高中生物7.2.2隔离与物种的形成7.2.3共同进化与生物多样性的形成课件1新人教版必修(课件共50张PPT)

(共50张PPT)
二隔离与物种的形成
三 共同进化与生物多样性的形成
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骡子
马
驴
思考： 1.骡子是一个新物种吗
2.新物种形成的标志是什么
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趣味情景导学
学习目标定位
1.理解物种、隔离、共同进化等相关概念。
2.分析隔离在物种形成过程中的作用。(重点)
3.举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
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问题导学探究
一、物种的概念
1.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”。
2.隔离
(1)概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因
不能自由交流的现象叫做隔离。
(2)类型：地理隔离、生殖隔离。
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地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成
不同的种群，使得种群间不能发生基 因交流的现象，叫做地理隔离。
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生 殖 隔 离 ：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，这种现象叫做生殖隔离。
隔离
两个不同虎亚种
(马和驴杂交产骡)
注 ：不同种群之间一旦产生生殖隔离，就不会有
地理隔离 ←
生殖隔离
基因交流了。
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东北虎
华南虎
同而出
现生殖 隔离
荇菜与
梅花因 花期不
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曼陀罗的花粉在其
他植物的花的柱头 上不能完全萌发成 为花粉管，使得两 性生殖细胞不能融 合而形成生殖隔离
孔雀与巨嘴鸟因
求偶方式不同而 出现生殖隔离
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种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产 生可育后代
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求偶方式不同
繁殖期不同
开花季节不同
花的形态不同
动物
植物
生殖隔离
生殖隔离
世界各地
的人虽然各有 不同，但他们 之间可以彼此 通婚，并且产 生可育的后代。 因此，全世界 的人在生物学 上属于同一个 物种——智人。
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种群
物种
概 念 生活在一定区域 中的同种生物的 全部个体
能在自然状态下相互交
配并且产生可育后代的 一群生物
范 围 较小范围内的同 种生物的个体
由分布在不同区域内的同
种生物的许多种群组成
判断 标准 种群具备“三同”, 即同 一 时间，同 一 地点，同一物种 Footer Text
能否相互交配并产
生可育后代
探究一、种群和物种的比较
1.列表比较：
(1)若图中的虚线不存在时，
即种群1和种群2属于 同 一_ 物 种，说明一个物种可以包括多 个 种群
(2)若图中的虚线存在时，种
群1和种群2属于 不 同 物种 。
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物种
种群
2
物种分界线
2. 【集合图】物种和种群的关系：
种群
二、隔离在物种形成中的作用
美国科罗拉多大峡谷
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探究二、隔离在物种形成中的作用
在一个山谷中，生活着一个鼠种群。雌鼠和雄 鼠之间可以自由交配，繁衍后代。这说明什么
后来一条大河出现。思考并回答如下问题：
(1)当这群鼠被大河分开后它
们是一个种群还是两个种群呢
(2)如果大河很快干涸，两群
老鼠还能交配吗
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(3)若是几千年后，大河才干涸，
两群中各自都发生了变化的老鼠会合在一
起时，还能发生交配吗 这说明什么
(4 )是什么原因造成同一物种分化成不同
类型的新种
经过长期的地理隔离，导致生殖隔离。
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物种形成的方式有多种：
①渐变式——经过长期的地理隔离而达到生殖隔离；是
比较常见的一种方式。
例：加拉帕戈斯群岛的地雀
加拉帕戈斯群岛不同种地雀形成图解
原始 分布于不同岛屿上各地雀种群出现不同
地雀 (地理隔离) 突变和基因重组
不同种群基因频率
发生不同变化
各岛屿环境不同，自然选择 导致不同种群的基因频率改 变有所差异
不同种群间无
基因交流
长此以往，不同
种群基因库形成 明显差异
最终产生生殖隔离，新物种形成
变 异 变异类型1
基因频率的定向改变
加拉帕戈
斯群岛上 几种地雀
新种1
生殖
隔离
新种20
原地理
种隔离
隔离导致物种形成
变异类型2
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自然
变异2
选择2
自然
AABBCC (普通小麦) DD (黑麦)
配子ABC D 配子
ABCD (不育)
秋水仙素处理
AABBCCDD (八倍体小黑麦)
②骤变式(爆发
式)——往往只需要
几代甚至一代就完成 了，而且不需经过地 理隔离。例如，多倍 体植物的形成就是如 此。自然界里将近一 半的被子植物和某些 栽培作物就是这样形 成的。
(可育)
例：八倍体小黑麦的培育
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由此可见，隔离是物种形成的必要条件，出
现生殖隔离标志着新物种的形成。
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小结：物种形成的过程
经过长期的地理隔离而产生了生殖隔离
种 地理隔离 群
(由突变和基因重组产生变异)
基 发 因 生 频 改 率 变
物种形成的关键
新 物 种
小种群
生殖隔离
自然选择
(突变和基因重组)( 自然选择) 及 (隔离) 是
物种形成过程的三个基本环节，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。在这
个 过 程中，(突变和基因重组)产生生物进化的原材
料 ， (自然选择 )使种群的基因频率定向改变并
决定生物进化的方向，( 隔 离)是新物种形成的必
要条件。
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资料1:达尔文曾发现一种
兰花长着细长的花距，其顶 端贮存着花蜜，可为传粉的 昆虫提供食物。而这昆虫要 有吸管式的长口器才能吸到 花蜜。大约50年后研究人员 发现了这样的蛾类昆虫!它 们互相影响着，这些变异不 断积累，从而成为今天的这 种兰花和兰花蛾。
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三、共同进化
在自然界， 一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常
见。
如倒挂金钟的花对蜂鸟传粉的适应。
思考：昆虫传粉的专
门化对植物繁衍后代 有何意义
资料2:动物学家对生活在非洲大草原奥兰治
河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔 跑速度比西岸的羚羊群的奔跑速度每分钟快13米。 为何差距如此之大
经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东
岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，
生存时时处于危险之中。
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捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼
的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法
生存。
——“精明的捕食者”策略
思考：捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢
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不同生物之间在进化上密切相
关，那生物的进化与无机环境 的变化是否也有关系呢
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共同进化的含义1:不同物种间的共同进化。
资料3:地球形成
时原始大气中没有 氧气，但随着光合 细菌、蓝藻的出现， 使得大气中有了氧 气，为好氧生物的 出现提供了条件。
共同进化的含义2:生物和无机环境之间也存在着共
同进化。
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综上所述：
任何一个物种都不是单独进化的
共同进化一
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
意
通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了
千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态 系统，也就是形成了生物的多样性。
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【例】如图中的A、B、C表示三个自然条件有差异的
地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。A 地 区某些个体由于某种机会开始分布到B、C地区，并 逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示 三个种群。下列相关说法正确的是( B )
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A.上述过程说明进化总是由突变引起的，地理隔离是
新物种形成的标志
B. 甲、乙两个种群在进化过程中基因频率总是变化的，
其基因库存在较大的差异，不能进行基因交流
C.乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频
率相同
D.甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完
全不同，进化改变的是个体而不是群体
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四 、生物多样性的形成
基因多样性
1.生物多样性的内容 物种多样性
生态系统多样性
2.生物多样性的形成的进化历程
化石——埋藏在地层中的 古代生物的遗体、遗迹和 遗物，石化后形成的。
是研究生物进化最直
接的证据
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最早的生物化石——距今35 亿年前的古细菌化石
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思考与讨论：P124
1、最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生
活在海洋之中。
这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极 生态系统。
因为在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的
生物主要是海洋中的种数不多的蓝藻和细菌。
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2.多细胞生物大约在寒武纪
时期出现，它们生活在海洋 中 。 (寒武纪大爆发：海洋 中大量的无脊椎动物物种爆 发式地迅速形成——构成了 消费者)
真核生物出现后，新的繁殖
方式有性生殖出现了，实现 了基因重组，增强了生物变 异的多样性，加快了生物进
化速度。
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3.最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后就会饿
死。
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的陆生植物，主要是蕨类植物
随后出现适应陆地生活的动物——原始两栖类
裸子、被子植物先后扮演生产者中的主角，
鸟类、哺乳类等成为优势的动物类群
复杂多样的陆地生态系统形成
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大约在距今4亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆
地扩大， 一些海洋植物开始适应陆地生活，形成原始
4.许多年前陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
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思考与讨论：
5、在中生代“统治”地
球达1亿年之久的各种恐 龙，在白垩纪末全部绝灭。
物种绝灭对生物多样性的
影响是复杂的。恐龙的绝 灭有利于哺乳动物的繁盛
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原始生命：古细菌(厌氧、异养) (35亿年前)
原核生物：蓝藻|细菌(自养)
真核生物：出现了真核生物 (15亿年前)
动物：
两栖类动物
爬行动物 恐龙时代
哺乳动物 人类时代
植物：
蕨类植物
裸子植物
被子植物
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古生代 ( 寒武纪)
新生代
地球形成
中生代
生物的进化历程可概括为：
厌氧生物→好氧生物 异养生物→ 自养生物
原核生物→真核生物 无性生殖→有性生殖
简单 →复杂 水生 → 陆生 低等→高等
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五、生物进化理论在发展
1.核心：自然选择学说
2.发展
中性突变理论：决定生物进化方向的是中性突变的
逐渐积累，而不是自然选择
间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而
是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
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物种
物种形成
隔离
共同进化
生物多样性
知识体系小结
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当堂训练达标
1. 马(2N=64)和驴(2N=62)杂交产生的后代称为
骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称 为( D )
A.杂交育种 B.人工诱变
C.基因重组 D.生殖隔离
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2.下列与物种形成无关的是( A )
A.不遗传的变异 B.地理隔离
C.生殖隔离 D.多倍体形成
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3.加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是( D)
A. 地理隔离→基因突变→新物种形成
B. 地理隔离→突变和重组→生殖隔离→新物种形成
C. 地理隔离→ 自然选择→新物种形成
D. 地理隔离→突变、重组、自然选择→生殖隔离→
新物种形成
4.对生物多样性的描述，不正确的一项是( C )
A.基因多样性 B.物种多样性
C.种群多样性 D.生态系统多样性
5.有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有
性生殖( D )
A.能产生大量后代
B.产生的后代成活率较高
C.能出现更多的突变类型
D.使基因重组产生更多变异类型
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杀虫剂
靶位点。
突变
抗药靶位点 细胞膜
pen基因突变型昆虫细胞
A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点
B.基因pen的自然突变是定向的
C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
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6.(2016·江苏高考)下图是某昆虫基因pen突变产生
抗药性示意图。下列相关叙述正确的是( C )
细胞膜
野生型昆虫细胞
靶位点
杀虫剂
7.如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上
为 甲 岛 ，下为乙岛，A 、B 、C、D 为四个物种及其演化
关系，请据图回答问题：
外因是甲、乙两岛环境不同且有地理隔离，
进化的实质是种群基因频率的改变
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是遗传变异，
A
C
B 甲岛
B
C
D
C
乙岛
B
B
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因
交流，其原因是存在生殖隔离，迁到乙岛的B物种可
能会 形成新物种。
(3)假设种群中有一对等位基因A和a , A的基因频率为
0.1 ,a 的基因频率为0.9 , 那 么AA、Aa、aa 三种基因型
的频率分别为1% 、18% 、81%;若环境的选择作用使a 的
基因频率逐渐下降，A的基因频率逐渐上升，则后代三
种基因型频率的变化趋势是AA 基因型频率逐渐上升、 aa基因型频率逐渐下降、Aa 基因型频率先上升后下降
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密码子
反密码子
位置 m R N A 上
tRNA上
种类 64种
61种
实质 决定一个氨基酸的3个相 邻碱基(终止密码子除外)
与密码子发生碱基互
补配对的3个相邻碱基
密码子与反密码子