新教材生物人教版必修2配套課堂探究案6.3.第2課時隔離在物種形成中的作用

第2課時隔離在物種形成中的作用課堂互動探究案課程標(biāo)準(zhǔn)闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致物種形成的機制素養(yǎng)達成1．運用生物進化觀念闡明隔離在物種形成中的作用。(生命觀念)2．運用分類與比較的觀念分析地理隔離與生殖隔離在物種形成中的作用。(科學(xué)思維)3．能夠運用模型構(gòu)建并闡明物種概念的模型。(科學(xué)思維)4．基于對隔離和物種形成作用的理解，認(rèn)識環(huán)境保護與物種多樣性的作用。(社會責(zé)任)。探究點一物種的概念【師問導(dǎo)學(xué)】1．判斷下列生物是否屬于同一物種，并說明理由。(1)生活在同一區(qū)域的兩個種群。(2)生活在不同區(qū)域的兩個種群。2．形態(tài)、結(jié)構(gòu)一致的生物一定是同一物種嗎？3．能進行交配的生物是同一物種嗎？4.只要不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，就一定產(chǎn)生新物種嗎？5．新物種形成的標(biāo)志是什么？6．三倍體牡蠣肉鮮味美，素有“海的玄米”之稱。三倍體牡蠣培育的過程是：用適宜濃度的6－二甲氨基嘌呤誘導(dǎo)二倍體牡蠣處于減數(shù)分裂Ⅱ的次級卵母細胞，抑制第二極體的釋放，然后讓該細胞與二倍體牡蠣的精子結(jié)合。(1)三倍體牡蠣和二倍體牡蠣是兩個物種嗎？為什么？(科學(xué)思維)(2)在三倍體牡蠣培育過程中，主要利用了哪種可遺傳的變異？(科學(xué)思維)【智涂筆記】判斷生物是否屬于同一個物種的方法(1)依據(jù)：生殖隔離。(2)方法：若出現(xiàn)生殖隔離，即不能交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代，則說明不是同一物種?！編熣f核心】種群和物種的比較項目種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標(biāo)準(zhǔn)①同一時間、同一地點、同一物種；②同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能夠產(chǎn)生可育后代①主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代；②不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系(1)一個物種可以包括許多種群；(2)同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為不同的亞種，進而可能形成多個新物種

【針對檢測】1．下列對種群和物種概念的理解，不正確的是()A．不同種群的生物可能屬于同一個物種B．一個物種只含有一個種群C．同一物種具有相似的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能D．自然狀態(tài)下，能通過有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖能力2．“虎獅獸”是由雄虎和母獅雜交產(chǎn)生的后代。下列對此現(xiàn)象的敘述正確的是()A．虎獅獸屬于動物中的一個新物種B．虎獅獸再與虎或獅雜交，均能生出雜種后代C．雄虎與母獅能雜交且能產(chǎn)生后代，所以不屬于生殖隔離D．虎獅獸無繁殖能力探究點二隔離及其在物種形成中的作用【師問導(dǎo)學(xué)】1．如圖是我國黃河兩岸某種生物a的演化過程模型，請據(jù)圖分析并回答下列問題：(1)自然狀態(tài)下，b、c之間能進行基因交流嗎？為什么？(2)b、c進化的方向相同嗎？為什么？(3)研究表明，某基因在b、d之間的頻率有很大差別，是否說明二者不是同一物種了？(4)若長期進化后，b、c形成了兩個物種，這反映出物種形成的一般途徑是怎樣的？(5)若在黃河南岸，由于某種原因，二倍體的c加倍成了四倍體的e，那么c、e之間存在生殖隔離嗎？這說明什么？2．根據(jù)教材P117思考·討論，探究下列問題：(1)用流程圖的形式總結(jié)物種形成的一般過程。(2)地理隔離和生殖隔離在對種群影響上的共同點是什么？生殖隔離產(chǎn)生的根本原因是什么？(3)經(jīng)過漫長的地理隔離，是否一定會產(chǎn)生生殖隔離？(4)產(chǎn)生生殖隔離是否一定要經(jīng)過漫長的地理隔離？3．生物進化一定導(dǎo)致新物種的形成嗎？4．發(fā)現(xiàn)一種外形很像紫花苜蓿的植物，如何確定它和紫花苜蓿是不是同一物種？【智涂筆記】1．物種形成與生物進化的不同項目物種形成生物進化標(biāo)志生殖隔離出現(xiàn)基因頻率改變變化后生物與原生物的關(guān)系出現(xiàn)生殖隔離，屬于不同物種，是質(zhì)變基因頻率改變，屬于同一物種，是量變二者聯(lián)系①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種。②進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進化。2．物種與種群和隔離的關(guān)系【師說核心】1．物種形成的三種方式(1)漸變式。①模型：②實例：加拉帕戈斯群島上13種地雀經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，從而形成的新物種，這是物種形成的主要方式。(2)爆發(fā)式。①模型：②實例：自然界多倍體植物是在短時間內(nèi)通過染色體變異的方式形成新物種。(3)人工創(chuàng)造新物種：通過植物體細胞雜交(如番茄—馬鈴薯)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。2．物種形成的三個環(huán)節(jié)(1)內(nèi)容①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。②自然選擇決定生物進化的方向。③隔離導(dǎo)致物種形成。(2)關(guān)系圖3．地理隔離和生殖隔離的比較項目生殖隔離地理隔離區(qū)別概念不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代同種生物由于地理障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象發(fā)生范圍不同物種同種生物特點群體間不能發(fā)生基因交流自然條件下基因不能交流，一定條件下可以進行基因交流結(jié)果形成不同的物種形成不同的亞種，進而可能形成不同的物種聯(lián)系①地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段；②長期的地理隔離通常會形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的最后階段是物種形成的標(biāo)志(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起。(2)圖中B屬于生殖隔離，一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩(wěn)定。(3)地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段。

【針對檢測】1．下列關(guān)于隔離的敘述，不正確的是()A．種群基因庫的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因B．隔離阻止了種群間的基因交流C．不同的物種之間必然存在著生殖隔離D．對所有物種來說，地理隔離必然導(dǎo)致生殖隔離2．下列能形成新物種的是()A．二倍體的西瓜經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體西瓜B．樺尺蛾體色的基因頻率由S(灰色)95%變?yōu)閟(黑色)95%C．馬與驢交配產(chǎn)生了騾D．克隆多利羊3．下圖表示種群與物種的關(guān)系，關(guān)于它們的敘述，不正確的是()A．從圖中可以看出，一個物種可以有很多種群，地理隔離阻礙了這些種群進行基因交流B．若物種2是由物種1形成的，則物種1一定發(fā)生了基因頻率的改變C．由物種1形成物種2的必要條件是地理隔離D．若種群1與種群2的基因頻率都發(fā)生了改變，則這兩個種群都在進化4．(等級考選做)大約一萬年前，某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成甲、乙兩個種群，兩個種群所發(fā)生的變化如下圖所示，下列敘述正確的是()A．地球上新物種的形成都必須先經(jīng)歷a過程，最終達到生殖隔離B．b過程的實質(zhì)是定向改變種群的基因頻率，使生物能夠定向進化C．①～⑥只能表示新物種形成過程中，基因突變是不定向和隨機的D．品系1和品系2種群基因庫出現(xiàn)了差異，立刻形成物種1和物種25．(等級考選做，多選)如圖甲、乙是不同的進化類型示意圖，a、b、c、d表示不同物種。下列敘述正確的是()A．可利用核酸分子雜交或分析生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)種類等手段來判斷物種間的親緣關(guān)系B．a(chǎn)、b由共同的原始祖先進化而來，二者之間不存在生殖隔離C．海豚和鯊魚外表相似但親緣關(guān)系較遠，可用圖乙表示D．甲、乙兩圖不能說明自然選擇在進化中的作用6．(等級考選做，多選)如圖a、b、c表示自然條件有差異、存在地理隔離的3個地區(qū)。a地區(qū)物種甲某些個體遷移到b、c地區(qū)，經(jīng)長期進化逐漸形成兩個新物種乙、丙。下列敘述正確的是()A．上述過程說明地理隔離是新物種形成的標(biāo)志B．留居a地區(qū)甲種群的基因頻率不再發(fā)生改變C．乙、丙兩個種群間不能進行基因交流，它們的基因庫存在較大差異D．甲、乙兩個種群間存在生殖隔離，它們的基因庫組成可能部分相同【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實】1．種群是生物進化的基本單位。2．突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料。3．自然選擇決定生物進化的方向。4．隔離是物種形成的必要條件。5．生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。

1．隔離在物種形成中的作用是()A．導(dǎo)致種群基因頻率不斷改變B．阻止了種群間的基因交流C．決定了生物進化的方向D．導(dǎo)致不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組2．下列關(guān)于物種形成的敘述錯誤的是()A．經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離是常見的物種形成方式B．隔離是物種形成的必要條件C．兩個同種種群一旦產(chǎn)生生殖隔離就形成了新的物種D．基因頻率改變一定導(dǎo)致新物種形成3．如圖表示漸進式新物種形成的基本環(huán)節(jié)，下列對圖示的相關(guān)分析，正確的是()A．圖中①表示基因突變和基因重組，為進化提供了原材料B．圖中②表示地理隔離，地理隔離使種群間基因交流受阻C．圖中③表示生殖隔離，指兩種生物不能交配且不能產(chǎn)生可育后代D．種群基因型頻率的改變一定會導(dǎo)致新物種形成4．(等級考選做)如圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關(guān)敘述，正確的是()A．b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B．c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C．a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a(chǎn)1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種5．同種生物的不同種群，由于突變和選擇因素不同，其基因組成可能會朝不同方向改變，導(dǎo)致新物種的形成，下列相關(guān)敘述正確的是()A．物種的形成可以不經(jīng)過隔離B．生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存C．基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向D．自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率6．下列敘述與現(xiàn)代生物進化理論不相符的是()A．新物種的產(chǎn)生不一定是因為長期的地理隔離最終導(dǎo)致生殖隔離而造成的B．生物體所發(fā)生的可遺傳的變異可為進化提供原材料C．噴灑農(nóng)藥可使害蟲種群的抗藥基因頻率提高，從而使害蟲的抗藥性逐代增強D．生殖隔離是形成新物種的標(biāo)志，物種是生物進化和繁殖的基本單位7．加拉帕戈斯群島由許多互不相連、彼此獨立的小島組成。1835年，達爾文發(fā)現(xiàn)該群島上有地雀13種，如圖表示這13種地雀之間的進化關(guān)系。(1)從圖中可以看出，這些不同種的地雀都是由____________這一共同祖先進化而來的。(2)每一種地雀都有其特定的覓食場所，這些場所分布在不同的小島上。每一種地雀喙的大小、形狀、尺寸等性狀均存在差異，這是各小島上不同的________因素作用的結(jié)果。該因素在地雀的進化過程中起到了________的作用。(3)由于各小島彼此獨立，生活在這些小島上的原始地雀之間存在著________隔離。在長期的進化歷程中，各個小島上的地雀分別累積各自的有利變異，從而彼此之間逐漸形成________隔離，最終形成了地雀新種。(4)若某個小島上的地雀均為鶯雀，則該小島上的全部鶯雀個體稱為________。這是生物進化的________。(5)加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的________多樣性。教材第115頁?【探究·實踐】結(jié)果和結(jié)論：1．有；無。2．抑菌圈直徑縮小，說明抗生素對細菌產(chǎn)生了選擇作用。討論：1．抑菌圈邊緣的菌落上挑取的細菌具有一定的耐藥性。2．答案合理即可。3．有利的。變異的有利或有害不是絕對的，取決于生物生存的環(huán)境。對于某種生物來說，有的變異有利于它的生存，叫有利變異。例如，小麥中出現(xiàn)抗倒伏的變異，這就是有利變異。有的變異不利于它的生存，叫不利變異。例如，玉米有時會出現(xiàn)白化苗，這樣的幼苗沒有葉綠素，不能進行光合作用，會過早死亡，這就是不利變異。4．略。5．略。教材第117頁?【思考·討論】1．由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。2．一般來說不一樣。因為突變是隨機發(fā)生的。3．不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4．不會。因為個體間有基因的交流。教材第118頁?【旁欄思考題】最先在裸露的巖石上生長的往往是地衣，地衣的出現(xiàn)促進巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長創(chuàng)造條件。教材第118頁?【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測1．(1)√(2)√2．D美國的灰松鼠引入英國，結(jié)果在英國大量繁殖、泛濫成災(zāi)，可以說明兩者的基因庫向不同的方向改變。二、拓展應(yīng)用1．不可育的。斑馬和驢雜交的后代染色體組中不含同源染色體，在減數(shù)分裂過程中，不能產(chǎn)生正常配子，所以其后代是不可育的。2．提示：雄虎和雌獅雜交生出的后代是虎獅獸，雄獅和雌虎雜交生出的后代是獅虎獸。目前還沒有虎獅獸和獅虎獸交配并生出可育后代的證據(jù)。對人們讓虎和獅雜交生出更具觀賞價值后代的做法，大家可自由發(fā)表看法。補充資料：1981年，世界首例獅虎獸誕生于法國，2001年病死。2002年8月22日，我國首例虎獅獸在南京紅山動物園降生，僅7天就夭折了。2002年9月2日，在福州國家森林公園動物樂園降生了3只虎獅獸，僅1只成活。2003年3月27日，在湖南長沙世界之窗降生了1只虎獅獸。國內(nèi)還有從國外引進獅虎獸進行飼養(yǎng)、供游人觀賞的事例。對于讓虎和獅雜交的做法，有專家認(rèn)為這在科學(xué)研究上價值不大，但是在商業(yè)上具有一定價值。也有專家認(rèn)為，對待野生珍稀動物，人類最應(yīng)當(dāng)做的是進行保護，讓它們自然繁殖，而不是人為地改變其自然繁殖體系。eq\x(溫馨提示：請完成課后分層檢測案20)第2課時隔離在物種形成中的作用互動·探究·智涂探究點一【師問導(dǎo)學(xué)】1．(1)提示：不是。種群是指生活在一定區(qū)域的同種生物的總和，既然在同一地點是兩個種群，說明它們屬于兩個物種。(2)提示：不一定?？磧蓚€種群能否相互交配并產(chǎn)生可育后代，若能，則屬于同一物種，若不能，則屬于不同物種。2．提示：不一定。形態(tài)、結(jié)構(gòu)一致的生物，有可能具有生殖隔離，如兩個種群的生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同，但繁殖期不同，這兩個種群的生物具有生殖隔離，是兩個物種。3．提示：不一定。4．提示：不一定。不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，此時不一定產(chǎn)生新物種，只有出現(xiàn)生殖隔離后才能形成新物種。5．提示：出現(xiàn)生殖隔離。6．(1)提示：三倍體牡蠣是不育的，因此不是一個物種，二倍體牡蠣是可育的，是一個物種。(2)提示：染色體變異。【針對檢測】1．解析：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種，所以不同種群的生物可能屬于同一物種，A、D正確；一個物種可能含有多個種群，B錯誤；同一物種的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能表現(xiàn)相似，C正確。答案：B2．解析：雄虎和母獅是兩個物種，存在生殖隔離，它們雜交產(chǎn)生的后代是不育的，A、B、C錯誤。因為虎獅獸細胞核中無同源染色體，減數(shù)分裂異常，因此虎獅獸無繁殖能力，D正確。答案：D探究點二【師問導(dǎo)學(xué)】1．(1)提示：不能。存在地理隔離。(2)提示：不同。兩地的環(huán)境條件不同，自然選擇的方向也不同。(3)提示：不一定。是否是同一物種要看是否存在生殖隔離。(4)提示：長期的地理隔離導(dǎo)致生殖隔離。(5)提示：二倍體的c與四倍體的e雜交，其后代是三倍體，三倍體是不育的，所以二者存在生殖隔離。這說明不經(jīng)過地理隔離也能產(chǎn)生生殖隔離。2．(1)提示：種群eq\o(→,\s\up7(地理隔離))多個種群eq\o(→,\s\up7(突變和基因重組、),\s\do5(自然選擇))基因庫出現(xiàn)差別eq\o(→,\s\up7(逐代積累))產(chǎn)生生殖隔離→新物種形成。(2)提示：共同點是都能阻斷種群間的基因交流。產(chǎn)生生殖隔離的根本原因是種群基因庫的差異。(3)提示：不一定。如果兩個種群的生活環(huán)境都不發(fā)生變化或變化微小，或發(fā)生相似的變化，則兩個種群的進化方向相同，不產(chǎn)生生殖隔離。(4)提示：不一定。如植物中多倍體的形成，不經(jīng)過地理隔離，就直接產(chǎn)生了生殖隔離。3．提示：不一定。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的變化，所以生物進化不一定導(dǎo)致新物種的形成。4．提示：自然狀態(tài)下，讓該植物與紫花苜蓿雜交，觀察是否能產(chǎn)生可育后代?！踞槍z測】1．解析：物種間必然存在隔離，不管是地理隔離還是生殖隔離，兩種隔離都阻止了基因的交流，從而使種群基因庫的差異變大，地理隔離是一個量變過程，只有足夠長的時間后才可能達到生殖隔離。答案：D2．解析：判斷是否形成新物種的標(biāo)準(zhǔn)是新形成的物種與原來物種間是否存在生殖隔離，若存在生殖隔離，說明已形成了新物種，否則還沒有形成新物種。四倍體西瓜自交能產(chǎn)生可育后代，說明四倍體西瓜屬于一個物種，四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的三倍體西瓜高度不育，說明二者存在生殖隔離，則四倍體西瓜是一個新物種；基因頻率發(fā)生了改變，說明生物進化了，但未突破種的界限，仍屬于同一物種；騾子不育，不是一個物種；多利羊是無性繁殖產(chǎn)生的，其遺傳組成基本不變，仍屬原來的物種。答案：A3．解析：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變；隔離是新物種形成的必要條件，新物種的形成通常要經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，但并不是所有新物種的形成都需要經(jīng)過地理隔離。答案：C4．解析：圖中a過程表示地理隔離，物種的形成不一定都經(jīng)過地理隔離，如多倍體的形成；b過程表示自然選擇，其可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物發(fā)生進化；①～⑥表示可遺傳的變異，可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，三者均是不定向的；當(dāng)品系1和品系2種群基因庫出現(xiàn)了較大差異，即產(chǎn)生生殖隔離時才會導(dǎo)致新物種的形成。答案：B5．解析：據(jù)圖可知，甲、乙兩種進化方式分別屬于趨異進化和趨同進化。因核酸、蛋白質(zhì)等分子具有物種特異性，可利用核酸分子雜交或分析生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)種類等手段來判斷物種間的親緣關(guān)系；a、b屬于兩個不同的物種，二者之間存在生殖隔離；海豚和鯊魚屬于兩個不同的物種，親緣關(guān)系較遠，但外表相似，可用圖乙表示；甲、乙兩圖中物種進化的方向不同，這是自然選擇不同造成的，故甲、乙兩圖能說明自然選擇在進化中的作用。答案：AC6．解析：新物種形成的標(biāo)志是出現(xiàn)生殖隔離；a地區(qū)的環(huán)境在變化，留居a地區(qū)的甲種群的基因頻率可能會發(fā)生變化；乙、丙是兩個物種，存在生殖隔離，這兩個種群間不能進行基因交流，它們的基因庫也有較大的差異；甲、乙是兩個物種，存在生殖隔離，但是乙物種是從甲物種進化來的，二者的基因庫組成可能部分相同。答案：CD歸納·提升·素養(yǎng)【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】①地理②生殖當(dāng)堂·即時·反饋1．解析：隔離阻止了種群間的基因交流，是物種形成的必要條件。答案：B2．解析：形成新物種的方式一般是由地理隔離導(dǎo)致生殖隔離；隔離是形成新物種的必要條件，而不是基因頻率的改變。答案：D3．解析：基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化提供原材料，A錯誤；地理隔離使種群間基因交流受阻，當(dāng)?shù)乩砀綦x導(dǎo)致種群基因庫的差別較大時，就可能產(chǎn)生生殖隔離，進而形成新的物種，B正確；生殖隔離是指自然狀態(tài)下，個體不能交