生物必修2《遺傳與進化》第4節(jié) 協(xié)同進化與生物多樣性的形成精品學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習網(wǎng)

一、協(xié)同進化
1．協(xié)同進化的含義：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。
2．實例
(1)生物與生物之間的協(xié)同進化
(2)生物與環(huán)境之間的協(xié)同進化
地球上的原始大氣中沒有氧氣，所以那時生物的呼吸類型只能是無氧呼吸；當?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進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)同進化的原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機環(huán)境之間的相互影響。
判斷正誤
(1)協(xié)同進化只發(fā)生在生物和生物之間( )
(2)協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的( )
答案 (1)× (2)×
解析 (1)協(xié)同進化發(fā)生于不同物種之間，以及生物與無機環(huán)境之間。
(2)物種之間的協(xié)同進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)實現(xiàn)外，還可通過物種與無機環(huán)境之間的相互影響來實現(xiàn)。
任務(wù)：協(xié)同進化
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、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(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體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機會。
1．協(xié)同進化是生物進化中一種常見的現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是( )
A．有細長花距的蘭花和有細長口器的蛾，兩者相互選擇協(xié)同進化
B．獵豹與羚羊的“軍備競賽”是協(xié)同進化的結(jié)果
C．物種之間的協(xié)同進化主要通過生存斗爭實現(xiàn)
D．協(xié)同進化就是生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展
答案 D
解析協(xié)同進化包括生物與生物之間、生物與無機環(huán)境之間的相互影響。
2．在進化過程中，不同物種之間相互影響，下列敘述錯誤的是( )
A．任何一個物種都不是單獨進化的
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，會影響到若干其他物種的進化
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、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(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：生物的進化。
(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)：化石。
2．生物進化歷程中的幾個關(guān)鍵事件
(1)有性生殖的出現(xiàn)，實現(xiàn)了基因重組，增強了生物變異的多樣性，生物進化的速度明顯加快，多細胞植物和動物的種類不斷增多。
(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極——消費者的出現(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)境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺。
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)的水鳥進行研究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護鳥類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)于生物進化的敘述，正確的是( )
A．進化過程中霉菌比細菌出現(xiàn)得早
B．進化過程中藍細菌比好氧細菌出現(xiàn)得早
C．有性生殖生物比無性生殖生物進化得慢
D．哺乳動物必定生活在陸地上
答案 B
解析霉菌是真核生物，細菌是原核生物，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物，A錯誤；生物通過有性生殖，實現(xiàn)了基因重組，增加了生物變異的多樣性，推動了生物進化，故有性生殖生物比無性生殖生物進化得快，C錯誤；哺乳動物不一定生活在陸地上，如鯨是哺乳動物，但生活在水中，D錯誤。
三、生物進化理論在發(fā)展
1．現(xiàn)代生物進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(dǎo)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(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)代生物進化理論的敘述，正確的是( )
A．生物進化的過程實際上是生物與生物之間協(xié)同進化的過程
B．隔離是物種形成的必要條件
C．能為生物進化提供原材料的是有利變異
D．個體是生物進化的基本單位
答案 B
解析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，A錯誤；可遺傳變異無論是有利變異還是不利變異，都能為生物進化提供原材料，C錯誤；種群是生物進化的基本單位，D錯誤。
6．下列關(guān)于中性突變學(xué)說的說法中，錯誤的是( )
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)代生物進化理論是對立的
答案 D
題組一協(xié)同進化
1．(2023·河北滄州高一質(zhì)檢)下列有關(guān)協(xié)同進化的敘述，錯誤的是( )
A．獵豹和羚羊這兩個物種的進化過程屬于協(xié)同進化
B．捕食者的存在有利于被捕食者種群的進化
C．生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果
D．所有生物的進化都是同步進行的
答案 D
解析有聯(lián)系的生物的進化是同步進行的，D錯誤。
2．根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列關(guān)于協(xié)同進化的敘述，不正確的是( )
A．不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間都存在協(xié)同進化，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)同進化
C．非洲野牛與獅子之間可通過種間競爭、捕食等實現(xiàn)協(xié)同進化
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)同進化
答案 B
解析協(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。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)同進化，B錯誤。
3．某種蘭花有細長的花距，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( )
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)同進化的結(jié)果
D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長
答案 C
解析變異是不定向的，A錯誤；新物種產(chǎn)生的必要條件是隔離，B錯誤；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)同進化的結(jié)果，C正確；口器的變長是自然選擇的結(jié)果，D錯誤。
題組二生物多樣性的形成
4．下列關(guān)于生物進化歷程的敘述，錯誤的是( )
A．從目前來看，最早的生物化石是古細菌化石
B．先出現(xiàn)原核生物，然后出現(xiàn)真核生物
C．先出現(xiàn)單細胞生物，然后出現(xiàn)多細胞生物
D．先出現(xiàn)生產(chǎn)者、消費者，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)消費者，D錯誤。
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)千個類型
B．我國特有脊椎動物達300多種
C．我國栽培作物種類達600多種
D．秀麗隱桿線蟲成體約有20 000個基因
答案 A
6．下列有關(guān)生物多樣性和進化的敘述，正確的是( )
A．長期自然選擇和協(xié)同進化導(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，并加速了生物進化
答案 A
解析自然選擇決定生物進化的方向，B錯誤；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)多樣性三個層次，C錯誤；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錯誤。
題組三生物進化理論在發(fā)展
7．現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。現(xiàn)代生物進化理論的觀點對自然選擇學(xué)說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在( )
①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 ②種群是生物進化的基本單位 ③自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的 ④生物進化的實質(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化的方向
A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥
C．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)代生物進化理論的觀點，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與各自的傳粉者以及無機環(huán)境協(xié)同進化
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，黃花杓蘭和西藏杓蘭會與各自的傳粉者以及無機環(huán)境協(xié)同進化，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，增加了松鼠的活動空間
B．林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進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空間，A錯誤；突變和基因重組為生物的進化提供原材料，林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進化提供原材料的變異的種類相同，B錯誤；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)地球的生命進化歷程的敘述，不正確的是( )
A．地球上最早出現(xiàn)的細胞是原核細胞
B．地球大氣環(huán)境的改變離不開藍細菌
C．藍細菌釋放的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錯誤。
12．(2023·河北衡水高一期末)科學(xué)家普遍認為，地球上的多種生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的，特別是經(jīng)過協(xié)同進化才形成了今天豐富多彩的自然界。下列有關(guān)協(xié)同進化和生物多樣性形成的敘述，錯誤的是( )
A．協(xié)同進化是指同種生物和生物與無機環(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，可促進被捕食者種群的發(fā)展
C．“收割理論”認為，捕食者的存在有利于增加生物的物種多樣性
D．生物進化過程中，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，A錯誤。
13．如圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：
(1)圖中①③分別指______________、______________________________________。在生物進化過程中，____________________為生物進化提供原材料。
(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的個體占20%，基因型為aa的個體占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的個體占20%，基因型為aa的個體占50%，則基因型為Aa的個體占30%，倘若人為舍棄隱性性狀僅保留顯性性狀，則基因型為AA的個體占40%，基因型為Aa的個體占60%，令其自交，則自交子一代中基因型為AA的個體占40%＋60%×1/4＝55%，基因型為aa的個體占60%×1/4＝15%，基因型為Aa的個體占30%，此時種群中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%，因為種群的基因頻率發(fā)生了改變，所以該種群發(fā)生了進化。
14．草本植物報春花多數(shù)為二型花柱，少數(shù)為同型花柱(如圖1所示)。花藥的位置明顯低于柱頭的為長柱型花；柱頭位置明顯低于花藥的為短柱型花。同型花柱的花中，花藥與柱頭高度相近。請回答下列問題：
(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆蟲，它們的喙細而長，在吸食花筒底部花蜜的同時，也起到幫助報春花傳粉的作用，這是長期______________的結(jié)果。
(2)研究發(fā)現(xiàn)，隨著海拔高度增加，高山上環(huán)境溫度降低，傳粉昆蟲減少，同型花柱的花比例增大。為研究上述現(xiàn)象，科研人員進行模擬實驗，處理及結(jié)果如圖2所示。
①本實驗中，套袋處理可以防止________________，模擬了高山上__________________的條件。
②據(jù)圖可知，套袋處理后同型花柱的花結(jié)實率較高，二型花柱的花結(jié)實率明顯降低或不結(jié)實，推測同型花柱報春花傳粉方式主要為________(填“自花傳粉”或“異花傳粉”)。
(3)結(jié)合圖1和圖2分析，二型花柱的花主要傳粉方式為__________________，這種傳粉方式雖然有利于增加報春花的________多樣性，但________________________________________
_______________________________________________________________________________，
因而高海拔環(huán)境下同型花柱的花比例增大。
答案 (1)自然選擇(或協(xié)同進化) (2)①外來花粉的干擾無傳粉者(或傳粉昆蟲減少) ②自花傳粉
(3)異花傳粉遺傳(或基因) 同型花柱報春花的傳粉方式主要為自花傳粉，在傳粉昆蟲減少的條件下結(jié)實率更高，有利于繁殖

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