2024-2025學年新教材高中生物第六章生物的進化第3節(jié)第2課時隔離在物種形成中的作用教案新人教版必修第二冊

PAGEPAGE14第2課時隔離在物種形成中的作用課程標準要求核心素養(yǎng)對接學業(yè)質量水平闡述變異、選擇和隔離可導致新物種形成。1.生命觀念——理解隔離的定義、類型，闡明隔離在物種形成中的作用。水平二2.科學思維——運用歸納與綜合的思維方法，概括出物種形成的兩種過程的概念模型。水平二物種和隔離———————————————自主梳理———————————————1.物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物。2.隔離[典例1](2024·石嘴山三中期中)下列關于物種和隔離的敘述，錯誤的是()A.物種是生物分類的基本單位B.二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于同一物種C.不同的物種之間必定存在著生殖隔離D.雖然馬和驢交配能產生騾，但其屬于不同物種解析二倍體西瓜與四倍體西瓜之間存在著生殖隔離，屬于不同的物種，B錯誤。答案B[對點練1]下列關于物種和隔離的敘述，錯誤的是()A.種群基因庫的差異是產生生殖隔離的根本緣由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生殖隔離D.對全部物種來說，地理隔離必定導致生殖隔離解析地理隔離是一個量變的過程，只有足夠長時間后才能產生生殖隔離，D錯誤。答案D聯想質疑★騾子為異源二倍體，兩個染色體組分別來自馬和驢，無同源染色體，不能進行減數分裂產生配子，無法通過有性生殖產生后代。隔離在物種形成中的作用———————————————自主梳理———————————————1.新物種形成的過程2.結論：隔離是物種形成的必要條件。(1)四倍體西瓜是一個獨立的新物種嗎？為什么？提示是。因為四倍體西瓜之間可以自由交配，并能產生可育后代。(2)四倍體西瓜形成過程中，有沒有經過地理隔離？提示沒有。(3)三倍體西瓜是不是一個獨立的新物種，為什么？提示不是。因為三倍體減數分裂時會聯會紊亂，無法產生正常的有性生殖細胞，因此無法自由交配并產生可育后代。[典例2](2024·蚌埠二中期中)某大峽谷中的松鼠被一條河流分隔成兩個種群，一萬年后，兩個種群已經發(fā)生明顯的分化。經過長期演化兩個種群可能形成兩個物種，下列說法錯誤的是()A.物種的形成必需通過a才能最終達到cB.b表示自然選擇過程C.①②③④⑤⑥為生物進化供應原材料D.c表示生殖隔離解析圖中a表示地理隔離，c表示生殖隔離，地球上新物種的形成往往要先經驗地理隔離，最終達到生殖隔離，但并不都是這樣，如二倍體西瓜經秋水仙素處理形成四倍體西瓜，A錯誤；圖中b表示自然選擇過程，確定了生物進化的方向，B正確；圖中①②③④⑤⑥表示生物可遺傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異，可以為生物進化供應原材料，C正確；圖中c表示生殖隔離，是新物種形成的標記，D正確。答案A[對點練2](2024·赤峰二中月考)無子西瓜的培育過程如圖所示。依據圖解，結合你所學過的生物學學問，下列敘述中正確的是()A.①過程只能用秋水仙素處理，它的作用主要是抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成B.由三倍體種子發(fā)育成無子西瓜，與中心體有親密的關系C.四倍體西瓜與二倍體西瓜不存在生殖隔離，它們屬于同一物種D.無子性狀的產生屬于可遺傳變異，但不能通過有性生殖傳遞給子代解析①過程可用秋水仙素處理，也可以用低溫處理，它們的作用原理相同，都是抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成，誘導染色體數目加倍，A錯誤；三倍體無子西瓜為高等植物，不含中心體，B錯誤；四倍體與二倍體雜交產生的三倍體高度不育，因此二者間存在生殖隔離，屬于不同物種，C錯誤；三倍體無子西瓜育種的原理是染色體數目的變異，屬于可遺傳的變異，所以其性狀可以遺傳給后代，但由于三倍體減數分裂時聯會紊亂，所以不能產生配子，故無子西瓜的性狀不能通過有性生殖傳遞給子代，D正確。答案D【歸納總結】(1)漸變式物種形成過程的概念模型：(2)爆發(fā)式物種形成過程的概念模型：(3)物種、種群與隔離之間關系的概念模型：聯想質疑【歸納總結】地理隔離和生殖隔離的比較(1)圖中A屬于地理隔離，一旦發(fā)生某種地質變更，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行溝通性，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變階段。(1)能進行交配的就是同一個物種嗎？提示不確定。(2)長期的地理隔離是否確定會形成生殖隔離？提示不確定。只要基因庫的差異沒有大到使種群個體間不能交配或能交配不能產生可育后代，就不會形成生殖隔離。(3)新物種的形成確定要經過地理隔離嗎？提示不確定。新物種的形成包括漸進式和爆發(fā)式兩種方式，前者確定要經過地理隔離，后者則不經過地理隔離。課堂小結隨堂檢測1.下列關于隔離的敘述，不正確的是()A.阻擋了個體間的基因溝通B.對全部的生物來說，地理隔離必定導致生殖隔離C.種群基因庫間的差異是產生生殖隔離的根本緣由D.不同的物種之間必定存在著生殖隔離解析地理隔離和生殖隔離無明顯的因果關系，有地理隔離不確定形成生殖隔離。地理隔離是物種形成的量變階段，可造成種群基因頻率的變更；生殖隔離是物種形成的質變階段。但是有時候沒有地理隔離也能產生新物種，如植物中多倍體的形成。答案B2.下列關于物種的敘述，正確的是()A.不同種群的生物確定不屬于同一物種B.物種是能相互交配的一群生物個體C.隔離是形成新物種的必要條件D.在新物種形成過程中必需有地理隔離和生殖隔離解析同一物種的個體不但能相互交配，而且必需產生可育的后代，兩個條件必需同時滿意；不同種群的生物若能交配并能產生可育后代，說明它們屬于同一物種；爆發(fā)式形成新物種時可以不經過地理隔離。答案C3.下列有關種群和物種的敘述，正確的是()A.種群是生物進化的基本單位，物種是生殖的基本單位B.物種基因庫一般比種群基因庫的基因豐富C.同一種群不存在生殖隔離，不同種群存在生殖隔離D.不同物種不能夠交配解析種群是生殖的基本單位；同一物種的不同種群不存在生殖隔離；不同物種不確定不能交配，即便能交配，但后代不育。答案B4.有人將歐洲家兔帶到某小島上，若干年之后，這些兔子的后代不能與歐洲家兔雜交產生后代。下列敘述錯誤的是()A.地理環(huán)境確定了兩個種群產生不同的變異B.不同的環(huán)境對這兩個種群的變異進行了選擇C.兩個種群已產生生殖隔離，成為不同的物種D.生殖隔離是形成新物種的必要條件解析生物的變異是不定向的，環(huán)境只能從眾多變異類型中將適應環(huán)境的變異個體選擇出來，這種選擇是定向的，但是環(huán)境不能確定生物的變異；生殖隔離是形成新物種的必要條件，新物種形成不確定需經地理隔離。答案A5.(2024·天水期末)如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，下列敘述錯誤的是()A.自然選擇過程中，干脆受選擇的是基因型，進而基因頻率會變更B.自然選擇使種群基因頻率定向變更C.種群基因庫的差異是產生生殖隔離的根本緣由D.種群基因頻率的變更是產生生殖隔離的前提條件解析自然選擇過程中，干脆接受選擇的是表現型，進而導致基因頻率的變更，A錯誤；生物進化的實質是種群基因頻率的變更，自然選擇確定生物進化的方向，因此自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向變更，導致生物向確定方向進化，B正確；依據圖中信息可知：種群基因庫的差異是產生生殖隔離的根本緣由，種群基因頻率的變更是產生生殖隔離的前提條件，C、D正確。答案A課時作業(yè)(時間：30分鐘)強化點1物種和隔離1.(2024·扶溝縣高級中學高一期末)下列關于現代生物進化理論的敘述，不正確的是()A.生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的確定性因素B.生物進化的實質是種群基因頻率的變更C.兩個種群間生殖隔離一旦形成，這兩個種群就屬于兩個物種D.發(fā)生在生物體內的基因突變，有可能使種群的基因頻率發(fā)生變更解析自然選擇確定生物進化的方向，故自然選擇才是物種朝不同方向發(fā)展的確定性因素，A錯誤；生物進化的實質在于種群基因頻率的變更，B正確；生殖隔離是形成新物種的標記，故兩個種群間的生殖隔離一旦形成，這兩個種群就屬于兩個物種，C正確；生物體內的基因突變可使種群的基因頻率發(fā)生變更，D正確。答案A2.(2024·凌源月考)蘭花是常見的欣賞植物。生物愛好小組采集到相同數量的春蘭、建蘭和墨蘭種子，在相同且相宜的條件下培育一年，其初次長花時間和花期如下表所示。下列敘述正確的是()初次長花時間花期春蘭2～3月30天建蘭8～9月20天墨蘭11～12月40天A.春蘭、建蘭和墨蘭的種群基因庫有部分相同B.春蘭、建蘭和墨蘭花期的差異體現出群落的多樣性C.表中信息能推出春蘭、建蘭和墨蘭間不存在生殖隔離D.春蘭、建蘭和墨蘭差異的根原來源是突變和基因重組解析春蘭、建蘭和墨蘭會含有一些相同基因，它們種群的基因庫有部分相同，A正確；表中信息顯示：自然條件下的春蘭、建蘭和墨蘭的花期不重合，說明它們之間不能進行基因溝通，存在生殖隔離，屬于不同物種，表現出的是基因多樣性和物種多樣性，B、C錯誤；春蘭、建蘭和墨蘭差異的根原來源是基因突變，D錯誤。答案A3.(2024·南開中學月考)某草原一條馬路兩旁生活著甲、乙兩個地鼠種群，種群個體數和基因型如下表所示，相關敘述正確的是()甲基因型AATTAaTTaaTTAATtAaTtaaTtAAttAattaatt個體數(總數100)2022420123982乙基因型AATTAaTTaaTT個體數(總數400)19616836A.甲、乙兩個種群因地理隔離而屬于不同的物種B.甲、乙兩個種群中a的基因頻率相等C.假設地鼠有104對基因，每個基因的突變率均為10－5，則乙種群每一代出現的基因突變數是40D.種群中基因突變的可遺傳性阻礙了生物進化解析甲、乙兩個種群雖然存在地理隔離，但是沒有達到生殖隔離，則屬于相同的物種，A錯誤；甲種群中a的基因頻率為：(22＋8＋12＋6＋8＋4)/200＝30%，乙種群中a的基因頻率為：(168＋72)/800＝30%，故甲乙兩個種群中a的基因頻率相等，B正確；種群的基因突變數＝基因突變率×基因數×個體數。假設地鼠有104對基因，每個基因的突變率均為10－5，則乙種群每一代出現的基因突變數是2×104×10－5×400＝80，C錯誤；基因突變是產生生物進化的原材料，自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向變更，從而確定生物進化的方向，故基因突變的可遺傳性有利于生物進化，D錯誤。答案B強化點2隔離在物種形成中的作用4.(2024·宜春二中月考)下圖表示某種小鼠的進化過程，X、Y、Z表示新物種形成的基本環(huán)節(jié)。下列說法正確的是()A.小鼠性狀的變更，確定會很快引起該種群的進化B.X表示基因突變及染色體變異，為進化供應原材料C.Z表示生殖隔離，但新物種的形成可以不通過Z環(huán)節(jié)D.Y使該種群基因頻率發(fā)生定向變更，確定生物進化的方向解析小鼠性狀的變更不確定導致基因頻率的變更，所以不確定會引起該種群的進化，A錯誤；X除了表示基因突變和染色體變異外，還表示基因重組，B錯誤；Z表示生殖隔離，新物種的形成必需經過生殖隔離，C錯誤；Y表示自然選擇，自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向變更，確定生物進化的方向，D正確。答案D5.(2024·淮北期末)很多年前，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)生的變更如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.a表示地理隔離，長期的地理隔離可能出現生殖隔離B.b表示突變和基因重組，能為生物進化供應原材料C.c可以定向變更種群的基因頻率，導致生物定向進化D.漸變式和爆發(fā)式的物種形成方式，不確定都經過d解析a表示地理隔離，長期的地理隔離可能出現生殖隔離，A正確；b表示突變和基因重組，屬于可遺傳的變異，能為生物進化供應原材料，B正確；c表示自然選擇可以定向變更種群的基因頻率，導致生物定向進化，C正確；d是生殖隔離，生殖隔離是新物種形成的標記，因此漸變式和爆發(fā)式的物種形成方式，都要經過d，D錯誤。答案D6.(2024·凌源月考)一島嶼上有某植物種群a，由于地殼運動，種群a被分割成兩個不同的種群b和種群c，若干年后，植物種群b和種群c的花期如圖所示。下列敘述正確的是()A.由于花期不同，種群b和種群c不能相互傳粉B.若種群b和種群c植株的形態(tài)沒有顯著差異，則二者仍屬于同一物種C.該實例說明，長期的地理隔離是新物種形成的必要條件D.突變和基因重組、自然選擇、地理隔離是新物種形成的三大環(huán)節(jié)解析b、c的花期不同，故無法相互傳粉，A正確；b、c無法進行基因溝通，故可能存在生殖隔離，即屬于不同的物種，B錯誤；該實例不能說明地理隔離是新物種形成的必要條件，C錯誤；突變和基因重組、自然選擇、隔離是新物種形成的三大環(huán)節(jié)，D錯誤。答案A7.(2024·安慶一中期末)下列有關現代生物進化理論的敘述，正確的是()A.生殖隔離是生物進化的標記B.自然選擇是生物變異的隨機淘汰和保留C.一個種群的基因突變和基因重組會影響另一個種群的基因頻率D.隔離在物種形成中的主要作用是阻斷不同種群間的基因溝通解析生殖隔離是新物種形成的標記，A錯誤；自然選擇是生物不利變異的淘汰和有利變異的保留過程，自然選擇確定生物進化的方向，B錯誤；由于不同種群存在地理隔離，因此一個種群的基因突變和基因重組不會影響另一個種群的基因頻率，C錯誤；隔離包括地理隔離和生殖隔離，地理隔離和生殖隔離都能阻斷不同種群間的基因溝通，D正確。答案D8.(2024·鄂爾多斯一中期末)某小島上有兩種蜥蜴，一種腳趾是分趾性狀(游泳實力弱)，由顯性基因W表示；另一種腳趾是聯趾性狀(游泳實力強)，由隱性基因w限制。下圖顯示了自然選擇導致蜥蜴基因庫變更的過程，對該過程的敘述正確的是()A.基因頻率的變更標記著新物種的產生B.當蜥蜴數量增加，超過小島環(huán)境容納量時，將會發(fā)生圖示基因庫的變更C.當基因庫中W下降到10%時，兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離，形成兩個新物種D.蜥蜴中全部基因W與基因w共同構成了蜥蜴的基因庫解析基因頻率的變更標記著生物發(fā)生了進化，生殖隔離的出現標記著新物種的產生，A錯誤；當蜥蜴數量超過小島環(huán)境容納量時，猛烈的種內斗爭使相宜環(huán)境的基因頻率上升，不相宜環(huán)境的基因頻率下降，從而發(fā)生圖示基因庫的變更，B正確；基因庫中W的基因頻率下降到10%，表示生物進化了，但并不能成為兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離的依據，C錯誤；蜥蜴的基因庫不但包括基因W與基因w，還包括蜥蜴的其他基因，D錯誤。答案B9.(2024·齊齊哈爾聯考)明朝張謙德的《朱砂魚譜》記載：“蓄類貴廣，而選擇貴精，須每年夏間市取數千頭，分數缸飼養(yǎng)，逐日去其不佳者，百存一二，并作兩三缸蓄之，加意培育，自然奇品悉具?！逼渲小爸鹑杖テ洳患颜摺焙汀胺謹蹈罪曫B(yǎng)”的作用分別是()A.自然選擇，地理隔離 B.人工選擇，生殖隔離C.自然選擇，生殖隔離 D.人工選擇，地理隔離解析依據題干信息“逐日去其不佳者，”可知這種育種方法屬于選擇育種，是人為選擇去除生長狀態(tài)不好的個體，屬于人工選擇；在育種中，實行隔離措施，可防止個體間相互交配而使基因混雜，對新品種的形成具有重要作用，“分數缸飼養(yǎng)”的作用是實行了地理隔離。綜上所述，D正確。答案D10.(2024·徐州市學考模擬)如圖表示一個親代種群由于地理隔離(河流和山脈)形成了兩個新的種群，進而進化為兩個新物種的過程。下列相關敘述錯誤的是()A.種群是生物進化的基本單位B.自然選擇確定三個種群的進化方向C.地理隔離是新物種形成的必要條件D.新物種形成的標記是產生了生殖隔離解析現代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位，A正確；自然選擇確定三個種群的進化方向，即環(huán)境不同，進化的方向不同，B正確；生殖隔離是新物種形成的必要條件，C錯誤；新物種形成的標記是產生了生殖隔離，D正確。答案C11.(2024·永城期末)有關種群和物種的形成，相關敘述錯誤的是()A.發(fā)生在生物體內的基因突變，有可能使種群的基因頻率發(fā)生變更B.兩個種群間的生殖隔離一旦形成，這兩個種群就屬于兩個物種C.物種都是經過長期的地理隔離，最終出現生殖隔離而形成的D.一個物種可形成多個種群，但一個種群只能屬于一個物種解析影響種群基因頻率變更的因素有基因突變、基因重組、自然選擇等，A正確；生殖隔離是新物種形成的標記，因此兩個種群間的生殖隔離一旦形成，這兩個種群就屬于兩個物種，B正確；新物種的形成一般是經過長期的地理隔離而出現生殖隔離，但不確定都須要經過地理隔離，如植物多倍體的形成，C錯誤；同一物種的個體由于地理隔離可形成多個種群，但同一種群的個體確定屬于同一物種，D正確。答案C12.(2024·南昌二中期末)澳洲麥維爾角地區(qū)的一種壁虎，有一條像葉片一樣寬大的尾巴，斑駁的體色像巖石或樹干，便于偽裝晝伏夜出，主要以小蟲子為食，具有修長的身形和四肢，配上巨大的雙眼，能很好地適應叢林環(huán)境。還有另一種壁虎體背腹扁平，身上排列著立鱗或雜有疣鱗，指、趾端擴展，其下方形成皮膚皺襞，密布腺毛，有粘附實力，可在墻壁、天花板或光滑的平面上快速爬行。下列相關敘述，正確的是()A.麥維爾角地區(qū)的全部壁虎確定能夠構成一個生物種群B.若兩種壁虎能夠雜交，則表明這兩種壁虎沒有生殖隔離C.這兩種壁虎種群基因庫中的基因有的相同，有的不同D.兩種壁虎形態(tài)差異是在不同自然選擇下不定向進化的結果解析若麥維爾角地區(qū)的兩種壁虎之間存在生殖隔離，則兩者不是同一物種，也不能構成一個生物種群，A錯誤；若兩種壁虎能夠雜交，并且產生的后代是可育的，則表明這兩種壁虎是同一個物種，不存在生殖隔離，B錯誤；這兩種壁虎種群基因庫中的基因有的相同，有的不同，C正確；兩壁虎形態(tài)的差異是在不同自然選擇下定向進化的結果，D錯誤。答案C13.(2024·襄陽期末)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，它們所處的環(huán)境條件不同，經過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分個體越過障礙外遷，與a2同域分布，向d方向進化。據此回答下列問題：(1)在遺傳學和進化論探討中，物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產生________的一群生物。物種a的兩個種群a1和a2由于地理上的障礙而不能發(fā)生基因溝通，這種現象叫做________。(2)由于a1和a2發(fā)生的突變和________可能不同，食物和棲息條件互不相同，通過________保留下來的基因也不相同，久而久之，a1和a2的________就會形成明顯的差異，從而進化出b和c兩個物種。(3)c和d雖然生活在同一區(qū)域，但已經不能相互交配，這說明他們之間存在________。(4)在此過程中，不利變異被淘汰，有利變異得以保存和積累，從而使限制有利變異的基因頻率提高，導致生物朝著適應環(huán)境的方向進化，由此可見，生物進化的實質是____________________。解析(1)物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并產生可育后代的一群生物。同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使種群間不能發(fā)生基因溝通的現象叫做地理隔離。(2)由于基因突變具有不定向性，故種群a1和a2發(fā)生的突變和基因重組可能不同。又因為食物和棲息條件互不相同，通過自然選擇保留下來的基因也不相同，久而久之，a1和a2的基因庫就會形成明顯的差異，從而進化出b和c兩個物種。(3)c和d雖然生活在同一區(qū)域，但已經不能相互交配，這說明他們之間存在生殖隔離，是兩個不同的物種。(4)在此過程中，不利變異被淘汰，有利變異得以保存和積累，從而使限制有利變異的基因頻率提高，導致生物朝著適應環(huán)境的方向進化，由此可見，生物進化的實質是種群基因頻率的定向變更。答案(1)可育后代地理隔離(2)基因重組自然選擇基因庫(3)生殖隔離(4)種群基因頻率的(定向)變更14.(2024·長安區(qū)一