PAGE10-第2節現代生物進化理論的主要內容(二)學習目標核心素養1．理解物種的概念。(重點)2.分析隔離在物種形成中的作用。(重、難點)3.說誕生物共同進化與生物多樣性的關系。1．通過分析和探討，說明物種的概念。2.結合加拉帕戈斯群島上地雀的形成過程，構建模型，說明隔離在物種形成中的作用。3.通過對詳細實例的分析，簡述生物的共同進化。一、隔離與物種的形成1．隔離與物種(1)物種概念eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(條件\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然狀態下,,相互交配)),結果：產生可育后代))(2)隔離①概念：不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由溝通的現象。②常見類型：項目類型發生范圍結果生殖隔離不同物種間a．不能相互交配b.即使交配勝利，也不能產生可育后代地理隔離同種生物使種群間不能發生基因溝通2.隔離在物種形成中的作用(1)新物種的形成過程地理隔離eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①不同種群出現不同的突變和基因重組,②不同種群間不發生基因溝通))↓自然選擇eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①食物和棲息條件互不相同,②自然選擇對不同種群基因頻率的變更,所起的作用不同))↓生殖隔離：基因庫形成明顯的差異，并逐步出現生殖隔離，從而形成不同物種(2)結論：隔離是形成新物種的必要條件。二、共同進化與生物多樣性的形成1．共同進化(1)概念(2)實例eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①開花植物與傳粉動物互助互利,②捕食者與被捕食者相互選擇))2．生物多樣性的形成(1)生物多樣性的含義(2)生物多樣性的形成過程3．生物進化理論在發展(1)觀點1：大量的基因突變是中性的，確定生物進化方向的是中性突變的漸漸積累，而不是自然選擇。(2)觀點2：物種形成并不都是漸變的過程，而是種群長期穩定與快速形成新種交替出現的過程。(3)影響廣泛的觀點：以自然選擇學說為核心的生物進化理論。推斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．種群基因頻率變更肯定導致新物種的形成。 ()2．存在生殖隔離的兩種群，不肯定存在地理隔離。 ()3．不同的生物之間的相互影響形成了生物的多樣性。 ()4．中性突變理論認為確定生物進化方向的是中性突變的漸漸積累。 ()提示：1．×基因頻率變更只能說明生物發生了進化，但不肯定突破物種的界限，即不肯定形成新物種。2．√3．×生物多樣性的形成不僅包括不同生物之間的相互影響，還包括生物和無機環境之間的相互影響。4．√隔離與物種的形成[問題探究]1．新物種的產生肯定經過地理隔離才產生生殖隔離嗎？提示：不肯定。如二倍體西瓜經秋水仙素誘導，得四倍體西瓜，四倍體西瓜與二倍體西瓜屬于不同物種此過程沒有經過地理隔離。2．如何推斷兩種動物是否為同一物種？提示：兩種動物雜交，若產生可育后代則為同一物種，否則不是。3．生物進化了肯定能產生新物種嗎？提示：不肯定，必需出現生殖隔離。[歸納總結]1．地理隔離和生殖隔離的比較(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發生某種地質變更，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不行溝通性，從而保證了物種的相對穩定。地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質變階段。2．物種形成的兩種方式(1)漸變式此方式經過長期的地理隔離達到生殖隔離，形成新物種。(2)爆發式此方式通過異源多倍體的染色體變異方式形成新物種，一旦出現，在很短時間內即可形成生殖隔離(基因頻率變更)。3．物種形成的三個環節(1)內容①突變和基因重組產生進化的原材料。②自然選擇確定生物進化的方向。③隔離導致物種形成。(2)關系圖4．物種形成與生物進化的關系內容物種形成生物進化標記生殖隔離出現基因頻率變更變更后生物與原生物的關系屬于不同物種可能屬于一個物種二者關系生物進化的實質是基因頻率變更，這種變更可大可小，不肯定會突破物種的界限，生物進化不肯定導致新物種的形成1．如圖表示漸進式新物種形成的基本環節，對圖示的相關分析正確的是()A．圖中①表示基因突變和基因重組，為進化供應了原材料B．圖中②表示地理隔離，地理隔離使種群間基因溝通受阻C．圖中③表示生殖隔離，指兩種生物不能交配且不能產生可育后代D．種群基因型頻率的變更肯定會導致新物種形成B[基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化供應原材料，A錯誤；地理隔離使種群間基因溝通受阻，當地理隔離導致種群基因庫的差別較大時，就可能產生生殖隔離，進而形成新的物種，B正確；生殖隔離是指自然狀態下，個體不能交配或者交配后不能產生可育的后代，C錯誤；種群基因頻率的變更是生物進化的實質，不肯定會導致新物種形成，D錯誤。]2．如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關敘述正確的是()A．b和d存在地理隔離，所以肯定存在生殖隔離B．c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C．a1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種B[a通過地理隔離形成兩個種群a1和a2，又分別演化出b、c、d三個種群，b和d雖然有地理隔離，但是不肯定會產生生殖隔離，A錯誤；c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離，B正確；基因頻率的變更不肯定會導致生殖隔離而產生新的物種，但是產生了生殖隔離的種群，其基因頻率肯定會發生變更，a1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，但是b和d由于存在地理隔離，種群的基因頻率在各自的環境下，向不同的方向變更，可能形成不同的物種，C錯誤；即使a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，只要c和d不存在生殖隔離，它們仍是同一物種，D錯誤。]共同進化與生物多樣性的形成[問題探究]1．請用生物進化論的觀點分析生物多樣性形成的緣由。提示：生物多樣性的形成是多種多樣的環境對生物不定向變異進行選擇的結果。2．依據你的理解，分析三種生物多樣性之間的關系。提示：基因多樣性是形成物種多樣性和生態系統多樣性的基礎，反過來物種多樣性和生態系統多樣性又影響基因多樣性。3．物種之間的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現的嗎？提示：不是。物種之間的共同進化有通過種間互助實現的，如某種蘭花和特地給它傳粉的蛾；也有通過種間斗爭實現的，如獵豹和斑馬。[歸納總結]1．共同進化(1)實例①某種蘭花具有瘦長的花矩某種蛾類具有瘦長的吸管似的口器。②斑馬的奔跑速度加快獵豹的奔跑速度加快。③生物影響環境、環境影響生物：地球最早是無氧環境→厭氧生物→光合生物出現→空氣中有了氧氣→出現好氧生物。(2)共同進化的概念：不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，這就是共同進化。說明：①不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間斗爭。任何一個物種都不是單獨進化的。②無機環境的選擇作用可定向變更種群的基因頻率，導致生物朝著肯定方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環境。③共同進化是千姿百態的物種和多種多樣的生態系統的形成緣由。2．生物多樣性的形成(1)生物多樣性的內容：包括基因多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性。①基因多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進而出現了基因多樣性。②物種多樣性：基因的多樣性確定了蛋白質的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本緣由，蛋白質多樣性是形成物種多樣性的干脆緣由。③生態系統多樣性：生態系統是由生物和非生物的環境共同組成的，所以物種的多樣性和無機環境的多樣性共同組成了生態系統的多樣性。(2)生物多樣性各層次間的關系基因多樣性是形成物種多樣性和生態系統多樣性的基礎，反過來物種多樣性和生態系統多樣性又影響基因多樣性。1．不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，下列不屬于共同進化實例的是()A．獵豹捕食斑馬B．某種長有瘦長花矩的蘭花和生有瘦長口器特地為它傳粉的蛾C．草原上狼的滅亡造成鹿的數量劇增D．昆蟲的愛護色越來越逼真，而它們天敵的視覺也越來更加達C[獵豹捕食斑馬是二者相互選擇的結果，屬于共同進化，A不符合題意；某種長有瘦長花矩的蘭花和生有瘦長口器特地為它傳粉的蛾是通過長期的共同進化形成的，B不符合題意；草原上狼的滅亡造成鹿的數量劇增不屬于共同進化，這種狀況由于鹿群缺乏捕食者的選擇作用，很可能會退化，C符合題意；昆蟲的愛護色越來越逼真，能夠避開被天敵捕食，而它們的天敵視覺越來更加達，以便利捕食昆蟲，這是雙方在相互選擇中共同進化，D不符合題意。]2．關于生物進化理論發展的敘述，不正確的是()A．大多數狀況下生物的進化導致生物對環境的相對適應B．寒武紀生物大爆發支持達爾文進化漸進觀點C．生物進化是通過傳代過程中基因頻率的變更而實現的D．中性的分子進化屬于既無利也無害的基因突變B[由于長期的自然選擇，大多數狀況下生物的進化導致生物對環境的相對適應，A正確；達爾文進化理論不能說明很多物種在短時間內快速形成的現象，例如寒武紀生物的大爆發，B錯誤；生物在不斷進化過程中，基因頻率也發生著變更，C正確；中性突變是指這種突變對生物體的生存既沒有好處，也沒有害處，D正確。][課堂小結]知識網絡構建核心語句歸納1．生殖隔離是物種形成的標記。2.隔離是物種形成的必要條件。3.共同進化導致生物多樣性的形成。4.生物多樣性主要包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次的內容。1．下列選項形成了新物種的是()A．二倍體西瓜經秋水仙素處理成為四倍體西瓜B．樺尺蠖體色的基因頻率由S(灰色)95%變為s(黑色)95%C．馬與驢交配產生了騾子D．克隆羊“多利”A[A項中，四倍體西瓜自交能產生可育后代，且與二倍體西瓜存在生殖隔離，說明四倍體西瓜屬于一個新物種；B項中，基因頻率發生了變更，說明生物進化了，但未突破物種的界限，仍屬于同一物種；C項中，騾子不育，不是一個物種；D項中，“多利”是無性繁殖產生的，其遺傳組成基本不變，仍屬原來的物種。]2．如圖A、B、C表示3個自然條件有差異的地區，地區間的分界線表示存在肯定的地理隔離。A地區的某些個體由于某些機會起先分布到B、C地區，并漸漸形成兩個新物種，③中的甲、乙、丙分別表示3個種群。下列有關說法正確的是()A．上述過程說明地理隔離是新物種形成的標記B．甲、乙兩個種群的基因庫存在較大差異，不能進行基因溝通C．乙、丙兩個種群存在地理隔離，但兩種群的基因頻率相同D．甲、丙種群存在生殖隔離，兩個種群的基因庫組成完全不同B[生殖隔離是新物種形成的標記；甲、乙兩個種群的個體為不同物種，不同物種間存在生殖隔離，因此兩個種群的基因庫存在較大差異，且不能進行基因溝通；乙、丙兩個種群存在生殖隔離，且兩種群的基因頻率不相同；甲、丙種群存在生殖隔離，但兩個種群的部分基因庫組成可能相同。]3．某種蘭花有瘦長的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有瘦長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是()A．蛾口器的特征確定蘭花花矩變異的方向B．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件C．口器與花矩的相互適應是共同進化的結果D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長C[蘭花花矩的變異是不定向的，蛾的口器和蘭花花矩起到相互選擇的作用。任何一個物種都不是單獨進化的，生物與無機環境以及生物與生物之間都存在著進化上的親密聯系。蛾的口器與花矩的相互適應正是共同進化的結果。新物種形成的標記是與原來的物種形成生殖隔離，隔離是新物種形成的必要條件。]4．在南美洲加拉帕戈斯群島的不同島嶼上分別生活著15個陸生龜種群，它們的形態各異，食性和棲息場所也各不相同。探討發覺，它們是由南美洲西海岸大陸龜進化而來的，都保留著南美洲西海岸大陸龜類的痕跡，但它們部分種群間雜交無法得到后代或雜交后代不育。依據以上信息分析，下列敘述正確的是()A．陸生龜進化的實質是種群基因頻率的變更，進化的結果不肯定形成新物種B．陸生龜新物種的形成經驗了基因突變、自然選擇、隔離三個基本環節C．陸生龜發生的變異確定了其進化的方向D．剛起先進化時，不同島嶼的龜種群由于生殖隔離而不能進行基因溝通A[生物進化的實質是種群基因頻率的變更，生物進化不肯定會形成新物種，新物種形成的標記為生殖隔離的產生，A正確；新物種形成的三個基本環節：突變和基因重組(基因突變、基因重組和染色體變異)、自然選擇和隔離，B錯誤；變異是不定向的，自然選擇確定生物進化的方向，C錯誤；剛起先進化時，不同島嶼上的龜種群由于地理隔離而不能進行基因溝通，D錯誤。]5．加拉帕戈斯群島由很多互不相連、彼此獨立的小島組成。1835年，達爾文發覺該群島上有地雀13種，如圖表示這13種地雀之間的進化關系。(1)從圖中可以看出，這些不同種的地雀都是由________這一共同祖先進化而來的。(2)每一種地雀都有其特定的覓食場所，這些場所分布在不同的小島上。每一種地雀喙的大小、形態、尺寸等性狀均存在差異，這是各小島上不同的________因素作用的結果。該因素在地雀的進化過程中起到了________的作用。(3)由于各小島彼此獨立，