虎和狮子产生的虎狮兽不可育属于受精后的生殖隔离，C正确；物种形成过程需要经过受精前的生殖隔离或者受精后的生殖隔离，D错误。2．如图表示小鼠原种进化为某种小鼠新种的过程。下列说法正确的是(

)A．Y使该种群基因型频率发生定向改变，并决定生物进化的方向B．若图中X、Y、Z表示生物进化中的基本环节，则Z1是形成小鼠新种的必要条件C．根据达尔文的观点可认为，X来源于突变和基因重组D．某个小鼠有利变异的产生不一定引起该小鼠种群的进化【答案】D【解析】分析题图可知，Y表示自然选择，使该种群基因频率（不是基因型频率）发生定向改变，并决定生物进化的方向，A错误；图中X是可遗传变异，包括突变和基因重组，Y是自然选择，Z1、Z2分别表示地理隔离、生殖隔离。Z2生殖隔离是形成新物种的必要条件，B错误；达尔文没有对变异进行进一步解释，变异来源于突变和基因重组是现代生物进化理论的内容，C错误；生物进化的单位是种群，其实质是种群基因频率的改变，某个小鼠有利变异的产生不一定改变种群的基因频率，所以不一定引起该小鼠种群的进化，D正确。3．某山地的蜗牛被突然隆起的山丘分隔成两个两个种群，若干年后，两个种群发生了明显的进化，而后山丘障碍消失，进化过程如图所示。下列相关说法正确的是（

）A．b1和c1间出现了地理隔离，二者之间也一定出现了生殖隔离B．c1→c2的过程中种群的基因频率一定发生了改变C．d1和d2形态差别较大，所以二者之间一定出现了生殖隔离D．生物圈中物种的形成都必须经历这种长期的地理隔离【答案】B【解析】山丘的形成将蜗牛分成了两个种群，b1和c1之间出现了地理隔离，但不一定形成生殖隔离，A错误；c1到c2的过程中种群发生了进化，进化的实质就是种群基因频率发生改变，B正确；生殖隔离出现的标志是两种生物之间无法交配或交配后不能产生可育的后代，而形态差别大的生物之间不一定出现了生殖隔离，C错误；不经过地理隔离也可以形成新物种，如四倍体西瓜，D错误。4．原产自甲地区的一年生某植物，由于花粉传播到低纬度地区，而在当地繁殖。很多年后甲地区的该植物种群a和低纬度地区的植物种群b的花期不同，无法相互自然受粉。下列叙述错误的是（

）A．种群a和种群b存在地理隔离B．种群a、b的基因频率相同，但自然选择的方向不同C．种群a和种群b由于花期不同而形成了生殖隔离D．随着时间的推移，两个种群基因库之间的差别逐渐扩大【答案】B【解析】题意显示，由于传粉导致了种群a和种群b的地理隔离，A正确；由于自然选择的方向不同，进而使得种群a、b的基因频率不同，随着时间的推移，种群基因库之间的差别越来越大，B错误；种群a和种群b之间存在生殖隔离的表现是花期不同，进而导致无法进行基因交流，C正确；随着时间的推移，两个种群基因库之间的差别逐渐扩大，进而表现生殖隔离，产生了新物种，D正确。5．黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是（

）A．若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于同一物种B．黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果C．突变和基因重组为黄刺尾守宫进化提供原材料并决定其进化方向D．不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终可能会导致生殖隔离【答案】D【解析】若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生可育后代，才说明它和普通蜥蜴属于同一物种，A错误；黄刺尾守宫独特的形态特征是在特定环境中，长期定向自然选择的结果，B错误；突变和基因重组为黄刺尾守宫进化提供原材料，但突变和基因重组是不定向的，不能决定其进化方向，C错误；若不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大，当不同种群间不能交配或交配后产生不育后代，就导致生殖隔离，D正确。6.现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（）A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素【答案】A【解析】甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。故选A。7.稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是（）交配（♀×♂）①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率（%）081624618精子传送率（%）0000100100注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流【答案】D【解析】、由表格中的交配率的结果可知，表明近缘物种之间也可进行交配，A正确；已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；②和③之间②与③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②×③交配精子传送率100%，即使交配成功，由于存在生殖隔离，也不能进行基因交流，D错误。故选D。8.由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布