种群基因频率的改变与生物进化

二隔离与物种的形成三共同进化与生物多样性的形成一、物种的概念相互交配可育2.隔离：(1)概念：___________的个体，在自然条件下基因不能_________的现象。不同种群间自由交流(2)类型：生殖隔离地理隔离发生范围_________间同种生物间结果不能_________；即使交配成功，也不能_____________使种群间不能发生_________不同物种相互交配产生可育后代基因交流二、隔离在物种形成中的作用1.新物种形成的一般过程：突变基因重组基因交流基因频率基因库2.隔离的作用：隔离是物种形成的_________。必要条件三、共同进化不同物种生物与无机环境相互影响传粉相互选择四、生物多样性的形成1.生物多样性的三个层次：___________→物种多样性→_______________。基因多样性生态系统多样性2.形成过程：(1)研究依据：_____。(2)过程：生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。化石蓝藻和细菌真核生物陆地生态系统3.形成原因：生物的_________。共同进化五、生物进化理论在发展1.观点1：大量的基因突变是_______，决定生物进化方向的是_________的逐渐积累，而不是_________。2.观点2：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群_________与_____________交替出现的过程。3.影响广泛的观点：以_____________为核心的生物进化理论。中性的中性突变自然选择长期稳定迅速形成新种自然选择学说•：自然选择的基础•：生物进化的动力•：生物进化的内因•：生物进化的基础，为生物进化提供原材料•：自然选择的结果•_______是不定向的，发生在前；•_______是定向的，发生在后。过度繁殖生存斗争遗传变异可遗传的变异适者生存变异自然选择1._________是生物进化的基本单位2.可遗传的变异的结果：只提供了生物进化的原材•料，不能决定_______________。3.进化的实质：种群_________的改变。4.新物种形成的标志：两个种群产生_________。突变基因突变染色体变异种群生物进化的方向基因频率生殖隔离【易错辨析】1.种群基因频率改变一定导致新物种的形成。()分析：基因频率改变只能说明生物发生了进化，但不一定突破物种的界限，即不一定形成新物种。×2.存在生殖隔离的两种群，不一定存在地理隔离。()√3.不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。()分析：生物多样性的形成不仅包括不同生物之间的相互影响，还包括生物和无机环境之间的相互影响。×【科技·生活】据英国《每日邮报》网站报道，美国南卡罗来纳州诞生了世界仅有的4只白色狮虎兽。它们的父亲是一只白狮，而它们的母亲是一只白虎。狮虎兽是一个新的物种吗？为什么？提示：不是，因为狮虎兽不可育，不能繁衍后代。知识点一隔离在物种形成中的作用1.物种形成的三种方式：(1)渐变式。①模型：②实例：加拉帕戈斯群岛上13种地雀经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，从而形成新物种，这是物种形成的主要方式。(2)爆发式。①模型：杂种植物异源多倍体②实例：自然界多倍体植物是在短时间内通过染色体变异的方式形成的新物种。(3)人工创造新物种：通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。2.物种形成的三个环节：(1)内容。①突变和基因重组产生进化的原材料。②自然选择决定生物进化的方向。③隔离导致物种形成。(2)关系图：3.地理隔离和生殖隔离的比较：(1)图解：(2)表解：比较项目地理隔离(图中A)生殖隔离(图中B)特点一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起一旦形成就保持物种间基因的不可交流性，从而保证了物种的相对稳定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，是形成新物种的标志长期的地理隔离不一定形成生殖隔离，生殖隔离的形成不一定经过地理隔离【易错提醒】与物种形成有关的两个“不一定”(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如多倍体的产生。(2)生物进化不一定导致物种的形成。①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种变化可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成。②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。【典题通关】【典例】(2017·郑州高一检测)大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群，两个种群所发生的变化如下图所示，下列叙述正确的是()世纪金榜导学号94294085A.地球上新物种的形成都必须先经历a过程，最终达到生殖隔离B.b过程的实质就是定向改变种群的基因频率，使生物能够定向进化C.①～⑥只能表示新物种形成过程中，基因突变是不定向和随机的D.品系1和品系2种群基因库出现了差异，立刻形成物种1和物种2【解题探究】(1)识图：图中a表示_____隔离，b表示_________，由品系1、2可知新物种形成过程中需要建立_________。(2)区分品系与物种。①品系是_____物种具有不同特征的不同种群，不同品系间不存在_________。②物种是能相互交配产生可育后代的群体，不同物种间存在_________。地理自然选择生殖隔离同一生殖隔离生殖隔离(3)隔离的实质探讨。①地理隔离使种群基因频率_____改变，进而造成种群基因库的_____。②生殖隔离是当_________________达到一定程度时建立的，是___________的标志。定向差异种群基因库的差异新物种形成【解析】选B。图中a过程表示地理隔离，物种的形成不一定经过地理隔离，如多倍体的形成；b过程表示自然选择，可定向改变种群的基因频率，导致生物发生进化；①～⑥表示可遗传的变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，三者均是不定向的；当品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，即产生生殖隔离时才会导致新物种的形成。【互动探究】图中“种群甲→品系1→物种1”的过程可说明什么？提示：自然选择是定向的。【方法规律】物种形成与生物进化的判断方法(1)判断是否形成新物种的标准：看两种群之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是形成了新物种。(2)判断种群是否发生进化的标准：看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率发生了变化，则种群一定发生了进化。任何基因频率的改变，不论其变化大小，都属于进化的范畴。【过关训练】1.(2016·江苏高考)下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是()世纪金榜导学号94294086A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B.基因pen的自然突变是定向的C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离【解析】选C。本题主要考查生物变异和生物进化的关系。某昆虫基因pen突变后形成了抗药靶位点，A项错误。基因突变具有不定向性，B项错误。基因突变为昆虫进化提供原材料，C项正确。野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D项错误。2.(2017·宁波高一检测)如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是()世纪金榜导学号94294087A.a表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料B.b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志C.c表示新物种形成，是自然选择的结果D.d表示地理隔离，新物种形成一定需要经过地理隔离【解析】选C。突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料，A错误；生物进化的标志是种群基因频率的改变，不是生殖隔离，B错误；新物种形成是自然选择的结果，C正确；隔离是物种形成的条件，但有些生物没有经过地理隔离也会形成新物种，D错误。【补偿训练】下列关于种群和物种的叙述，正确的是()A.不同物种的生物一定存在地理隔离B.一个种群的生物存在地理隔离，不存在生殖隔离C.东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流，所以它们属于同一物种D.由于不同物种间存在生殖隔离，所以正常情况下不同物种之间不可能产生后代【解析】选C。不同物种的生物一定存在生殖隔离，但不一定存在地理隔离；一个种群的生物不存在地理隔离；东北虎和华南虎之间可以进行基因交流，不存在生殖隔离，属于同一物种；不同物种之间由于存在生殖隔离，一般不能产生后代，有时也能产生后代，但后代是不育的。知识点二共同进化与生物多样性的形成1.共同进化的范围及对无机环境的影响：(1)范围：生物与生物之间的共同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在共同进化。(2)对无机环境的影响：无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。2.生物多样性三个层次之间的联系：(1)基因多样性：由于生物存在各种各样的变异，并且变异是不定向的，进而出现了基因多样性。(2)物种多样性：基因多样性决定了蛋白质多样性，基因多样性是形成物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。(3)生态系统多样性：生态系统是由生物和无机环境共同组成的，所以物种多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统多样性。3.生物进化历程中的三个关键点：(1)真核生物出现以后有性生殖方式的出现：生物进化速度明显加快。(2)寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极，对植物的进化产生重要影响。(3)原始陆生植物和原始两栖类的出现：生物的登陆改变了陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了广阔的舞台。【易错提醒】(1)生物的共同进化不仅是生物与生物的相互影响，而且还包括生物与无机环境之间的相互影响。(2)以自然选择为核心的进化理论不是无懈可击的，对生物大爆发等问题不能够解释。【教材易漏知识】P123“与社会的联系”草原狼捕食鼠、兔，也常常捕杀牛、羊，客观上起到了调节草原动物数量的作用，但是建国后一直到文革期间，政府却鼓励捕杀狼，狼逐渐减少甚至灭绝，导致草原迅速沙漠化。人类作为“捕食者”是否“精明”？为恢复草原生态平衡，人类该采取哪些措施？提示：否。控制牛、羊数量，合理放牧，保护狼群等措施。【典题通关】1.(2017·菏泽高一检测)下列选项不支持共同进化观点的是()A.昆虫和体内共生菌的关系B.有长着细长花矩的兰花，就必有同样长着细长的吸管似的口器的昆虫C.草原上狼的绝灭造成鹿数量激增D.随着光合放氧生物蓝藻的出现，地球上有了氧气，这为需氧型生物的出现和进化提供了条件【解析】选C。共同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响。A、B两项都属于物种之间的共同进化，D项属于生物与无机环境之间的共同进化。不同物种在进化过程中相互选择、共同进化，并非彼此孤立，狼的绝灭导致对鹿群的选择作用消失，鹿种群质量下降，最终造成鹿群数量下降甚至绝灭，C项不支持共同进化的观点。2.下列关于共同进化与生物多样性的叙述，错误的是()A.不同物种之间可以相互选择共同进化B.捕食者的存在有利于增加物种的多样性C.生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程D.生态系统多样性形成的原因可概括为共同进化【解析】选C。共同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，故不同物种之间可以相互选择共同进化；捕食者的存在使食物链中的生物通过反馈进行调节，有利于增加物种的多样性；生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化，生物多样性的形成是共同进化的结果。