2024-2025学年新教材高中生物第6章生物的进化第3节第2课时物种的形成协同进化和生物多样性教案新人教版必修第二册

PAGEPAGE13第2课时物种的形成、协同进化和生物多样性一、隔离与物种的形成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。2．隔离(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由沟通的现象。(2)常见类型项目类型发生范围结果生殖隔离不同物种间①不能相互交配②即使交配胜利，也不能产生可育后代地理隔离同种生物使种群间不能发生基因沟通3．隔离在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程eq\x(地理隔离)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①不同种群出现不同的突变和基因重组,②不同种群间不能发生基因沟通))↓eq\x(自然选择)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①食物和栖息条件互不相同,②自然选择对不同种群基因频率的变更,所起的作用有差别))↓eq\x(生殖隔离)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(基因库形成明显的差异并逐步出现生殖,隔离，从而形成不同的物种))(2)结论：隔离是物种形成的必要条件。(1)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种()(2)生物进化确定会形成新物种()(3)不同种群间的个体不能进行基因沟通说明两种群存在生殖隔离()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)三倍体西瓜不行育，所以二倍体西瓜和四倍体西瓜不是同一物种。(2)物种形成的标记是产生生殖隔离，生物进化只能说明种群基因频率变更，不确定产生生殖隔离(3)不能进行基因沟通说明种群间存在隔离，包括地理隔离和生殖隔离。结合教材117页“思索·探讨”，回答下列问题：(1)13种地雀的喙差别很大与什么因素有干脆关系？提示不同岛屿的环境不同，地雀的食物不同。(2)它们的共同祖先刚迁徙到13个岛屿上的时候所需食物是否相同？什么缘由使得后来发生很大差异？提示所需食物相同。外因：地理隔离、突变和基因重组、自然选择。内因：种群基因频率发生变更。(3)仙人掌地雀和树栖的地雀是同一物种吗？是什么阻碍它们的基因沟通？提示不是。生殖隔离和地理隔离。(4)总结物种形成的三个环节：__________、__________________、____________。请归纳结论：____________是物种形成的标记。提示隔离突变和基因重组自然选择生殖隔离(5)物种的形成必需经过长期的地理隔离吗？能否在短时间内就形成生殖隔离？请举例说明。提示不是必需的；如用低温或秋水仙素处理萌发的二倍体西瓜幼苗即可获得四倍体西瓜，四倍体西瓜是新物种，没有经过长期的地理隔离。归纳总结进化和物种形成的推断方法(1)进化取决于种群基因频率是否发生变更。只要种群的基因频率发生变更，生物就确定发生了进化。(2)物种形成取决于是否形成生殖隔离。①进化是量变，进化不确定形成新物种。②物种形成是质变，新物种形成确定发生了进化。(3)新物种形成不确定经过地理隔离，但不管哪种方式都须要达到生殖隔离才能完成新物种的形成。二、协同进化与生物多样性的形成1．协同进化(1)含义：指生物的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2)生物与生物之间的协同进化①某种兰花具有瘦长的花距eq\o(→,\s\up7(共同进化))某种蛾类具有瘦长的吸管似的口器。②羚羊的奔跑速度加快eq\o(→,\s\up7(共同进化))猎豹的奔跑速度加快。(3)生物与环境之间的协同进化地球上原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创建了前提条件。(4)协同进化的缘由：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。2．生物多样性的形成(1)内容：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。(2)形成缘由：生物的进化。(3)探讨生物进化历程的主要依据：化石。3．生物进化历程中的几个关键事务(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。(2)生态系统第三极——消费者的出现，使生态系统具有更加困难的结构。(3)生物的登陆变更着陆地环境，陆地上困难的环境又为生物的进化供应了广袤的舞台。4．生物进化理论在发展(1)现代生物进化理论：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组供应进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向变更，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程事实上是生物与生物、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)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，确定生物进化方向的是中性突变的渐渐积累，而不是自然选择。(3)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与快速形成新种交替出现的过程。(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性()(2)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的()(3)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次()答案(1)√(2)×(3)×解析(2)协同进化是通过物种之间或生物与无机环境之间的相互影响实现的，其中物种之间的协同进化主要通过生存斗争实现，也可以在互利的条件下相互选择，协同进化。(3)生物多样性的内容包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。1．“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？提示地球上的生物资源是有限的，人类不应掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的捕食者”。2．生物多样性形成的根本缘由和干脆缘由分别是什么？提示根本缘由：基因(DNA分子结构)的多样性。干脆缘由：蛋白质的多样性。3．通过学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？提示简洁→困难，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．(2024·天津南开中学高一质检)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．地理隔离阻挡了种群间的基因沟通C．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本缘由D．不同的种群之间必定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，不同物种间确定存在着生殖隔离，地理隔离可以阻挡种群间的基因沟通，A、B正确，D错误。2．(2024·河北邯郸一中高一月考)下列关于新物种形成的叙述，正确的是()A．生物进化的结果就是形成新物种B．生殖隔离是地理隔离的必定结果C．产生生殖隔离是形成新物种的必要条件D．基因突变确定能导致新物种的产生答案C解析生物进化的实质是种群基因频率的变更，但不确定形成新物种，A错误；地理隔离不确定导致生殖隔离，如东北虎和华南虎，二者打破地理隔离可以产生可育后代，B错误；基因突变可以产生新基因，但不确定形成新物种，D错误。3．(2024·黑龙江鹤岗一中高一月考)协同进化就是“生态的舞台，共同的表演”，下列关于协同进化的说法，错误的是()A．协同进化可发生在不同物种之间B．协同进化可发生在生物与无机环境之间C．猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化D．探讨协同进化无法预料某物种的存在答案D解析探讨协同进化可预料某物种的存在，如达尔文依据某种兰花具有瘦长的花距而预料出为其传粉的某种昆虫应具有吸管似的口器，D错误。4．生物多样性主要包括的层次有()①物种多样性②种群多样性③生态系统多样性④遗传多样性A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④答案C解析生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C正确。5.某常常刮大风的海岛上生活着一群昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度，横坐标为个体数)所示。下列叙述错误的是()A．该昆虫的性状不同是自然选择的结果B．上述现象说明自然选择在确定程度上是不定向的C．在生存斗争中，生物和无机环境之间进行着相互选择D．自然选择对不同种群的基因频率的变更所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库形成明显的差异答案B解析自然选择是定向的，B错误。种，下图表示这13种地雀之间的进化关系。请回答下列问题：(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、形态、尺寸等性状存在差异，这是由于各小岛上不同的________环境因素作用的结果。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，从而彼此之间渐渐形成________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。答案(1)南美洲地雀(2)食物(自然)选择(3)地理生殖(4)种群基本单位(5)物种A组基础对点练题组一隔离与物种的形成1．(2024·山东潍坊二中高一下月考)下列关于物种的说法不正确的是()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生物C．同一物种具有相像的形态和生理特征D．同一物种在自然状态下，能通过有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖实力答案B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；一个物种一般含有多个生物，B错误；同一物种的形态结构和生理功能表现相像，C正确。2．(2024·江西临川二中月考)隔离在生物进化中发挥着特别重要的作用，下列有关隔离的叙述，错误的是()A．隔离是物种形成的必要条件B．隔离阻挡了种群间的基因沟通C．不同的物种之间必定存在着地理隔离D．马和驴杂交产生了后代骡，但二者仍存在生殖隔离答案C解析不同的物种之间必定存在着生殖隔离，即使生活在同一个区域也不能进行基因沟通，C错误。3．下列关于物种形成的叙述，不正确的是()A．产生生殖隔离是物种形成的必要条件B．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C．生殖隔离是地理隔离的必定结果D．自然选择对不同种群基因频率的变更所起的作用有差别答案C解析生殖隔离是长期地理隔离的结果，但不是必定结果，C错误。4．(2024·宁夏银川一中月考)下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析不正确的是()A．a表示基因突变和基因重组，为生物进化供应原材料B．b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标记C．c表示新物种形成，与原物种不能进行基因沟通D．d表示地理隔离，新物种形成不确定须要地理隔离答案A解析a表示突变和基因重组，是生物进化的原材料，A错误。5．(2024·辽宁沈阳东北育才学校期中)普氏野马是目前地球上唯一存活的野生马。据《兰州晨报》报道，甘肃濒危动物探讨中心细心选择出了两个家族的25匹普氏野马，将其放归到爱护区中。有人预料，数年后这些野马将发展成为一个野生种群。依据以上材料，下列叙述正确的是()A．野外的普氏野马的基因突变频率将不断增加B．野外的普氏野马与圈养的普氏野马基因库相同C．野外的普氏野马在自然选择的压力下，种群中某些基因的频率可能会发生变更D．野外的普氏野马与圈养的普氏野马因环境不同而产生了生殖隔离答案C解析由于自然选择的作用，野外的普氏野马的基因频率将发生变更，但基因突变频率不确定因此增加，A错误；野外的普氏野马与圈养的普氏野马因生存环境的不同而导致其自然选择的方向不同，进而引起基因库出现差异，B错误；野外的普氏野马在自然选择的压力下，种群中某些基因的频率可能会发生变更，C正确；野外的普氏野马与圈养的普氏野马因环境不同而产生了地理隔离，但不确定形成生殖隔离，D错误。题组二协同进化与生物多样性的形成6．协同进化是生物进化中一种常见的现象，下列叙述错误的是()A．有瘦长花距的兰花和有瘦长的吸管似口器的蛾，两者相互选择协同进化B．猎豹与羚羊的“军备竞赛”是协同进化的结果C．捕食者的存在有利于增加物种多样性D．协同进化就是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展答案D解析协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互影响。7．(2024·安徽淮北一中月考)下列有关生物进化的说法，正确的是()A．探讨生物进化历程的主要依据是化石，消费者的出现明显加快了生物进化的速度B．现代生物进化理论认为生物个体是生物进化的基本单位，自然选择确定生物进化的方向C．种群基因频率的变更确定会导致生物的进化，地理隔离的形成标记着新物种的产生D．狼和兔奔跑力的提高是两者协同进化的结果，漫长的协同进化渐渐形成生物多样性答案D解析化石在地层中出现的先后依次反映生物的进化历程，可作为探讨生物进化的主要依据，有性生殖生物的出现加快了生物进化的速度，A错误；现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，B错误；生殖隔离是新物种形成的标记，C错误；捕食者(狼)与被捕食者(兔)奔跑力的提高是两者协同进化的结果，生物与生物或生物与环境间共同发展、协同进化，增加了生物的多样性，D正确。8．下列关于生物多样性的说法，不正确的是()A．地球上全部的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性B．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性C．对人类来说，生物多样性具有特别重要的价值D．爱护生物多样性就是在物种及生态系统两个层次上实行爱护战略和措施答案D解析生物的多样性包括遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性，故在爱护生物多样性时应在三个层次上进行。9．(2024·湖北荆州中学期中)有关生物多样性和进化的叙述，正确的是()A．长期自然选择和协同进化的结果导致生物多样性的形成B．协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展C．不同的物种及其所包含的基因共同构成了生物多样性D．基因重组是生物变异的根原来源，并加速了生物进化答案A解析长期自然选择和协同进化的结果导致生物多样性的形成，A正确；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，B错误；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，C错误；基因突变是生物变异的根原来源，基因重组只是生物变异的来源之一，D错误。10．(2024·甘肃兰州一中期中)如图为现代生物进化理论的概念图。请据图回答下列相关问题：(1)图中①③分别指_____________、______________。在生物进化过程中__________________为生物进化供应原材料。(2)④指遗传多样性、物种多样性和__________多样性。(3)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%。倘如人为舍弃隐性性状仅保留显性性状，令其自交，则自交子一代中基因型为AA的个体占________，A的基因频率为____________，经过这种人工选择作用，该种群是否发生进化：__________(填“是”或“否”)，缘由是________________________________。答案(1)种群种群基因频率的变更突变和基因重组(2)生态系统(3)55%70%是种群的基因频率发生了变更解析(3)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%，则基因型为Aa的个体占30%，倘如人为舍弃隐性性状仅保留显性性状，则基因型为AA的个体占40%，基因型为Aa的个体占60%，令其自交，则自交子一代中基因型为AA的个体占40%＋60%×1/4＝55%，基因型为aa的个体占60%×1/4＝15%，基因型为Aa的个体占30%，此时种群中A的基因频率＝55%＋1/2×30%＝70%。没有经过人工选择之前种群中A的基因频率为20%＋1/2×30%＝35%，因为种群的基因频率发生了变更，所以该种群发生了进化。B组综合强化练1～6题为选择题，1～4题中只有一个选项符合题目要求，5、6题中有一个或多个选项符合题目要求。1．下列关于物种和种群的说法，错误的是()A．同一种群一般不存在地理隔离B．同一物种可包括多个种群C．同一物种不存在隔离D．不同物种确定存在生殖隔离答案C解析同一物种不存在生殖隔离，但可能存在地理隔离，C错误。2．(2024·湖南长郡中学期中)大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的变更，过程如图所示。下列有关说法正确的是()A．地球上新物种的形成都必需先经验a过程B．自然选择在b过程发挥作用C．①～⑥仅能表明物种形成过程中基因突变是不定向的D．品系1、2间存在生殖隔离，物种1和物种2间存在地理隔离答案B解析突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的机制，隔离分地理隔离和生殖隔离，新物种的形成标记是生殖隔离，但不确定非要经过地理隔离，如多倍体植株的形成，A错误；b过程是自然选择，其具有定向性，可定向变更生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的变更，B正确；①～⑥表示生物的可遗传变异，生物可遗传变异主要来源于基因突变、基因重组和染色体变异，C错误；新物种形成的标记是生殖隔离，品系1和品系2并不是两个物种，不存在生殖隔离，物种1和物种2形成了生殖隔离，D错误。3．(2024·山东济南外国语学校高二月考)一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，经过连续4代自交，获得的子代中，Aa的频率为eq\f(1,16)，AA和aa的频率均为eq\f(15,32)。依据现代生物进化理论，可以确定该种群在这些年中()①发生了隔离②发生了基因突变③发生了自然选择④发生了隐性性状所占比例的增加⑤发生了基因型频率的变更A．①②③ B．②③④C．③⑤ D．④⑤答案D解析依据题意可知，该种群连续自交，没有发生隔离，①错误；子代基因型频率的变更是由连续自交引起的，没有发生基因突变，②错误；该种群没有发生自然选择，③错误；隐性性状的个体的比例由0增加到了eq\f(15,32)，④正确；依据题干信息可知，种群原来只有Aa个体，后来出现了AA(eq\f(15,32))、Aa(eq\f(1,16))、aa(eq\f(15,32))三种基因型的个体，说明该种群发生了基因型频率的变更，⑤正确。故选D。4．(2024·山东济南历城二中月考)现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论的观点对自然选择学说的完善和发展表现在()①突变和基因重组是产生进化的原材料②种群是生物进化的基本单位③自然选择是通过生存斗争实现的④生物进化的实质是种群基因频率的变更⑤隔离导致物种的形成⑥自然选择确定生物进化的方向A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥C．①②③④⑤ D．①②③⑤答案A5．某探讨小组探讨了某地的两个湖泊。这个地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相像的鱼：红褐色的和金黄色的。他们不清晰这两种鱼之间的关系，于是作出两种假说：假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼；假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼。DNA分析表明，湖Ⅰ中红褐色鱼与湖Ⅱ中的红褐色鱼亲缘关系最近。下列有关叙述，正确的是()A．假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用B．假说乙认为发洪水时这两个湖中的鱼发生了混杂C．DNA分析结果支持假说甲D．假如红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，说明它们不是一个物种答案ABD解析这个地区有时会发洪水，其结果会导致两个湖泊的鱼相互混合在一起，假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼，即红褐色的鱼和金黄色的鱼是发生基因突变的结果，假说甲既没有考虑隔离在物种形成中的作用，也没有考虑到洪水的作用，A正确；假说乙认为发洪水时这两个湖中的鱼发生了混杂，B正确；DNA分析结果支持假说乙，C错误；假如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，都能说明它们不是同一个物种，D正确。6．下列关于生物进化与生物多样性的形成，正确的说法是()A．生物多样性的形成经验了漫长的进化历程B．地球上最早出现的生物是单细胞生物，进行有氧呼吸C．生物多样性形成也就是新物种不断形成的过程D．生物与无机环境之间是相互影响、协同进化的答案AD解析生物多样性的形成经验了漫长的进化历程，协同进化是生物多样性形成的缘由，A正确；生物的进化是由简洁到困难，由低等到高等，则先有单细胞生物，后有多细胞生物，早期地球与现代地球相比，没有氧气，最早出现的生物都是厌氧的，B错误；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C错误；自然选择确定生物进化的方向，因此生物的进化与无机环境的变更是相互影响的，D正确。7．科学家在探讨北美两种不同种果蝇(物种1与物种2)的进化过程时发觉：①在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff，随后不同区域的果蝇出现了不同的基因型(如图所示)；②当基因A与B同时出现在个体中时会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或基因E与F同时出现也发生胚胎早亡。(1)甲地全部的果蝇可被称为________________。(2)北美大陆不同区域在阶段Ⅰ出现了基因结构的差异，这种变更说明基因突变是_______的。(3)果蝇最多只能飞越邻近两地的距离。对历史阶段Ⅰ而言，甲地与乙地果蝇之间差异的最高级别属于_______(填“物种”“个体”或“基因”)之间的差异。推断的理由是__