第4節(jié)　協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.通過對達爾文根據(jù)蘭花細長的花距推測存在為其傳粉的昆蟲的分析和討論,認同進化與適應的基本觀點。2.分析獵豹追捕羚羊的案例并進行綜合概括,闡明協(xié)同進化的概念。3.通過觀察生物進化的歷程示意圖,概述生物多樣性及其形成的過程,認同保護生物多樣性的意義。4.概述以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的要點。5.嘗試用協(xié)同進化的觀點解釋生活中的現(xiàn)象,認同生物進化理論等科學結論是不斷發(fā)展的。新知探究一　協(xié)同進化資料1:一種蘭花長著細長的花距,其底部儲存著花蜜,有一種昆蟲生有同樣細長的吸管似的口器,可以專門從花距中吸取花蜜,幫助這種蘭花傳粉。問題(1):據(jù)資料1分析,昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義?提示:特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲也可得到較多的食物。但這種一對一的關系建立在不受環(huán)境影響的條件下,如果環(huán)境遭受破壞,一種生物的滅絕就會導致另一種相關生物的滅絕。資料2:動物學家對生活在非洲大草原一條大河兩岸的羚羊進行研究時發(fā)現(xiàn),東岸的羚羊的奔跑速度竟然比西岸的羚羊快得多。經(jīng)過觀察和科學實驗,動物學家終于明白,東岸的羚羊之所以強健,是因為它們附近有一個狼群,生存時時處于危險之中。問題(2):據(jù)資料2分析,狼和羚羊之間在進化方面存在怎樣的關系?提示:狼和羚羊之間進行相互選擇。一方面捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的個體,客觀上起到促進羚羊種群發(fā)展的作用;另一方面狼群中跑得慢的個體由于得不到食物而被淘汰。問題(3):物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的嗎?提示:不是。物種之間的協(xié)同進化有通過種間互助實現(xiàn)的,如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾;也有通過種間斗爭實現(xiàn)的,如獵豹和斑馬。資料3:地球上的原始大氣中是沒有氧氣的,但是隨著光合生物的出現(xiàn),使得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。問題(4):據(jù)資料1、2、3,你能得出怎樣的結論?提示:不同物種間存在協(xié)同進化,包括種間互助和種間競爭;生物的進化與無機環(huán)境的變化也是相互影響的。(1)協(xié)同進化及其結果不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。通過漫長的協(xié)同進化過程,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)。(2)協(xié)同進化的范圍及其對無機環(huán)境的影響①范圍:生物與生物之間的協(xié)同進化僅發(fā)生在不同物種之間,同種生物之間不存在協(xié)同進化。②對無機環(huán)境的影響:無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率,導致生物朝著一定方向進化;生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。1.某種蘭花有細長的花距(如圖),花距底部儲存著花蜜,這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是(　D　)A.蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長B.花距變長是蘭花新物種形成的必要條件C.蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向D.口器與花距的相互適應是協(xié)同進化的結果解析:不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。該種蘭花的花距和蛾口器的變異應屬于協(xié)同進化,不是蛾吸食花蜜的結果。單純地說蛾的口器特征決定蘭花花距變異的方向或蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長均屬于片面的結論。新物種形成的必要條件是隔離。花距變長不是蘭花新物種形成的必要條件。2.生物多樣性是協(xié)同進化的結果。下列事實不屬于協(xié)同進化的是(　A　)A.隨著工業(yè)的發(fā)展,大量溫室氣體排放,全球氣溫升高B.隨著光合生物的出現(xiàn),大氣中有了氧氣,為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件C.生活在草原上的斑馬和獵豹都能快速奔跑,是長期相互選擇的結果D.4億年前形成了原始的陸生植物,隨后出現(xiàn)了適應陸地生活的動物解析:隨著工業(yè)的發(fā)展,大量溫室氣體排放,全球氣溫升高,這屬于環(huán)境污染,不屬于協(xié)同進化。新知探究二　生物多樣性的形成與生物進化理論在發(fā)展活動1:閱讀教材P120～123,結合圖6-13分析生物進化的歷程?；卮鹣铝袉栴}。問題(1):最早出現(xiàn)的是哪一種生物?它們生活在什么環(huán)境中?這一時期的生態(tài)系統(tǒng)的成分是怎樣的?提示:古細菌。它們生活在海洋中。這一時期的生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)。問題(2):多細胞生物大約是什么時期出現(xiàn)的?它們生活在什么環(huán)境中?這一時期生態(tài)系統(tǒng)的特點是怎樣的?提示:大約是在寒武紀。生活在海洋中。由于有大量的動物構成了生態(tài)系統(tǒng)的第三級——消費者,使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復雜的結構。問題(3):最早登陸的生物是植物還是動物?為什么?提示:最早登陸的是植物,植物為動物的生存提供食物和棲息環(huán)境,沒有植物,動物登陸后就無法生存。問題(4):恐龍是什么時候絕滅的?恐龍絕滅對生物多樣性產(chǎn)生怎樣的影響?提示:在白堊紀末全部絕滅?？铸埖慕^滅為哺乳類的興盛騰出了空間,使生物進化翻開了嶄新的一頁。活動2:生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。試探究分析下列問題。問題(5):生物多樣性產(chǎn)生的直接原因和根本原因是什么?運用進化論觀點分析生物多樣性形成的原因。提示:生物多樣性的直接原因是蛋白質多樣性,根本原因是基因(遺傳物質)多樣性。生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對生物不定向的變異進行定向選擇的結果。問題(6):基因多樣性、物種多樣性及生態(tài)系統(tǒng)多樣性三者之間的關系是怎樣的?提示:基因多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎,物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又可影響基因多樣性。(1)生物進化的規(guī)律從原核生物到真核生物,從無性生殖到有性生殖,由簡單到復雜,由水生到陸生,由低等到高等。(2)生物進化的歷程(3)現(xiàn)代生物進化理論的主要內容①適應是自然選擇的結果。②種群是生物進化的基本單位。③突變和基因重組提供進化的原材料,自然選擇導致種群基因頻率的定向改變,進而通過隔離形成新的物種。④生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。⑤生物多樣性是協(xié)同進化的結果。1.生物多樣性的內容(1)基因多樣性:由于生物存在各種各樣的變異,并且變異是不定向的,進而出現(xiàn)了基因多樣性。(2)物種多樣性:基因的多樣性決定了蛋白質的多樣性,基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因,蛋白質多樣性是形成物種多樣性的直接原因。(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性:生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落和無機環(huán)境共同組成的,所以物種的多樣性和無機環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。2.生物多樣性各層次間的關系3.下列關于協(xié)同進化與生物多樣性的敘述中錯誤的是(　C　)A.不同物種之間可以相互選擇協(xié)同進化B.捕食者的存在有利于增加物種的多樣性C.生物多樣性的形成就是新物種不斷產(chǎn)生的過程D.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可概括為協(xié)同進化解析:生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性;協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,生物多樣性是協(xié)同進化的結果。4.下列有關生物多樣性與進化的敘述中,不正確的是(　B　)A.蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期協(xié)同進化形成的相互適應特征B.細菌在接觸青霉素后會產(chǎn)生抗藥性的突變個體,青霉素的選擇作用使其生存C.異地新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環(huán)節(jié)D.自然選擇能定向改變種群的基因頻率,決定了生物進化的方向解析:細菌在未接觸青霉素前就產(chǎn)生了抗藥性的突變,在青霉素的選擇作用下抗藥性變異成為有利變異。[生活情境] 科研人員向養(yǎng)殖奶牛的牛棚和牛身上噴灑了殺蟲劑A,蒼蠅幾乎死光。過了一段時間,蒼蠅又多了起來,又噴灑了殺蟲劑A,大多數(shù)蒼蠅死了,沒過多久,蒼蠅又多起來,又噴灑了殺蟲劑A,如此反復進行了5次,會發(fā)現(xiàn)殺蟲劑A的效果一次比一次差。探究:(1)科研人員猜測,時間久了,殺蟲劑失效了。請你簡要解釋如何驗證科研人員的這個猜測。提示:將新配制的殺蟲劑和原來配制的殺蟲劑,分別用于兩組相同的且沒有接觸過該殺蟲劑的蒼蠅,觀察它們的效果。(2)請用蒼蠅抗藥性增強來解釋殺蟲劑的效果一次比一次差的原因。提示:具有抗藥性變異的蒼蠅能夠生存下來并遺傳給下一代,導致殺蟲劑A的效果一次比一次差。課堂小結完善概念圖關鍵語句1.不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。2.生物多樣性主要包括三個層次的內容: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。3.現(xiàn)代生物進化理論認為:適應是自然選擇的結果;種群是生物進化的基本單位;突變和基因重組提供進化的原材料,自然選擇導致種群基因頻率的定向改變,進而通過隔離形成新的物種;生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程;生物多樣性是協(xié)同進化的結果。隨堂反饋1.下列有關協(xié)同進化的說法中,錯誤的是(　D　)①協(xié)同進化可發(fā)生在不同物種之間?、趨f(xié)同進化可發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間　③獵豹與羚羊之間的“軍備競賽”實現(xiàn)了兩者的協(xié)同進化?、苎芯繀f(xié)同進化無法預測某物種的存在?、莶妒痴叩拇嬖诶谏锒鄻有缘男纬伞、迏f(xié)同進化導致了生物多樣性的形成?、叻N群內部個體間的差異體現(xiàn)了物種多樣性A.②⑥ B.②⑤⑦C.③⑤⑥⑦ D.④⑦解析:研究協(xié)同進化可預測某物種的存在,如達爾文根據(jù)某種蘭花具有細長花距而預測出為其傳粉的某種昆蟲應具有吸管似的口器,④錯誤;種群內部所有個體屬于同一物種,個體間的差異體現(xiàn)了基因多樣性,不能體現(xiàn)物種多樣性,⑦錯誤。2.狼和鹿是捕食和被捕食的關系,從進化的角度分析,下列說法中不正確的是(　D　)A.狼在客觀上起著促進鹿進化的作用B.狼的存在有利于增加物種多樣性C.鹿奔跑速度的加快可加速狼的進化D.鹿的進化速度比狼的進化速度快解析:任何一個物種都不是單獨進化的,不同物種之間在相互影響中共同進化和發(fā)展。狼和鹿互為對方的生物環(huán)境,對對方進行選擇,相互選擇的結果是使雙方都朝著快速奔跑的方向進化,它們的進化速度是相當?shù)摹?/span>3.下列關于生物多樣性的敘述,正確的是(　B　)A.生物多樣性包括遺傳多樣性、個體多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次的內容B.生物多樣性的形成是不同生物之間、生物與無機環(huán)境之間協(xié)同進化的結果C.物種的絕滅不利于生物多樣性的形成D.個別物種的形成或絕滅對其他物種的進化沒有影響解析: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;生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結果,協(xié)同進化是不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展;絕滅的物種一般是不適應環(huán)境的,它會被新物種替代,有利于生物多樣性的形成;個別物種的形成或絕滅對其他物種存在影響。4.北美洲某種臭蟲以當?shù)責o患子科植物的氣球狀蔓生果為食,臭蟲需要用鋒利的喙刺穿果實,據(jù)統(tǒng)計喙長如圖1所示;1920年,有人從亞洲引進無患子科的其他樹種,其果實的果皮比較薄,據(jù)統(tǒng)計到1980年以它為食的臭蟲的喙長如圖2所示。下列敘述不合理的是(　D　)A.引進的樹種與臭蟲間發(fā)生了協(xié)同進化B.引進的樹種與當?shù)刂参锎嬖诟偁庩P系C.臭蟲體內控制喙長度的基因發(fā)生突變可能早于引進的樹種D.生活在無患子科植物和引進樹種上的臭蟲間形成了生殖隔離解析: 新樹種引進后,臭蟲喙長變短,因此它們在相互影響中發(fā)生了協(xié)同進化;引進的樹種與當?shù)刂参锔偁庩柟夂屯寥乐械乃趾宛B(yǎng)分;臭蟲體內控制喙長度的基因發(fā)生突變的時間可能早于引進新樹種的時間,引進的樹種只是起了選擇作用;生活在無患子科植物和引進樹種上的臭蟲種群,由于自然選擇的差異,基因頻率定向改變,導致兩個種群的基因庫有差異,但從圖中無法判斷是否已達到生殖隔離的程度。5.達爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細長的花距,其底部儲存著花蜜,可以為傳粉的昆蟲提供食物。達爾文認為,這種花的形成絕不是偶然的,肯定存在這樣的昆蟲,它們生有同樣細長的吸管似的口器,可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后,研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。(1)這種蘭花與蛾類相互影響、不斷發(fā)展變化的現(xiàn)象叫作　　　　　　　　,該現(xiàn)象除了發(fā)生在不同物種之間,還發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間,導致了　　　　　　　　　　的形成。 (2)蘭花與蛾類的這種高度適應對蘭花種群繁衍是否有利,為什么?　　　　　　　　　　　　　。 (3)對傳粉的動物來說,花的結構和外形不是唯一的變數(shù),植物所產(chǎn)生的花蜜種類也有不同,有的植物只產(chǎn)生稀釋花蜜,有些植物則產(chǎn)生含水量相對較少的高濃度高熱值花蜜。研究者發(fā)現(xiàn)蝶類更喜歡采集前者,蜂鳥更喜歡采集后者。請對此現(xiàn)象提出合理的解釋　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)蘭花與蛾類相互影響、不斷發(fā)展變化的現(xiàn)象叫作協(xié)同進化;協(xié)同進化導致了生物多樣性的形成。(2)蘭花與蛾類的這種高度適應對蘭花種群繁衍有利,原因是這有利于蘭花傳粉和種群繁衍(或答不利,原因是某種生物數(shù)量減少對另外一種生物的生存和繁衍產(chǎn)生很大的不利影響)。(3)對傳粉的動物來說,花的結構和外形不是唯一的變數(shù),植物所產(chǎn)生的花蜜種類也有不同,有的植物只產(chǎn)生稀釋花蜜,有些植物則產(chǎn)生含水量相對較少的高濃度高熱值花蜜。研究者發(fā)現(xiàn)蝶類更喜歡采集前者,蜂鳥更喜歡采集后者,原因是蜂鳥(恒溫動物)相較于蝶類(變溫動物)需要高熱值花蜜提供更多能量或蜂鳥和蝶類的取食結構不同,與相對應的植物結構相適應或蝶類的身體相對表面積大,(如翅膀薄而寬大)導致水分需求更多。答案:(1)協(xié)同進化　生物多樣性(2)有利,有利于蘭花傳粉、種群繁衍(或答不利,某種生物數(shù)量減少對另外一種生物的生存和繁衍產(chǎn)生很大的不利影響)(3)蜂鳥(恒溫動物)相對于蝶類(變溫動物)需要高熱值花蜜提供更多能量(或蜂鳥和蝶類的取食結構不同,與相對應的植物結構相適應或蝶類的身體相對表面積大,導致水分需求更多)選題測控導航表知識點題號1.協(xié)同進化1,22.生物多樣性的形成53.現(xiàn)代生物進化理論的綜合考查3,4,6,7,81.下列說法不支持協(xié)同進化觀點的是(　D　)A.有長著細長花距的蘭花,就必然有同樣長著細長吸管似口器的昆蟲B.通過捕食關系獵豹跑得越來越快,斑馬的逃生動作越來越敏捷C.隨著最早光合放氧生物的出現(xiàn),地球上有了氧氣,這為需氧型生物的出現(xiàn)和進化提供了前提D.不同物種的進化是互不干涉、彼此孤立的解析:任何一個物種都不是單獨進化的,不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間都在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。2.昆蟲的保護色越來越逼真,其天敵的視覺越來越發(fā)達,結果雙方都沒有取得明顯的優(yōu)勢,這說明(　B　)A.自然選擇不起作用B.雙方相互選擇、協(xié)同進化C.生物為生存而斗爭D.雙方在斗爭中不分勝負解析:昆蟲的保護色越逼真越能生存下來,并繁殖后代,這是適者生存,經(jīng)過若干代的自然選擇,保護色得到積累加強;天敵的視覺越發(fā)達,越容易發(fā)現(xiàn)食物昆蟲,能獲得食物而生存,否則就會被淘汰,這是雙方長期相互選擇協(xié)同進化的結果。3.古生物學家發(fā)現(xiàn)了最早的馴養(yǎng)狗化石,距今大約有3.3萬年歷史。該化石與現(xiàn)代格陵蘭犬在形態(tài)大小上最為接近,而與狼在牙齒特征上特別相近。下列敘述錯誤的是(　B　)A.狗可能是人類通過馴養(yǎng)狼演變而來的B.現(xiàn)代格陵蘭犬與狼不存在生殖隔離C.在生物進化的過程中,種群的基因頻率會發(fā)生定向的改變D.生物進化是一個漫長的過程解析:從題中信息分析,馴養(yǎng)狗化石與狼在牙齒特征上特別相近,說明狗可能是人類通過馴養(yǎng)狼演變而來的;現(xiàn)代格陵蘭犬與狼是兩個物種,因此存在生殖隔離;在生物進化的過程中,由于自然選擇的作用,種群的基因頻率發(fā)生了定向改變;從題中3.3萬年歷史可知,生物進化是一個漫長的過程。4.豹的某個棲息地由于人類活動被分隔為F區(qū)和T區(qū)。20世紀90年代初,F區(qū)豹種群僅剩25只,且出現(xiàn)諸多疾病。為避免該豹種群消亡,由T區(qū)引入8只成年雌豹。經(jīng)過十年,F區(qū)豹種群增至百余只,在此期間F區(qū)(　A　)A.豹種群遺傳多樣性增加B.豹后代的性別比例明顯改變C.物種的數(shù)量出現(xiàn)大幅度下降D.豹種群的致病基因頻率不變解析:B項強調的是后代性別比例,引入T區(qū)的豹會引起后代個體存活率產(chǎn)生差異,沒有表明其子代不同性別生存狀況有差異,所以后代的性別比例一般不會受影響;題干中只有豹種群,沒有涉及其他種群,所以不能體現(xiàn)物種數(shù)量的變化;由于T區(qū)豹的引入增加了F區(qū)豹遺傳多樣性,所以致病基因的頻率一定發(fā)生了改變。5.使君子花夜晚為白色,早晨開始逐漸變?yōu)榉凵?到下午變?yōu)榧t色,晚上再恢復為白色。調查發(fā)現(xiàn),晚上采蜜的是飛蛾,而早晨和白天(上午和下午)采蜜的分別是蜜蜂和蝴蝶。此外,使君子花雌蕊和雄蕊的成熟時間相互錯開。下列相關敘述,不正確的是(　A　)A.花色變化增加了三種傳粉者之間的競爭B.花色變化有利于增加使君子花的繁殖機會C.雌蕊和雄蕊的成熟時間錯開避免了自交D.使君子花與三種傳粉者協(xié)同進化解析:根據(jù)題干信息分析,三種傳粉者采蜜時,花的顏色是不一樣的,說明花色變化減少了三種傳粉者之間的競爭;花色變化可以利用多種傳粉者幫其傳粉,增加了授粉的機會,即增加了繁殖的機會;雌蕊和雄蕊的成熟時間錯開,則不能進行自花傳粉,增加了異花傳粉的機會;使君子花與三種傳粉者之間是相互作用、協(xié)同進化的。6.無花果的隱頭花序花托的頂端有一個很小的開孔,專有的、高度特化的榕小蜂雌蜂進入小孔后在花上產(chǎn)卵,雌蜂在花序上爬行時能進行傳粉,無花果隱頭花序是榕小蜂幼體的棲息場所和食物來源。下列分析正確的是(　B　)A.榕小蜂特殊的生殖行為決定了無花果的變異方向B.兩者的依存關系是相互選擇、協(xié)同進化的結果C.花序的特化是無花果新物種形成的必要條件D.兩種生物所發(fā)生的可遺傳的變異決定了進化的方向解析:變異是不定向的,榕小蜂特殊的生殖行為只是起了選擇作用;榕小蜂和無花果之間依存關系是相互選擇、協(xié)同進化的結果;花序的特化并未產(chǎn)生生殖隔離,故不是新物種形成的必要條件;自然選擇決定生物進化的方向。7.許多動物在不同季節(jié)數(shù)量有很大差異。春季繁殖,夏季數(shù)量增加到最多,到了冬季,由于寒冷、缺少食物等而大量死亡。第二年春季,殘存的少量個體繼續(xù)繁殖從而使數(shù)量增多。因此形成一個如瓶頸樣的模式(如圖所示,?為抗藥性個體),其中瓶頸部分代表動物數(shù)量減少的時期。下列分析中正確的是(　D　)A.突變和基因重組決定了該種群生物進化的方向B.在圖中所示的三年間,該生物種群進化形成了新物種C.在使用殺蟲劑防治害蟲時,害蟲抗藥性基因的頻率增加,說明害蟲對環(huán)境進行了選擇D.在自然越冬無殺蟲劑作用時,害蟲中抗藥性基因的頻率下降,說明變異的有利或有害取決于環(huán)境的變化解析:自然選擇決定生物進化的方向;種群基因頻率發(fā)生變化,生物并不一定進化成新物種;在使用殺蟲劑防治害蟲時,害蟲抗藥性基因的頻率增加,說明環(huán)境對害蟲進行了選擇。8.一萬多年前,某地比現(xiàn)在濕潤得多,氣候也較為寒冷,許多湖泊(A、B、C、D)通過縱橫交錯的小溪流連接起來,湖中有不少鳉魚。此后,氣候變化,小溪流漸漸消失,形成了若干個獨立的湖泊,各湖泊中生活的鳉魚(分別稱為a、b、c、d鳉魚)形態(tài)差異也變得明顯。如圖為該地一萬多年以來湖泊地質的變化示意圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)A湖中的所有鳉魚為一個　　　　　       　　　,它是生物進化的　　　　　　　　　。一萬多年后,D湖中的　              稱為該湖鳉魚種群的基因庫;現(xiàn)代生物進化理論認為　　　　　　　　　為生物的進化提供原材料。 (2)現(xiàn)在,有人將4個湖泊中的一些鳉魚混合養(yǎng)殖,結果發(fā)現(xiàn):來自A、B兩湖的鳉魚(a和b)能進行交配且產(chǎn)生后代,但其后代高度不育,則a、b鳉魚之間存在　　　　　　　　,它們屬于2個不同的　　　　　;來自C、D兩湖的鳉魚(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,且子代之間存在一定的性狀差異,這體現(xiàn)了生物多樣性中的　　　　　　　　　多樣性。 (3)如果C湖中鳉魚體色有黑色和淺灰色,其為一對相對性狀,黑色基因A的基因頻率為50%。環(huán)境變化后,鳉魚種群中基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加10%,基因型為aa的個體數(shù)量減少10%,則一年后A的基因頻率為　　　　　　　　(保留一位小數(shù)),該種群　　　　　　　　(填“有”或“沒有”)發(fā)生進化,該種群　　　　　　(填“有”或“沒有”)進化成一個新物種。 解析:(1)A湖中的所有鳉魚是同一個物種,它們構成一個種群,種群是生物進化的基本單位。一萬多年后,D湖中的所有鳉魚所含的全部基因稱為該湖鳉魚種群的基因庫;現(xiàn)代生物進化理論認為突變和基因重組為生物的進化提供原材料。(2)來自A、B兩湖的鳉魚(a和b)能進行交配且產(chǎn)生后代,但其后代高度不育,說明二者之間存在生殖隔離,它們屬于兩個不同的物種。來自C、D兩湖的鳉魚(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,說明它們屬于同一個物種,子代之間存在一定的性狀差異,這體現(xiàn)了生物多樣性中的遺傳(基因)多樣性。(3)根據(jù)A的基因頻率為50%,可知群體中AA的個體占25%,Aa的個體占50%,aa的個體占25%。假設開始時鳉魚的種群數(shù)量為200條(AA為50條,Aa為100條,aa為50條),環(huán)境變化后,基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加10%,基因型為aa的個體數(shù)量減少10%,則AA的數(shù)量為55條,Aa的數(shù)量為110條,aa的數(shù)量為45條,所以一年后A的基因頻率=×100%≈52.4%?；蝾l率發(fā)生改變,說明生物發(fā)生了進化,由于各個基因型的個體仍然可以進行基因交流,所以沒有形成新物種。答案:(1)種群　基本單位　所有鳉魚所含的全部基因　突變和基因重組(2)生殖隔離　物種　遺傳(基因)(3)52.4%　有　沒有

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》電子課本

第4節(jié) 協(xié)同進化與生物多樣性的形成

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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