《隔离与物种的形成》学案

《隔离与物种的形成》学案张建尚/江苏【学习目标】站得高——明确学习目标。1.说出物种、隔离的概念。2.概述隔离在物种形成中的作用。【重点和难点】重点：1.说出物种和隔离的概念。2.概述隔离在物种形成中的作用。难点：概述隔离在物种形成中的作用。【学法提示】1.通过举例说明并区分物种，理解物种的概念，特别是要理解“在自然状态下”和“产生可育后代”等关键语句，然后根据物种的概念理解生殖隔离和地理隔离。2.以加拉帕戈斯群岛上物种演化为例，理解隔离在物种形成中的作用。关键是要形成“地理隔离阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→种群基因库向不同方向改变→基因库出现较大差异→出现生殖隔离→新物种形成”思路。【课前预习】起步稳——知识源于生活。1.能够在自然状态下①并且产生②的一群生物称为一个物种(简称“种”)。不同物种之间一般是不能③的，即使交配成功，也不能产生④，这种现象叫做生殖隔离。同一种生物由于⑤上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生的⑥的现象，叫做地理隔离。2.不同种群间的个体，在自然条件下基因不能①的现象叫做隔离。由于②隔离，不同种群可能出现不同的③，而一个种群的④对另一个种群的⑤没有影响。因此，不同种群的⑥就会发生不同的变化。⑦对不同种群基因频率的改变所起的作用不同，久而久之，这些种群的⑧就会形成明显的差异，并逐步出现⑨隔离。该隔离一旦形成就不会有基因交流了，从而形成新的物种。所以说隔离是形成新物种的⑩。答案1、①相互交配②可育后代③交配④可育的后代⑤地理⑥基因交流2、①自由交流②地理③突变和基因重组④突变和基因重组⑤基因频率⑥基因频率⑦自然选择⑧基因库⑨生殖⑩必要条件【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。一、物种的概念1.讨论问题一：（1）一片草原上所有的羊是一个种群吗？①。黄羊种群个体间能相互交配产生后代吗？②。它们的后代长大后也能交配产生后代吗？③。（2）羊和牛能交配吗？①。马和驴交配的后代是骡，母骡能生小骡子吗？②。（3）英国曼彻斯特地区两种颜色的桦尺蠖是同属一个物种还是两个物种？①。为什么？②。2.讨论问题二：（1）一群快乐生活的鼠，雌雄个体之间可以自由交配繁衍后代，这说明了什么？①。（2）当这群鼠被大河分开后它们是一个种群还是两个种群呢？①。它们之间还有基因交流吗？②。为什么？③。（3）几千年后，大河干涸，两群各自都发生了变化的鼠会合在一起时，它们之间还有基因交流吗？①。为什么？②。二、隔离在物种形成中的作用1.下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，据图分析下列问题。（1）A物种来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群（A1、A2），这两个种群的个体数量都不多，它们的基因频率一样吗？①。（2）甲岛种群A1和乙岛A2产生突变和基因重组的情况一样吗？①。（3）甲岛和乙岛环境对种群A1和A2的作用有没有差别？①。这对种群基因频率的变化产生什么影响？②。（4）地理隔离一旦形成，就能形成新的物种吗？①。A1和A2形成新物种B和C的标志是什么？②。（5）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①。迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是②。（6）如果这片海域只有一个小岛，还会形成物种B、C、D吗？①。进化为B、C、D不同物种的两个外部因素是②。2.归纳：地理隔离→阻断①→不同的突变、基因重组和选择→②向不同方向改变→③出现差异→差异加大→出现④→新物种形成。答案一、1.（1）①不是②能③能（2）①不能②不能（3）①属于同一个物种②因为它们能够交配并能产生可育的后代2.（1）①说明它们是同一个物种（2）①属于两个种群②没有基因交流③因为它们不能生活在一起（3）①没有基因交流②因为它们不能自由交配和产生可育后代二、1.（1）①不一样（2）①不一样（3）①有差别②导致种群基因频率朝不同方向改变（4）①不一定②生殖隔离的形成（5）①B与C之间已形成生殖隔离②因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离使它们基因频率的差别得到累积形成了生殖隔离（6）①不会②地理隔离和自然选择2.①基因交流②基因频率③种群基因库④生殖隔离【知识体系】【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！1835年达尔文在太平洋的加拉帕戈斯群岛上观察到14种地雀，它们的大小和喙各不相同，栖息场所和食物也不同，其种间杂交一般不育。据研究，它们是由同一种地雀进化而来的。（1）不同岛屿上的地雀，其身体大小和喙的形状各不相同，据研究是由于它们的祖先原来就存在着，它是生物进化的。由于不同岛屿的食物种类和栖息场所不同，有的个体得到食物而存活，有的得不到食物而死亡，这个过程叫。由于环境不同，不同岛屿上的地雀的基因频率向不同方向发展，这说明对不同种群基因频率的改变作用不同，从而说明决定生物进化的方向。（2）这些鸟的祖先由于偶然的原因从南美洲大陆迁来，它们逐渐分布到各个岛上去，各个岛上的地雀被海洋隔开不能交配，这就造成了，阻止了种群间的，但此时，并没有形成新的物种，后来产生了，这就形成了不同品种的地雀。（3）以上事实说明，是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于。_、及是物种形BBCBCDA甲岛乙岛A1A2隔离与物种形成物种隔离概念与种群的关系概念类型在物种形成中的作用成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。答案（1）变异；原材料；自然选择；环境；自然选择（2）地理隔离；基因交流；生殖隔离（3）种群；种群的基因频率的改变；突变和基因重组；自然选择；隔离【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流！(2010上海)分析有关生物进化的资料，回答问题。(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说，这是因为。(2)图1表示自然选择对种群的3种作用类型，图②代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来，该选择类型可由图代表。这三种选择类型中，最易产生新种的是图。(3)图2表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布。在夏季，种群A与B、种群A与C的成员间可以通过山脉迁移。有人研究了1990至2000年间在种群A和B的栖息地之间建了矿，1920年在种群A和C的栖息地之间修了路。100年来气温逐渐升高，降雨逐渐减少。建矿之后，种群B可能消失，也可能成为与种群A、C不同的新种。分析种群B可能形成新种的原因：。(4)下表是种群A、C的规模、等位基因1(T/t)和2(W/w)频率的数据，表中为各自隐性基因的频率。年份种群A种群C规模t（%）w（%）规模t（%）w（%）190046000511000511920450005.51850711940480007185090.819604400081800120.619804200061600100.820004000051550111①依据表中数据和上述资料，对种群C的描述，更为准确的是。A.等位基因1的杂合子逐渐增多B.与种群A之间不能进行基因交流C.正在经历适应辐射D.受气候影响更大②据表中数据分析，种群C的基因库比种群A；种群规模与基因的频率变化关系密切。答案（1）生存斗争（生存竞争，适者生存）（2）①；③（3）由于与种群Ａ之间的地理隔离，阻断了种群Ｂ与种群Ａ、种群Ｂ与种群Ｃ的基因交流；因此种群Ｂ内的基因突变开始积累，且产生的变异被环境选择保留下来；种群逐新适应了生存环境，种群规模开始扩张，并CBA个体数个体数个体数表现型表现型表现型①②③个体数表现型图1图2形成生殖隔离，新种形成。（4）①Ａ②小；1（T/t）解析（1）达尔文把生物生的多活的少的现象用生存斗争来解释。（2）自然选择的结果是适者生存，图①表示该种群保留下来的个体中体形中等的个体所占比例较大，图②表示该种群保留下来的个体较大或较小的个体所占比例较大，图③表示该种群保留下来的个体中体形较大和体形较小的个体所占比例相差不大，这说明该种群在进化过程中产生的变异类型多，在长期的自然选择的作用下，更容易进化产生出新物种。（3）由于在种群A和B之间建了矿，导致两个种群出现地理隔离，阻断了它们的基因交流。种群B产生不同于其它种群的变异，其有利变异在自然选择的作用下逐渐积累，最终产生生殖隔离，从而形成新物种。(4)从表中数据来看，种群A的种群数量没有发生多大变化，其基因1和基因2的各基因频率也没发生多大变化，说明种群A在一百年中，其种群基因库变化不明显，而种群C的种群数量明显减少，由于种群A和种群C的栖息地之间有公路，它们间仍有基因交流，而基因1中t的基因频率升高，w的基因频率基本没变，这说明种群的规模与基因1（T/t）的基因频率的变化关系密切。