北师大版必修2 第7章 第3、4节 物种进化与生物多样性的形成 进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战 学案.doc

1物种是指拥有一个共同基因库、生物个体之间可以自由地交配，并能产生有生育能力的后代的一个生物类群。2变异、选择和隔离是形成新物种的三部曲。3分歧进化和趋同进化是物种进化的两种基本方式。4物种进化的速率，可用渐进模式和间断平衡模式来描述。5进化论既改变了人们的思想，又是现代生物学的基石。6如何统一分子水平的进化和表型进化、微进化与大进化的机制是否相同，是进化论面临的挑战。 自读教材夯基础1物种的含义同种生物个体之间可以自由交配，并能产生有生育能力的后代，而无法与其他物种进行交配。以生殖隔离为基础。2新物种形成的过程(1)长时间的地理隔离不同的变异和基因重组长时间的自然选择生殖隔离形成新物种。(2)物种形成三部曲：变异、选择和隔离。3物种进化的方式分歧进化和趋同进化。4物种进化的速率存在两种模式，即渐进模式和间断平衡模式。跟随名师解疑难1 物种与种群的比较种群物种含义生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，在自然状态下能够相互交配和繁殖，并且能够产生出可育后代的一群生物个体范围较小范围内的同种生物的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种群是在同一地点的同种生物，它通过个体间的交配保持着一个共同的基因库主要是形态特征和能否交配并产生可育后代相互联系一个物种可以包括许多种群(如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个彼此被陆地隔离的种群)，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可形成不同亚种，进而可能形成多个新物种2.隔离与物种形成(1)地理隔离与生殖隔离的比较：地理隔离生殖隔离区别含义同一物种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不同的物种间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代特点自然条件下基因不能交流，一定条件下可以进行基因交流种群间不能发生基因交流结果形成不同的亚种形成不同的物种联系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；长期的地理隔离最终形成生殖隔离，生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段关键一点两种隔离方式都使种群间的基因不能自由交流。物种的形成不一定经地理隔离，生殖隔离的形成是判断标准。(2)地理隔离与生殖隔离关系图解： (3)物种形成的两种模式：渐变式：经过长期的地理隔离，再达到生殖隔离而形成。爆发式：未经地理隔离而直接达到生殖隔离，如多倍体生物形成。1下列属于同一物种的是()a生活在同一片森林中的所有食草动物b生活在某一地区的白种人、黄种人和黑种人c种植在同一块地里的二倍体水稻和四倍体水稻d培养在同一培养皿中的大小两种草履虫解析：物种是指能够在自然状态下相互交配且产生可育后代的一群生物。答案：b2生殖隔离包括()不能交配交配不成功交配的杂交后代不能再生育杂交后代的胚胎早期死亡abc d解析：不能交配、交配不成功、杂交后代的胚胎早期死亡、杂交后代不能产生可育后代，这些现象都属于生殖隔离。答案：b (1)进化论改变了人们的思想。(2)进化论是现代生物学的基石。(3)进化论面临的挑战：如何统一分子水平的进化和表型进化。微进化与大进化的机制是否相同。(4)生物进化在继续，进化理论在发展。3下列叙述错误的是()a进化论被广泛接受引起了人类思想观念的一场革命b中性学说和间断平衡理论丰富了进化论c形态进化与基因进化的机制从根本上讲是统一的d微进化是指种群内等位基因频率的改变解析：形态进化和基因进化存在着明显不同的机制，说明进化机制的探讨亟须形态和分子两个层次的结合。答案：c 例1下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(多选)()a自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致等位基因频率的改变b同一物种不同种群等位基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化c地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定导致生殖隔离d种群等位基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件解析生物进化中自然环境的选择作用使某些基因型的个体生存，另一些基因型的个体被淘汏，使种群的等位基因频率发生改变；进化的实质就是等位基因频率的改变，等位基因频率发生改变就是生物的进化；地理隔离可以导致生物等位基因频率的改变，但不一定导致生殖隔离的产生，经地理隔离产生生殖隔离需要一个漫长的过程；有时生殖隔离的产生可以由染色体加倍等变异产生，种群的等位基因频率不一定改变。答案ac物种形成的一般规律是先经过长期地理隔离，形成生殖隔离，成为新物种，但是也有不经地理隔离的，生殖隔离是物种形成的标志。下列有关多倍体植物的形成的说法，正确的是()a经过长期的地理隔离，进而形成生殖隔离b没经过隔离就形成新物种c多倍体的形成可不经过地理隔离d多倍体物种的形成不属于生物进化解析：多倍体育种是人工育种方法之一，因为染色体数目发生变化而直接形成了生殖隔离。答案：c例2下列说法错误的是()a哺乳动物的进化是典型的分歧进化b鲨鱼和海豚外形相似属于趋同进化c适于解释化石记录中存在缺失的是遗传漂变d判断两种生物是否属于同一物种关键是彼此是否可以自然交配并产生可育后代解析适于解释化石记录中存在缺失的是间断平衡理论，它认为新物种的变化主要发生在原始物种分出新物种的时候，物种存在的其余时间变化甚小，所以难以找到中间类型的化石记录，即物种形成是以“爆发”式进行的。答案c归纳拓展(一)知识整合 (二)重点关注1运用比较的方法学习本节内容，如种群与物种、分歧进化与趋同进化、物种形成与生物进化、渐进论与间断平衡理论。2物种的概念及物种形成的过程是高考的重点，应多加关注。一、选择题1将形态各异的狗归为同一个物种的原因是()a生活环境类似b形态结构类似c生活在不同地方d彼此可以自然交配并产生可育后代解析：判断是否属于同一物种的唯一依据是是否存在生殖隔离，即不同个体彼此间是否可以自由交配并产生可育后代。答案：d2种群是指生活在一定区域的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给下一代。下列叙述不正确的是()a自然选择使种群等位基因频率发生定向改变b种群等位基因频率的改变导致生物进化c种群通过个体的进化而进化d种群通过地理隔离可能达到生殖隔离答案：c3达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，用现代综合进化论解释错误的是()a经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在条件下的地雀物种b地理隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀很快进化形成不同的物种c这些地雀原先属于同一雀种，从南美大陆迁来后，逐渐分布在不同的群岛，出现不同的突变和基因重组d自然选择对不同种群等位基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离解析：现代综合进化论对群岛上各种地雀进化过程的正确解释是：经过长期的地理隔离，再经过生殖隔离后逐渐进化形成的。答案：b4中性学说认为决定生物进化的是()a自然选择 b生存斗争c随机遗传漂变 d变异解析：中性学说认为生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机漂变的结果。答案：c5自然界中在形成新物种的过程中，起决定作用的是()a人工选择 b无性生殖c有丝分裂 d隔离解析：变异、选择和隔离是形成新物种的三部曲，在自然界中不存在人工选择。答案：d6(2012江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是()a生物的种间竞争是一种选择过程b化石是研究生物进化的重要依据c外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向d突变的可遗传性阻碍生物进化解析：可遗传的突变能改变种群的基因频率，并可能产生新基因，有利于生物的进化。答案：d7马(2n64)和驴(2n62)杂交形成的骡子是高度不育的，原因是()a马和驴的染色体不能共存b染色体结构发生了变化c减数分裂中染色体联会紊乱d马和驴的遗传物质有本质区别解析：马和驴的染色体数目、形态和结构有一定区别，但马和驴的遗传物质并没有本质区别，都是以dna作为遗传物质，不育的原因是联会紊乱不能产生正常的生殖细胞。答案：c8有关进化论意义的叙述，错误的是()a进化论已被大多数人所接受b进化论已成为人类思想宝库的重要内容c进化论诞生的标志是物种起源的发表d争论的存在限制了进化论的发展解析：进化论诞生以来一直进行着激烈的争论，然而由于争论的存在，才使进化论得以不断发展和完善。答案：d9由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是()a人工选择 b适者生存c用进废退 d定向变异解析：该现象不可能是人工选择的结果，也不可能是用进废退，根据现代综合进化论的观点，变异是不定向，自然选择是定向的，适者生存，不适者被淘汰。答案：b10右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()ab和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离bc和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离ca1中的外迁群体与当时留居群体的等位基因频率相同，则b和d是同一物种da1中的外迁群体与当时a2种群的等位基因频率不同，则c和d是不同物种解析：a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离。由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离。等位基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，等位基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的等位基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的等位基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离，他们仍是同一物种。答案：b二、非选择题11下图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，a、b、c、d 为四种物种及演化关系图，据图回答：(1)a物种进化为 b、c两个物种的两个外部因素是_和_。(2)甲岛上的b物种迁到乙岛后，不与 c 物种进化为同一物种的原因是_。(3)迁到乙岛的b 物种进化为 d 物种的原因是_。解析：现代综合进化论认为，生物进化的内因是由于突变和基因重组使种群的等位基因频率发生变化，从而产生了生物进化的原材料，自然选择和隔离是生物进化的外因。生物进化的实质就是在自然选择的作用下，种群的等位基因频率发生定向改变的结果。常见的隔离有地理隔离和生殖隔离，不同种群间一旦产生生殖隔离，就不会再有基因的交流了。答案：(1)自然选择地理隔离(2)种群的基因库不同，两种群间存在着生殖隔离(3)甲、乙两岛的环境条件不同，自然选择作用不同，再加上地理隔离使它们等位基因频率的差别得到积累而形成了生殖隔离12原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如下图所示。请据图回答问题：(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成_，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常受粉，说明已产生了_，它们与_、_共同构成了物种形成的三部曲。(2)在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为dd和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为dd和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？_。理由是_。解析：将同种生物引种到不同的区域，不同区域的生物就形成了地理上的隔离。生物之间不能发生基因交流，则说明已经发生了生殖上的隔离。植物生殖上的隔离形成的原因可以是由于繁殖器官的不匹配、繁殖季节的不同等因素造成的。而现代综合进化论认为物种形成的三部曲是：变异、选择和隔离。突变和基因重组可以产生进化的原材料，隔离是物种形成的必要条件，但自然选择决定了生物进化的方向。种群进化的实质是种群等位基因频率的改变。第一年基因型为dd和dd的植株比例分别为10%和70%，则dd基因型的比例为20%，可得到d等位基因频率为0.2，d等位基因频率为0.8。第二年基因型为dd和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，则dd基因型的比例为32%，可得到d等位基因频率为0.2，d等位基因频率为0.8。可以发现第二年虽然各种等位基因型的比例发生了改变，但是其等位基因频率却没有发生改变，因此该种群没有发生进化。答案：(1)地理隔离生殖隔离变异选择(2)没有该种群的等位基因频率没有发生变化13回答下列有关生物进化的问题。(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，x、y、z表示生物进化的基本环节，x、y分别是_、_。(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_，这是生物进化的_。(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的_。(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，w代表蜥蜴脚趾的分趾基因：w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。由于蜥蜴过度繁殖，导致_加剧。小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是_。图2所示过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是