2019-2020学年高中生物 第五章 生物的进化 第二节 进化性变化是怎样发生的 第三节 第2课时

1第2课时适应与物种形成1.理解自然选择导致适应。2.概述异地的和同地的物种形成的过程。[学生用书P76]一、自然选择导致适应1．适应(1)是生物特有的一种现象。(2)生命的结构及功能、行为、生活方式等特征有助于该生物在一定环境条件下生存和延续。(3)是自然选择的结果。2．证据曼彻斯特地区的两种不同表现型桦尺蠖蛾，在工业污染前后数量的变化。3．结论自然选择导致生物进化性变化。二、异地的和同地的物种形成1．异地的物种形成种群――→环境隔离因素两个种群――→自然选择遗传组成出现差异――→生殖隔离新物种。2．同地的物种形成二倍体植物细胞――→秋水仙素等处理四倍体植物；二倍体植物――→减数分裂失败二倍体配子――→两个二倍体配子融合四倍体植物(新物种)。判断下列叙述是否正确。(1)地理隔离是物种形成的必要条件(×)(2)新物种形成的标志是隔离，进化的标志是基因频率的改变(×)(3)新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离(×)(4)基因交流是指生物个体之间相互交配(×)自然选择导致适应[学生用书P76]21．对适应的理解特定的环境条件下，某生物能够获得充足的食物和生存空间，有交配的机会并能繁衍后代，表明它在生存斗争中取得了胜利，即适应了环境。2．生物进化实质上是种群基因频率发生改变，即在生物进化过程中如果某基因的频率逐渐增大，反映该基因控制的性状对环境的适应能力较强。3．自然选择决定生物进化方向的原理4．进化中的“定向”与“不定向”(1)变异是不定向的。(2)自然选择是定向的。(3)种群基因频率的变化是定向的。(4)生物进化是定向的。1．下列关于进化中“选择”的叙述中，正确的是()A．自然选择决定了生物变异和进化的方向B．若没有自然选择，种群基因频率不可能发生改变C．自然选择直接作用于个体的基因型，进而导致种群基因频率的改变D．育种中通过人工选择使控制优良性状的基因频率逐渐扩大，从而使生物进化答案：D2．如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是()A．环境条件发生变化后，使生物产生适应性的变异B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%C．Q点表示环境发生了变化，A基因控制的性状更适应环境D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变解析：选A。变异本身是自发产生的，变异发生后，在自然(环境条件)选择下，适应性3的变异被选择保留下来，导致种群的基因频率发生定向改变。P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率相等，均为50%。Q点后A基因频率增大，表示环境发生了变化，A基因控制的性状更适应环境。理解“自然选择”的含义(1)选择的对象①表面对象：生物的变异性状。②实质对象：控制性状的基因。(2)选择的结果①从生物性状上看，生物朝着一定的方向进化，形成生物的适应性。②从实质上看，种群基因频率发生改变。地理障碍与生殖隔离的比较[学生用书P77]1．物种形成的三种典型模式(1)渐变式该方式为长期地理隔离导致生殖隔离的产生。(2)骤变式骤变式物种的形成主要是通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。该方式无地理隔离而产生生殖隔离(此种方式多见于植物)。(3)人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蔗—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。2．地理障碍与生殖隔离区别地理障碍生殖隔离概念同一物种由于地理上的因素而分成不不同的物种间不能相互交配，即使交配4同的种群，使得种群间不能发生基因交流成功，也不能产生可育后代特点自然条件下基因不能交流种群间不能发生基因交流结果形成不同的亚种或最终形成生殖隔离形成不同的物种联系生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，自然条件下物种形成往往是先经过地理障碍最终形成生殖障碍3.物种形成与生物进化的比较物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物和原来生物关系新物种形成，生殖隔离，质变，属于不同的物种生物进化，基因频率改变，量变，仍属于一个物种联系(1)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3．某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假说。以下说法中不正确的是()A．假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼B．假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起C．假说甲说明湖Ⅰ和湖Ⅱ由于地理障碍的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼D．如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后代不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种解析：选C。选项联系分析A假说甲表明在两个不同湖中的灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼B假说乙中湖Ⅰ中的原有鱼种为红褐色鱼，而湖Ⅱ中的原有鱼种为金黄色鱼，由于洪5水而使两种鱼混合在一起C假说甲表明湖Ⅰ中红褐色鱼与金黄色鱼的形成过程中并不存在地理障碍，湖Ⅱ中也是如此D不能杂交或杂交后代不育的现象叫生殖隔离，是新物种形成的标志4.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现了几种地雀，下列根据生物进化理论对其的解释中，错误的是()A．经过长期的地理隔离达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在条件下的地雀物种B．生殖隔离一旦形成，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的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：选B。原属于同一物种的地雀，从南美大陆迁来后，因在不同群岛上生活(地理隔离)，产生不同的突变和基因重组，这是生物进化的原材料。由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对其基因频率的改变所起的作用就有差别，在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因，久而久之，由于自然选择的不同使各个种群的基因库变的很不相同，并逐步出现生殖隔离，生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的地雀就形成了不同的物种。并且物种的进化是十分缓慢的，往往要成千上万年才能实现，不是一朝一夕就可形成的。隔离是物种形成的必要条件(1)新物种形成的标志：出现生殖隔离。(2)物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。核心知识小结[要点回眸][规范答题]1.自然选择是生物产生适应进化的唯一因素。2.地理障碍是异地物种形成的原因，染色体成倍的变异是同地物种形成的原因。3.生殖隔离．．．．是物种形成的标志。64.隔离．．是物种形成的必要条件。5.生物进化的实质是种群基因频率的定．．．．．．向改变．．．。[随堂检测][学生用书P78]1．以下不是适应现象的是()A．香蕉在南方种植，苹果生长于北方B．鱼类洄游，鸟类迁徙C．鱼类与鸟类身体都呈纺锤形D．抗虫棉的后代仍具抗虫性状解析：选D。A、B、C三项分别是生物体在生活方式、行为、结构与功能方面对环境的适应，D项描述为遗传现象。2．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()A．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，新物种与生活环境共同进化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(基因突变和染色体畸变)和基因重组为生物进化提供原材料；生物进化的标志是基因频率的改变，不是生殖隔离；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的物种，如植物多倍体的形成。3．下列关于隔离的叙述，不正确的是()A．阻止了种群间的基因交流B．物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C．遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因7D．多倍体植物的产生不需要经过地理隔离解析：选B。地理隔离使自然选择的方向不同，但物种的形成最终是阻止种群间的基因交流，即生殖隔离。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节，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。4．达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类(简称岛龟)，它们形态各异，食性和栖息场所也各不相同，但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹(简称大陆龟)，研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。如图所示，图甲是描述岛龟演化的模型，请分析回答：(1)大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时，岛屿之间辽阔的海洋相当于________隔离；每个岛上的环境都不同，所以____________的方向也不同，导致进化方向产生差异。(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是________________。经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异，最终出现____________隔离，标志着两个新物种岛龟1和岛龟2的形成。(3)岛龟脚趾的连趾(ww)和分趾(WW、Ww)是一对相对性状，若人为将岛龟1迁入乙岛，追踪调查50年间W和w的基因频率变化如图乙，则乙岛上的岛龟1是否发生了进化？________(选填“是”或“否”)，说明上述性状中____________________更适应乙岛的环境。解析：(1)当同一物种分开形成两个种群时，两者之间存在的是地理隔离；由于每个岛上的环境不同，所以自然选择的方向不同，从而导致进化的方向也不同。(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位为种群，经过长期的地理隔离最终达到了生殖隔离，标志着两个新物种的形成。(3)通过图乙中种群基因频率的变化可知，岛龟发生了进化；种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。答案：(1)地理自然选择(2)种群生殖(3)是连趾[课时作业][学生用书P133(单独成册)]一、选择题1．下列有关生物进化理论的叙述，错误的是()A．选择是生物进化的动力B．地理障碍可能导致新物种的形成8C．生物的变异都有利个体的存活D．动物和植物有共同的原始祖先解析：选C。选择是生物进化的动力，A正确；地理障碍会导致同一种群不同个体朝着不同方向进化，可能会产生生殖隔离，从而形成新的物种，B正确；生物的变异对于个体来说往往是害大于利，C错误；动物和植物都由共同的原始祖先进化而来，D正确。2．某经常刮大风的海岛上生活着一群昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系如图中曲线(纵坐标为翅的长度，横坐标为个体数)所示。下列叙述错误的是()A．该昆虫的性状不同是自然选择的结果B．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的C．在生存斗争中，生物和无机环境之间进行着相互选择D．自然选择对不同种群的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解析：选B。该昆虫的性状分歧是自然选择的结果，A正确；自然选择是定向的，B错误；在生存斗争中，生物和生物、生物和无机环境之间进行着相互选择，C正确；自然选择能使种群基因频率发生定向改变，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，D正确。3.狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是()A．狼在客观上起着促进鹿发展的作用B．狼的存在有利于增加物种多样性C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化D．鹿的进化速度比狼的进化速率快答案：D4．有关现代生物进化理论的叙述，错误的是()A．种群是生物进化的基本单位B．自然选择学说是现代生物进化理论的核心C．生物进化过程的实质是种群基因频率的改变D．生物进化过程的实质在于有利变异的保存解析：选D。种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在这个过程中有利变异保存而不利变异被淘汰，从而改变了基因频率。5．澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究认为：在200万年前，它们的共同祖先9迁移到该岛时，一部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；另一部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。由于花期不同，不能相互授粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。下列有关分析正确的是()A．土壤酸碱度的选择作用，