6.4 协同进化与生物多样性的形成-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册（人教版）

第6章生物的进化 第4节协同进化与生物多样性的形成 重点和难点 课标要求 重点：①协同进化与生物多样性形成的关系；②现代 1.阐明协同进化的含义并进行实例分析。 生物进化理论的要点。 2.概述生物多样性的形成并进行实例分析。 难点：现有生物进化理论中的不同观，点和未解决的 3.说明进化理论的发展性。 问题。 必备知识梳理 基础梳理 识记点(1协同进化 识记点答案 1.协同进化 【识记点1】 (1)概念：不同① 之间、② 之间在相互影响 ①物种；②生物与无机环境： ③不同物种：④厌氧：⑤氧气。 中不断进化和发展。 【识记点2】 (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 ①物种多样性；②协同 的相互影响。 进化。 2.协同进化的实例 【识记点3】 ①自然选择：②种群：③突 协同进化类型 包含类型 实例 变；④基因重组；⑤自然选择： 种间互助 一种蛾与兰花 ⑥隔离：⑦协同进化：⑧协同进 捕食 猎豹和斑马 ③ 之间 化：⑨中性突变。 种间 寄生 黏液瘤病毒和兔子 斗争 竞争 作物与杂草 拓思维回 生物影响环 协同进化的实例 生物与无机 地球早期无氧环境④ 生物>光合生 境，环境影 (1)花色：由蜂鸟授粉的花 环境之间 物出现→空气中有⑤ →出现好氧生物 响生物 通常是红色的，这样的颜色便于 蜂鸟看到，其花瓣外翻弯曲露出 ●拓思维阅 雄蕊，方便鸟的头部靠近传粉。 识记点(2 生物多样性的形成 1.内容：生物多样性主要包括遗传多样性（基因多样性）、 ① 和生态系统多样性。 2.形成原因：② 识记点(3生物进化理论在发展 (2)气味：角蜂眉兰的花看 起来像雌性胡蜂，同时还会模仿 1.现代生物进化理论的主要内容 雌性胡蜂特有的气味，吸引雄性 (1)适应是① 的结果。 203 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ (2)② 是生物进化的基本单位。 胡蜂与其交配，在此过程中也就 (3)③ 和④ 提供进化的原材料，⑤ 导致种 完成了传粉 群基因频率的定向改变，进而通过⑥ 形成新的物种 (4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境 ⑦ 的过程。 (5)生物多样性是⑧ 的结果。 2.生物进化理论在发展 (3)声波：某些植物可以反 射超声波，以吸引蝙蝠传粉。 (1)中性学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向 的是⑨ 的逐渐积累，而不是自然选择。 (2)生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。 重难拓展 重难点①什么是协同进化 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.生物与生物之间的协同进化 (1)某种兰花具有细长的花矩，而专门给它传粉的蛾具有细长 的吸管似的口器，这两种生物的出现是协同进化的结果。 (2)捕食者吃掉被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，这在客 观上起到促进被捕食者种群发展的作用；此外，捕食者一般不能将 所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存。 (3)“收割理论”：由美国生态学家斯坦利提出，捕食者往往捕 敲黑板。 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 协同进化与相互影响 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 (1)存在：生物与生物之间 食者的存在有利于增加物种多样性。 的协同进化仅发生在不同物种 3.生物与无机环境间的相互进化 之间，同种生物之间不存在协同 进化。 例如，地球形成初期，原始大气中是没有氧气的，因此最早出 (2)影响：无机环境的选择 现的生物是厌氧的；光合生物的出现使大气中有了氧气，为好氧型 作用可定向改变种群的基因频 生物的出现创造了前提条件。◆敲黑板 率，导致生物朝着一定的方向进 4.协同进化的意义 化：生物的进化反过来又会影响 通过漫长的进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而 无机环境 且形成了多种多样的生态系统。 (3)相互作用：协同进化这 一概念包含了物种之间、生物与 例①某地有一种植物，同一植株上不同时期所开花的花色会 无机环境之间的相互关系。 发生变化，其传粉者包括当地的天蛾和7月中旬将开始陆续迁徙 离开的蜂鸟。下图表示7月30日一8月15日前后，当地各类群 204 第6章生物的进化通 生物的数量变化。下列分析不合理的是( 诊考策。 100 30 同一植物不同时期的花色变化 红花1 80 20 人天蛾 (1)蜂鸟迁徙离开，开红花 蜂鸟 60 興 的植株数量减少，说明红色的花 白花 20 更容易吸引蜂鸟完成传粉。 0 (2)当地的天蛾数量增加， 7月30日8月15日日期 开白花的植株数量增多，蜂鸟迁 A.红色的花更容易吸引蜂鸟完成传粉 徙离开，开红花的植株数量减 B.该植物与传粉者在相互影响中协同进化 少，说明同一植株上不同时期所 C.8月份该植物种群的红色基因频率下降 开花的花色会发生变化，是该植 D.植物的花色变化适应了传粉者的改变 物与传粉者在相互影响中协同 解析由同一植株上不同时期所开花的花色会发生改变可知，花色的变 进化的结果。 化可能由环境引起，8月份该植物种群中开红花的植株数量减少，但这些植 (3)植物的花色变化适应了 传粉者的改变，有利于植物的 株的基因型没有发生改变，红色基因频率不会改变，C错误。◆诊考策 繁殖 答案C 重难点(2怎样理解生物多样性的形成是协同进化的结果 1.生物多样性的内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多 样性。 敲黑板⊙ 2.生物进化经历了漫长的历程： 生物进化历程中的三个关键点 进化历程 意义 (1)真核生物出现以后，有 性生殖作为一种新的繁殖方式 细胞数目单细胞→多细胞 为功能复杂化提供结构基础 出现了。通过有性生殖，生物实 原核细胞→真核 细胞结构 结构功能更加完善 现了基因重组，增强了生物变异 细胞 的多样性，生物进化的速度明显 代谢类型厌氧型→需氧型 能量供应更加充足 加快。 无性生殖→有性 实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加 生殖方式 (2)寒武纪大爆发：海洋中 生殖 快了进化的速度 有大量的无脊椎动物物种爆发 ①光合自养生物的出现改变了原始大气成分， 式地迅速形成，大量的动物构成 只有分解者→出 生态系 为需氧型生物的出现创造了条件； 了生态系统的“第三极”—消 现生产者→出现 统成分 ②消费者的出现使生态系统结构更加复杂，对 费者，使生态系统具有更加复杂 消费者 植物进化更加有利 的结构」 (3)原始的陆生植物（主要 生活环境 海洋→陆地 陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台 是蕨类植物)和原始的两栖类的 修敲黑板到 出现。生物的登陆改变着陆地 例②(2025·山东青岛三模)贝格曼规律是指寒冷气候的恒 的环境，陆地上复杂的环境又为 温动物，往往比温暖气候的同种动物个体在形态上更大：阿伦规律 生物的进化提供了广阔的舞台 是指寒冷地区恒温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳有变 小变短的趋势。下列说法错误的是( )。 205 重难点手册高中生物学：必修2遗传与进化RJ A.两个规律都体现了生物与环境的协同进化 B.个体体积增大导致相对体表面积变小，使单位体积的散热 减少，有利于抗寒 C.北极狐的体长比热带大耳狐的体长大一些，耳朵却短得多 D.近50年北美红松鼠体型有变小的趋势，可能与全球变暖 有关 解析贝格曼规律和阿伦规律描述的是同一物种对非生物环境（气候） 的适应进化，属于自然选择，并非协同进化，A错误。“个体体积增大导致相 对体表面积变小，使单位体积的散热减少，有利于抗寒”一这正确解释了 贝格曼规律的原理：体型增大后，体表面积与体积比减小，散热减少，有利于 在寒冷环境中保温，所以寒冷气候的恒温动物，往往比温暖气候的同种动物 个体在形态上更大，B正确。北极狐生活在寒冷地区，体型较大（贝格曼规 律)，耳朵短小（阿伦规律）；热带大耳狐生活在温暖地区，体型较小，耳朵大， 有利于散热，C正确。“近50年北美红松鼠体型有变小的趋势，可能与全球 变暖有关”一一全球变暖导致气候变暖，根据贝格曼规律可知，动物体型可 能变小以适应温暖环境，D正确。 答案A 关键能力提升 题型方法 D.昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是 题型（①协同进化与生物多样性的形成 双方长期相互选择的结果 解析昆虫口器的不同长度与花冠筒的不同深度 例①[深挖教材：教材P119问题探讨]科 是协同进化的结果，A错误。 研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆 答案A 虫口器长度之间的关系，结果如图所示。下列 深挖教材 相关叙述错误的是( )。 生物多样性是协同进化的结果。例1以图示形 虾壳天蛾广昆虫口器长度 120cm 式展示协同进化的具体内容，考查科学思维的核心素 黄色天蛾口 花冠筒的深度 养。以下为协同进化关系的梳理，同学们应完全掌握。 红色天蛾 53 cm 小天蛾 35 cm (1)协同进化的规律：生物生活在复杂的环境 大透翅蝶2 28 cm 黑天蛾 20cm紫芙莉 中，任何一个物种都不是单独进化的，必然要和其 牵中 天蛾2l3cm 他生物发生种间关系。在捕食与被捕食、互惠互助 6cm 打碗 月见草 等关系下，它们共同发展，协同进化，增加了物种的 A.昆虫口器的不同长度是吸食不同深度 多样性。 的花冠筒花蜜造成的 (2)生物与环境的相互作用：生物能够适应 B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间 定的环境，也能够影响环境。生物与无机环境之间 生存斗争的强度 是相互影响和共同演变的。 C.各种昆虫口器长度的差异体现了基因 (3)协同进化的意义：协同进化是千姿百态的 多样性和物种多样性 物种和多种多样的生态系统的形成原因。 206 第6章生物的进化通 跟踪练①(2025·江西新余模拟预测)科 (2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种 学家研究发现，叶下珠是虫媒花，并有专门的 地雀就是适应辐射的产物，属于适应辐射中的 叶下珠头细蛾为其传粉，雌虫采集叶下珠花粉 类型，这13种地雀的存在体现 后，主动进入雌花内，为雌花授粉，并在其内产 了生物的 多样性。 卵，且幼虫寄生其中，以其种子为食。但叶下 32.5 珠头细蛾低龄幼虫死亡率比较高，只有一部分 物种…… 物种1 ￥310 能存活下来，正好限制了其对叶下珠种子的过 共同 祖先 度取食。而存活下来的这部分幼虫在化蛹成 30.0 物种4 物种2 29.5141618202224262830 蛾后，以花蜜为食，并继续为叶下珠传粉，帮助 物种3 体长mm 图1 图2 其繁衍后代。下列相关叙述错误的是( )。 (3)以下属于适应辐射的有 A.叶下珠头细蛾低龄幼虫死亡率比较高 ①蝙蝠以回声定位捕食猎物，而灯蛾科昆 是生存斗争的结果 虫能发射超声波使其失灵 B.叶下珠头细蛾与叶下珠种间关系始终 ②高纬度和海拔较高地区的山地植物，体 为捕食和互利共生 型普遍矮小，叶片表面密布绒毛 C.叶下珠和叶下珠头细蛾协同进化，种群 ③共同起源于盾皮鱼的各种软骨鱼类和 的基因频率发生定向改变 硬骨鱼类分别生活于各自的水环境中 D.叶下珠头细蛾种群所含有的全部基因 ④翼手目包括多种蝙蝠，有的吃花蜜和花 构成这个种群的基因库 粉，有的吃昆虫，还有吸血蝠和食鱼蝠等 易错警示 (4)为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐 误区1 对适应辐射现象及其机制理 射机制，科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾 解不清 草花冠长度的关系进行研究，统计结果如图2 例②适应辐射现象表现为由一个祖先物 所示。熊蜂的体型大小与花冠长度呈 种进化产生各种各样不同的新物种，从而适应 (填“正相关”或“负相关”)。这一结果与传统 不同环境，形成一个同源的辐射状的进化系 上“长口器吸食长花冠内的花蜜”的进化模式 统，如图1所示。通常适应辐射可以分为3种 相悖，该现象产生的原因可能是当体型大的熊 基本类型：I.环境性适应，指物种能够在不断 蜂访问花冠 (填“长”或“短”)的花时， 变化的环境中生存，并分化出不同物种；Ⅱ.普 因受花冠口限制而导致 遍性适应，指物种建立了一种全新的特性或能 还有部分鼠尾草属植物的传粉媒 力来适应新环境；Ⅲ.群岛化适应，指生物类群 介从蜂类向鸟类转变，这说明植物、蜂类和鸟 迁入到一系列相互隔离的生态系统中（如岛屿 类在相互选择中 和山地)，进而发生快速的适应性进化。请回 解析(1)适应辐射的形成是（长期）自然选择的 答下列问题： 结果，突变和基因重组能为生物进化提供原材料，即 (1)适应辐射是 的结 突变和基因重组产生的可遗传的变异是适应形成的 果， 等可遗传的变异是适应 必要条件之一。(2)达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的 形成的必要条件之一。 13种地雀就是适应辐射的产物，根据题中的信息可判 207 重难点手册高中生物学：必修2遗传与进化R」 断该适应辐射属于群岛化适应（Ⅲ）类型，这13种地 普遍矮小，叶片表面密布绒毛，该现象体现的是适 雀已经成为不同的物种，因此它们的存在体现了生物 应性，不属于适应辐射现象。 的物种多样性。(4)为了探索鼠尾草属部分植物的适 (3)各种软骨鱼类和硬骨鱼类起源于共同的祖 应辐射机制，科研小组对传粉者熊蜂的体长与鼠尾草 先一盾皮鱼，二者分别生活在各自的水环境中， 花冠长度的关系进行研究，统计结果如图2所示，结合 这是适应辐射现象 图示可知，熊蜂的体型大小与花冠长度呈负相关。 (4)翼手目包括多种蝙蝠，有的吃花蜜和花粉， 答案(1)（长期）自然选择；突变和基因重组（或 有的吃昆虫，还有吸血蝠和食鱼蝠，这些蝙蝠是由 基因突变、基因重组和染色体变异)。 (2)群岛化适 共同的祖先进化来的，属于适应辐射现象。 应（或Ⅲ）；物种。(3)③④。 (4)负相关；长；熊蜂 (5)熊蜂的体长与鼠尾草花冠长度呈负相关。 无法完全进入花冠内吸取花蜜，影响传粉；协同进化。 这一结果与传统上“长口器吸食长花冠内的花蜜” 防错档案-…… 的进化模式相悖，该现象产生的原因可能是当体型 适应辐射的辨析及实例 大的熊蜂访问花冠长的花时，因受花冠口限制而导 (1)蝙蝠以回声定位捕食猎物，而灯蛾科昆虫 致熊蜂无法完全进入花冠内吸取花蜜，影响传粉。 能发射超声波使其失灵，该现象表现的是适应的相 还有部分鼠尾草属植物的传粉媒介从蜂类向鸟类 对性，不属于适应辐射现象。 转变，这是植物、蜂类和鸟类在相互选择中协同进 (2)高纬度和海拔较高地区的山地植物，体型 化的实例。 mmnnnmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmn 核心素养聚焦 IAMIIMMIMIAMMIIIIMMMMIIBMMMI 考向①考查协同进化与生物多样性 C.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他 例①(2025·北京卷)蝴蝶幼虫取 蝴蝶发生生殖隔离 D.萝蘼类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一 食植物叶片，萝藦类植物进化出产生 个协同进化的实例 CA的能力，CA抑制动物细胞膜上N 酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分 考查内容 核心素养 试题难度 蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一 协同进化 科学思维、科学探究 ★★★★☆ 个氨基酸替换而对CA不敏感，其幼虫可以取 解析斑蝶类蝴蝶的N酶发生氨基酸替换属于基 食萝藦。下列叙述错误的是( 因突变，自然选择保留有利变异，使其适应CA环境， A正确；斑蝶取食萝摩可减少与其他蝴蝶的食物资源 A.斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基 竞争，B正确；生殖隔离指物种间无法交配或后代不 因突变和选择 育，仅N酶基因突变未直接导致生殖隔离，C错误；萝 B.斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴 蘑与斑蝶相互影响、共同进化，体现协同进化，D正确。 蝶竞争食物 答案C 208重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 第3节人类遗传病 而可为进化过程提供原材料，A正确；头顶发光“钓 [跟踪练1]D[Ⅱ-3患病，根据题意可知，其患病 鱼竿”的形成是海底黑暗环境选择的结果，是适应 原因可能是IVSR基因缺失，也可能是5号染色体 性的表现，B正确；雌、雄鱼的生活繁殖方式是它们 上基因显性突变使INSR失去活性。若为INSR 长期适应环境的结果，协同进化发生在不同物种之 基因缺失，胰岛素分泌正常但因缺乏受体无法发挥 间以及生物与无机环境之间，C错误；深海环境条 作用，注射胰岛素不能维持血糖正常水平；若为 件相对稳定，但该鱼种群也可能在不断发生进化， 5号染色体上基因显性突变使INSR失去活性，同 因为突变和基因重组是自然条件就可发生的变异， 样注射胰岛素不能维持血糖正常水平，A错误。B超 D正确。] 检查主要是对胎儿的形态结构等进行检查，无法检 第3节种群基因组成的变化与物种的形成 测基因是否正常，不能避免生出患先天性糖尿病的 :[跟踪练1]C[秋季叶片变黄，n1<n2,故B的基 孩子，B错误。Ⅱ-3和Ⅲ-1均为患者，而他们的双 因频率(1-n1)>(1一12)，A错误；春季b基因频 亲均正常，说明该家族患者不可能由5号染色体上 率为n1,故B为1一n1,BB+Bb为m1,故bb为1 的某基因发生显性突变引起，而是由19号染色体 m1,所以1/2×(Bb基因频率)十1-m1=n1,算出 上人类胰岛素受体(INSR)基因缺失导致的，因此 Bb的基因频率为21十2m1一2，B错误；秋季b的 Ⅱ-1与Ⅱ-2均缺失一个INSR基因，若Ⅱ-1与Ⅱ-2 基因频率为n2,故B为1一n2,BB十Bb为m2,故bb 再生一个孩子，患该病的概率为1/4，C错误。Ⅱ-4 为1一m2,所以1/2×(Bb基因频率)十1一m2=n2, 经检测存在INSR,说明不是INSR基因缺失导致 的患病，那么患病原因是5号染色体上基因显性突 秋季Bb的基因频率为2m2+212一2，m2一(2m2+ 变。5号染色体上相关基因用A、a表示，其基因型 22一2)即为BB的频率，为2一m2一22，C正确； 可能为AA、Aa两种情况；19号染色体上相关基因 春季绿翅表型频率m1>n2,D错误。] 用B、b表示，其基因型可能为BB、Bb两种情况。 第4节协同进化与生物多样性的形成 所以其基因型组合可能有2×2=4种，D正确。] [跟踪练1]B[自然选择学说的核心内容是过度繁 第6章生物的进化 殖、生存斗争、遗传变异、适者生存，叶下珠头细蛾 第1节生物有共同祖先的证据 低龄幼虫死亡率比较高是生存斗争的结果，A正 [跟踪练1]D[根据化石可推测动物的体型大小、 确；由题目可知，叶下珠头细蛾成虫为叶下珠传粉， 运动方式等，是研究进化最直接的证据，A正确；线 同时以其花蜜为食，二者之间为互利共生关系：叶 粒体DNA测序为进化提供了分子水平的证据，可 下珠头细蛾幼虫以叶下珠种子为食，此时二者为捕 判断生物种类亲缘关系远近，B正确；进化树中两物 食关系，表明叶下珠头细蛾与叶下珠并非始终为捕 种分支越早，其亲缘关系越远，题图中显示人和斑 食和互利共生关系，B错误；叶下珠头细蛾为叶下珠 马分支早于牛和斑驴，因此牛和斑驴的亲缘关系近 传粉，叶下珠头细蛾以叶下珠花蜜为食，两者在长 于人和斑马，C正确：线粒体DNA不会发生染色体 期自然选择过程中协同进化，自然选择会使种群的 变异，D错误。] 基因频率发生定向改变，C正确；一个种群全部个 第2节自然选择与适应的形成 体所含有的全部基因构成这个种群的基因库，叶下 [跟踪练1]C[突变和基因重组为生物进化提供了 珠头细蛾种群所含有的全部基因构成这个种群的 原材料，酸镶鱼种群中也会发生突变和基因重组，进 基因库，D正确。] 216