人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 隔离在物种形成中的作用学案

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第2课时　隔离在物种形成中的作用[课程标准要求][核心素养目标]阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1.生命观念：理解隔离的定义、类型，阐明隔离在物种形成中的作用。2．科学思维：运用归纳与综合的思维方法，概括出物种形成的两种过程的概念模型。研习1　物种和隔离[梳理教材]1．物种的概念能够在自然状态下__________并且产生__________的一群生物。2．隔离答案：1．相互交配　可育后代2．不同物种　相互交配　可育的后代　同种生物　基因交流[拓展提升]地理隔离和生殖隔离的比较(1)图中A属于地理隔离，一旦某种地质变化，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，一旦形成就保持了物种间基因的不可交流性，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。关于地理隔离和生殖隔离的两点提醒(1)地理隔离不一定形成生殖隔离，当地理隔离时间足够长，基因库差异明显时才能形成生殖隔离。(2)生殖隔离不一定来自地理隔离，如爆发式物种形成的过程。[即时练习]1．判断(1)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体和四倍体西瓜是同一物种。(　　)(2)马和驴能自由交配产生骡子，因此马与驴之间不存在生殖隔离。(　　)(3)不同种群间的个体不能进行基因交流说明两种群存在生殖隔离。(　　)答案：(1)×　三倍体西瓜不可育，所以二倍体西瓜和四倍体西瓜不是同一物种。(2)×　马与驴虽能自由交配产生骡子，但骡子是不育的，所以马与驴之间也存在着生殖隔离。(3)×　不能进行基因交流说明种群间存在隔离，隔离包括地理隔离和生殖隔离。2．下列关于物种的叙述，不正确的是(　　)A．同一物种的个体之间在自然条件下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代B．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的一种方式C．区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离D．不同物种的种群在自然条件下基因不能自由交流答案：C　解析：同一物种的个体之间不存在生殖隔离，能产生可育后代；经过地理隔离会使基因库产生差异，长期进化就有可能产生生殖隔离；物种的区分依据就是看是否存在生殖隔离；不同物种种群间的个体，由于有生殖隔离，所以在自然条件下基因不能自由交流。研习2　隔离在物种形成中的作用[梳理教材]1．新物种形成的过程2．结论：隔离是物种形成的________条件。答案：1．突变　基因重组　食物　栖息条件　基因频率　基因库　生殖隔离2．必要[延伸思考](1)四倍体西瓜是一个独立的新物种吗？为什么？提示：是。因为四倍体西瓜植株之间可以自由交配，并能产生可育后代。(2)四倍体西瓜形成过程中，有没有经过地理隔离？提示：没有。(3)三倍体西瓜是不是一个独立的新物种，为什么？提示：不是。因为三倍体减数分裂时会联会紊乱，无法产生正常的有性生殖细胞，因此无法自由交配并产生可育后代。[拓展提升]1．隔离与物种形成(1)渐变式物种形成过程的概念模型：(2)爆发式物种形成过程的概念模型：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．物种形成与生物进化的关系内容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与原生物关系属于不同物种可能属于一个物种二者关系生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定导致新物种的形成[即时练习]1．判断(1)生物进化一定会形成新物种。(　　)(2)物种形成的标志是生殖隔离。(　　)(3)四倍体西瓜的形成过程，没有经过地理隔离。(　　)(4)四倍体西瓜不是一个独立的新物种。(　　)答案：(1)×　物种形成的标志是产生生殖隔离，生物进化只能说明种群基因频率改变，不一定产生生殖隔离。(2)√　(3)√(4)×　因为四倍体西瓜之间可以自由交配，并能产生可育后代，所以四倍体西瓜是一个独立的物种。2．下列关于隔离的叙述，不正确的是(　　)A．阻止了个体间的基因交流B．对所有的生物来说，地理隔离必然导致生殖隔离C．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因D．不同的物种之间必然存在着生殖隔离答案：B　解析：地理隔离和生殖隔离无明显的因果关系，有地理隔离不一定形成生殖隔离。地理隔离是物种形成的量变阶段，可造成种群基因频率的改变；生殖隔离是物种形成的质变阶段。但是有时候没有地理隔离也能产生新物种，如植物中多倍体的形成。网络构建要语必背1.在遗传学和生物进化论的研究中，把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称为一个物种。2．不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。生殖隔离是新物种形成的标志。3．同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离。4．地理隔离和生殖隔离都是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，统称为隔离。隔离是物种形成的必要条件。[巩固提升]1．下列有关种群和物种的叙述，正确的是(　　)A．种群是生物进化的基本单位，物种是生殖的基本单位B．物种基因库一般比种群基因库的基因丰富C．同一种群不存在生殖隔离，不同种群存在生殖隔离D．不同物种不能够交配答案：B　解析：种群是生殖的基本单位，A错误；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，C错误；不同物种不一定不能交配，只是即便能交配，后代也不育，D错误。2．骡是马(2n＝64)和驴(2n＝62)杂交产生的，具有力量大、耐力强、健壮等优点，其中公驴和母马所生为马骡，反之为驴骡。下列有关叙述错误的是(　　)A．母马和公驴能够杂交产生后代说明马和驴之间无生殖隔离B．骡的力量大、耐力强等优点体现了杂种优势C．马和驴杂交后代会形成61＋XX和61＋XY两种受精卵，分别发育成雌雄骡D．骡在自然状态下，因同源染色体联会紊乱，难以产生可育生殖细胞答案：A　解析：骡子不可育，说明马和驴之间存在生殖隔离，A错误；骡子是马和驴的种间杂交后代，具有比其亲本更优的肌肉耐力、抗病性等杂种优势表型，B正确；马和驴杂交后代的染色体组成若是61＋XX，则发育成雌骡子，若是61＋XY，则发育成雄骡子，C正确；骡子在自然状态下高度不育的原因是减数分裂中同源染色体联会紊乱，难以产生可育生殖细胞，D正确。3．下列符合生物进化理论的叙述正确的是(　　)A．美国生态学家斯坦利的“收割理论”认为捕食者的存在不利于增加物种多样性B．浅色桦尺蠖和黑色桦尺蠖之间共同进化可体现物种的多样性C．突变和自然选择都可能使种群基因频率改变，从而导致生物进化  D．若两个物种能杂交产生后代，则说明它们一定不存在生殖隔离答案：C　4．如图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述错误的是(　　)A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而基因频率会改变B．自然选择使种群基因频率定向改变C．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件答案：A　解析：自然选择过程中，直接接受选择的是表型，进而导致基因频率的改变，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择决定生物进化的方向，因此自然选择使种群基因频率发生定向改变，导致生物向一定方向进化，B正确；根据图中信息可知，种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因，种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件，C、D正确。