《6.4 协同进化与生物多样性的形成》学与练

学而优·教有方PAGE1PAGE第6章第4节协同进化与生物多样性的形成课程标准学习目标1.说明自然选择促进生物更好地适应特定的环境。2.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1．通过对达尔文根据兰花细长的花距推测存在为其传粉的昆虫的分析和讨论,认同进化与适应的基本观点。2．分析猎豹追捕羚羊的案例并进行综合概括,阐明协同进化的概念。3．通过观察生物进化的历程示意图,概述生物多样性及其形成的过程,认同保护生物多样性的意义。4．概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点。5．尝试用协同进化的观点解释生活中的现象,认同生物进化理论等科学结论是不断发展的。自主梳理1．协同进化(1)协同进化及其结果之间、之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。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。(2)协同进化的范围及其对无机环境的影响①范围:生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间,之间不存在协同进化。②对无机环境的影响: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．生物多样性的形成与生物进化理论在发展(1)生物进化的规律:从原核生物到生物,从无性生殖到生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。(2)生物进化的历程：35亿年前，出现，35亿-15亿年前，地球上的生物主要是；15亿年前，出现，5.4亿-5.0亿年前，海洋中大量的爆发式迅速形成；大约在4亿年前，一些海洋植物开始适应，形成了，随后出现了适应陆地生活的动物——。随后，先后扮演了生产者中的主角；成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的生态系统逐渐形成。(3)现代生物进化理论的主要内容①适应是的结果。②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、生物与无机环境的过程。⑤生物多样性是的结果。预习检测1．下列关于协同进化与生物多样性的叙述，错误的是（

）A．不同物种之间可以相互选择协同进化B．捕食者的存在有利于增加物种的多样性C．生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程D．生态系统多样性形成的原因可概括为协同进化2．袁隆平被誉为“世界杂交水稻之父”，他的研究团队用野生水稻与普通水稻杂交，培育出了高产杂交水稻。下列叙述错误的是（

）A．培育杂交水稻利用了水稻基因的多样性B．杂交水稻的培育过程中发生了可遗传变异C．通过杂交育种手段可以产生新的基因型D．该育种可在较短时间内获得更多优良变异类型3．下列属于现代生物进化理论观点的是（

）A．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的B．自然选择的直接对象是个体的基因型C．地球上所有的生物具有共同的祖先D．生物多样性是协同进化的结果4．下列叙述中，不是现代生物进化理论内容的是（）A．用进废退和获得性遗传B．隔离是物种形成的必要条件C．种群是生物进化的基本单位D．生物多样性是协同进化的结果5．现代生物进化理论是在达尔文进化学说的基础上发展而来的，下列有关现代生物进化理论的叙述错误的是（）A．变异是生物进化的基础，但变异不一定会导致进化B．进化的实质是自然选择作用下种群基因频率的定向改变C．克服了达尔文学说的局限性，完美解释了现有生物的进化过程D．地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流6．任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的，下列现象属于共同进化的是（）①光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件②草原上狼的绝灭造成鹿的数量在一定时期内激增③群居生活的蚂蚁通过分工合作共同维护群体的生存④在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见⑤自然选择对斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体有利，同样也对猎豹种群中跑得快的个体有利A．①⑤ B．②③ C．①②④ D．①④⑤7．二倍体稗草是一种杂草，有的生长在旱地，有的生长在稻田。从外形上看，水田稗草与旱地稗草有着明显差异，旱地稗草“长相”比较随机，大多数趴地横长，茎基部呈现红色，完全不像水稻。而水田稗草就很有“稻”样，使它与水稻难以识别，那些让稗草长得更像水稻的基因让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田生长。回答下列问题：(1)某稻田中所有二倍体稗草构成了一个。(2)水田稗草与旱地稗草在叶片颜色、分蘖能力等方面差异很大，体现了生物多样性中的多样性。生物多样性的形成主要是协同进化的结果，协同进化是指。(3)轮流使用两种或两种以上除草剂比长期持续使用一种除草剂对稗草的除草效果更好。请从生物进化实质的角度分析，原因是。(4)研究人员发现了一些较为硕大的稗草。经基因序列分析，硕大的稗草和普通稗草完全相同；但其体内染色体组数是普通稗草的2倍，则两者（填“是”或“不是”）同一物种，原因是。►探究一协同进化【情景材料】资料1一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜,专门有一种昆虫生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸取花蜜,帮助这种兰花传粉。资料2动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现,东岸的羚羊的奔跑速度竟然比西岸的羚羊每分钟快13米。经过观察和科学实验,动物学家终于明白,东岸的羚羊之所以强健,是因为它们附近有一个狼群,生存时时处于危险之中。资料3地球上的原始大气中是没有氧气的,但是随着光合生物的出现,使得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。【问题探究】1.据资料1分析,昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义?2.据资料2分析,狼和羚羊之间在进化方面存在怎样的关系?3.据资料1、2分析物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗?4.据资料1、2、3,你能得出怎样的结论?►探究二生物多样性的形成【情景材料】地质年代表是用来描述地球历史事件的时间表。地质年代歌的歌词是：新生早晚三四纪，六千万年喜山期；中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武系；震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段。下表是一些地质年代的主要生物事件或代表化石。【问题探究】1.最早出现的是哪一种生物?它们生活在什么环境中?这一时期的生态系统的成分是怎样的?2.多细胞生物大约是什么时期出现的?它们生活在什么环境中?这一时期生态系统的特点是怎样的?3.最早登陆的生物是植物还是动物?为什么?4.恐龙是什么时候绝灭的?恐龙绝灭对生物多样性产生怎样的影响?5.生物多样性产生的直接原因和根本原因是什么?运用进化论观点分析生物多样性形成的原因。6.基因多样性、物种多样性及生态系统多样性三者之间的关系是怎样的?要点归纳1.协同进化。2.生物进化的历程。3.生物多样性的形成。4.生物进化理论在发展。1.【注意问题】1.物种之间的协同进化不只是通过物种之间的竞争实现，还有物种之间的互利共生等关系也会实现共同进化。2.地球上的生态系统最初形成的是只有生产者和分解者组成的两极生态系统。3.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，生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程。4.生物多样性各层次间的关系典例精讲【例1】2021年4月24日，重庆阴条岭国家自然保护区发现植物新物种并命名为巫溪铁线莲，它与薄叶铁线莲在羽状复叶的多少上有明显差异。下列相关叙述错误的是（

）A．两种铁线莲在自然状态下仍能杂交产生正常可育后代B．自然选择促进巫溪铁线莲更好地适应当地环境C．巫溪铁线莲的发现丰富了对生物多样性的认识D．种群基因库的定向改变是环境选择的结果【答案】A【解析】由题可知，巫溪铁线莲是发现的植物新物种，新物种与旧物种产生生殖隔离，二者杂交后不能产生可育后代，A错误；自然选择使不适应环境的物种淘汰，因此自然选择促进巫溪铁线莲更好地适应当地环境，B正确；巫溪铁线莲是发现的新物种，新物种的出现丰富了生物多样性，C正确；生物进化的本质是种群基因频率的改变，种群基因库的定向改变是环境选择的结果，D正确。【例2】山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞，只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。下图1为日本南、北部地区的象甲。图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述正确的是（）A．南部地区的山茶果皮厚度小于北部B．图2中M区象甲繁殖后代成功率最高，因为M区象甲的喙长度最长C．山茶果皮的厚度对象甲种群的基因频率没有影响。D．山茶象甲与山茶相互影响、共同进化【答案】D【解析】由图1图2分析可知，日本南部地区的象甲的喙比北部地区的象甲的长，说明南部地区的山茶果皮厚度大于北部，A错误；由图2可以推测M区象甲的喙长度最长，但无法从图2信息中确定M区象甲繁殖后代成功率的高低与象甲的喙长度有关，B错误；山茶果皮的厚度会淘汰喙长度不足的象甲种群，继而改变象甲种群的基因频率，C错误；山茶象甲与山茶相互影响不断共同进化，D正确。【例3】生态学家赫奇森曾说过：共同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。对此的理解错误的是（

）A．生态指无机环境和生物群落，进化指生物与环境的演变B．舞台的表演者之间以及表演者和舞台之间存在相互影响C．生态环境变化引起变异，均能为生物的进化提供原材料D．生态为表演者提供表演的舞台，影响表演者的进化方向【答案】C【解析】生态指无机环境和生物群落，进化指生物与环境的演变，A正确；共同进化是指生物与生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，B正确；生态环境变化引起变异，如果没有改变遗传物质，就不会为进化提供原材料，C错误；生态指无机环境和生物群落，不仅仅提供表演的舞台，影响表演者的进化方向，D正确。1.协同进化2.生物多样性(1)生物多样性各层次间的关系生物多样性主要包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，三个层次之间的关系可以用如图的形式描述：(2)生物多样性形成的原因分析1．萤火虫生命周期的每个阶段都会发光。发光的卵可警告捕食者，成虫发光还与其交配有关，不同种的萤火虫闪烁的频率各不相同。Photuris属中某种萤火虫的雌虫是肉食性的，它们会模拟同属其他种萤火虫雌虫的发光频率，诱使异种的雄虫靠近，进而捕食它们。下列说法错误的是（

）A．荧光闪烁频率不同的萤火虫之间不能交配，存在生殖隔离B．萤火虫卵发光是可遗传变异和环境定向选择共同作用的结果C．肉食性雌性萤火虫的捕食行为不利于被捕食者种群的进化D．肉食性雌性萤火虫可能会使被捕食者种群的基因频率定向改变的2．中国科学家首次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，植物能够产生有毒代谢产物酚糖来防御昆虫侵害；但是酚糖在充当植物“铠甲”的同时，其过量表达又对植物本身生长发育不利，于是植物就利用PMaT1基因代谢酚糖来解毒。烟粉虱“盗用”了植物PMaT1基因变成自身的BtPMaT1基因。烟粉虱由此获得了对植物“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。下列有关说法错误的是（

）A．烟粉虱“盗用”植物PMaT1基因变成自身BtPMaT1基因的过程属于基因突变B．烟粉虱“以子之矛、攻子之盾”策略使烟粉虱产生了适应性的定向进化C．烟粉虱和植物的DNA结构都是双螺旋结构，是烟粉虱能“盗用”植物PMaT1基因的原因之一D．阻断烟粉虱“盗用”PMaT1基因可以作为精准防控烟粉虱的一种全新思路3．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，近海与海岸带湿地、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4．非洲草原上的鬣狗是一种群居性动物，它们会成群结队的猎捕食物，但有时会出现个别鬣狗在觅食时表现为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．进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变B．进化稳定对策不利于种群基因多样性的发展C．进化稳定对策的发生有利于生物间的共同进化D．当出现环境的剧烈改变时，进化稳定对策将会被消弱5．草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱。二型花柱报春花的花中，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；同型花柱报春花的花中，花药与柱头高度相近。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，同型花柱报春花的比例增大。为研究上述现象产生的原因，科研人员进行了相关的模拟实验，结果如图所示。下列分析正确的是（

）A．套袋处理可以防止外来花粉的干扰，模拟了高山上传粉昆虫减少的条件B．同型花柱的花部分依赖于自花传粉，长柱型花多数依赖于异花传粉C．二型花柱可以有效避免自花传粉，有利于增加报春花的物种多样性D．不同类型报春花的垂直分布与传粉昆虫多少的关系体现了协同进化6．近30万年来，四川大熊猫与秦岭大熊猫一直处于地理隔离状态。四川大熊猫更像熊，秦岭大熊猫更像猫。下列叙述错误的是（

）A．即使长时间处于地理隔离状态，两地大熊猫间也不一定存在生殖隔离B．两地大熊猫的形态差异是种群基因频率定向改变的结果C．若促进大熊猫不同种群间的基因交流，则有利于维持生物多样性D．两地大熊猫的形态差异主要与其种群内个体间长期协同进化有关7．趋同进化是指不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表型上的相似性，也指不同起源的蛋白质或核酸分子出现相似的结构和功能。例如：澳大利亚的袋食蚁兽、非洲的土豚、亚洲的穿山甲、南美洲的食蚁兽，虽然地理位置上相距甚远，但都具有相似的生活方式和适于捕食白蚁的相似生理结构，关于趋同进化说法正确的是（）A．袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽之间具有生殖隔离B．相似的生活环境使袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽发生了定向的变异C．袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽之间的差异体现了遗传多样性D．穿山甲捕食白蚁的过程中二者不会发生协同进化8．对于协同进化，可以理解为一种进化机制，不同物种相互影响共同演化，这种进化机制对生物演化有重要意义；也可以理解为一种进化结果，因为我们所谈到的协同进化实例体现的是一种协同的关系，从这些实例中归纳出了协同进化理论。有学者认为，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。（1）协同进化是指之间在相互影响中不断进化和发展，进而形成生物多样性。在帕米尔高原，因低温导致植物A（2N=20）变成了植物B（4N=40），植物A和B体现了生物多样性中的多样性。（2）为研究捕食者在协同进化中的作用，生态学家通过实验获得了以下数据：引入捕食者之前适当引入捕食者10年之后生物有机物的量［kJ/（hm2・n）］1510814829物种的种类数425451表中数据表明，适当引入捕食者之后，生物有机物的量变化不大，但物种的种类数却增加，出现该结果的原因是捕食者往往捕食的物种，避免出现生物占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，科学家把此现象称作“收割理论”。（3）据调查，蝙蝠有超强的防御能力，能与数千种病毒长期共存，请用协同进化观点分析、推测：现存蝙蝠身上病毒的毒性（填“较弱”，“中等”或“较强”），其原因是。9．说起捕猎，动物们有两个最重要的基本技能，就是速度与力量。为了逃避追杀，不少动物都是飞毛腿，想要追上它们，没别的办法，只能比它们更快。而在速度方面堪称一流的猎手，不是豺狼虎豹，而是一种凶狠的甲虫——虎甲。虎甲每小时只能跑9公里，也就比人的步行速度快一些。换一个比较方式你就会知道虎甲的速度有多快。在1秒内，虎甲能跑125个身体的长度，而人类世界短跑冠军博尔特，他在全力争夺金牌时，每秒钟也就能跑到6个身长而已。在虎甲的速度之下，它的猎物蝗虫、蟋蟀、蚂蚱只能瑟瑟发抖。(1)虎甲与蝗虫、蟋蟀和蚂蚱之间比“速度”，这种现象在生物学上叫做。(2)奔跑速度快的虎甲保留了下来，奔跑速度慢的被淘汰，这是的结果。虎甲是一个大的类群，常见的种类有中华虎甲、大王虎甲、散纹虎甲和金斑虎甲等，这体现了生物多样性中的。研究表明，这些虎甲之间可以交配且产生的后代可育，说明这些虎甲仍属于同一个物种，理由是。(3)中华虎甲、大王虎甲、散纹虎甲和金斑虎甲的出现说明基因突变具有；不同虎甲捕食的昆虫不同；栖息的环境也不完全一样，说明不同的虎甲之间已经发生了进化，生物进化的实质是。(4)假设中华虎甲有一个足够大的种群，并且雌雄之间的交配是随机的，且交配后代都可育，没有迁入和迁出，自然选择不起作用，没有突变发生。在某一对相对性状（由基因A、a控制）中，显性性状的基因型频率是36%，则A、a的基因频率分别是、。第6章第4节协同进化与生物多样性的形成课程标准学习目标1.说明自然选择促进生物更好地适应特定的环境。2.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。1．通过对达尔文根据兰花细长的花距推测存在为其传粉的昆虫的分析和讨论,认同进化与适应的基本观点。2．分析猎豹追捕羚羊的案例并进行综合概括,阐明协同进化的概念。3．通过观察生物进化的历程示意图,概述生物多样性及其形成的过程,认同保护生物多样性的意义。4．概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点。5．尝试用协同进化的观点解释生活中的现象,认同生物进化理论等科学结论是不断发展的。自主梳理1．协同进化(1)协同进化及其结果之间、之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。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。(2)协同进化的范围及其对无机环境的影响①范围:生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间,之间不存在协同进化。②对无机环境的影响: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．生物多样性的形成与生物进化理论在发展(1)生物进化的规律:从原核生物到生物,从无性生殖到生殖,由简单到复杂,由水生到陆生,由低等到高等。(2)生物进化的历程：35亿年前，出现，35亿-15亿年前，地球上的生物主要是；15亿年前，出现，5.4亿-5.0亿年前，海洋中大量的爆发式迅速形成；大约在4亿年前，一些海洋植物开始适应，形成了，随后出现了适应陆地生活的动物——。随后，先后扮演了生产者中的主角；成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的生态系统逐渐形成。(3)现代生物进化理论的主要内容①适应是的结果。②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、生物与无机环境的过程。⑤生物多样性是的结果。【答案】1.不同物种生物与无机环境生态系统同种生物2.(1)真核有性（2）古细菌蓝藻和细菌真核生物无脊椎动物陆地生活原始的陆生植物原始两栖类裸子植物和被子植物鸟类和哺乳类陆地(3)自然选择种群基因频率协同进化协同进化预习检测1．下列关于协同进化与生物多样性的叙述，错误的是（

）A．不同物种之间可以相互选择协同进化B．捕食者的存在有利于增加物种的多样性C．生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程D．生态系统多样性形成的原因可概括为协同进化【答案】C【解析】协同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，故不同物种之间可以相互选择协同进化，A正确；捕食者的存在使食物链中的生物通过反馈进行调节，有利于增加物种的多样性，B正确；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，C错误；共同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化，生物多样性的形成是协同进化的结果，D正确。2．袁隆平被誉为“世界杂交水稻之父”，他的研究团队用野生水稻与普通水稻杂交，培育出了高产杂交水稻。下列叙述错误的是（

）A．培育杂交水稻利用了水稻基因的多样性B．杂交水稻的培育过程中发生了可遗传变异C．通过杂交育种手段可以产生新的基因型D．该育种可在较短时间内获得更多优良变异类型【答案】D【解析】基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，如同种生物如野生水稻和普通水稻之间基因也有差别，每个物种都是一个独特的基因库，故培育杂交水稻利用了水稻基因的多样性，A正确；杂交水稻的培育过程中实现了野生水稻与普通水稻的基因重组，即发生了可遗传变异，B正确；杂交育种的原理是基因重组，该过程可集合亲本的优良性状，通过杂交育种手段可以产生新的基因型，C正确；杂交育种的年限通常较长，无法在较短时间内获得更多优良变异类型，D错误。3．下列属于现代生物进化理论观点的是（

）A．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的B．自然选择的直接对象是个体的基因型C．地球上所有的生物具有共同的祖先D．生物多样性是协同进化的结果【答案】D【解析】水通过被动运输进出细胞，不需要能量，A错误；自然选择的直接对象是个体的表现型，B错误；地球上所有的生物具有共同的祖先，但该观点不属于现代生物进化理论，C错误；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，属于现代生物进化理论观点，D正确。4．下列叙述中，不是现代生物进化理论内容的是（）A．用进废退和获得性遗传B．隔离是物种形成的必要条件C．种群是生物进化的基本单位D．生物多样性是协同进化的结果【答案】A【解析】用进废退和获得性遗传是拉马克进化学说的内容，A错误；现代生物进化理论认为：在生物进化过程中，种群是生物进化的基本单位，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定向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，通过漫长的协同进化，形成了生物多样性，BCD正确。5．现代生物进化理论是在达尔文进化学说的基础上发展而来的，下列有关现代生物进化理论的叙述错误的是（）A．变异是生物进化的基础，但变异不一定会导致进化B．进化的实质是自然选择作用下种群基因频率的定向改变C．克服了达尔文学说的局限性，完美解释了现有生物的进化过程D．地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流【答案】C【解析】变异是生物进化的基础，变异分为可遗传变异和不可遗传变异，可遗传变异是生物进化的原材料，导致进化，不可遗传变异不会导致进化，A正确；进化的实质是自然选择作用下种群基因频率的定向改变，B正确；现代进化理论克服了达尔文学说的局限性，生物的进化很复杂，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多，C错误；地理隔离是指分布在不同自然区域的种群，由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生出可育后代。不同种群间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流了，所以地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流，D正确。6．任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的，下列现象属于共同进化的是（）①光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件②草原上狼的绝灭造成鹿的数量在一定时期内激增③群居生活的蚂蚁通过分工合作共同维护群体的生存④在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见⑤自然选择对斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体有利，同样也对猎豹种群中跑得快的个体有利A．①⑤ B．②③ C．①②④ D．①④⑤【答案】D【解析】①所述内容属于生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的例子，①正确；②草原上狼的绝灭造成鹿的数量激增不属于共同进化，这种情况由于鹿群没有捕食者的选择作用，很可能会导致鹿群退化，②错误；③所述内容体现的是种内关系，③错误；④在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形属于共同进化，④正确；⑤所述内容属于不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的例子，⑤正确。7．二倍体稗草是一种杂草，有的生长在旱地，有的生长在稻田。从外形上看，水田稗草与旱地稗草有着明显差异，旱地稗草“长相”比较随机，大多数趴地横长，茎基部呈现红色，完全不像水稻。而水田稗草就很有“稻”样，使它与水稻难以识别，那些让稗草长得更像水稻的基因让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田生长。回答下列问题：(1)某稻田中所有二倍体稗草构成了一个。(2)水田稗草与旱地稗草在叶片颜色、分蘖能力等方面差异很大，体现了生物多样性中的多样性。生物多样性的形成主要是协同进化的结果，协同进化是指。(3)轮流使用两种或两种以上除草剂比长期持续使用一种除草剂对稗草的除草效果更好。请从生物进化实质的角度分析，原因是。(4)研究人员发现了一些较为硕大的稗草。经基因序列分析，硕大的稗草和普通稗草完全相同；但其体内染色体组数是普通稗草的2倍，则两者（填“是”或“不是”）同一物种，原因是。【答案】(1)种群(2)遗传/基因不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展(3)轮流使用两种或两种以上除草剂可以防止某种抗除草剂基因的基因频率快速增大(4)不是两者杂交无法产生可育后代（或两者之间产生了生殖隔离）【解析】（1）种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。某稻田中所有二倍体稗草构成了一个种群。（2）生物多样性主要包括物种多样性、遗传（基因）多样性和生态系统多样性。水田稗草与旱地稗草在叶片颜色、分蘖能力等方面差异很大，体现了稗草的遗传（基因）多样性；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，生物多样性的形成主要是协同进化的结果。（3）长期持续使用单一机理的除草剂，将敏感的稗草杀死，留下了抗药性的稗草，导致稗草种群中某一抗药性的基因频率增大，而轮流使用两种或两种以上除草剂可以防止某种抗除草剂基因的基因频率快速增大，对稗草的除草效果更好。（4）硕大的稗草体内染色体组数是普通稗草（二倍体）的2倍，即硕大的稗草为四倍体生物，两者的杂交后代为不可育的三倍体，即硕大的稗草和普通稗草之间存在生殖隔离，为两个不同物种。►探究一协同进化【情景材料】资料1一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜,专门有一种昆虫生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸取花蜜,帮助这种兰花传粉。资料2动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现,东岸的羚羊的奔跑速度竟然比西岸的羚羊每分钟快13米。经过观察和科学实验,动物学家终于明白,东岸的羚羊之所以强健,是因为它们附近有一个狼群,生存时时处于危险之中。资料3地球上的原始大气中是没有氧气的,但是随着光合生物的出现,使得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。【问题探究】1.据资料1分析,昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义?2.据资料2分析,狼和羚羊之间在进化方面存在怎样的关系?3.据资料1、2分析物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗?4.据资料1、2、3,你能得出怎样的结论?【答案】1.特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物。但这种一对一的关系建立在不受环境影响的条件下,如果环境遭受破坏,一种生物的灭绝就会导致另一种相关生物的灭绝。2.狼和羚羊之间进行相互选择。一方面捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进羚羊种群发展的作用;另一方面狼群中跑得慢的个体由于得不到食物而被淘汰。3.不是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的,如某种兰花和专门给它传粉的蛾;也有通过种间斗争实现的,如猎豹和斑马。4.不同物种间存在协同进化,包括种间互助和种间竞争;生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。►探究二生物多样性的形成【情景材料】地质年代表是用来描述地球历史事件的时间表。地质年代歌的歌词是：新生早晚三四纪，六千万年喜山期；中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武系；震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段。下表是一些地质年代的主要生物事件或代表化石。【问题探究】1.最早出现的是哪一种生物?它们生活在什么环境中?这一时期的生态系统的成分是怎样的?2.多细胞生物大约是什么时期出现的?它们生活在什么环境中?这一时期生态系统的特点是怎样的?3.最早登陆的生物是植物还是动物?为什么?4.恐龙是什么时候绝灭的?恐龙绝灭对生物多样性产生怎样的影响?5.生物多样性产生的直接原因和根本原因是什么?运用进化论观点分析生物多样性形成的原因。6.基因多样性、物种多样性及生态系统多样性三者之间的关系是怎样的?【答案】1.古细菌。它们生活在海洋中。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。2.大约是在寒武纪。生活在海洋中。由于有大量的动物构成了生态系统的第三级——消费者,使生态系统具有更加复杂的结构。3.最早登陆的是植物,植物为动物的生存提供食物和栖息环境,没有植物,动物登陆后就无法生存。4.在白垩纪末全部绝灭。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。5.生物多样性产生的直接原因是蛋白质多样性,根本原因是基因(遗传物质)多样性。生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向的变异进行定向选择的结果。6.基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础,物种多样性和生态系统多样性又可影响基因多样性。要点归纳1.协同进化。2.生物进化的历程。3.生物多样性的形成。4.生物进化理论在发展。1.【注意问题】1.物种之间的协同进化不只是通过物种之间的竞争实现，还有物种之间的互利共生等关系也会实现共同进化。2.地球上的生态系统最初形成的是只有生产者和分解者组成的两极生态系统。3.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，生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程。4.生物多样性各层次间的关系典例精讲【例1】2021年4月24日，重庆阴条岭国家自然保护区发现植物新物种并命名为巫溪铁线莲，它与薄叶铁线莲在羽状复叶的多少上有明显差异。下列相关叙述错误的是（

）A．两种铁线莲在自然状态下仍能杂交产生正常可育后代B．自然选择促进巫溪铁线莲更好地适应当地环境C．巫溪铁线莲的发现丰富了对生物多样性的认识D．种群基因库的定向改变是环境选择的结果【答案】A【解析】由题可知，巫溪铁线莲是发现的植物新物种，新物种与旧物种产生生殖隔离，二者杂交后不能产生可育后代，A错误；自然选择使不适应环境的物种淘汰，因此自然选择促进巫溪铁线莲更好地适应当地环境，B正确；巫溪铁线莲是发现的新物种，新物种的出现丰富了生物多样性，C正确；生物进化的本质是种群基因频率的改变，种群基因库的定向改变是环境选择的结果，D正确。【例2】山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞，只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。下图1为日本南、北部地区的象甲。图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述正确的是（）A．南部地区的山茶果皮厚度小于北部B．图2中M区象甲繁殖后代成功率最高，因为M区象甲的喙长度最长C．山茶果皮的厚度对象甲种群的基因频率没有影响。D．山茶象甲与山茶相互影响、共同进化【答案】D【解析】由图1图2分析可知，日本南部地区的象甲的喙比北部地区的象甲的长，说明南部地区的山茶果皮厚度大于北部，A错误；由图2可以推测M区象甲的喙长度最长，但无法从图2信息中确定M区象甲繁殖后代成功率的高低与象甲的喙长度有关，B错误；山茶果皮的厚度会淘汰喙长度不足的象甲种群，继而改变象甲种群的基因频率，C错误；山茶象甲与山茶相互影响不断共同进化，D正确。【例3】生态学家赫奇森曾说过：共同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。对此的理解错误的是（

）A．生态指无机环境和生物群落，进化指生物与环境的演变B．舞台的表演者之间以及表演者和舞台之间存在相互影响C．生态环境变化引起变异，均能为生物的进化提供原材料D．生态为表演者提供表演的舞台，影响表演者的进化方向【答案】C【解析】生态指无机环境和生物群落，进化指生物与环境的演变，A正确；共同进化是指生物与生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，B正确；生态环境变化引起变异，如果没有改变遗传物质，就不会为进化提供原材料，C错误；生态指无机环境和生物群落，不仅仅提供表演的舞台，影响表演者的进化方向，D正确。1.协同进化2.生物多样性(1)生物多样性各层次间的关系生物多样性主要包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，三个层次之间的关系可以用如图的形式描述：(2)生物多样性形成的原因分析1．萤火虫生命周期的每个阶段都会发光。发光的卵可警告捕食者，成虫发光还与其交配有关，不同种的萤火虫闪烁的频率各不相同。Photuris属中某种萤火虫的雌虫是肉食性的，它们会模拟同属其他种萤火虫雌虫的发光频率，诱使异种的雄虫靠近，进而捕食它们。下列说法错误的是（

）A．荧光闪烁频率不同的萤火虫之间不能交配，存在生殖隔离B．萤火虫卵发光是可遗传变异和环境定向选择共同作用的结果C．肉食性雌性萤火虫的捕食行为不利于被捕食者种群的进化D．肉食性雌性萤火虫可能会使被捕食者种群的基因频率定向改变的【答案】C【解析】生殖隔离是在自然状态下不能交配或交配后不能产生可育的后代，所以荧光闪烁频率不同的萤火虫之间不能交配，存在生殖隔离，A正确；发光的卵可警告捕食者，是可遗传变异和环境定向选择共同作用的结果，B正确；肉食性雌性萤火虫的捕食更多的捕食其他物种中的生存能力弱的个体，淘汰这些个体，有利于整个被捕食者种群的进化，C错误；肉食性雌性萤火虫捕食异种的雄虫，使不受光照诱惑的个体获得了更多的生存机会，可能会使被捕食者种群的基因频率定向改变的，D正确。2．中国科学家首次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，植物能够产生有毒代谢产物酚糖来防御昆虫侵害；但是酚糖在充当植物“铠甲”的同时，其过量表达又对植物本身生长发育不利，于是植物就利用PMaT1基因代谢酚糖来解毒。烟粉虱“盗用”了植物PMaT1基因变成自身的BtPMaT1基因。烟粉虱由此获得了对植物“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。下列有关说法错误的是（

）A．烟粉虱“盗用”植物PMaT1基因变成自身BtPMaT1基因的过程属于基因突变B．烟粉虱“以子之矛、攻子之盾”策略使烟粉虱产生了适应性的定向进化C．烟粉虱和植物的DNA结构都是双螺旋结构，是烟粉虱能“盗用”植物PMaT1基因的原因之一D．阻断烟粉虱“盗用”PMaT1基因可以作为精准防控烟粉虱的一种全新思路【答案】A【解析】烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因，属于基因重组，不是基因突变，A错误；由题意可知，“以子之矛、攻子之盾”让烟粉虱向对抗植物的“盾”方向定向进化，B正确；烟粉虱和植物的DNA分子结构都是双螺旋结构，因此烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因变成自身基因不会改变原DNA分子的基本结构，C正确；烟粉虱直接“盗用”植物PMaT1基因获得对抗植物的“盾”，因此阻断烟粉虱“盗用”PMaT1基因可作为一种防控烟粉虱的思路，D正确。3．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，近海与海岸带湿地、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】生物多样性包括基因（遗传）的多样性、物种多样性和生态系统的多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性，综上所述，C正确。4．非洲草原上的鬣狗是一种群居性动物，它们会成群结队的猎捕食物，但有时会出现个别鬣狗在觅食时表现为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．进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变B．进化稳定对策不利于种群基因多样性的发展C．进化稳定对策的发生有利于生物间的共同进化D．当出现环境的剧烈改变时，进化稳定对策将会被消弱【答案】C【解析】题中动物表现出与觅食无关的行为时被群体攻击，不合群动物被攻击也是一种自然选择，进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变，A正确；对不合群的动物攻击，会导致这一类动物的减少，不利于种群基因多样性的发展，B正确；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叫共同进化，而进化稳定对策发生在同一物种之间，对共同进化影响不大，C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。5．草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱。二型花柱报春花的花中，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；同型花柱报春花的花中，花药与柱头高度相近。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，同型花柱报春花的比例增大。为研究上述现象产生的原因，科研人员进行了相关的模拟实验，结果如图所示。下列分析正确的是（

）A．套袋处理可以防止外来花粉的干扰，模拟了高山上传粉昆虫减少的条件B．同型花柱的花部分依赖于自花传粉，长柱型花多数依赖于异花传粉C．二型花柱可以有效避免自花传粉，有利于增加报春花的物种多样性D．不同类型报春花的垂直分布与传粉昆虫多少的关系体现了协同进化【答案】A【解析】、据题干信息“高山上环境温度降低，传粉昆虫减少”可知，套袋处理可以防止外来花粉的干扰，模拟了高山上传粉昆虫减少的条件，A正确；套袋处理后同型花柱的花结实率较高，推测同型花柱报春花主要进行自花传粉，B错误；图中套袋处理后，二型花柱的花结实率低甚至不结实，说明其主要传粉方式为异花传粉，这种传粉方式有利于增加报春花的基因（遗传）多样性，C错误；报春花与传粉昆虫之间的互利共生关系体现了生物间的协同进化，不是报春花的分布与传粉昆虫数量多少的对应关系体现协调进化，D错误。6．近30万年来，四川大熊猫与秦岭大熊猫一直处于地理隔离状态。四川大熊猫更像熊，秦岭大熊猫更像猫。下列叙述错误的是（

）A．即使长时间处于地理隔离状态，两地大熊猫间也不一定存在生殖隔离B．两地大熊猫的形态差异是种群基因频率定向改变的结果C．若促进大熊猫不同种群间的基因交流，则有利于维持生物多样性D．两地大熊猫的形态差异主要与其种群内个体间长期协同进化有关【答案】D【解析】四川大熊猫和陕西大熊猫存在地理隔离，但两者之间仍属于同一物种，故不一定存在生殖隔离，A正确；两地区大熊猫的形态差异是长期自然选择作用下种群基因频率定向改变的结果，B正确；若促进大熊猫不同种群间的基因交流，则有利于维持生物多样性，有利于物种的延续，C正确；两地大熊猫的形态差异主要是由于生物与无机环境以及不同物种之间长期协同进化有关，D错误。7．趋同进化是指不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表型上的相似性，也指不同起源的蛋白质或核酸分子出现相似的结构和功能。例如：澳大利亚的袋食蚁兽、非洲的土豚、亚洲的穿山甲、南美洲的食蚁兽，虽然地理位置上相距甚远，但都具有相似的生活方式和适于捕食白蚁的相似生理结构，关于趋同进化说法正确的是（）A．袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽之间具有生殖隔离B．相似的生活环境使袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽发生了定向的变异C．袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽之间的差异体现了遗传多样性D．穿山甲捕食白蚁的过程中二者不会发生协同进化【答案】A【解析】、袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽属于不同的物种，故这些生物之间具有生殖隔离，A正确；、变异是不定向的，B错误；袋食蚁兽、土豚、穿山甲、食蚁兽之间的差异体现了物种多样性，C错误；、趋同进化是不同物种在相似的自然环境下经长期的自然选择产生的表现型相似现象，穿山甲捕食白蚁的过程中二者会发生协同进化，D错误。8．对于协同进化，可以理解为一种进化机制，不同物种相互影响共同演化，这种进化机制对生物演化有重要意义；也可以理解为一种进化结果，因为我们所谈到的协同进化实例体现的是一种协同的关系，从这些实例中归纳出了协同进化理论。有学者认为，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。（1）协同进化是指之间在相互影响中不断进化和发展，进而形成生物多样性。在帕米尔高原，因低温导致植物A（2N=20）变成了植物B（4N=40），植物A和B体现了生物多样性中的多样性。（2）为研究捕食者在协同进化中的作用，生态学家通过实验获得了以下数据：引入捕食者之前适当引入捕食者10年之后生物有机物的量［kJ/（hm2・n）］15108