高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第6章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成二 隔离在物种形成中的作用多媒体教学课件ppt

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目 标 素 养1.运用分类与比较的方法,分析地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用。2.基于实验事实和证据,阐明物种形成的一般过程,运用进化与适应观,理解生物进化与物种形成之间的关系。3.基于对隔离与物种形成的作用的理解,认识环境保护与物种多样性的作用。
一、物种1.物种的概念: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:不同群体间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。
微思考1能进行交配的两个生物个体是同一个物种吗?提示:不一定。
微判断1基于对物种概念的理解,判断下列表述是否正确。(1)能相互交配产生可育后代的生物是一个物种。(　　)(2)不同物种的生物一定不能产生后代。(　　)(3)能相互交配产生后代的一群生物一定是同一物种。(　　)(4)二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜,因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种。(　　)(5)不同种群的生物肯定不属于同一物种。(　　)
微训练如果有两个小群体的动物,在形态结构上相近,它们必须具备下列哪一特征才能归为一个物种?(　　)A.它们的食物种类要相同B.它们必须分布在同一地理区域内C.它们的毛色一定相同D.能相互交配繁殖并产生可育后代答案:D
解析:物种是指在自然状态下能相互交配并且产生可育后代的一群生物,它们的外部形态非常相似,但并不都分布在同一区域内,可由多个种群组成。而食物种类、分布区域及毛色不是判断生物是否属于同一物种的依据。
二、隔离在物种形成中的作用1.通过地理隔离形成新物种的过程
2.物种形成的必要条件:隔离。
微思考2如果两个种群的基因库产生了明显的差别,是否一定形成了两个物种?新物种形成的标志是什么?提示:否。新物种形成的标志是出现生殖隔离。
微判断2判断下列与隔离有关的叙述是否正确。(1)生物进化一定会形成新物种。(　　)(2)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。(　　)(3)生殖隔离的形成必须经过长期的地理隔离。(　　)(4)只要不同种群的基因库产生了明显差异,就一定会产生新物种。(　　)
一 物种问题探究种群是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合,在同一区域的两个种群,它们属于两个物种。思考并回答下列问题。1.生活在不同区域的两个种群,属于同一物种吗?为什么?提示:不一定。看两个种群能否相互交配并产生可育后代,若能,则属于同一物种,若不能,则属于不同物种。
2.形态、结构一致的生物一定是同一物种吗?提示:不一定。形态、结构一致的生物,有可能具有生殖隔离,如两个种群的生物形态、结构相同,但繁殖期不同,在自然状态下不能相互交配并产生可育后代,即这两个种群的生物具有生殖隔离,是两个物种。3.能进行交配的生物是同一物种吗?提示:不一定。能交配但是后代不可育也不是同一物种,如马和驴交配产生骡,骡是不育的,因此马和驴不是同一物种。
归纳总结种群和物种的比较
典例剖析【例1】 下列有关物种的叙述,正确的是(　　)A.地理隔离是物种形成的必要条件B.能在自然状态下相互交配的一群生物C.在物种形成的过程中,地理隔离和生殖隔离不一定是同时出现的D.一个物种就是一个种群答案:C
解析:隔离是物种形成的必要条件,A项错误。能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,B项错误。在物种形成的过程中,一般长期的地理隔离会导致生殖隔离出现,C项正确。一个物种可包括许多个种群,D项错误。
学以致用1.下列对种群和物种概念的理解,错误的是(　　)A.不同种群的生物可能属于同一个物种B.一个物种只含有一个种群C.同一物种具有相似的形态结构和生理功能D.物种在自然状态下,能通过有性生殖繁殖后代,且后代也有繁殖能力答案:B
解析: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,所以不同种群的生物可能属于同一物种;一个物种可能含有多个种群;同一物种的形态结构和生理功能表现相似。
二 隔离在物种形成中的作用问题探究在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀,这些地雀的喙差别很大,不同种之间存在生殖隔离。据此回答下列问题。1.13种地雀的喙差别很大与什么因素有直接关系?提示:不同岛屿的环境不同,地雀的食物不同。
2.它们的共同祖先刚迁徙到13个岛屿上的时候所需食物是否相同?什么原因使得它们后来发生很大差异?提示:是。外因:地理隔离,自然选择。内因:突变和基因重组,种群基因频率发生改变。3.物种的形成必须经过长期的地理隔离吗?能否在短时间内就形成生殖隔离?请举例说明。提示:不一定。能,如多倍体育种,二倍体西瓜萌发的种子或幼苗用秋水仙素处理后获得四倍体西瓜。
归纳总结1.地理隔离与生殖隔离的比较
(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,可能会再融合在一起。(2)图中B属于生殖隔离,一旦形成,物种间基因交流就不能进行,从而保证了物种的相对稳定。(3)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.物种形成的三种模式
3.物种形成的环节(1)内容①突变和基因重组产生进化的原材料。②自然选择导致种群基因频率的定向改变。③隔离导致物种形成。
4.物种形成与生物进化的比较
典例剖析【例2】 下图为某群岛上蝉的物种演化示意图,其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种类的蝉。下列叙述错误的是(　　)A.戊和丁的形成原因是地理隔离造成生殖隔离B.由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的C.由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果D.图示说明新物种的形成一定要经过地理隔离答案:D
解析:由题图可知,A岛和B岛存在地理隔离,环境不同,选择方向不同,最终导致戊和丁形成生殖隔离,A项正确。由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的,B项正确。新物种是通过定向自然选择形成的,由于环境的不同,自然选择的方向不同,C项正确。新物种的形成不一定非要经过地理隔离,如丙和丁,D项错误。
学以致用2.下图为种群与物种的关系图解,下列相关叙述错误的是( )
A.从图中可以看出,一个物种可以有很多种群,这些种群间只是因为地理隔离,阻碍了基因交流B.若物种2是由物种1形成的,则物种1一定发生了基因频率的改变C.由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化
解析:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;隔离是新物种形成的必要条件,新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,但并不是所有新物种的形成都需要经过地理隔离。
1.隔离的实质是(　　)A.地理隔离B.基因不能自由交流C.生殖隔离D.种群基因频率改变答案:B解析:隔离的实质是种群之间基因不能自由交流。
2.达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀分别分布于不同的岛屿上,用现代生物进化理论来解释不同种地雀的形成过程,正确的是(　　)A.同一种地雀→地理隔离→自然选择→生殖隔离→不同种地雀B.同一种地雀→地理隔离→自然选择→不同种地雀C.同一种地雀→自然选择→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀D.同一种地雀→地理隔离→生殖隔离→不同种地雀
解析:原来属于同一物种的地雀分布于不同的岛屿上,且被海洋隔开,这样不同种群间形成地理隔离;由于生存环境的不同,在自然选择的作用下,不同种群地雀的基因频率的改变也不同,最终使这些种群的基因库形成明显的差异,并逐渐出现生殖隔离,这标志着形成了不同种的地雀。