1、第28课时 物种进化与生物多样性的形成 进化论对人类思想 观念的影响及其面临的挑战,第7章 生物的进化,目标导读 1.结合已学知识，阐明物种的概念并概述新物种形成的基本过程。2.分析实例，概述物种进化的方式和速率。 3.阅读教材，了解进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战。 重难点击 新物种形成的基本过程。,一 物种的概念和新物种的形成过程,三 进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战,二 物种进化的方式及物种进化的速率,内容索引,达标检测,一 物种的概念和新物种的形成过程,群体遗传学的发展大大澄清了物种的概念，试结合提供的材料思考下面的问题。 1.生殖隔离与地理隔离 (1)东北虎和华南虎属
2、于同一种生物，但由于 的障碍，使得种群不能相遇进行 。这种现象称为 隔离。,地理上,基因交流,地理,(2)观察下面两图思考： 图1中斑马的种群个体间或鹿的种群个体间能自由交配产生可育后代吗？,答案,答案 能。种群内的个体为同种生物，同种之间可以自由交配，产生可育后代。,答案 不能。因为它们属于不同种生物。不能交配也就不可能存在基因的自由交流。,图1中斑马和鹿之间能自发进行交配吗？它们之间的基因能自由交流吗？,答案,答案 不是。由图2可知，马和驴属于不同种生物，但它们通过交配，产生骡。,答案,是不是不同种生物在自然状态下一定不能交配呢？,答案 不能。马和驴虽然能通过交配产生骡，但由于骡具有不育性
3、，所以它们之间的基因不能自由交流。,答案,能交配的不同种生物之间的基因能自由交流吗？,综合的探究说明：不同物种之间一般是不能交配的，即便交配成功也不能产生可育后代，这种现象叫做 隔离。 (3)综上所述，我们把不同种群的个体，在自然条件下基因不能_ 的现象叫做隔离。,生殖,交流,自由,2.物种的概念 (1)生物学上物种的概念是指拥有一个 的生物类群。同一物种生物个体之间可以 ，并能产生 的后代，而无法与其他物种进行交配。换句话说， 限制了物种之间的基因交流。 (2)一般情况虎和狮是不可能相遇的，也不能自然杂交，但在动物园里可生产出虎狮兽，但虎狮兽不育。据此分析，虎和狮 (是、不是)一个物种，虎狮
4、兽 (是、不是)一个新物种。,共同基因库,自由交配,有生育能力,生殖隔离,不是,不是,3.物种的形成过程 阅读教材P117“阅读与分析”，然后分析夏威夷群岛上多种蜜旋木雀的形成过程。 (1)夏威夷群岛是由多个岛屿形成的，一种来自南美大陆的蜜旋木雀来到这多个岛屿后，形成了多个种群，不同岛屿上的蜜旋木雀种群会出现不同的 。 (2)由于不同的岛屿被海洋隔开，因此不同岛屿的蜜旋木雀种群间存在着 ，相互之间没有 。,变异和基因重组,基因交流,地理隔离,(3)不同的岛屿之间环境有较大差别，自然选择对_ _就有差别。 (4)经过长期的进化，不同岛屿上的蜜旋木雀种群的 有了明显的差别，即使再相遇也不能交配产生
5、可育后代了，即出现了 ，它们形成了多个不同的蜜旋木雀物种。 (5)由此可见，隔离是物种形成的 条件，其中生殖隔离是物种形成的 。 、 和 是形成新物种的三部曲。,不同种群等位基因频,率的改变所起的作用,基因库,生殖隔离,必要,标志,选择,变异,隔离,地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系 (1)仅有地理隔离，一旦发生某种地质变化，两个分开的小种群重新相遇，可以再融合在一起。 (2)只有地理隔离而不形成生殖隔离，能产生生物新类型(或亚种)，不可能产生新物种。 (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，生殖隔离是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。 (4)生殖隔离保持物种间
6、的不可交配性，从而也保证了物种的相对稳定性。,小贴士,1.有关物种形成的几点说明 (1)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方式。 (2)一般情况下，地理隔离是生殖隔离的先决条件，生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的两个种群，就形成了两个物种。 (3)生物进化是一个由量变到质变的过程，是一个长期的历史过程。,(4)一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生(如下图)。,杂交,染色体加倍,杂种植物,新物种,2.物种形成与生物进化的区别和联系,1.如图是某一条大河两岸物种演化的模型：图中上为河东，下为河西，甲、乙、丙、丁为4个物种，请据图回答： (1)由
7、甲物种进化为乙、丙两个物种的两个外部条件是_和_。 (2)河东的乙物种迂回河西后，不与丙物种进化为同一物种的内部条件是_不同，外部条件是存在_。,答案,种群的基因库,自然选择,生殖隔离,地理隔离,解析,解析 用现代综合进化论分析物种形成的原因。同一自然区域的甲物种，由于大河的阻隔，有的生活在河西，有的生活在河东，因河东、河西的环境条件不同，使得同一物种的两个种群的等位基因频率发生不同的定向改变。由于地理隔离，河东生活的种群不能与河西生活的种群自由交配，使不同种群的基因库各不相同，并逐渐出现生殖隔离，经过长期的自然选择，原属于同一个物种的生物进化成了两个不同的物种。因此，当乙物种迂回到河西后，不
8、会再和丙物种共同进化为一个相同的新物种，而是各自独立进化。迂回河西的乙物种是否进化成为丁物种，就要看乙物种和丁物种之间是否已经形成生殖隔离，即看丁物种能不能与乙物种自由交配，并产生可育的后代。,(3)假如迂回河西的乙物种进化为丁物种，则判断丁物种是否是不同于乙物种的新物种的依据和方法是什么？ _。,依据：不同物种间存在生殖隔离；方法：观察两个物种的生物能否自由交配，并产生可育的后代,答案,“物种”的判断方法 (1)两个生物是不是同一物种判断：是否存在生殖隔离，即是否能相互交配并产生可育的后代。若能，则属于同一物种；若不能，则一定是两个物种。 (2)某生物是否是新物种的判断：关键是看该生物是否具
9、有可育性，是否能通过有性生殖产生后代。若能，则属于新物种；若不能，则不属于新物种。,二 物种进化的方式及 物种进化的速率,阅读教材P118120内容，结合提供的材料，完成有关思考。 1.物种进化的方式 (1)由图1分析得：由一个原始物种经过漫长地质年代，适应_，向着不同的方向发展进化，形成_的进化方式，叫做_。实例：_的进化。,许多新物种,不同的环境,分歧进化,哺乳动物,(2)由图2分析得：有些类群在_的条件下，却能按照_进化。自然选择可以作用于远缘物种使其变得外表极其类似，虽然它们没有共同的祖先，却适应了_ _，这种状况被称为_ _。实例：_的进化。,一个方向,相同或相似,相同的,环境,趋同
10、进,鲨鱼和海豚,化,2.物种进化的速率 由图3分析得：(1)a模式中，新物种是由原始物种分出的一些小群体，由于它们获得了 而变得越来越不相似，这种模式称为“ ”。 (2)b模式中，新物种的变化主要发生在 _的时候，物种存在的其余时间变化甚小，即物种的形成是以 进行的，这种模式称为“ ”模式。,渐进模式,新的适应性,原始物种分出新物种,“爆发”式,间断平衡,渐进,间断,1.无论是趋同进化还是分歧进化，自然环境起重要的选择作用。趋同进化或分歧进化都是经过选择作用后形成不同的物种，不同物种之间不能自由交配并产生可育的后代。,2.物种形成的两种方式 (1)渐变式：经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成
11、新物种。,同一地理多个小 种群隔离的种群,突变、基因重组 自然选择,等位基因频 率的改变,生殖新的 隔离物种,(2)爆发式：在很短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。,解析 图中显示新物种的变化主要发生在母种分化出新物种的时候，物种存在的其他时间则变化甚小，为新物种形成的间断平衡模式。,2.生物进化理论常用模式图来表示，图中表示的内容是 A.生物的变异和适应 B.生物的趋同进化和分歧进化 C.物种形成的间断平衡模式 D.物种形成的渐进模式,答案,解析,三 进化论对人类思想观念 的影响及其面临的挑战,结合教材P122124内容，完成下面问题的分析。 1.进化论对人们思想的影响 (1)进化论_
12、 进化论有它的科学依据而不是臆造的，经过长期的斗争和理性的思考后进化论已经被大多数人所接受。这是人类思想观念的一次革命。 (2)进化论是_ 首先，生物学家将达尔文自然选择学说与孟德尔的遗传学结合起来，诞生了_；后来，分子生物学和古生物学的发展对现代综合进化论提出了挑战，出现了其他理论，如分子进化中性学说、_理论等。,改变了人们的思想,现代生物学的基石,现代综合进化论,间断平衡,2.进化论面临的挑战 随着科学的发展，进化论也面临着许多挑战，主要包括以下几个方面： (1)如何统一_的进化和_进化 中性学说认为，大多数变异是 _的，对生物体既没有好处也没有害处。自然选择对这些中性突变不起作用，这些中
13、性突变在群体中进行_才产生了生物进化，生物进化不是自然选择的结果。形态进化和基因进化存在着明显不同的进化机制。,分子水平,表型,中性,随机遗传漂变,(2)_和_的机制是否相同 微进化是指种群内_的改变；大进化是指生物进化过程中_。现代综合进化论成功地解释了微进化和物种的形成，但许多来自形态学、化石记录和分子生物学的研究揭示了许多无法用现代综合进化论解释的现象。,微进化,大进化,等位基因频率,从一个类型到另一个类型的跃变,3.生物进化在继续，进化理论在发展 任何科学都不是静止的，而是不断处于 的过程中，进化论也是如此。尤其是进化机制的问题，随着其他相关学科的发展，该问题必将得到科学的解释，进化论
14、也会逐渐完善。,补充与修改,生物进化是如此的复杂，现有的进化理论(如中性进化理论、间断平衡学理论)所不能解释的问题，比已经解释的问题还要多，因此现代综合进化论是不断发展的。,3.从进化论的产生与发展过程中，谈谈你对科学的理解。 _。,答案,科学是发展的，是一个不断完善的过程,分歧,趋同,渐进,间断平衡,学习小结,达标检测,1.下列关于种群和物种的描述，正确的是 A.一个个体具有该种群基因库中的全部基因 B.当外来物种侵入到一个新的环境时，其种群数量增长可不受其他生物因 素影响 C.东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流，所以它们属于同一 物种 D.东北虎和华南虎两个种群为同一个亚种,2,
15、3,4,1,答案,解析,5,解析 东北虎和华南虎是由于它们各自处于不同的环境而形成的两个虎亚种，它们的基因库中的基因可以交流，所以它们属于同一物种。,2.下列关于隔离的叙述，不正确的是 A.阻止了种群间的基因交流 B.物种的形成都必定先经过长期的地理隔离 C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因 D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离,答案,解析,2,3,4,1,5,解析 地理隔离使自然选择的方向不同，但物种的形成最终是阻止种群间的基因交流，即生殖隔离。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。,3.日本遗传学家木村资生
16、提出的中性学说的核心内容是 A.生物总是要向前进化的 B.环境决定突变的保留或淘汰 C.微进化学说 D.突变不受自然的选择,答案,解析,2,3,4,1,5,解析 木村资生认为生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机漂变的结果，即突变在种群中随机地固定或消失，而不受自然的选择，故D是正确的。,4.夏威夷群岛上发现了几种蜜旋木雀，用现代综合进化论解释错误的是 A.经过长期的地理隔离达到生殖隔离，导致原始蜜旋木雀物种形成现在 环境的蜜旋木雀物种 B.生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的蜜旋木雀很快进化形成不同 的物种 C.这些蜜旋木雀原先属于同一物种，从某岛迁来后，逐渐分布在不同的 群岛，出现不
17、同的突变和基因重组 D.自然选择对不同种群的等位基因频率的改变所起的作用有所差别，最 终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐渐出现生殖隔离,2,3,4,1,答案,解析,5,2,3,4,1,解析 原来属于同一物种的蜜旋木雀，从某岛迁来后，因在不同的群岛上生活(地理隔离)，产生不同的突变和基因重组，这是生物进化的原材料，由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对其等位基因频率的改变所起的作用就有差别。在一个种群中，某些基因被保留下来，而在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，由于自然选择的不同使各个种群的基因库变得很不相同，并逐渐出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于同一
18、个物种的蜜旋木雀就成为不同的物种。不过物种的进化是十分缓慢的，往往要经过成千上万年才能实现，不是一朝一夕就可形成的。,5,2,3,4,1,5.下图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种，请据图回答下列问题。 (1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是_。 (2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种进化为同一物种的原因是_。,答案,自然选择、地理隔离,B物种与C物种间已形成生殖隔离,5,2,3,4,1,(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是_ _。,答案,5,甲、乙两岛的环境条件不同，自然选择作用不同，再加上地理隔离使它们等位基因频率的差别得到累积而形成了生殖隔离,
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