人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 隔离在物种形成中的作用第2课时教学设计

 [基础对点]

知识点一　隔离在物种形成中的作用

1.下列能形成新物种的是(　　)

A．二倍体的西瓜经秋水仙素处理成为四倍体西瓜

B．桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%

C．马与驴交配产生了骡

D．抗虫棉

答案　A

解析　判断是否形成新物种的标准是新形成的物种与原来物种间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，说明已形成了新物种，否则还没有形成新物种。四倍体西瓜自交能产生可育后代，说明四倍体西瓜属于一个物种，四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜高度不育，说明二者存在生殖隔离，则四倍体西瓜是一个新物种，A符合题意；基因频率发生了改变，说明生物进化了，但未突破种的界限，不同颜色的桦尺蠖仍属于同一物种，B不符合题意；骡子不育，不是一个物种，C不符合题意；抗虫棉只是具有抗虫性状的棉花，与不抗虫的棉花不存在生殖隔离，仍是一个物种，D不符合题意。

2．下列有关地理隔离和生殖隔离的说法，正确的是(　　)

A．地理隔离一旦形成，原来属于同一物种的个体就成了不同物种

B．生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的个体就成了不同物种

C．地理隔离是形成新物种的必然经历

D．每个新物种的形成都必定经历从地理隔离达到生殖隔离的过程

答案　B

解析　生殖隔离是产生新物种的标志，新物种的形成不一定经过生殖隔离，如植物在低温下形成多倍体的过程没有地理隔离。

3．在同一区域中生长着两种杜鹃花，在人工条件下，它们之间都可以杂交成功。但在自然状态下不能杂交，因为一种杜鹃花在6月初产生花粉，另一种在6月下旬产生花粉，这种现象属于(　　)

A．优胜劣汰 B．过度繁殖

C．生殖隔离 D．性状分离

答案　C

解析　在自然状态下，这两种杜鹃花是不能杂交的，所以存在生殖隔离，不属于同一物种。

4.如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是(　　)

A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离

B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离

C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种

D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种

答案　B

解析　区分物种的关键是看是否存在生殖隔离，存在地理隔离的不同种群，可能属于不同物种，也可能属于同一物种。b和d存在地理隔离，不一定达到生殖隔离，A错误；由于a1和a2经过漫长的地理隔离，d和c有可能存在生殖隔离，B正确；a1的外迁群体和当时留居群体的基因频率相同，但是两群体之间存在地理隔离，前者向d方向进化，后者向b方向进化，则b和d可能不是同一物种，C错误；a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，但c和d之间不存在地理隔离，可能在后期进化过程中，基因频率逐渐接近甚至相同，从而成为同一物种，D错误。

5．下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(　　)

A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变

B．同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化

C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离

D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件

答案　D

解析　自然选择过程中，直接受选择的是生物的表型，进而导致基因频率的改变，A错误；同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，在自然选择作用下，种群基因频率定向改变，生物朝一定方向进化，B错误；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定导致生殖隔离，C错误；根据图中信息可知，种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件，D正确。

知识点二　协同进化与生物多样性的形成

6.下列有关生物进化的表述，不正确的是(　　)

A．捕食者的存在可促进被捕食者的进化

B．生物之间的相互关系影响生物的进化

C．生物的进化只受非生物环境的影响

D．生物多样性的形成是生物进化的结果

答案　C

解析　不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误。

7．下列哪项不是生物协同进化的实例(　　)

A．某种兰花有专门为它传粉的蛾

B．猎豹捕食斑马

C．光合生物出现后，为好氧生物的出现创造了条件

D．草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增

答案　D

解析　协同进化指不同生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增，正是协同进化的反例。

8．地球上已有的生物约200万种，其中只进行无性生殖的原始种类不过1%～2%，而进行有性生殖的种类占绝对优势。关于这一事实的叙述中，不正确的是(　　)

A．有性生殖提高了物种变异的多样性

B．有性生殖大大加快了生物进化的步伐

C．有性生殖出现在真核细胞起源之前

D．有性生殖形成合子，丰富了子代的遗传信息

答案　C

解析　有性生殖提高了变异的多样性，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化的步伐，而有性生殖是真核生物独有的生殖方式，应出现在真核生物起源之后。

9．下列关于生物进化与生物多样性的形成，错误的说法是(　　)

A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程

B．消费者的出现不影响生产者的进化

C．生物多样性的形成是协同进化的结果

D．生物的进化与无机环境的变化是相互影响的

答案　B

解析　生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，其形成需要经过漫长的进化历程，A正确；消费者的出现使生态系统具有更复杂的结构，与生产者之间的捕食关系会导致二者协同进化，B错误；漫长的协同进化历程，使地球上出现了千姿百态的物种，形成了多种多样的生态系统，生物多样性的形成是协同进化的结果，C正确；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D正确。

10．下图为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是(　　)

A．①是突变和基因重组

B．②是自然选择

C．③是自然选择学说

D．④是物种多样性

答案　C

解析　图中①是基因频率的改变，②是突变、基因重组和自然选择，③是自然选择学说，④是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

11．下列关于生物多样性的叙述不正确的是(　　)

A．生物界的丰富多彩，根本原因是遗传多样性

B．DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性

C．生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的

D．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性

答案　B

[能力提升]

12．下列关于生物进化的叙述，正确的是(　　)

A．用皮康霜治疗皮肤病，使用一段时间后，药效下降，这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对皮康霜药物有效成分的抗药性变异

B．海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离

C．华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果

D．19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蠖变成新物种——黑色桦尺蠖

答案　B

解析　由于突变是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原体就会因突变而对皮康霜有抗性，皮康霜对病原体进行了选择，保留了抗药性的个体，从而使药效下降，A错误；狮和虎是不同物种，它们之间存在生殖隔离，B正确；华南虎和东北虎为同一物种，不存在生殖隔离，C错误；黑色和灰色桦尺蠖之间只是一个性状的差异，两者仍为同一物种，D错误。

13．大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群，两个种群所发生的变化如下图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程，最终达到生殖隔离

B．b过程的实质就是定向改变种群的基因频率，使生物能够定向进化

C．①～⑥只能表示新物种形成过程中基因突变是不定向和随机的

D．品系1和品系2种群基因库出现了差异，立刻形成物种1和物种2

答案　B

解析　图中a过程表示地理隔离，物种的形成不一定经过地理隔离，如多倍体物种的形成，A错误；b过程表示自然选择，其可定向改变种群的基因频率，导致生物发生定向进化，B正确；①～⑥表示可遗传的变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，三者均是不定向和随机的，C错误；当品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，并逐渐形成生殖隔离时才会导致新物种的形成，D错误。

14．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____________。

(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？

_____________________________________。

答案　(1)自然选择'地理隔离'

(2)种群的基因库'生殖隔离

(3)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

解析　用现代生物进化理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。

15．原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如图所示。回答下列问题：

(1)将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成__________，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常传粉，说明已产生了________，它们与________________、________共同构成物种形成过程的基本环节。

(2)在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？__________，理由是_______________。

答案　(1)地理隔离　生殖隔离　突变和基因重组　自然选择

(2)没有　该种群的基因频率没有发生变化

解析　(2)已经知道DD和dd基因型频率分别为10%和70%，所以Dd基因型频率为20%，第一年该种群D的基因频率是(10%＋20%×1/2)×100%＝20%，同理第二年该种群D的基因频率是(4%＋32%×1/2)×100%＝20%，所以连续两年的基因频率没有发生改变，而进化的实质是种群基因频率的改变，因此推断该种群没有发生进化。

16．如图是我国黄河两岸某种生物a的演化过程模型，请据图分析回答下列问题：

(1)自然状态下，b、c之间能进行基因交流吗？为什么？

____________________________________________

(2)b、c进化的方向相同吗？为什么？

_____________________________

(3)研究表明，某基因在b、d之间的频率有很大差别，是否说明二者不是同一物种了？

_____________________________

(4)若长期进化后，b、c形成了两个物种，这反映出物种形成的一般途径是怎样的？

_____________________________

(5)黄河北岸的b迁移到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，其原因可能是什么？

_____________________________

(6)若在黄河南岸由于某种原因，二倍体的c加倍成了四倍体的e，那么c、e之间存在生殖隔离吗？这说明什么？

_____________________________

_____________________________

_____________________________

答案　(1)不能。存在地理隔离。

(2)不同。两地的环境条件不同，自然选择的方向不同。

(3)不一定。是否是同一物种要看是否存在生殖隔离。

(4)长期的地理隔离产生生殖隔离。

(5)在二者间已形成生殖隔离。

(6)二倍体的c与四倍体的e杂交，其后代是三倍体，三倍体是不育的，所以二者存在生殖隔离。这说明不经过地理隔离也能产生生殖隔离。