高一生物课件隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成高一生物课件

生物·必修2（人教版）第7章现代生物进化论第2课时隔离与物种的形成共同进化与生物多样性的形成[目标导航]1.理解物种的概念(重点)。2.分析隔离在物种形成中的作用(重、难点)。3.说出生物共同进化与生物多样性的关系。知识梳理一、物种的概念、隔离及其在物种形成中的作用1．物种。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，在自然状态下基因不能自由交流的现象。(2)常见类型。项目发生范围结果生殖隔离不同物种间①不能相互交配；②即使交配成功，也不能产生可育后代地理隔离同一种生物使种群间不能发生基因交流3.隔离在物种形成中的作用。(1)新物种的形成过程。地理隔离①不同种群出现不同的突变和基因重组②不同种群间不发生基因交流↓自然选择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改变所起的作用不同↓生殖隔离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。二、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化。2．生物多样性的形成。(1)层次：基因多样性、物种多样性生态系统多样性。(2)形成原因：生物的共同进化。(3)研究生物进化历程的主要依据是化石。三、生物进化理论在发展预习反馈1．判断正误(正确的在括号内打“√”，错的打“×”)(1)不同物种之间不能相互交配产生后代。(×)提示：某些不同物种之间，可相互交配并产生后代。(2)物种的形成可以不经过隔离。(×)提示：物种的形成必须经过隔离。(3)隔离产生后，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用是有差别的。(√)(4)捕食者的存在不利于被捕者的生存。(×)提示：生物与生物之间是共同进化的，捕食者的存在对被捕食者也是有积极意义的。(5)共同进化只能发生在生物与生物之间。(×)提示：共同进化可发生在生物与生物、生物与无机环境之间。(6)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。(×)提示：生物多样性的形成过程还包括基因、生态系统的形成。(7)外来物种的入侵能改变生物进化的方向和速度。(√)(8)物种间的共同进化都是通过生存斗争实现的。(×)提示：还可以通过种间互助等实现。2．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分化，过程如下图所示，相关说法正确的是()A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程B．b过程的实质是定向改变种群的基因频率C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2解析：图中a表示由于地理隔离使原种群分成了两个不同的种群甲和乙，新物种的形成必须经历生殖隔离，但不一定经历地理隔离；①②③④⑤⑥表示变异，它包括基因突变、基因重组和染色体变异，为生物的进化提供了原材料；b过程表示自然选择，它会使种群的基因频率发生定向改变；品系1和品系2还是同一物种，要经过长期的进化产生生殖隔离后，才能形成物种1和物种2。答案：B3．下列有关生物的进化和生物多种性的叙述错误的是()A．自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的原因B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因的多样性D．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性解析：种群中基因频率改变一定会导致基因库的改变：共同进化过程可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与无机环境之间；生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性．基因多样性是生物多样性的根本原因；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。答案：C要点一隔离与物种的形成1．如何判断两种动物是否为同一物种？2．物种的形成是否必须要经过隔离？是否必须要经过地理隔离？3．生物的进化是否一定会形成新的物种？4．物种形成有哪些方式？归纳提升1．地理隔离和生殖隔离的比较(1)图中A属于地理隔离，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。(2)图中B属于生殖隔离，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。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。2．分析物种形成的两种典型模式(1)渐变式。该方式为长期地理隔离导致生殖隔离的产生。(2)骤变式。爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的，主要起源于个体的染色体变异或远缘杂交以及染色体加倍等，如六倍体普通小麦的形成。3．物种形成的3个环节(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。三者关系如下图：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。典例研析【典例1】如图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是()A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变B．同一物种不同种群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，必然导致生殖隔离D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件解析：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。自然选择过程中，直接受选择的是表现型，进而导致基因频率的改变。同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别变大。新物种形成的标志是生殖隔离，生物进化的本质是种群基因频率的改变，种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件，但种群基因频率的改变并不意味着一定产生生殖隔离。隔离是物种形成的条件，但有些生物不经过地理隔离也会形成新的物种，如植物多倍体的形成。地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会导致生殖隔离。答案：D即时演练1．如图是我国黄河两岸a、b、c、d4个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是()A．由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程B．黄河北岸的b物种迁移到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，其原因在于二者间已形成生殖隔离C．c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化D．判断b、d物种的方法是观察两个物种的生物能否交配，并产生后代解析：物种a分布在黄河两岸，进化为b、c两个物种，经历了从地理隔离到生殖隔离的过程，A正确；物种b迁移到黄河南岸后，与物种c之间存在生殖隔离，B正确；生物进化的实质是种群基因频率发生了变化，只要种群的基因频率发生了改变，则生物一定发生了进化，C正确；不同物种的生物之间不能交配，或交配后不能产生“可育后代”，D错误。答案：D2．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()A．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：基因突变为生物进化提供了丰富的原材料，C项正确；基因突变是不定向的，突变的结果是产生新基因，但突变生物与原生物并没有产生生殖隔离，B、D项错误；据图中信息知：野生型昆虫细胞的靶位点与杀虫剂结合后，杀虫剂进入细胞内，说明杀虫剂与靶位点结合并不会形成抗药靶位点，pen基因突变型昆虫细胞的抗药靶位点不能与杀虫剂结合，说明抗药靶位点的形成可能与靶位点结构发生变化有关，A项错误。答案：C要点二生物多样性的形成与生物的共同进化1．共同进化除了发生在不同物种之间如某种兰花和专门给它传粉的蛾，还可发生在哪些成分之间？2．请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因。3．如何理解生物多样性的三个层次之间的关系？归纳提升1．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：基因的多样性决定了蛋白质的多样性，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非生物的环境共同组成的，所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。2．生物多样性的形成过程分析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。生物进化的发展提示(1)生物的共同进化不仅是生物与生物之间的相互影响，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。典例研析【典例2】某种兰花有细长的花矩，花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是()A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新物种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长解析：变异是不定向的，A项错误；新物种产生的必要条件是隔离，B项错误；根据题干信息可知，口器与花矩的相互适应是相互选择和共同进化的结果，C项正确；蛾的口器变长是自然选择的结果，D项错误。答案：C即时演练3．安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出()A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化解析：A项，长舌蝠因为拥有其他蝙蝠不具有的长舌，因此可以取食长筒花的花蜜，避开了与其他蝙蝠的竞争；B项，题干明确指出长舌蝠是长筒花的唯一传粉者，由此可推断长筒花不可能在没有长舌蝠的地方繁衍；C项，正如长颈鹿的长颈是自然选择的结果，长筒花狭长的花冠筒也是如此；D项，长舌蝠与长筒花相互选择、共同进化。因此，A、C、D项正确，B项错误。答案：B4．下列关于生物进化和生物多样性的说法，正确的是()A．共同进化是同种生物、不同种群的生物与环境之间相互影响的结果B．只有形成生殖隔离才能阻止种群间进行基因交流C．进化一定能导致新物种产生进而增加物种多样性D．人为因素和物种入侵可以改变进化的速度和方向解析：共同进化就是同种生物之间、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，A错误；地理隔离和生殖隔离均能阻止种群间的基因交流，B错误；生物进化的标志是种群中的基因频率的改变，生物进化不一定会导致新物种出现，新物种的产生标志是出现生殖隔离，C错误；人为因素和物种入侵可能与原物种发生捕食或竞争关系导致环境改变，会改变进化的速度和方向，D正确。答案：D【网络构建】填空：①生殖隔离②种间③无机环境④基因⑤物种⑥生态系统【必背语句】1．生殖隔离是物种形成的标志。2．隔离是物种形成的必要条件。3．共同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间。4．共同进化导致生物多样性的形成。5．生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。