课程内容

《共同进化与生物多样性的形成》（必修2）
考纲要求：
生物进化与生物多样性的形成。
一、物种概念
物种：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，简称“种”。
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别?
物种可以分布在不同的自然界和不同区域，一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。
全世界的人都是一个物种吗？
人都是一个物种，无论白人黑人黄种人结合，都能产生具有生殖能力的后代。
马跟驴是一个物种吗？
同样，所有的马是一个物种，所有的驴也是一个物种。但马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。
关于物种的叙述，错误的是：D
A 物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的，要求类似环境条件的生物个体的总和
B 物种是一个具有共同基因库的，与其他类群有生殖隔离的类群
C 区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流
二、隔离在物种形成中的作用
（一）隔离：不同种群间的个体，在自然条件下不能发生基因交流的现象。可分为地理隔离与生殖隔离。
1.地理隔离：分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能发生基因交流。
2.生殖隔离：不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育后代，这种现象叫生殖隔离。如动物因求偶方式不同、繁殖期不同，植物因开花季节、花的形态不同，而不能交配；配子不亲合；杂种不活；杂种不育等。
注：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流了。是新物种形成的标志。
下列关于隔离的叙述，错误的是：B
A 阻止了种群间基因的交流
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生产生殖隔离的根本原因
D 多倍体植物的形成不需要经过地理隔离
（二）物种形成的三种典型模式
①渐变式--如加拉帕格斯群岛上13种地雀的形成。
地理隔离→ （长期）生殖隔离
由于地理隔离而形成生殖隔离，形成了不同的物种。其过程十分缓慢！
地理隔离→ 阻断基因交流→ 在不同的突变基因重组和自然选择作用下→ 基因频率向不同方向发生改变→ 种群的基因库出现差异→ 差异进一步加大→ 生殖隔离→ 新物种形成
②聚变式---如自然界多倍体植物的形成
聚变式物种的形成主要是通过异缘多倍体的染色体变异的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离（基因频率改变）。此种方式多见于植物。
③人工创造新物种--通过植物体细胞杂交（如番茄-马铃薯）、多倍体远缘杂交（如甘蔗-萝卜）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。
提醒  新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。
小结：现代生物进化理论解释生物进化的基本环节
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（定向）
3.隔离导致物种的形成
有一个老鼠的种群，最初都生活在一个地域，后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B 两个种群。如果A种群生活的地区发生了一系列的环境变化，而B 种群的地区没有变化，则种群A进化的速率很可能是（B）
A 比B慢    B 比B快     C 比B相同   D 开始比B慢，后来比B快
三、现代生物进化理论与达尔文进化论的比较
(1)共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。
（2）不同点：
①达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。
②达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。
③现代生物进化理论认为生物进化的实质--基因频率的改变，是从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。
④现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。
易错警示：辨析不清生物进化中的观点
典例：下列与生物进化相关的描述中，正确的是（B）
A 进化总是由突变引起的
B 进化时基因频率总是变化的
C 变异个体总是适应环境的
D 进化改变的是个体而不是群体
E 长期地理隔离一定能达到生殖隔离，如东北虎和华南虎
F 共同进化是指不同物种间的进化
G 生物能完成有性杂交就是同一个物种
答案 B
纠错笔记
(1)物种指的是不存在隔离的全部生物（可以是不同地域内）；而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和。
（2）种群基因库指种群内全部个体的所有基因，若有n个个体，每个个体平均有m个基因，则基因库中应有nm个基因。
（3）因地理隔离造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应为同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。但地理隔离不一定是高山、河流的阻碍，两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。
（4）突变性状是有利还是有害是相对的，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在正常环境中是不利的，但在多风的岛上则是有利的。
（5）基因频率与生物进化的关系
只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变。若基因频率不变，则生物就不进化，基因频率是否改变是判断生物是都进化的有效依据。
（6）可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，而基因突变和染色体变异合称突变。
（7）生物多样性指基因（遗传）多样性、物种多样性和生态系统多样性，不能说种群多样性。
（8）共同进化既包括生物与生物之间，也包括生物与无机环境之间。
（9）判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交，还要看杂交后代是否可育，如二倍体西瓜和四倍体西瓜、马和驴等。
（10）进化过程中环境只起选择作用，变异是生物自身的事情。
共同进化与生物多样性的形成及中性学说
1.共同进化
（1）概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
（2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2.生物多样性
（1）内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
（3）研究生物进化历程的主要依据：化石。
课外拓展 生物进化的历程和规律
（1）简单→ 复制：水生→ 陆生；低等→ 高等
（2）代谢：异养厌氧→ 光能自养→ 异养需氧
（3）结构：原核细胞→ 真核单细胞→ 真核多细胞
（4）生殖：无性生殖→ 有性生殖，自身受精→ 异体受精，体外受精和发育→ 体内受精和发育。
（5）消化：细胞内消化→ 细胞外消化
3.中性学说
（1）提出者：日本学者木村资生。
（2）内容：大量的基因突变是中性的，既无利也无害，觉得生物进化方向的是中性突变的积累，而不是自然选择。
1.共同进化指的是：在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2.生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次的内容。
3.下列能提高生物多样性的是（D）
A 把生物进行分类   B 来自共同祖先的遗传   C 用进废退   D 不同环境的自然选择
4. 地球上最早的陆生生物类型主要是（A）
A 蕨类植物    B 动物    C 裸子植物     D 动物和植物
5.生命诞生的场所是（B)
A 陆地    B 海洋    C 空中     D ABC都是
6.地球上最早出现的生物代谢类型是（D)
A 自养型，需氧型     B 自养型，厌氧性     C 异养性，需氧型     D 异养性，厌氧性
7.三级生态系统的形成在（C)
A 中生代     B 新生代   C 寒武纪    D 前寒武纪
8.捕食者在生物进化中的作用是（AB）
A 促进种群的发展    B 有利于增加物种多样性     C 减少种群数量     D 减少物种的多样性
共同进化及生物进化的综合考查
狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是（D）
A 狼的客观上起着促进鹿发展的作用
B 狼的存在有利于增加物种多样性
C 鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化
D 鹿的进化速度比狼的进化速度快
答案：D