6.4 协同进化与生物多样性的形成(提升讲义)生物人教版必修2
2026-05-23
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第4节 协同进化与生物多样性的形成 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.08 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | xkw3585424596 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-02-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56561154.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“协同进化与生物多样性的形成”核心知识点,系统梳理协同进化的含义(生物间及生物与环境间的相互影响)、实例(如生物间互利共生、原始大气氧气变化),衔接生物多样性的三个层次(遗传、物种、生态系统多样性)及进化理论发展(中性突变、间断平衡学说),构建完整知识支架。
该资料以实例驱动教学,如兰花与传粉蛾的协同进化、转基因番茄案例,强化进化与适应观(生命观念),通过“知识点+例题+难点解析+多样化习题”培养科学思维,课中辅助教师系统授课,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
第6章 生物的进化
第4节 协同进化与生物多样性的形成
必会知识一 协同进化
1.协同进化的含义: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。
[例1]某些微生物与昆虫构建了互利共生的关系。下列叙述正确的是( )
A.共生微生物的存在与否几乎不影响昆虫的种群密度
B.与昆虫共生的微生物降低了昆虫的免疫力
C.不同生境中同种昆虫的共生微生物可能不同
D.昆虫与微生物共生的关系体现了生物与无机环境之间的协同进化
【答案】C
【详解】A、共生微生物的存在与否对昆虫的生存和繁殖有影响,进而会影响昆虫的种群密度,A错误;
B、共生关系表现为互惠互利,因此,与昆虫共生的微生物不会降低昆虫的免疫力,B错误;
C、不同生境中同种昆虫的生存环境不同,其共生微生物可能不同,C正确;
D、昆虫与微生物共生的关系体现了生物与生物之间的协同进化,而不是生物与无机环境之间的协同进化,D错误。
故选C。
[例2]在进化过程中植物形成了某些防卫机制,如分泌衍生物阻止昆虫幼虫蜕皮;而植食性动物则产生相关酶进行解毒等多种方法应对植物的防卫机制。下列叙述错误的是( )
A.植物分泌衍生物的特性,可能通过自然选择保留下来
B.植食性动物可能通过基因重组产生新基因,进而产生相关酶
C.植物防卫机制的多样性有利于植食性动物形成解毒和免疫多样性
D.植物防卫机制的形成是植物与植食性动物、植物与无机环境间协同进化的结果
【答案】B
【详解】A、植物分泌衍生物作为防卫机制,在进化过程中若提高其生存和繁殖优势,则可能通过自然选择的作用被保留和强化,这符合达尔文自然选择学说,A正确;
B、基因重组是指在有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合,形成新的基因型,但不会产生新基因,新基因的产生依赖于基因突变,植食性动物产生解毒酶的相关新基因应通过突变而非重组实现,B错误;
C、植物防卫机制的多样性对植食性动物施加选择压力,促使其进化出多样化的解毒和免疫机制以应对不同防卫方式,这体现了协同进化的适应性,C正确;
D、植物防卫机制的形成涉及生物因素(如与植食性动物的相互作用)和非生物因素(如无机环境的适应性),属于协同进化的范畴,即生物与生物、生物与环境间的共同演化,D正确。
故选B。
必会知识二 生物多样性的形成
1.生物多样性的形成
(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:生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据:化石。
2.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现,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。
(2)生态系统第三极——消费者的出现,使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)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。
[例1]下列关于生物进化和生物多样性的叙述,错误的是( )
A.通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的遗传多样性
B.大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是一种协同进化的现象
C.新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D.突变和基因重组为生物进化提供原材料,不决定生物进化的方向
【答案】B
【详解】A、杂交育种通过基因重组产生新的基因型,增加了水稻的遗传多样性,A正确;
B、协同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间的相互影响,害虫抗药性由农药选择作用引起,属于自然选择,未体现害虫对环境的影响,B错误;
C、新物种形成增加物种多样性,拓展了生物类型和适应方式,C正确;
D、突变和基因重组提供进化原材料,自然选择决定进化方向,D正确。
故选B。
[例2]生物多样性是协同进化的结果。下列关于进化和生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关
B.物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的
C.一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D.生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、自然选择是生物进化的重要动力,生物多样性的形成与自然选择密切相关,A错误;
B、协同进化不仅通过竞争实现,还可通过捕食、互利共生等方式进行,B错误;
C、协同进化指不同物种之间及生物与环境间的相互影响,某一物种的存亡会改变相关物种的进化方向,C正确;
D、生物多样性包括遗传、物种和生态系统多样性,并非仅指新物种形成,D错误。
故选C。
必会知识三 生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)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。
(4)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。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
2.中性突变学说:大量的基因突变是中性的,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。
3.间断平衡学说: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。
[例1]依据现代生物进化理论,下列叙述正确的是( )
A.长颈鹿的长颈是世代伸长颈部获取食物形成的
B.捕食者的存在,会抑制被捕食种群发展,从而减少物种的多样性
C.幽门螺杆菌耐受胃内的强酸环境是其对环境长期适应的结果
D.仙人掌为适应干旱环境产生尖刺性状并遗传给后代
【答案】C
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变,变异是不定向的,为进化提供原材料,而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同,变异的类型不同,自然选择的结果不同,但被选择的个体都是适应环境的个体。
【详解】A、长颈鹿的长颈是自然选择保留有利变异的结果,而非个体主动伸长颈部导致遗传,A错误;
B、捕食者的捕食通常淘汰被捕食者中的老弱病残个体,促进被捕食者种群的优化和资源合理利用,有利于其种群发展,有利于形成物种多样性,B错误;
C、幽门螺杆菌的强酸耐受性是基因突变产生变异后,经自然选择保留的有利性状,属于长期适应环境的结果,符合现代生物进化理论,C正确;
D、仙人掌的尖刺是自然选择作用于随机变异的结果,而非个体主动适应产生性状并遗传,D错误。
故选C。
[例2]生物进化理论在不断发展。下列相关叙述正确的是( )
A.拉马克认为,环境发生变化使得该环境中的生物发生了变异
B.达尔文对于遗传和变异的本质做出了科学的解释
C.现代生物进化理论认为,协同进化是不同物种之间在相互影响中不断进化和发展
D.中性学说认为,生物进化的主导因素不仅有中性突变的随机固定,还有自然选择
【答案】A
【详解】A、拉马克认为生物为适应环境变化会主动发生定向变异(用进废退),并遗传给后代,A正确;
B、达尔文提出自然选择学说,但未科学地解释遗传和变异的本质(如未涉及基因机制),这一缺陷由后续遗传学研究填补,B错误;
C、协同进化包括不同物种之间(如捕食者与猎物)及生物与无机环境之间的相互影响,C错误;
D、中性学说认为分子进化以中性突变的随机固定为主导,自然选择对其无显著作用,而非两者共同主导,D错误;
故选A。
难点知识一 协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
二、生物多样性的形成
1.生物多样性的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
2.生物多样性的形成原因:生物的进化。
3.研究生物进化历程的主要依据:化石。
4.生物多样性三个层次间的关系:
三、生物进化理论在发展
命题角度1 协同进化
有一种兰花,其花距的长度与专门为它传粉的蛾的口器长度相匹配,花距底部储存的花蜜是蛾的食物来源。下列关于此实例的分析,错误的是( )
A.兰花花距和蛾口器的特征体现了协同进化
B.花距长度与蛾口器长度相匹配是兰花与蛾在相互选择中实现的
C.该实例体现了物种多样性,未体现遗传多样性和生态系统多样性
D.若蛾的口器长度发生变化,可能会影响兰花的传粉成功率,进而影响兰花的进化
【答案】C
【详解】A、协同进化指不同物种间在相互影响中共同进化。兰花花距与蛾口器的适应性特征是在长期相互作用中形成的,体现了协同进化,A正确;
B、花距长度与蛾口器长度的匹配是兰花(花距长有利于花粉传递)与蛾(口器长有利于取食)相互选择的结果,符合自然选择原理,B正确;
C、物种多样性指物种丰富度,遗传多样性指基因多样性(如花距长度差异反映基因差异),生态系统多样性包含物种间关系。该实例既体现物种多样性(兰花与蛾),也隐含遗传多样性(花距长度变异)和生态系统多样性(传粉关系),C错误;
D、蛾口器长度变化会改变传粉效率,自然选择将筛选出更适应新口器长度的兰花性状,推动兰花进化方向改变,D正确。
故选C。
命题角度2 生物多样性的形成
科学家利用转基因技术将北极海鱼的抗冻基因导入番茄,使番茄在冬天也能长期保存。该技术影响了生物多样性中的( )
A.物种多样性 B.种群多样性 C.遗传多样性 D.生态系统多样性
【答案】C
【详解】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。科学家利用转基因技术将北极海鱼的抗冻基因导入番茄,使番茄在冬天也能长期保存,体现了遗传多样性,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
一、单选题
1.某大型岛屿上原先存在两种喙型的雀类(甲、乙),甲的短喙适合啄食坚果,乙的长喙适合啄食昆虫,二者最初属于同一物种。后来岛屿因火山喷发在中部形成宽深且无植被覆盖的峡谷,将该雀类种群分隔为A、B两个不同区域的种群。火山喷发后气候剧变,峡谷两侧环境差异显著,多年后两侧的植被和昆虫数量差异明显,该雀类飞行能力有限,无法跨越峡谷。若干年后调查发现:A区域仅存短喙雀,B区域仅存长喙雀,且两区域的雀类相遇后无法产生可育后代。下列叙述,错误的是( )
A.气候剧变以及食物的变化是推动雀类进化的自然因素
B.两区域雀类无法产生可育后代,说明二者的基因库已完全不同
C.峡谷形成的地理隔离阻断了基因交流,为生殖隔离的形成奠定基础
D.生殖隔离的出现表明,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别
【答案】B
【详解】A、气候剧变及食物变化导致环境选择压力改变,自然选择定向筛选适应环境的喙型(短喙适应坚果、长喙适应昆虫),推动种群基因频率改变,属于进化的自然因素,A正确;
B、生殖隔离仅说明两种群无法产生可育后代,但基因库仍可能保留部分相同基因(如管家基因),B错误;
C、峡谷形成的地理隔离阻断A、B种群间的基因交流,使双方在自然选择下独立进化,逐步积累遗传差异,最终为生殖隔离奠定基础,C正确;
D、生殖隔离是种群基因频率定向改变的结果,两侧环境差异导致自然选择方向不同(A区选择短喙基因、B区选择长喙基因),说明选择对基因频率改变的作用存在差别,D正确。
故选B。
2.系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据,构建了脊椎动物的系统进化关系,示意简图如下。已知细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质,其氨基酸序列在进化过程中高度保守,广泛用于研究生物的进化关系。下列推断正确的是( )
A.鸟类和哺乳类细胞色素c中氨基酸序列的差异小于鸟类和鱼类的差异
B.有性生殖增强了生物变异的多样性,但不影响进化的速度和方向
C.鱼类化石首次出现地层的年龄小于爬行类化石首次出现地层的年龄
D.在上述物种的形成过程中,地理隔离是必要条件
【答案】A
【详解】A、细胞色素c氨基酸序列的差异程度可反映生物亲缘关系的远近,差异越大亲缘关系越远。从系统进化树可知,鸟类与哺乳类的亲缘关系比鸟类与鱼类更近,因此鸟类和哺乳类的细胞色素c氨基酸序列差异小于鸟类和鱼类的差异,A正确;
B、有性生殖通过基因重组等方式增强了生物变异的多样性,而变异为自然选择提供了原材料,生物进化的速度显著加快,B错误;
C、生物进化的总体趋势是从水生到陆生、从简单到复杂,鱼类出现在爬行类之前,因此鱼类化石首次出现地层的年龄大于爬行类化石首次出现地层的年龄(古老地层中化石生物更原始),C错误;
D、物种形成的必要条件是生殖隔离,地理隔离不是必要的(如多倍体物种的形成可不经过地理隔离,两栖类中存在多倍体),D错误。
故选A。
3.不同生物因生活在相似环境中,逐渐演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境,下列实例符合进化与适应观的是( )
A.蝙蝠的翼与猫的前肢骨骼相似体现了趋同进化
B.植物趋同进化过程中基因频率发生了定向改变
C.生物体可在特殊环境条件的诱导下产生适应性变异
D.目前来看,细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
【答案】B
【详解】A、蝙蝠与猫没有相似的环境压力,不能说明两种生物具有趋同进化,A错误;
B、生物进化的实质是种群的基因频率发生了定向改变,因此在趋同进化过程中基因频率发生了定向改变,B正确;
C、变异在前,环境条件选择在后,C错误;
D、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,D错误。
故选B。
4.研究人员对某地梭子蟹的体色深浅进行了研究,发现经过二十年的水体治理,不同体色的梭子蟹所占的比例发生了很大的变化(结果见下图)。假设浅体色、中间体色和深体色的基因型分别为aa、Aa、AA,下列相关说法中错误的是( )
A.不同体色的梭子蟹在对空间和资源的竞争中不断发展、协同进化
B.该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因称为梭子蟹种群的基因库
C.二十年间梭子蟹种群的基因频率发生了改变,种群已经进化
D.梭子蟹体色对河水环境的适应是相对的,根本原因是遗传稳定性与环境变化之间的矛盾
【答案】A
【详解】A、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,而不同体色的梭子蟹属于同一物种,它们之间对空间和资源的竞争属于种内斗争,并不属于协同进化,A错误;
B、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因符合基因库的定义,B正确;
C、2004年: 设浅体色(aa)个体占比为10%,中间体色(Aa)个体占比为30%,深体色(AA)个体占比为60%, 根据基因频率的计算方法,a的基因频率 = aa的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率,即10%+1/2×30%=25%;A的基因频率=1−a的基因频率=1−25%=75%;2024年:浅体色(aa)个体占比为10%,中间体色(Aa)个体占比为60%,深体色(AA)个体占比为30%,同理,A的基因频率=30%+1/2×60%=60%;a的基因频率=1−60%=40%,所以控制体色的基因频率发生了改变,也就意味着梭子蟹的种群基因频率已改变,发生了生物进化,C正确;
D、梭子蟹整体对河水环境的适应是相对的,因为遗传具有稳定性,环境是不断变化的,遗传稳定性与环境变化之间的矛盾导致了这种适应性的相对性,D正确。
故选A。
5.体色鲜艳的君主斑蝶幼虫以马利筋属的有毒植物为食,并从中获取毒素强心苷,以保护幼虫和成虫。研究发现,强心苷的靶蛋白钠钾泵在斑蝶中发生了氨基酸替换,使其不被强心苷影响。科学家通过对黑腹果蝇钠钾泵基因的编辑,获得了对强心苷不敏感的突变体。下列说法错误的是( )
A.君主斑蝶钠钾泵基因的进化受到了自然选择压力驱动
B.对强心苷不敏感的黑腹果蝇可能发生碱基替换
C.君主斑蝶和马利筋之间协同进化
D.君主斑蝶和黑腹果蝇之间互相施加选择压力
【答案】D
【详解】A、君主斑蝶以有毒植物为食,钠钾泵基因的适应性进化(如氨基酸替换)是在自然选择压力下发生的,即抗毒素个体被保留,不抗性个体被淘汰,A正确;
B、科学家通过基因编辑使黑腹果蝇钠钾泵基因突变,基因编辑可能涉及碱基替换(点突变),导致蛋白质结构改变,从而对强心苷不敏感,B正确;
C、君主斑蝶进化出抗毒素机制,马利筋可能进化出更强毒素,两者在长期相互作用中形成协同进化关系,C正确;
D、君主斑蝶和黑腹果蝇之间不存在自然生态关系,题干中果蝇的突变是人工编辑所致,并非两者互相施加选择压力(如捕食或竞争),D错误。
故选D。
6.银杏是现存最古老的种子植物之一,被称为植物界的“活化石”。科学家通过对比不同地区银杏的叶绿体基因组,发现现存银杏可分为东亚类群、北美类群和欧洲类群。下列叙述错误的是( )
A.地理隔离进一步增大了不同类群银杏的基因库的差异
B.叶绿体基因组数据对解析银杏的进化路径具有重要意义
C.不同类群银杏使其遗传多样性低,降低了其对环境变化的适应力
D.银杏的化石记录和现存形态差异为生物进化提供直接证据
【答案】C
【详解】A、地理隔离导致不同地区银杏种群间基因交流受阻,使基因库差异逐渐增大,符合隔离在物种分化中的作用,A表述正确,A不符合题意;
B、叶绿体基因组数据可用于分析物种的遗传变异和系统发育,对重建银杏的进化路径具有重要价值,B表述正确,B不符合题意;
C、不同类群银杏的存在反映了较高的遗传多样性(如基因频率差异),这通常增强种群对环境变化的适应力;选项说“使其遗传多样性低,降低了适应力”与事实相悖,C表述错误,C符合题意;
D、银杏的化石记录属于古生物学证据,现存形态差异是比较解剖学证据,两者均为生物进化的直接证据,D表述正确,D不符合题意。
故选C。
7.松鼠以松树种子为食。松树进化出产生特殊化学物质SM的能力,SM可破坏动物肠道中D酶的结构,使动物难以消化种子,进而使种子被取食的概率降低。红松鼠的D酶基因发生碱基对替换,导致D酶结构改变后对SM不敏感,故红松鼠仍能取食松树种子。下列叙述正确的是( )
A.松树与红松鼠之间发生了协同进化
B.红松鼠对SM的适应主要源于基因重组与自然选择
C.红松鼠取食松树种子不利于降低其与其他松鼠的食物竞争
D.红松鼠的D酶结构改变后对SM不敏感,这是定向变异的结果
【答案】A
【详解】A、松树产生SM,红松鼠进化出抵抗SM的D酶,二者相互影响、共同进化,A正确;
B、红松鼠的D酶基因发生碱基对替换(基因突变),产生对SM不敏感的变异,自然选择保留该有利变异,所以红松鼠对SM的适应源于基因突变和自然选择,B错误;
C、红松鼠能取食含SM的松树种子,其他对SM敏感的松鼠难以取食,这有利于降低红松鼠与其他松鼠的食物竞争,C错误;
D、生物的变异是不定向的,D错误。
故选A。
8.蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦进化出合成CA的能力,CA能抑制大部分蝴蝶幼虫体内的N酶活性,从而阻止其前来取食。斑蝶类蝴蝶幼虫因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感。下列叙述错误的是( )
A.萝藦产生CA的能力是在进化过程中形成的适应性特征
B.萝藦通过作用于斑蝶类蝴蝶表型来影响其种群基因频率
C.萝藦和斑蝶类蝴蝶在进化的过程中相互选择,协同进化
D.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶产生生殖隔离
【答案】D
【详解】A、萝藦合成 CA 是为了抵御蝴蝶幼虫取食,这是进化中形成的适应性特征,A 正确;
B、萝藦的 CA 作用于蝴蝶幼虫(表型),使对 CA 敏感的个体被淘汰,从而影响蝴蝶种群的基因频率,B 正确;
C、萝藦进化出 CA,蝴蝶进化出对 CA 不敏感的 N 酶,二者相互选择、协同进化,C 正确;
D、N 酶基因的一个氨基酸替换仅使斑蝶类蝴蝶对 CA 不敏感,但并未体现其与其他蝴蝶存在生殖隔离(生殖隔离需满足无法交配或后代不育等条件),D 错误。
故选D。
二、多选题
9.适合度代价是某一性状带来进化优势的同时,却降低了其他方面适合度的现象。如雄孔雀华丽的尾羽虽有助于求偶,却也增加了其生存风险。下列分析正确的是( )
A.适合度代价现象可解释为何许多“完美”的适应性特征在进化中并未被固定下来
B.华丽尾羽的进化是性选择带来的繁殖利益与自然选择带来的生存代价之间权衡的结果
C.“其他方面适合度”降低可能是遗传的稳定性与环境变化之间的矛盾造成的
D.自然选择通过直接作用于华丽尾羽进而使其相应基因型频率不断增加
【答案】ABC
【详解】A、由于适合度代价的存在,某一性状带来进化优势的同时会降低其他方面的适合度,因此许多 “完美” 的适应性特征因存在代价而无法在进化中被固定下来,A正确;
B、性选择(求偶优势)和自然选择(生存风险)共同作用,使华丽尾羽的进化是繁殖利益与生存代价之间权衡的结果,B正确;
C、“其他方面适合度”降低可能是遗传的稳定性与环境变化之间的矛盾造成的,C正确;
D、自然选择直接作用的是表型(华丽尾羽这一性状),进而使其相应基因频率不断增加,D错误。
故选ABC。
10.植食性昆虫的口器类型与其取食方式相适应,例如:蝗虫具咀嚼式口器,取食植物固体组织;蚜虫具刺吸式口器,取食植物汁液。根据现代生物进化理论分析,下列叙述不正确的是( )
A.口器的差异是植食性昆虫为适应不同食物资源而发生变异的结果
B.不同口器的形成是自然选择直接作用于控制口器的基因型的结果
C.昆虫不同口器的出现是长期自然选择和协同进化的结果
D.不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是不定向的
【答案】ABD
【详解】A、变异是不定向的,不是生物为了适应环境而主动发生的变异,口器的差异是变异后,自然选择的结果,A错误;
B、自然选择直接作用的是生物的表型,而不是基因型,B错误;
C、昆虫不同口器的出现,是长期自然选择的结果,同时昆虫与植物之间也存在协同进化,植物的防御和昆虫的取食方式相互影响,促进了不同口器的形成,C正确;
D、进化的实质是种群基因频率的定向改变,不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是定向的,D错误。
故选ABD。
11.蝴蝶幼虫会取食植物叶片。萝藤类植物进化出产生CA的能力,CA能抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫的取食。部分斑蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝蘼类植物。下列相关分析合理的是( )
A.部分斑蝶幼虫的取食会诱导萝藤类植物产生CA 以适应环境
B.萝藤类植物与其生存的环境、蝴蝶等生物协同进化
C.对CA 不敏感的斑蝶与其他斑蝶之间存在生殖隔离
D.部分斑蝶幼虫能取食萝蘼类植物,可使其在食物竞争中获得优势
【答案】BD
【详解】A、萝蘼类植物产生CA的能力是长期自然选择的结果,而非由斑蝶幼虫取食直接诱导,属于拉马克主义观点,不符合现代进化理论,A错误;
B、协同进化包括不同物种间的相互影响(如植物与蝴蝶)及生物与环境的共同演化,萝蘼类植物与蝴蝶的相互作用属于协同进化,B正确;
C、斑蝶N酶仅发生一个氨基酸替换(基因突变),未形成生殖隔离,仍属同一物种,C错误;
D、部分斑蝶幼虫能取食其他蝴蝶无法利用的萝蘼类植物,减少食物竞争压力,获得生存优势,D正确。
故选BD。
12.某岛屿上三个不同区域分别分布着山地蜥蜴、森林蜥蜴和海岸蜥蜴。将三种蜥蜴混养,发现三种蜥蜴均能相互交配,其中山地蜥蜴与森林蜥蜴交配产生的后代仍具有正常繁殖能力,山地蜥蜴与海岸蜥蜴交配产生的后代中雌性个体不能产卵,森林蜥蜴与海岸蜥蜴交配未产生后代。下列叙述不正确的是( )
A.该岛屿上山地蜥蜴、森林蜥蜴、海岸蜥蜴全部个体包含的全部基因构成了蜥蜴的基因库
B.山地蜥蜴和森林蜥蜴的表型存在差异体现了物种多样性
C.地理隔离和生殖隔离是物种形成的必要条件
D.自然选择使三个区域的蜥蜴分别朝不同的方向进化
【答案】ABC
【详解】A、基因库指一个种群中所有个体的全部基因,而题目中三种蜥蜴可能分属不同物种(如海岸蜥蜴与其他两种存在生殖隔离),因此不能合并为同一基因库,A错误;
B、山地蜥蜴与森林蜥蜴交配后代可育,说明属于同一物种,其表型差异体现的是遗传多样性,B错误;
C、生殖隔离是物种形成的必要条件,而地理隔离可能促进生殖隔离,但并非必要条件(如多倍体形成无需地理隔离),C错误;
D、自然选择使不同区域的蜥蜴适应各自环境,朝不同方向进化,D正确。
故选ABC。
三、解答题
13.加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年,达尔文在该群岛发现地雀有13个种,下图表示这13种地雀之间的进化关系。
(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由 这一共同祖先进化而来的。每一种地雀都有其特定的觅食场所,这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异,这是由于各小岛上不同的 (填环境因素)作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了 的作用。
(2)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着 隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,使 频率改变,从而彼此之间逐渐形成 隔离,最终形成了地雀新种。
(3)若某个小岛上的地雀均为莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体称为 。这是 的基本单位。
(4)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的 多样性。另外,生物多样性的其余两个层次的内容是 与生态系统多样性。
(5)将树雀和仙人掌地雀放在同一小岛足够长的时间,能否形成同一物种? (填“能”或“不能”)试解释 。
【答案】(1) 南美洲地雀 食物 自然选择
(2) 地理 种群的基因 生殖
(3) 种群 生物进化/繁殖
(4) 物种 遗传/基因多样性
(5) 不能 两种地雀之间已经形成生殖隔离,基因不能交流
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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。其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发生定向的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。
【详解】(1)题图显示:这些不同种的地雀都是由南美洲地雀这一共同祖先进化而来的。不同的小岛上的地理环境不同,食物来源不同,对不同小岛上的鸟的突变进行了不同的自然选择,使得每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异。
(2)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着地理隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的有利变异,使种群的基因频率发生改变,从而彼此之间逐渐形成生殖隔离,最终形成了地雀新种。
(3)某小岛上的全部莺雀个体称为种群,种群是生物进化(或繁殖)的基本单位。
(4)该群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性,除此之外,生物多样性还包括遗传(基因)多样性和生态系统多样性。
(5)由题意可知,树雀和仙人掌地雀是两个物种,彼此之间已形成生殖隔离,基因不能交流,即使将二者放在同一小岛足够长的时间,也不能形成同一物种。
14.自然界中的生物一直处于不断的演变和进化过程中,经过漫长年代的演化形成了如今的形态、结构和习性,提高了生物生存和繁衍的能力。人们通过野外观察发现了一些实例:啄木鸟栖息于树洞中,并用喙凿食隐藏在树干内部的虫子,其喙形如凿子,长而坚硬;信天翁生活在沿海地区,以海洋鱼类和沿岸软体动物为食,其鼻孔处形成专门的泌盐结构。请回答下列问题:
(1)在不同环境的自然选择作用下,由于控制鸟喙形状的ALX1基因的基因序列产生差异以及该差异的逐渐积累,导致 ,生物朝着某种方向发展和进化。
(2)如果种群中某啄木鸟喙的长短发生了变化, (填“能”或“不能”)代表发生了进化,理由是 。
(3)科学家发现啄木鸟有474个特有基因家族。不同种啄木鸟的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性,其中,共同点揭示了它们有 ,而差异性的大小则体现了这些品种 ,以及在进化史上出现的顺序。
(4)生物多样性包括基因、物种、 三个层次的内容,高纬度地区海水的盐浓度更高,假设信天翁不得不迁徙到高纬度地区,预计信天翁的泌盐方面进化方向是泌盐结构更发达,泌盐能力更强,从形成过程分析,是 的结果。
【答案】(1)种群基因频率发生定向改变
(2) 不能 种群是生物进化的基本单位
(3) 共同的原始祖先 亲缘关系的远近
(4) 生态系统 协同进化
【分析】现代生物进化主要内容①种群是生物进化的基本单位:生物进化的实质在于种群基因频率的改变。②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节:通过它们的综合作用:种群产生分化:并最终导致新物种的形成。③突变和基因重组产生生物进化的原材料。④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。⑤隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】(1)根据题意可知,在不同环境的自然选择作用下,由于控制鸟喙形状的基因——ALX1基因的基因序列差异以及该差异的逐渐积累,导致种群基因频率发生定向改变,生物朝着某种方向发展和进化。
(2)如种群中某啄木鸟喙的长短发生变化,不能代表发生了进化,理由是种群是生物进化的基本单位,生物进化的基本单位不是个体。
(3)不同种啄木鸟的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性,其中,共同点揭示了它们有共同的原始祖先,而差异性的大小则体现了这些品种亲缘关系的远近,以及在进化史上出现的顺序。
(4)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性;高纬度地区海水的盐浓度更高,由于食物短缺信天翁不得不迁徙到高纬度地区,预计信天翁泌盐结构的进化方向是泌盐结构更发达,泌盐能力更强,从形成过程分析,是协同进化的结果。
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第6章 生物的进化
第4节 协同进化与生物多样性的形成
必会知识一 协同进化
1.协同进化的含义:____________之间、______________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____________;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________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________,丰富多彩的__________,而且形成了多种多样的__________。
4.协同进化的原因:生物与生物之间的__________和生物与无机环境之间的__________。
[例1]某些微生物与昆虫构建了互利共生的关系。下列叙述正确的是( )
A.共生微生物的存在与否几乎不影响昆虫的种群密度
B.与昆虫共生的微生物降低了昆虫的免疫力
C.不同生境中同种昆虫的共生微生物可能不同
D.昆虫与微生物共生的关系体现了生物与无机环境之间的协同进化
[例2]在进化过程中植物形成了某些防卫机制,如分泌衍生物阻止昆虫幼虫蜕皮;而植食性动物则产生相关酶进行解毒等多种方法应对植物的防卫机制。下列叙述错误的是( )
A.植物分泌衍生物的特性,可能通过自然选择保留下来
B.植食性动物可能通过基因重组产生新基因,进而产生相关酶
C.植物防卫机制的多样性有利于植食性动物形成解毒和免疫多样性
D.植物防卫机制的形成是植物与植食性动物、植物与无机环境间协同进化的结果
必会知识二 生物多样性的形成
1.生物多样性的形成
(1)内容:__________________多样性(基因多样性)、物种多样性、________________多样性。
(2)形成原因:生物的________。
(3)研究生物进化历程的主要依据:________________。
2.生物进化历程中的几个关键事件
(1)有性生殖的出现,实现了__________,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。
(2)生态系统第三极——__________的出现,使生态系统具有更加复杂的结构。
(3)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。
[例1]下列关于生物进化和生物多样性的叙述,错误的是( )
A.通过杂交育种技术培育出许多水稻新品种,增加了水稻的遗传多样性
B.大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是一种协同进化的现象
C.新物种的形成意味着生物类型和适应方式的增多
D.突变和基因重组为生物进化提供原材料,不决定生物进化的方向
[例2]生物多样性是协同进化的结果。下列关于进化和生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关
B.物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的
C.一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D.生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程
必会知识三 生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释
(1)适应是____________的结果。
(2)________是生物进化的基本单位。
(3)________________提供进化的原材料,自然选择导致种群____________的定向改变,进而通过________形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是________________________________的过程。
(5)生物多样性是__________的结果。
2.中性突变学说:大量的基因突变是____________,决定生物进化方向的是____________的逐渐积累,而不是____________。
3.间断平衡学说:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种____________与____________交替出现的过程。
[例1]依据现代生物进化理论,下列叙述正确的是( )
A.长颈鹿的长颈是世代伸长颈部获取食物形成的
B.捕食者的存在,会抑制被捕食种群发展,从而减少物种的多样性
C.幽门螺杆菌耐受胃内的强酸环境是其对环境长期适应的结果
D.仙人掌为适应干旱环境产生尖刺性状并遗传给后代
[例2]生物进化理论在不断发展。下列相关叙述正确的是( )
A.拉马克认为,环境发生变化使得该环境中的生物发生了变异
B.达尔文对于遗传和变异的本质做出了科学的解释
C.现代生物进化理论认为,协同进化是不同物种之间在相互影响中不断进化和发展
D.中性学说认为,生物进化的主导因素不仅有中性突变的随机固定,还有自然选择
难点知识一 协同进化与生物多样性的形成
一、协同进化
二、生物多样性的形成
1.生物多样性的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。
2.生物多样性的形成原因:生物的进化。
3.研究生物进化历程的主要依据:化石。
4.生物多样性三个层次间的关系:
三、生物进化理论在发展
命题角度1 协同进化
有一种兰花,其花距的长度与专门为它传粉的蛾的口器长度相匹配,花距底部储存的花蜜是蛾的食物来源。下列关于此实例的分析,错误的是( )
A.兰花花距和蛾口器的特征体现了协同进化
B.花距长度与蛾口器长度相匹配是兰花与蛾在相互选择中实现的
C.该实例体现了物种多样性,未体现遗传多样性和生态系统多样性
D.若蛾的口器长度发生变化,可能会影响兰花的传粉成功率,进而影响兰花的进化
命题角度2 生物多样性的形成
科学家利用转基因技术将北极海鱼的抗冻基因导入番茄,使番茄在冬天也能长期保存。该技术影响了生物多样性中的( )
A.物种多样性 B.种群多样性 C.遗传多样性 D.生态系统多样性
一、单选题
1.某大型岛屿上原先存在两种喙型的雀类(甲、乙),甲的短喙适合啄食坚果,乙的长喙适合啄食昆虫,二者最初属于同一物种。后来岛屿因火山喷发在中部形成宽深且无植被覆盖的峡谷,将该雀类种群分隔为A、B两个不同区域的种群。火山喷发后气候剧变,峡谷两侧环境差异显著,多年后两侧的植被和昆虫数量差异明显,该雀类飞行能力有限,无法跨越峡谷。若干年后调查发现:A区域仅存短喙雀,B区域仅存长喙雀,且两区域的雀类相遇后无法产生可育后代。下列叙述,错误的是( )
A.气候剧变以及食物的变化是推动雀类进化的自然因素
B.两区域雀类无法产生可育后代,说明二者的基因库已完全不同
C.峡谷形成的地理隔离阻断了基因交流,为生殖隔离的形成奠定基础
D.生殖隔离的出现表明,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别
2.系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据,构建了脊椎动物的系统进化关系,示意简图如下。已知细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质,其氨基酸序列在进化过程中高度保守,广泛用于研究生物的进化关系。下列推断正确的是( )
A.鸟类和哺乳类细胞色素c中氨基酸序列的差异小于鸟类和鱼类的差异
B.有性生殖增强了生物变异的多样性,但不影响进化的速度和方向
C.鱼类化石首次出现地层的年龄小于爬行类化石首次出现地层的年龄
D.在上述物种的形成过程中,地理隔离是必要条件
3.不同生物因生活在相似环境中,逐渐演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境,下列实例符合进化与适应观的是( )
A.蝙蝠的翼与猫的前肢骨骼相似体现了趋同进化
B.植物趋同进化过程中基因频率发生了定向改变
C.生物体可在特殊环境条件的诱导下产生适应性变异
D.目前来看,细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据
4.研究人员对某地梭子蟹的体色深浅进行了研究,发现经过二十年的水体治理,不同体色的梭子蟹所占的比例发生了很大的变化(结果见下图)。假设浅体色、中间体色和深体色的基因型分别为aa、Aa、AA,下列相关说法中错误的是( )
A.不同体色的梭子蟹在对空间和资源的竞争中不断发展、协同进化
B.该地梭子蟹的全部个体所含的全部基因称为梭子蟹种群的基因库
C.二十年间梭子蟹种群的基因频率发生了改变,种群已经进化
D.梭子蟹体色对河水环境的适应是相对的,根本原因是遗传稳定性与环境变化之间的矛盾
5.体色鲜艳的君主斑蝶幼虫以马利筋属的有毒植物为食,并从中获取毒素强心苷,以保护幼虫和成虫。研究发现,强心苷的靶蛋白钠钾泵在斑蝶中发生了氨基酸替换,使其不被强心苷影响。科学家通过对黑腹果蝇钠钾泵基因的编辑,获得了对强心苷不敏感的突变体。下列说法错误的是( )
A.君主斑蝶钠钾泵基因的进化受到了自然选择压力驱动
B.对强心苷不敏感的黑腹果蝇可能发生碱基替换
C.君主斑蝶和马利筋之间协同进化
D.君主斑蝶和黑腹果蝇之间互相施加选择压力
6.银杏是现存最古老的种子植物之一,被称为植物界的“活化石”。科学家通过对比不同地区银杏的叶绿体基因组,发现现存银杏可分为东亚类群、北美类群和欧洲类群。下列叙述错误的是( )
A.地理隔离进一步增大了不同类群银杏的基因库的差异
B.叶绿体基因组数据对解析银杏的进化路径具有重要意义
C.不同类群银杏使其遗传多样性低,降低了其对环境变化的适应力
D.银杏的化石记录和现存形态差异为生物进化提供直接证据
7.松鼠以松树种子为食。松树进化出产生特殊化学物质SM的能力,SM可破坏动物肠道中D酶的结构,使动物难以消化种子,进而使种子被取食的概率降低。红松鼠的D酶基因发生碱基对替换,导致D酶结构改变后对SM不敏感,故红松鼠仍能取食松树种子。下列叙述正确的是( )
A.松树与红松鼠之间发生了协同进化
B.红松鼠对SM的适应主要源于基因重组与自然选择
C.红松鼠取食松树种子不利于降低其与其他松鼠的食物竞争
D.红松鼠的D酶结构改变后对SM不敏感,这是定向变异的结果
8.蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦进化出合成CA的能力,CA能抑制大部分蝴蝶幼虫体内的N酶活性,从而阻止其前来取食。斑蝶类蝴蝶幼虫因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感。下列叙述错误的是( )
A.萝藦产生CA的能力是在进化过程中形成的适应性特征
B.萝藦通过作用于斑蝶类蝴蝶表型来影响其种群基因频率
C.萝藦和斑蝶类蝴蝶在进化的过程中相互选择,协同进化
D.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶产生生殖隔离
二、多选题
9.适合度代价是某一性状带来进化优势的同时,却降低了其他方面适合度的现象。如雄孔雀华丽的尾羽虽有助于求偶,却也增加了其生存风险。下列分析正确的是( )
A.适合度代价现象可解释为何许多“完美”的适应性特征在进化中并未被固定下来
B.华丽尾羽的进化是性选择带来的繁殖利益与自然选择带来的生存代价之间权衡的结果
C.“其他方面适合度”降低可能是遗传的稳定性与环境变化之间的矛盾造成的
D.自然选择通过直接作用于华丽尾羽进而使其相应基因型频率不断增加
10.植食性昆虫的口器类型与其取食方式相适应,例如:蝗虫具咀嚼式口器,取食植物固体组织;蚜虫具刺吸式口器,取食植物汁液。根据现代生物进化理论分析,下列叙述不正确的是( )
A.口器的差异是植食性昆虫为适应不同食物资源而发生变异的结果
B.不同口器的形成是自然选择直接作用于控制口器的基因型的结果
C.昆虫不同口器的出现是长期自然选择和协同进化的结果
D.不同类型口器的形成说明进化中种群基因频率的变化是不定向的
11.蝴蝶幼虫会取食植物叶片。萝藤类植物进化出产生CA的能力,CA能抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫的取食。部分斑蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝蘼类植物。下列相关分析合理的是( )
A.部分斑蝶幼虫的取食会诱导萝藤类植物产生CA 以适应环境
B.萝藤类植物与其生存的环境、蝴蝶等生物协同进化
C.对CA 不敏感的斑蝶与其他斑蝶之间存在生殖隔离
D.部分斑蝶幼虫能取食萝蘼类植物,可使其在食物竞争中获得优势
12.某岛屿上三个不同区域分别分布着山地蜥蜴、森林蜥蜴和海岸蜥蜴。将三种蜥蜴混养,发现三种蜥蜴均能相互交配,其中山地蜥蜴与森林蜥蜴交配产生的后代仍具有正常繁殖能力,山地蜥蜴与海岸蜥蜴交配产生的后代中雌性个体不能产卵,森林蜥蜴与海岸蜥蜴交配未产生后代。下列叙述不正确的是( )
A.该岛屿上山地蜥蜴、森林蜥蜴、海岸蜥蜴全部个体包含的全部基因构成了蜥蜴的基因库
B.山地蜥蜴和森林蜥蜴的表型存在差异体现了物种多样性
C.地理隔离和生殖隔离是物种形成的必要条件
D.自然选择使三个区域的蜥蜴分别朝不同的方向进化
三、解答题
13.加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年,达尔文在该群岛发现地雀有13个种,下图表示这13种地雀之间的进化关系。
(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由 这一共同祖先进化而来的。每一种地雀都有其特定的觅食场所,这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异,这是由于各小岛上不同的 (填环境因素)作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了 的作用。
(2)由于各小岛彼此独立,生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着 隔离。在长期的进化历程中,各个小岛上的地雀分别累积各自的变异,使 频率改变,从而彼此之间逐渐形成 隔离,最终形成了地雀新种。
(3)若某个小岛上的地雀均为莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体称为 。这是 的基本单位。
(4)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的 多样性。另外,生物多样性的其余两个层次的内容是 与生态系统多样性。
(5)将树雀和仙人掌地雀放在同一小岛足够长的时间,能否形成同一物种? (填“能”或“不能”)试解释 。
14.自然界中的生物一直处于不断的演变和进化过程中,经过漫长年代的演化形成了如今的形态、结构和习性,提高了生物生存和繁衍的能力。人们通过野外观察发现了一些实例:啄木鸟栖息于树洞中,并用喙凿食隐藏在树干内部的虫子,其喙形如凿子,长而坚硬;信天翁生活在沿海地区,以海洋鱼类和沿岸软体动物为食,其鼻孔处形成专门的泌盐结构。请回答下列问题:
(1)在不同环境的自然选择作用下,由于控制鸟喙形状的ALX1基因的基因序列产生差异以及该差异的逐渐积累,导致 ,生物朝着某种方向发展和进化。
(2)如果种群中某啄木鸟喙的长短发生了变化, (填“能”或“不能”)代表发生了进化,理由是 。
(3)科学家发现啄木鸟有474个特有基因家族。不同种啄木鸟的DNA和蛋白质等生物大分子具有共同点和差异性,其中,共同点揭示了它们有 ,而差异性的大小则体现了这些品种 ,以及在进化史上出现的顺序。
(4)生物多样性包括基因、物种、 三个层次的内容,高纬度地区海水的盐浓度更高,假设信天翁不得不迁徙到高纬度地区,预计信天翁的泌盐方面进化方向是泌盐结构更发达,泌盐能力更强,从形成过程分析,是 的结果。
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