新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第6章生物的進(jìn)化第3節(jié)種群基因組成的變化與物種的形成第2課時(shí)隔離在物種形成中的作用學(xué)案新人教版必修2

第2課時(shí)隔離在物種形成中的作用課標(biāo)要求闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成。核心素養(yǎng)1．闡明物種、生殖隔離等概念。(生命觀念)2．說(shuō)明隔離在物種形成中的作用。(科學(xué)思維)一、隔離與物種的概念基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)·雙基夯實(shí)1．物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生_可育__后代的一群生物。2．隔離(1)概念：不同群體間的個(gè)體，在自然條件下_基因__不能自由溝通的現(xiàn)象。(2)常見(jiàn)類型項(xiàng)目類型發(fā)生范圍結(jié)果生殖隔離不同物種間①不能相互_交配__；②即使交配勝利，也不能產(chǎn)生_可育后代__地理隔離_同種__生物使種群間不能發(fā)生_基因溝通__活|學(xué)|巧|練1.二倍體西瓜和四倍體西瓜通過(guò)雜交可產(chǎn)生三倍體西瓜，因此二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一物種。(×)2．不同種群間的個(gè)體不能進(jìn)行基因溝通，說(shuō)明種群間存在生殖隔離。(×)3．交配后能產(chǎn)生后代的肯定是同一物種。(×)合|作|探|究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(guò)程是：用相宜濃度的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(jí)卵母細(xì)胞，抑制其次極體的釋放，然后讓該細(xì)胞與二倍體牡蠣的精子結(jié)合。1．形態(tài)、結(jié)構(gòu)一樣的三倍體牡蠣和二倍體牡蠣是一個(gè)物種嗎？為什么？提示：不是；三倍體和二倍體無(wú)法交配，不能產(chǎn)生后代。2．如何推斷兩種生物是否為同一個(gè)物種？提示：看兩種群間是否存在生殖隔離。若能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代，則是一個(gè)物種；若在自然狀態(tài)下不能相互交配，或即使能交配勝利，也不能產(chǎn)生可育后代，則是兩個(gè)物種。歸|納|提|升1.物種和種群的比較項(xiàng)目種群物種概念生活在肯定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體的集合。種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。同一種群內(nèi)的個(gè)體之間可以進(jìn)行基因溝通在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的很多種群組成推斷標(biāo)準(zhǔn)①種群必需具備“三同”，即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、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主要是具有肯定的形態(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(無(wú)生殖隔離)；②不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系①一個(gè)物種可以包括很多種群；②同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離，長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同的亞種，進(jìn)而可形成多個(gè)新物種2.推斷是否形成新物種類試題的解法(1)推斷依據(jù)：是否產(chǎn)生生殖隔離。(2)推斷方法：不能相互交配，或即使能交配勝利，也不能產(chǎn)生可育后代。典例1下列關(guān)于物種的說(shuō)法不正確的是(B)A．不同種群的生物可能屬于同一個(gè)物種B．一個(gè)物種只含有一個(gè)生物C．同一物種具有相像的形態(tài)和生理特征D．同一物種在自然狀態(tài)下，能通過(guò)有性生殖繁殖后代，且后代也有繁殖實(shí)力解析：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(gè)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(gè)物種一般含有多個(gè)生物，B錯(cuò)誤；同一物種的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能表現(xiàn)相像，C正確。變式訓(xùn)練?下列有關(guān)種群和物種的敘述，正確的是(A)A．同一種群個(gè)體間可以相互交配產(chǎn)生后代，同一物種的個(gè)體間也能相互交配產(chǎn)生后代B．種群是生物進(jìn)化的基本單位，物種是生物繁殖的基本單位C．種群的基因頻率總是在不斷地變更，物種的基因頻率往往保持不變D．物種基因庫(kù)的基因一般不如種群基因庫(kù)的基因豐富解析：同一種群內(nèi)的個(gè)體都是同一物種，可以相互交配產(chǎn)生后代；物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代的一群生物；種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位；種群的基因頻率不是一成不變的，物種的基因頻率也是不斷變更的；物種基因庫(kù)是同一物種的各個(gè)種群基因的總和，種群基因庫(kù)是指該種群中全部個(gè)體所含有的全部基因，前者比后者更豐富。二、隔離在物種形成中的作用基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)·雙基夯實(shí)1．新物種的形成過(guò)程2．結(jié)論：_隔離__是物種形成的必要條件。活|學(xué)|巧|練1.物種的形成可以不經(jīng)過(guò)隔離。(×)2．地理隔離導(dǎo)致的結(jié)果是不能產(chǎn)生可育的后代。(×)3．地理隔離的出現(xiàn)導(dǎo)致基因頻率變更，標(biāo)記著新物種的形成。(×)4．生殖隔離肯定來(lái)自地理隔離。(×)合|作|探|究結(jié)合教材P117“思索·探討”，回答下列問(wèn)題：1．南美洲大陸的一種地雀來(lái)到加拉帕戈斯群島后，在不同島嶼上形成不同種群，在自然狀態(tài)下，這些不同種群之間能進(jìn)行基因溝通嗎？為什么？提示：不能；因?yàn)榇嬖诘乩砀綦x。2．不同島嶼上的地雀種群進(jìn)化方向相同嗎？為什么？提示：不同；因?yàn)椴煌瑣u嶼上的環(huán)境不同，自然選擇的方向不同。3．探討表明，后來(lái)即使將不同島嶼上的地雀種群混合飼養(yǎng)，它們之間也不能繁殖，為什么？提示：因?yàn)樗鼈冎g已存在生殖隔離，已進(jìn)化為不同物種。4．通過(guò)地雀的形成過(guò)程，說(shuō)明物種形成須要以下環(huán)節(jié)：(1)_突變和基因重組__為生物的進(jìn)化供應(yīng)原材料。(2)_自然選擇__確定生物進(jìn)化的方向。(3)_隔離__是物種形成的必要條件，_生殖隔離__的出現(xiàn)意味著新物種的產(chǎn)生。5．物種的形成必需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離嗎？能否在短時(shí)間內(nèi)就形成生殖隔離？請(qǐng)舉例說(shuō)明。提示：地理隔離不是必需的；如用低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的二倍體西瓜幼苗即可獲得四倍體西瓜，四倍體西瓜是新物種，沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離。歸|納|提|升1.地理隔離和生殖隔離的比較(1)圖解(2)表解比較項(xiàng)目地理隔離(圖中A)生殖隔離(圖中B)特點(diǎn)一旦發(fā)生某種地質(zhì)變更，兩個(gè)分開(kāi)的小種群重新相遇，可以再融合在一起一旦形成就保持物種間基因的不行溝通性，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定聯(lián)系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，是形成新物種的標(biāo)記長(zhǎng)期的地理隔離不肯定形成生殖隔離，生殖隔離的形成也不肯定經(jīng)過(guò)地理隔離2.“新物種”必需具備兩個(gè)條件(1)與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。(2)物種必需是可育的。如三倍體無(wú)子西瓜、騾均不行稱為“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡?，而四倍體西瓜相對(duì)于二倍體西瓜則是“新物種”，因?yàn)樗c二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另一類物種。典例2下列關(guān)于新物種形成的敘述，正確的是(C)A．生物進(jìn)化的結(jié)果就是形成新物種B．生殖隔離是地理隔離的必定結(jié)果C．產(chǎn)生生殖隔離是形成新物種的必要條件D．基因突變肯定能導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生解析：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的變更，但不肯定形成新物種，A錯(cuò)誤；地理隔離后雜交不肯定導(dǎo)致生殖隔離，如東北虎和華南虎，二者打破地理隔離后雜交可以產(chǎn)生可育后代，B錯(cuò)誤；基因突變可以產(chǎn)生新基因，但不肯定形成新物種，D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練?隔離在生物進(jìn)化中發(fā)揮著特別重要的作用，下列有關(guān)隔離的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A．隔離是物種形成的必要條件B．隔離阻擋了種群間的基因溝通C．不同的物種之間必定存在著地理隔離D．馬和驢雜交產(chǎn)生了后代騾，但二者仍存在生殖隔離解析：不同的物種之間必定存在著生殖隔離，即使生活在同一個(gè)區(qū)域也不能進(jìn)行基因溝通，C錯(cuò)誤。1．物種形成的三大模式2．物種形成與生物進(jìn)化的關(guān)系內(nèi)容物種形成生物進(jìn)化標(biāo)記生殖隔離出現(xiàn)種群基因頻率變更變更后生物與原生物的關(guān)系屬于不同物種可能屬于一個(gè)物種二者關(guān)系生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率變更，這種變更可大可小，不肯定會(huì)突破物種的界限，生物進(jìn)化不肯定導(dǎo)致新物種的形成，但物種形成肯定有生物進(jìn)化典例3如圖表示某類植物的進(jìn)化過(guò)程：物種A先是進(jìn)化為A1、A2、A3，后又分別進(jìn)化成為B、C、D三個(gè)物種。下列敘述正確的是(B)A．A1、A2、A3應(yīng)當(dāng)生活在相同的地理空間B．B與C存在生殖隔離，但有可能相互雜交產(chǎn)生后代C．A2中一部分個(gè)體計(jì)入A3群體，兩者間不能進(jìn)行基因溝通D．A1、A2、A3的生存環(huán)境相像，則發(fā)生的基因突變也相像解析：A1、A2、A3是由同一物種A進(jìn)化而來(lái)的，它們又進(jìn)化為B、C、D三個(gè)物種，但它們可能生活在不同的地理空間，A錯(cuò)誤；B與C存在生殖隔離，但有可能相互雜交產(chǎn)生后代，只是后代不育，B正確；A2中一部分個(gè)體計(jì)入A3群體，兩者間能進(jìn)行基因溝通，C錯(cuò)誤；A1、A2、A3的生存環(huán)境相像，但基因突變具有不定向性，故發(fā)生的基因突變不肯定相像，D錯(cuò)誤。1．甲島分布著A、B兩種鳥(niǎo)，乙島分布著C鳥(niǎo)，C鳥(niǎo)是A鳥(niǎo)的遷移后代，下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A．生活在乙島上的C鳥(niǎo)的全部個(gè)體構(gòu)成一個(gè)種群B．A、B兩種鳥(niǎo)中出現(xiàn)的變異均可為生物進(jìn)化供應(yīng)原材料C．自然選擇導(dǎo)致A、B兩種鳥(niǎo)種群基因頻率發(fā)生定向變更D．C鳥(niǎo)與A鳥(niǎo)產(chǎn)生了地理隔離，但不肯定產(chǎn)生生殖隔離解析：種群是指生活在肯定區(qū)域的同種生物全部個(gè)體的集合，生活在乙島上的C鳥(niǎo)的全部個(gè)體構(gòu)成一個(gè)種群，A項(xiàng)正確；變異分可遺傳變異和不行遺傳變異，可遺傳變異為生物進(jìn)化供應(yīng)了原材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；自然選擇確定生物進(jìn)化的方向，可引起種群基因頻率發(fā)生定向變更，C項(xiàng)正確；A鳥(niǎo)遷移到乙島成C鳥(niǎo)，C鳥(niǎo)與A鳥(niǎo)產(chǎn)生了地理隔離，但不肯定產(chǎn)生生殖隔離，D項(xiàng)正確。2．下列關(guān)于物種和種群的關(guān)系的敘述，正確的是(B)A．不同的生物種群通過(guò)自然選擇而形成同一物種B．同一物種可以形成多個(gè)不同的種群C．種群間的個(gè)體相互交配而形成同一物種D．一個(gè)種群中可有一個(gè)或多個(gè)物種解析：不同的生物種群通過(guò)自然選擇可以形成不同的物種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一物種因?yàn)榈乩砀綦x可以形成多個(gè)不同的種群，B項(xiàng)正確；種群間的個(gè)體相互交配并能產(chǎn)生可育的后代，才屬于同一物種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)種群中只有一個(gè)物種，一個(gè)物種可有多個(gè)種群，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．在一個(gè)果蠅種群中，雌雄果蠅數(shù)量相等，且雌雄個(gè)體之間可以自由交配。若種群中A的基因頻率為80%，a的基因頻率為20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段都經(jīng)驗(yàn)多次繁殖過(guò)程，定期隨機(jī)抽取計(jì)算出A和a的基因頻率變更曲線如圖所示。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)說(shuō)明：實(shí)線表示A的基因頻率變更，虛線表示a的基因頻率變更A．經(jīng)驗(yàn)了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段，該種群產(chǎn)生了進(jìn)化，但不肯定有新物種產(chǎn)生B．若該基因位于常染色體上，Ⅰ和Ⅲ的時(shí)間段中雌雄雜合子的基因型頻率都是32%，Ⅱ時(shí)間段中雜合子的基因型頻率可以達(dá)到最大值C．在第Ⅰ和Ⅲ時(shí)間段中A和a的基因頻率不變，多次繁殖的后代基因型頻率也不變D．若該對(duì)等位基因只位于X染色體上，經(jīng)驗(yàn)三個(gè)時(shí)間段后，種群中XAXa、XAY的基因型頻率分別為32%、20%解析：在三個(gè)時(shí)間段中基因頻率發(fā)生了變更，所以該種群產(chǎn)生了進(jìn)化，生物發(fā)生進(jìn)化不肯定產(chǎn)生新的物種，生殖隔離是新物種形成的標(biāo)記，A正確；若該等位基因位于常染色體時(shí)，在Ⅰ和Ⅲ的兩個(gè)時(shí)間段中，雌雄雜合子的基因型頻率都是2×80%×20%＝32%，圖中Ⅱ時(shí)間段中當(dāng)A基因頻率和a基因頻率相等時(shí)，雜合子的基因型頻率可以達(dá)到最大值，B正確；由于在第Ⅰ和第Ⅲ時(shí)間段中，A和a的基因頻率都不變，該個(gè)體是自由交配的個(gè)體，所以后代的基因型頻率也不變，C正確；若該對(duì)等位基因只位于X染色體上，經(jīng)驗(yàn)三個(gè)時(shí)間段后，則雌果蠅中XAXa的基因型頻率為32%，雄果蠅中XAY的基因型頻率為20%，雌雄果蠅數(shù)量相等，因此