2024年高中生物新教材同步必修第二冊 第6章　第4節(jié)　協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成

第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.概述協(xié)同進(jìn)化的概念和意義。2.概述生物多樣性的層次和形成過程。3.舉例說明生物進(jìn)化理論的發(fā)展。一、協(xié)同進(jìn)化1．協(xié)同進(jìn)化的含義：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。2．實(shí)例(1)生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化(2)生物與環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化地球上的原始大氣中沒有氧氣，所以那時(shí)生物的呼吸類型只能是無氧呼吸；當(dāng)?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進(jìn)行光合作用的生物以后，才使原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。3．結(jié)果：通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。4．協(xié)同進(jìn)化的原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。判斷正誤(1)協(xié)同進(jìn)化只發(fā)生在生物和生物之間()(2)協(xié)同進(jìn)化都是通過物種之間的生存斗爭實(shí)現(xiàn)的()答案(1)×(2)×解析(1)協(xié)同進(jìn)化發(fā)生于不同物種之間，以及生物與無機(jī)環(huán)境之間。(2)物種之間的協(xié)同進(jìn)化除了通過物種之間相互影響(包括生存斗爭以及種間互助等關(guān)系)實(shí)現(xiàn)外，還可通過物種與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響來實(shí)現(xiàn)。任務(wù)：協(xié)同進(jìn)化如圖為獵豹追捕羚羊的鏡頭，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)捕食者的存在促進(jìn)被捕食者種群發(fā)展的理由是什么？提示捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。(2)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣的捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是什么？提示捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機(jī)會(huì)。1．協(xié)同進(jìn)化是生物進(jìn)化中一種常見的現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．有細(xì)長花距的蘭花和有細(xì)長口器的蛾，兩者相互選擇協(xié)同進(jìn)化B．獵豹與羚羊的“軍備競賽”是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果C．物種之間的協(xié)同進(jìn)化主要通過生存斗爭實(shí)現(xiàn)D．協(xié)同進(jìn)化就是生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展答案D解析協(xié)同進(jìn)化包括生物與生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。2．在進(jìn)化過程中，不同物種之間相互影響，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．任何一個(gè)物種都不是單獨(dú)進(jìn)化的B．捕食者的存在對被捕食者有害無益C．一種物種的形成或絕滅，會(huì)影響到若干其他物種的進(jìn)化D．寄生關(guān)系使寄生者和宿主在生存斗爭的過程中協(xié)同進(jìn)化發(fā)展答案B解析捕食者的存在對被捕食者并不是有害無益的，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。二、生物多樣性的形成1．生物多樣性的形成(1)內(nèi)容：遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(2)形成原因：生物的進(jìn)化。(3)研究生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)：化石。2．生物進(jìn)化歷程中的幾個(gè)關(guān)鍵事件(1)有性生殖的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，生物進(jìn)化的速度明顯加快，多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極——消費(fèi)者的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。(3)生物的登陸改變著陸地的環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)。判斷正誤(1)捕食者的存在有利于增加物種多樣性()(2)生物多樣性的根本原因是物種多樣性()(3)生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次()答案(1)√(2)×(3)×解析(2)生物多樣性的根本原因是遺傳多樣性。(3)生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次。3．(2021·廣東，3)近年來我國生態(tài)文明建設(shè)卓有成效，粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)環(huán)境也持續(xù)改善，研究人員對該地區(qū)的水鳥進(jìn)行研究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護(hù)鳥類14種，近海與海岸帶濕地、城市水域都是水鳥的主要棲息地。該調(diào)查結(jié)果直接體現(xiàn)了生物多樣性中的()A．遺傳多樣性和物種多樣性B．種群多樣性和物種多樣性C．物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性D．遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性答案C解析生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，題干中描述了146種水鳥，體現(xiàn)了物種多樣性，而近海與海岸帶濕地、城市水域等生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)多樣性，綜上所述，C正確。4．下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，正確的是()A．進(jìn)化過程中霉菌比細(xì)菌出現(xiàn)得早B．進(jìn)化過程中藍(lán)細(xì)菌比好氧細(xì)菌出現(xiàn)得早C．有性生殖生物比無性生殖生物進(jìn)化得慢D．哺乳動(dòng)物必定生活在陸地上答案B解析霉菌是真核生物，細(xì)菌是原核生物，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物，A錯(cuò)誤；生物通過有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增加了生物變異的多樣性，推動(dòng)了生物進(jìn)化，故有性生殖生物比無性生殖生物進(jìn)化得快，C錯(cuò)誤；哺乳動(dòng)物不一定生活在陸地上，如鯨是哺乳動(dòng)物，但生活在水中，D錯(cuò)誤。三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展1．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋(1)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(2)種群是生物進(jìn)化的基本單位。(3)突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種。(4)生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程。(5)生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。2．中性突變學(xué)說：大量的基因突變是中性的，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。3．間斷平衡學(xué)說：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。5．下列關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，正確的是()A．生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物之間協(xié)同進(jìn)化的過程B．隔離是物種形成的必要條件C．能為生物進(jìn)化提供原材料的是有利變異D．個(gè)體是生物進(jìn)化的基本單位答案B解析生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程，A錯(cuò)誤；可遺傳變異無論是有利變異還是不利變異，都能為生物進(jìn)化提供原材料，C錯(cuò)誤；種群是生物進(jìn)化的基本單位，D錯(cuò)誤。6．下列關(guān)于中性突變學(xué)說的說法中，錯(cuò)誤的是()A．中性突變學(xué)說的研究水平側(cè)重于分子水平B．DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的C．決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累D．中性突變學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是對立的答案D題組一協(xié)同進(jìn)化1．(2023·河北滄州高一質(zhì)檢)下列有關(guān)協(xié)同進(jìn)化的敘述，錯(cuò)誤的是()A．獵豹和羚羊這兩個(gè)物種的進(jìn)化過程屬于協(xié)同進(jìn)化B．捕食者的存在有利于被捕食者種群的進(jìn)化C．生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果D．所有生物的進(jìn)化都是同步進(jìn)行的答案D解析有聯(lián)系的生物的進(jìn)化是同步進(jìn)行的，D錯(cuò)誤。2．根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列關(guān)于協(xié)同進(jìn)化的敘述，不正確的是()A．不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間都存在協(xié)同進(jìn)化，從而導(dǎo)致生物多樣性的形成B．在自然選擇過程中，黑色樺尺蛾與淺色樺尺蛾之間表現(xiàn)為協(xié)同進(jìn)化C．非洲野牛與獅子之間可通過種間競爭、捕食等實(shí)現(xiàn)協(xié)同進(jìn)化D．光合生物產(chǎn)生了氧氣，而氧氣也為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，這屬于生物與環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化答案B解析協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。黑色樺尺蛾與淺色樺尺蛾為同一物種，二者之間不存在協(xié)同進(jìn)化，B錯(cuò)誤。3．某種蘭花有細(xì)長的花距，花距底部儲(chǔ)存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是()A．蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向B．花距變長是蘭花新種形成的必要條件C．口器與花距的相互適應(yīng)是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果D．蛾的口器會(huì)因吸食花蜜而越變越長答案C解析變異是不定向的，A錯(cuò)誤；新物種產(chǎn)生的必要條件是隔離，B錯(cuò)誤；根據(jù)題干可知，口器與花距的相互適應(yīng)是相互選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，C正確；口器的變長是自然選擇的結(jié)果，D錯(cuò)誤。題組二生物多樣性的形成4．下列關(guān)于生物進(jìn)化歷程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．從目前來看，最早的生物化石是古細(xì)菌化石B．先出現(xiàn)原核生物，然后出現(xiàn)真核生物C．先出現(xiàn)單細(xì)胞生物，然后出現(xiàn)多細(xì)胞生物D．先出現(xiàn)生產(chǎn)者、消費(fèi)者，然后出現(xiàn)分解者答案D解析地球上先出現(xiàn)生產(chǎn)者和分解者，然后出現(xiàn)消費(fèi)者，D錯(cuò)誤。5．(2023·江蘇泰州高一模擬)生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。下列敘述中，屬于生態(tài)系統(tǒng)多樣性層次的是()A．全球的生態(tài)系統(tǒng)有數(shù)千個(gè)類型B．我國特有脊椎動(dòng)物達(dá)300多種C．我國栽培作物種類達(dá)600多種D．秀麗隱桿線蟲成體約有20000個(gè)基因答案A6．下列有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述，正確的是()A．長期自然選擇和協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成B．基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向C．不同的物種及其所包含的基因共同構(gòu)成了生物多樣性D．基因重組是生物變異的根本來源，并加速了生物進(jìn)化答案A解析自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，B錯(cuò)誤；生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次，C錯(cuò)誤；基因突變是生物變異的根本來源，基因重組只是生物變異的來源之一，D錯(cuò)誤。題組三生物進(jìn)化理論在發(fā)展7．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在()①突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料②種群是生物進(jìn)化的基本單位③自然選擇是通過生存斗爭實(shí)現(xiàn)的④生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變⑤隔離導(dǎo)致物種的形成⑥自然選擇決定生物進(jìn)化的方向A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥C．①②③④⑤ D．①②③⑤答案A解析③和⑥是自然選擇學(xué)說本來就有的內(nèi)容，①②④⑤是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)，是對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展。8．下列敘述中，不符合中性突變學(xué)說的是()A．基因突變大多數(shù)是中性的，自然選擇對它們不起作用B．中性突變被隨機(jī)地固定，日積月累、積少成多C．生物性狀的改變大多數(shù)是中性的，無利也無害D．種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大差別是中性突變積累的結(jié)果答案C解析中性突變學(xué)說認(rèn)為生物基因的突變大多數(shù)是中性的，無利也無害，并不是生物性狀的改變是中性的，C符合題意。9．(2023·貴州安順高一月考)黃花杓蘭與西藏杓蘭的開花時(shí)間和分布區(qū)域均有所重疊，它們能夠通過人工雜交產(chǎn)生可育的后代；但在自然界中，它們的傳粉者大小明顯不同，黃花杓蘭由麗蠅和熊蜂工蜂傳粉，而西藏杓蘭由體形較大的熊蜂蜂王傳粉，由于傳粉者不同，二者在自然界中不能雜交。下列說法錯(cuò)誤的是()A．突變和基因重組為黃花杓蘭和西藏杓蘭種群的進(jìn)化提供原材料B．黃花杓蘭與西藏杓蘭傳粉者大小不同，據(jù)此推測它們花的形態(tài)結(jié)構(gòu)可能存在差異C．黃花杓蘭和西藏杓蘭會(huì)與各自的傳粉者以及無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化D．黃花杓蘭與西藏杓蘭兩者存在地理隔離和生殖隔離答案D解析協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，黃花杓蘭和西藏杓蘭會(huì)與各自的傳粉者以及無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化，C正確；黃花杓蘭與西藏杓蘭的分布區(qū)域有所重疊，說明黃花杓蘭與西藏杓蘭不存在地理隔離，但二者在自然界中不能雜交，存在生殖隔離，D錯(cuò)誤。10．由于農(nóng)田的存在，某種松鼠被分隔在若干森林斑塊中。人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接的作用。下列敘述正確的是()A．農(nóng)田的存在，增加了松鼠的活動(dòng)空間B．林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進(jìn)化提供原材料的變異的種類不同C．不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在生殖隔離D．人工生態(tài)通道有利于保護(hù)該種松鼠的遺傳多樣性答案D解析農(nóng)田的存在，使松鼠被分隔在若干森林斑塊中，即形成了地理隔離，因此減少了松鼠的活動(dòng)空間，A錯(cuò)誤；突變和基因重組為生物的進(jìn)化提供原材料，林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進(jìn)化提供原材料的變異的種類相同，B錯(cuò)誤；不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在地理隔離，但不一定形成生殖隔離，C錯(cuò)誤；人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接的作用，有利于保護(hù)該種松鼠的遺傳多樣性(基因多樣性)，D正確。11．(2023·甘肅天水高一期中)下列有關(guān)地球的生命進(jìn)化歷程的敘述，不正確的是()A．地球上最早出現(xiàn)的細(xì)胞是原核細(xì)胞B．地球大氣環(huán)境的改變離不開藍(lán)細(xì)菌C．藍(lán)細(xì)菌釋放的O2為真核生物的起源創(chuàng)造了條件D．CO2含量的升高為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件答案D解析陸生生物絕大多數(shù)是需氧型生物，O2含量的升高為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，D錯(cuò)誤。12．(2023·河北衡水高一期末)科學(xué)家普遍認(rèn)為，地球上的多種生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來的，特別是經(jīng)過協(xié)同進(jìn)化才形成了今天豐富多彩的自然界。下列有關(guān)協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性形成的敘述，錯(cuò)誤的是()A．協(xié)同進(jìn)化是指同種生物和生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響和相互作用B．捕食者吃掉多病、年老的被捕食者，可促進(jìn)被捕食者種群的發(fā)展C．“收割理論”認(rèn)為，捕食者的存在有利于增加生物的物種多樣性D．生物進(jìn)化過程中，既有新物種的產(chǎn)生，也有原有物種的絕滅答案A解析協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，A錯(cuò)誤。13．如圖為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：(1)圖中①③分別指______________、______________________________________。在生物進(jìn)化過程中，____________________為生物進(jìn)化提供原材料。(2)④指遺傳多樣性、物種多樣性和__________________________________________________多樣性。(3)某植物種群中基因型為AA的個(gè)體占20%，基因型為aa的個(gè)體占50%。倘若人為舍棄隱性性狀僅保留顯性性狀，令其自交，則自交子一代中基因型為AA的個(gè)體占________，A的基因頻率為____________，經(jīng)過這種人工選擇作用，該種群是否發(fā)生了進(jìn)化：__________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)種群種群基因頻率的改變突變和基因重組(2)生態(tài)系統(tǒng)(3)55%70%是種群的基因頻率發(fā)生了改變解析(3)某植物種群中基因型為AA的個(gè)體占20%，基因型為aa的個(gè)體占50%，則基因型為Aa的個(gè)體占30%，倘若人為舍棄隱性性狀僅保留顯性性狀，則基因型為AA的個(gè)體占40%，基因型為Aa的個(gè)體占60%，令其自交，則自交子一代中基因型為AA的個(gè)體占40%＋60%×1/4＝55%，基因型為aa的個(gè)體占60%×1/4＝15%，基因型為Aa的個(gè)體占30%，此時(shí)種群中A的基因頻率＝55%＋1/2×30%＝70%。沒有經(jīng)過人工選擇之前種群中A的基因頻率為20%＋1/2×30%＝35%，因?yàn)榉N群的基因頻率發(fā)生了改變，所以該種群發(fā)生了進(jìn)化。14．草本植物報(bào)春花多數(shù)為二型花柱，少數(shù)為