第6章 第4节 协同进化与生物多样性的形成-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 创新导学案word（人教版2019 单选版）

第4节　协同进化与生物多样性的形成 1.举例说明协同进化。2.概述生物多样性及其形成过程。3.概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位。4.通过了解现代生物进化理论存在的争议和疑点，认同科学理论是不断发展的。 知识点一　协同进化 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．实例 (1)生物与生物之间的协同进化 (2)生物与环境之间的协同进化 地球上的原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。 3．结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 4．协同进化的原因：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。 知识点二　生物多样性的形成 1．生物多样性 (1)内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。 (2)形成原因：生物的协同进化。 2．生物进化历程中的几个关键事件 (1)最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物——细菌(包括蓝细菌)。这一时期的生态系统中只有生产者和分解者。 (2)真核生物出现以后，有性生殖出现了，生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。 (3)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。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统具有更加复杂的结构。 (4)生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。最初原始的陆生植物主要是蕨类植物。 (5)在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭，例如恐龙。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。 知识点三　生物进化理论在发展 1．以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 2．现代生物进化理论的要点，仍有争论和疑点 (1)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此有人主张，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。更多学者则认为，基因突变并不都是中性的，不能否认自然选择的作用。 (2)间断平衡学说：根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。 1．(P119小字部分)填空：“收割理论”：捕食者往往捕食个体________的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占________的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在________增加物种多样性。 答案：数量多　绝对优势　有利于 2．(P123与社会的联系)填空：包括人类在内的所有生物都是在________、________中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于________，保护________就是保护人类自己。 答案：相互依存　相互制约　生物多样性　生物多样性 1.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，这就是协同进化。(课本P121) 练习1　(1)物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。(　　) (2)同种生物间的协同进化是个体间相互选择的结果。(　　) 答案：(1)×　(2)× 2.适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材 料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。(课本P123) 练习2　(1)能为生物进化提供原材料的是有利变异。(　　) (2)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。(　　) 答案：(1)×　(2)× 重难　协同进化与生物多样性的形成 1．对协同进化概念的理解 (1)生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。 (2)无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。 2．生物进化过程中捕食者的作用 (1)捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 (2)关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。 3．生物多样性的关系及原因分析 (1)从分子水平看：基因多样性(根本原因)→蛋白质多样性(直接原因)→物种多样性。 (2)从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在进化过程中共同作用的结果。 (3)生物多样性≠物种多样性：物种多样性只是生物多样性的一个方面。 [例1]　有两种植物靠一种蜂鸟传粉。一种植物的花蕊蜜管直而短，另一种则弯而深。雌鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜，雄鸟的短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的结论错误的是(　　) A．雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内竞争 B．两种植物花蕊蜜管形态的差异是由蜂鸟采蜜导致的变异 C．花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果 D．对鸟喙的遗传多样性进行基因检测时，遵循了碱基互补配对原则 解题分析：雌鸟和雄鸟能从不同植物上获取食物，食物来源的不同能够很好地缓解种内个体间由争夺食物引起的竞争，A正确；可遗传的变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，两种植物花蕊蜜管形态的差异是因为遗传物质不同，B错误；花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是这两种生物长期相互选择的结果，这体现了生物的协同进化，C正确；对鸟喙的遗传多样性进行基因检测遵循碱基互补配对原则，D正确。 答案：B [例2]　鱼是一种深海鱼，已知的亚种有250多种。鱼能以背鳍第一棘的皮瓣为钓饵，诱捕那些趋光的鱼虾类。绝大多数雄鱼在出生后不久就吸附在雌鱼的身体上，从雌鱼身体中获取营养。下列说法错误的是(　　) A．250多种鱼体现了生物多样性中的遗传多样性 B．生活在不同海域的鱼种群的基因库不完全相同 C.鱼的生活方式是雌雄鱼间长期协同进化的结果 D．基因突变和基因重组可为鱼的进化提供原材料 解题分析：250多种鱼属于同一物种，体现遗传多样性，A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，C错误。 答案：C 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 协同进化 协同进化 协同进化 生物进化历程 生物多样性内容 现代生物进化理论 中性突变学说 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 题点 协同进化 生物多样性的形成 协同进化 协同进化 协同进化、生物多样性 协同进化 [基础对点] 知识点一　协同进化 1.协同进化是生物进化中一种常见的现象，下列有关协同进化的叙述，错误的是(　　) A．猎豹和羚羊这两个物种的进化过程属于协同进化 B．捕食者的存在有利于被捕食者种群的进化 C．生物多样性是协同进化的结果 D．所有生物的进化都是同步进行的 答案：D 解析：有联系的生物的进化是同步进行的，D错误。 2．根据现代生物进化理论，下列关于协同进化的叙述，不正确的是(　　) A．不同物种之间、生物与无机环境之间都存在协同进化，从而导致生物多样性的形成 B．在自然选择过程中，黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾之间表现为协同进化 C．非洲野牛与狮子之间可通过种间竞争、捕食等实现协同进化 D．光合生物产生了氧气，而氧气也为好氧生物的出现创造了条件，这属于生物与环境之间的协同进化 答案：B 解析：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。黑色桦尺蛾与浅色桦尺蛾为同一物种，二者之间不存在协同进化，B错误。 3．某种兰花有细长的花距，花距底部储存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(　　) A．蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向 B．花距变长是兰花新种形成的必要条件 C．口器与花距的相互适应是协同进化的结果 D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 答案：C 解析：变异是不定向的，A错误；新物种产生的必要条件是隔离，B错误；根据题干可知，口器与花距的相互适应是相互选择、协同进化的结果，C正确；口器的变长是自然选择的结果，D错误。 知识点二　生物多样性的形成 4.下列关于生物进化历程的叙述，错误的是(　　) A．从目前来看，最早的生物化石是古细菌化石 B．先出现原核生物，然后出现真核生物 C．先出现单细胞生物，然后出现多细胞生物 D．先出现生产者、消费者，然后出现分解者 答案：D 解析：地球上先出现分解者和生产者，然后出现消费者，D错误。 5．近年来，我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(　　) A．基因多样性和物种多样性 B．种群多样性和物种多样性 C．物种多样性和生态系统多样性 D．基因多样性和生态系统多样性 答案：C 解析：146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，说明水鸟的种类很多，体现水鸟的物种多样性，近海、海岸湿地、城市水域是多种生态系统，体现了生态系统的多样性，C正确。 知识点三　生物进化理论在发展 6.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。 7．下列关于生物进化的中性学说的说法，不正确的是(　　) A．中性学说的提出补充了现代生物进化理论的内容 B．中性突变基因对生物的生存没有表现出明显的有利或有害性 C．中性学说认为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 D．有的基因发生碱基对的替换，没有导致新性状的出现，不属于中性突变 答案：D 解析：有些基因突变既无害也无益，是中性的，有的基因突变不会导致新的性状出现，属于中性突变，D错误。 [能力提升] 8．黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区域均有所重叠，它们能够通过人工杂交产生可育的后代；但在自然界中，它们的传粉者大小明显不同，黄花杓兰由丽蝇和熊蜂工蜂传粉，而西藏杓兰由体形较大的熊蜂蜂王传粉，由于传粉者不同，二者在自然界中不能杂交。下列说法错误的是(　　) A．突变和基因重组为黄花杓兰和西藏杓兰种群的进化提供原材料 B．黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同，据此推测它们花的形态结构可能存在差异 C．黄花杓兰和西藏杓兰会与各自的传粉者以及无机环境协同进化 D．黄花杓兰与西藏杓兰两者存在地理隔离和生殖隔离 答案：D 解析：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，黄花杓兰和西藏杓兰会与各自的传粉者以及无机环境协同进化，C正确；黄花杓兰与西藏杓兰的分布区域有所重叠，说明黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离，但二者在自然界中不能杂交，存在生殖隔离，D错误。 9．由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接的作用。下列叙述正确的是(　　) A．农田的存在，增加了松鼠的活动空间 B．林木密度相同的不同斑块中，松鼠为进化提供原材料的变异的种类不同 C．不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离 D．人工生态通道有利于保护该种松鼠的遗传多样性 答案：D 解析：农田的存在，使松鼠被分隔在若干森林斑块中，即形成了地理隔离，因此减少了松鼠的活动空间，A错误；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，林木密度相同的不同斑块中，松鼠为进化提供原材料的变异的种类相同，B错误；不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在地理隔离，但不一定形成生殖隔离，C错误；人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接的作用，有利于保护该种松鼠的遗传多样性(基因多样性)，D正确。 10．中国科学家揭示了植物到动物的功能性基因转移的现象。在植物和昆虫的进化过程中，植物产生有毒酚糖来防御昆虫侵害，但其过量表达对植物自身不利，植物会通过PMaT1基因产物来降解多余酚糖。烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因，使其变成自身基因，由此获得了对大多数植物“免疫”的本领，这正是巧妙的“以子之矛、攻子之盾”的生物防御策略。下列说法错误的是(　　) A．上述基因转移的现象体现了协同进化 B．烟粉虱“盗用”植物基因说明基因突变可直接为烟粉虱种群的进化提供原材料 C．“以子之矛、攻子之盾”让烟粉虱产生了定向进化 D．阻断烟粉虱“盗用”PMaT1基因可作为一种防控烟粉虱的思路 答案：B 解析：烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因，使其变成自身基因，属于基因重组，不是基因突变，B错误。 11．长瓣兜兰的花瓣基部长有形似蚜虫的小突起能吸引某种雌性食蚜蝇前来产卵并助其传粉，食蚜蝇幼虫以蚜虫为食，但长瓣兜兰不能为食蚜蝇幼虫提供营养。下列说法不正确的是(　　) A．突变和基因重组为长瓣兜兰进化出产生小突起性状提供原材料 B．食蚜蝇在长瓣兜兰花瓣基部产卵后，幼虫将寄生在花瓣基部内 C．生物进化的实质是种群基因频率的改变，长瓣兜兰会与食蚜蝇协同进化 D．经过长期选择，花瓣基部有突起的长瓣兜兰对环境适应性更强 答案：B 解析：虽然食蚜蝇能在长瓣兜兰花瓣基部产卵，但长瓣兜兰不能为食蚜蝇幼虫提供营养，所以幼虫不能寄生在花瓣基部内，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，生物之间是协同进化的，食蚜蝇可以帮助长瓣兜兰传粉，两者会协同进化，C正确；经过长期选择，花瓣基部有突起的长瓣兜兰能吸引食蚜蝇前来助其传粉，对环境适应性更强，D正确。 12．非洲草原上的斑鬣狗是一种群居性动物，它们会成群结队地猎捕食物，但有时会出现个别斑鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为，此种行为一经出现，经常被群体攻击，这种现象属于进化稳定对策。下列有关说法错误的是(　　) A．进化稳定对策不利于种群基因多样性的发展 B．进化稳定对策的发生有利于种群内的协同进化 C．进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变 D．当出现环境的剧烈改变时，进化稳定对策将会被削弱 答案：B 解析：对不合群的动物进行攻击，会导致这一类动物的减少，不利于种群基因多样性的发展，A正确；协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，进化稳定对策发生在同种生物之间，同种生物之间的相互作用不属于协同进化，B错误；当出现环境的剧烈改变时，物种由于要适应环境，进化稳定对策将会被削弱，D正确。 13．草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱(如图1所示)。花药的位置明显低于柱头的为长柱型花；柱头位置明显低于花药的为短柱型花。同型花柱的花中，花药与柱头高度相近。请回答下列问题： (1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆虫，它们的喙细而长，在吸食花筒底部花蜜的同时，也起到帮助报春花传粉的作用，这是长期__________的结果。 (2)研究发现，随着海拔高度增加，高山上环境温度降低，传粉昆虫减少，同型花柱的花比例增大。为研究上述现象，科研人员进行模拟实验，处理及结果如图2所示。 ①本实验中，套袋处理可以防止________________，模拟了高山上______________的条件。 ②据图可知，套袋处理后同型花柱的花结实率较高，二型花柱的花结实率明显降低或不结实，推测同型花柱报春花传粉方式主要为__________(填“自花传粉”或“异花传粉”)。 (3)结合图1和图2分析，二型花柱的花主要传粉方式为________，这种传粉方式虽然有利于增加报春花的________多样性，但__________________________________________________ ___________________________________________，因而高海拔环境下同型花柱的花比例增大。 答案：(1)自然选择(或协同进化) (2)①外来花粉的干扰　无传粉者(或传粉昆虫减少)　②自花传粉 (3)异花传粉　遗传(或基因)　同型花柱报春花的传粉方式主要为自花传粉，在传粉昆虫减少的条件下结实率更高，有利于繁殖 9 学科网（北京）股份有限公司 $$