資源簡介

第 6章 第4節 協同進化與生物多樣性的形成 學案
學習目標 核心素養
1.舉例說明協同進化 2.概述生物多樣性及其形成的過程 3.概述以自然選擇學說為核心的現代進化生物理論的要點 1.初步運用進化與適應觀、結構與功能觀，闡明協同進化、生物多樣性的形成。（生命觀念） 2.認同生物進化理論仍然在發展。（科學思維）
基礎知識梳理：（閱讀教材，完成下列填空，在教材相應位置進行標注后，識記相關內容）
一、協同進化
1.協同進化是指生物的 之間、 之間在相互影響中不斷進化和發展。
2.生物與生物之間的協同進化
①某種蘭花具有細長的花距，某種蛾類具有 的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快，獵豹的奔跑速度 。
3.生物與環境之間的協同進化
地球上原始大氣中沒有氧氣，所以那時生物的呼吸類型只能是 呼吸；當地球上出現了進行光合作用的生物以后，才使大氣中有了氧氣，這就為 生物的出現創造了前提條件。
4.協同進化的原因：生物與 之間的相互選擇和生物與 之間的相互影響。
二、生物多樣性的形成
1.生物多樣性的內容： 多樣性、 多樣性、 多樣性。
2.生物多樣性形成的原因：生物的 。
三、生物進化的歷程
1.研究生物進化歷程的主要依據： 。
2.有性生殖的出現，實現了 ，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。
3.生態系統第三極—— 的出現，使生態系統具有更加復雜的結構。
4.生物的登陸改變著陸地環境，陸地上復雜的環境又為生物的進化提供了 。
四、生物進化理論在發展
1.現代生物進化理論：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 、生物與無機環境協同進化的過程； 是協同進化的結果。
2.中性突變學說：大量的基因突變是 ，決定生物進化方向的是 的逐漸積累，而不是 。
3.間斷平衡學說：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種 與 交替出現的過程。
學習目標一：被獵豹捕獲的羚羊是什么樣的個體？捕獲到羚羊的獵豹是什么樣的？捕食者在進化中的作用是什么？生物進化與無機環境的變化是如何相互影響的？什么是協同進化？協同進化的結果是什么？
學習目標二:P122思考討論 結合P120圖6-13，嘗試描述生物進化的大致歷程。經過漫長的進化歷程，形成了生物的多樣性，生物的多樣性包括哪幾個層次的內容？
學習目標三：現代生物進化理論的主要內容是什么？生物進化理論的發展有哪些？概念檢測1、2題。
學習目標四：自學檢測：1到10題為單選題，11到14題為不定項選擇題，選全得5分，選對但不全得3分，選錯得0分，共70分）
1．某種蘭花長著細長的花矩，專門給它傳粉的蛾長著細長的吸管似的口器，這兩個物種在相互影響中不斷進化和發展。這一現象體現了生物的（ ）
A．協同進化 B．定向變異
C．用進廢退 D．人工選擇
2．如圖是獵豹追捕羚羊的畫面，這兩個物種間在相互影響中不斷進化和發展，這種現象稱為（ ）
A．用進廢退 B．獲得性遺傳
C．協同進化 D．獨立進化
3．下列不屬于現代生物進化理論基本觀點的是（ ）
A．種群是生物進化的基本單位
B．基因突變決定生物進化的方向
C．隔離是物種形成的必要條件
D．突變和基因重組產生進化的原材
4．生物多樣性是人類賴以生存和發展的基礎。生物多樣性的內容不包括（ ）
A．遺傳多樣性 B．生態系統多樣性 C．物種多樣性 D．元素組成多樣性
5．地球上最早出現的生物是（ ）
A．單細胞生物，進行無氧呼吸
B．單細胞生物，進行有氧呼吸
C．多細胞生物，進行有氧呼吸
D．多細胞生物，進行無氧呼吸
6．下列有關現代生物進化理論的敘述，正確的是（ ）
A．物種是生物進化的基本單位，突變和基因重組決定生物進化的方向
B．二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交所得的三倍體西瓜是一個新物種
C．隔離是物種形成的必要條件，其實質是基因不能自由交流
D．生物多樣性的形成是共同進化的結果，消費者的出現不影響生產者的進化
7．馬先蒿屬包括多個物種，其花部形態具有很大的多樣性，花柱的長度有的不到1cm，有的超過12cm，無論是長花柱還是短花柱的馬先蒿都由熊蜂傳粉。下列說法錯誤的是（　　）
A．馬先蒿屬不同長度的花柱是其適應不同環境條件的結果
B．馬先蒿屬的不同物種之間無法進行基因交流
C．馬先蒿屬花部形態的豐富變異促進了熊蜂遺傳多樣性的形成
D．熊峰和馬先蒿屬的生命活動都靠能量驅動這一事實為共同由來學說提供了證據
8．某蜂鳥種群的喙可分為長而彎曲和短而直兩種類型。長彎喙蜂鳥適于在略彎曲的長筒狀花中采蜜，短直喙蜂鳥則適于在短小筆直的花中采蜜。盡管長喙蜂鳥也可以取食短筒狀花中的蜜，但它們更偏愛長筒狀花，而且在短筒狀花附近它們往往受到其他短喙鳥類的驅趕。下列敘述正確的是（ ）
A．兩種類型喙的蜂鳥之間、蜂鳥與傳粉植物之間表現為協同進化
B．蜂鳥的長彎喙有利于與其他蜂鳥競爭
C．若短小筆直的花滅絕，在長筒狀花的選擇下短喙蜂鳥的喙會發生變異
D．兩種蜂鳥的差異體現了生物多樣性中的物種多樣性
9．下列有關生物進化的說法正確的是（ ）
A．寒武紀物種爆發式地迅速形成，是因為恐龍的滅絕為其興盛騰出了空間
B．由于鯨的鰭和人的上肢的骨骼結構具有許多共同點，說明生物是由水生到陸生進化
C．捕食者的存在對被捕食者來說大多是有害的，捕食者的存在不利于增加物種的多樣性
D．通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等是研究生物進化最直接、最重要的證據
10．協同進化就是“生態的舞臺，共同的表演”，下列關于協同進化的敘述錯誤的是（ ）
A．協同進化可發生在不同物種之間
B．研究協同進化無法預測某物種的存在
C．獵豹與羚羊之間的“軍備競賽”實現了二者的協同進化
D．協同進化可發生在生物與無機環境之間
11．（不定項）下列為現代生物進化理論的概念圖，以下說法錯誤的是（　　）
A．①是生物的突變和重組 B．②是自然選擇
C．③是自然選擇學說 D．④是物種多樣性
12．（不定項）科學家在馬里亞納海溝發現了一個新物種——超深淵獅子魚，這種獅子魚通體透明研究發現其基因組中與色素、視覺相關的基因大量丟失，此外與細胞膜穩定有關的基因也發生了變化，增強了抗壓能力使其能夠生活在7000米以下的海溝中，而其他種類的獅子魚多棲息于溫帶靠海岸的巖礁或珊瑚礁內。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A．超深淵獅子魚生活在黑暗的深海中，眼睛由于很少使用而發生了視覺退化
B．超深淵獅子魚與棲息于海岸巖礁的其他獅子魚存在地理隔離，但無生殖隔離
C．環境的定向選擇提高了超深淵獅子魚與細胞膜穩定有關基因的頻率
D．超深淵獅子魚個體間在爭奪食物和棲息空間中相互選擇、協同進化
13．（不定項）下列有關生物多樣性和進化的敘述，正確的是（ ）
A．細菌在接觸青霉素后會突變產生抗藥性，在青霉素的選擇作用下，具有抗藥性的各體生存下來
B．新物種的形成通常要經過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環節
C．蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期進化形成的相互適應的特征
D．自然選擇能夠定向改變種群的基因頻率，決定了生物進化的方向
14．（不定項）關于捕食者在進化中的作用觀點有收割理論和精明的捕食者策略，下面對這兩種觀點的敘述正確的是（ ）
A．收割理論揭示了捕食者往往捕食數量多的物種，有利于增加物種的多樣性
B．生物在捕食過程中相互追逐、相互選擇，實現了生物間的共同進化
C．精明的捕食者策略是指捕食者有意識地捕食年老體弱或年幼的個體促進種群的發展
D．開發自然資源時，既要保護生物的多樣性，又要保持可持續發展
請將選擇題答案填寫到下面表格中：
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
題號 11 12 13 14
答案
學習目標六：15．（30分）請用現代生物進化理論回答：
（1）幾十年來，由于青霉素的反復使用，使某些細菌對青霉素的抗性越來越強。在青霉素使用之前，細菌變異是____________（填“定向的”或“不定向的”），患者使用青霉素后，體內絕大多數細菌被殺死，極少數抗藥性強的細菌活下來并繁殖后代，這個過程中青霉素的使用對細菌起了___________作用，導致種群的____________發生定向的改變。
（2）__________________是自然選擇的結果；突變和_________________提供了生物進化的原材料；_________________是物種形成的必要條件。
16．（附加題）氨基糖苷類抗生素是目前治療需氧革蘭陰性桿菌嚴重感染的重要藥物。下表為2017-2020年，某醫院相關患者氨基糖苷類抗生素的人均使用量，以及從患者體內分離得到的需氧革蘭陰性桿菌對該類抗生素的耐藥率變化情況。據表回答下列問題。
年份 2017 2018 2019 2020
住院患者氨基糖苷類抗生素的人均使用量/g 0．074 0．12 0．14 0．19
需氧革蘭陰性桿菌對該類抗生素的耐藥率/% 2．6 6．11 10．9 25．5
（1）由表格數據可以直接看出，隨著住院患者氨基糖苷類抗生素的人均使用量增加，需氧革蘭陰性桿菌對該類抗生素的耐藥率_______________（填“增加”、“減小”或“基本不變”）。
（2）在人類使用氨基糖苷類抗生素之前，對該類抗生素具有耐藥型的需氧革蘭陰性桿______________（填“不存在”或“已經存在”）。用自然選擇理論和生物進化的實質分析表格中需氧革蘭陰性桿菌對該類抗生素的耐藥率發生變化的原因是__________________。
（3）當某抗菌藥物的主要目標細菌耐藥率超過30%時，我國衛生部門要求醫療機構應及時將這一信息進行通報。這樣做的主要目的是：____________________。
（4）人類不斷研發和使用新的抗生素，細菌對新藥的耐藥性也在不斷提高，二者之間仿佛發生了一場競賽。作為這場競賽的參與者，你可以做些什么呢？________________。
第 6章 第4節 協同進化與生物多樣性的形成答案
基礎知識梳理：
一、1.不同物種 生物與無機環境 2.細長 加快 3.無氧呼吸 好氧 4.生物 無機環境
二、1.遺傳 物種 生態系統 2.進化
三、1.化石 2.基因重組 3.消費者 4.廣闊的舞臺
四、 1.生物多樣性 2.中性的 中性突變 自然選擇 3.長期穩定 迅速形成新種
自學檢測：
1．A 【詳解】協同進化是指不同生物之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，而根據題干“這兩個物種在相互影響中不斷進化和發展”可知該現象體現了生物的協同進化，A正確。
2．C 【詳解】不同物種之間在相互影響中不斷進化和發展，這種現象稱為協同進化。
3．B 【詳解】種群是生物進化的基本單位，A正確；自然選擇決定生物進化的方向，B錯誤；隔離是物種形成的必要條件，新物種的形成的標志是產生生殖隔離，C正確；現代生物進化理論認為，突變和基因重組產生生物進化的原材料，D正確；
4．D 【詳解】生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，不包括元素組成多樣性。
5．A 【詳解】地球上的生命，都是從簡單到復雜進化而來的，地球上最早出現的生命形式也是具有細胞形態的單細胞生物，原始大氣中沒有氧氣，故最先出現的生物是進行無氧呼吸，A正確，BCD錯誤。
6．C 【詳解】A、種群是生物進化的基本單位，突變和基因重組為生物進化提供原材料，A錯誤；B、二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交得到的三倍體西瓜是它們的雜交后代，不是一個新物種，三倍體西瓜的不育，說明無籽西瓜不是新物種，B錯誤；C、隔離是物種形成的必要條件，其實質是基因不能自由交流，C正確；D、生物多樣性的形成是共同進化的結果，所以消費者會與生產者共同進化，D錯誤。
7．D 【詳解】A、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，馬先蒿屬不同長度的花柱是其適應不同環境條件的結果，A正確；B、由題意可知，馬先蒿屬包括多個物種，不同物種之間存在生殖隔離，所以馬先蒿屬的不同物種之間無法進行基因交流，B正確；C、由題意可知，無論是長花柱還是短花柱的馬先蒿都由熊蜂傳粉，所以馬先蒿屬花部形態的豐富變異促進了熊蜂遺傳多樣性的形成，即共同進化，C正確；D、熊峰和馬先蒿屬的生命活動都靠能量驅動，未說明具有相同的物質，不是統一性的直接證據，所以不能證明共同由來學說，D錯誤。
8．B 【詳解】A、共同進化是指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，蜂鳥之間不存在共同進化，A錯誤；B、蜂鳥的長而彎曲型的喙有利于與其他蜂鳥競爭，B正確；C、基因突變是不定項的，長筒狀花只能選擇長而彎曲的變異，不能誘導變異，C錯誤；D、兩種蜂鳥是同一物種，只能體現基因多樣性，D錯誤；
9．D 【詳解】寒武紀物種大爆發是指大量無脊椎動物物種爆發式地迅速形成，而恐龍的滅絕是為哺乳動物的興盛騰出了空間，A錯誤；鯨的鰭和人的上肢的骨骼結構相似，這說明這些哺乳動物是由共同的原始祖先進化來的，B錯誤；捕食者的存在可以減少被捕食者的種群密度，減輕種群內部的斗爭，另外促進被捕食者的進化，因此對被捕食者是有一定益處的，C錯誤；通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等成為化石，化石是研究生物進化最直接、最重要的證據，D正確。
10．B 【詳解】AD、協同進化指不同物種之間或生物與無機環境之間，在相互影響中不斷進化和發展。因此協同進化可發生在不同物種之間，也可發生在生物與無機環境之間，AD正確；B、任何一個物種都不是單獨進化的，研究協同進化可預測某物種的存在，如達爾文根據某種蘭花具有細長花矩而預測出為其傳粉的某種昆蟲應具有吸管似的口器，B錯誤；C、獵豹與羚羊之間的“軍備競賽”淘汰了二者中的老、 弱、病、殘等個體，實現了二者的協同進化，C正確。
11．ABD 【詳解】A、生物進化的實質是種群基因頻率的改變，因此①是種群基因頻率的改變，A錯誤；B、影響基因頻率變化的因素：突變、基因重組、自然選擇等，因此②是突變、基因重組和自然選擇等，B錯誤；C、現代生物進化理論的核心是自然選擇學說，因此③是自然選擇學說，C正確；D、生物多樣性包括基因、物種和生態系統三個層次的多樣性，因此④是基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性，D錯誤。
12．ABD 【詳解】變異是不定向的，并非是因為眼睛很少使用而發生了視覺退化，而是黑暗的環境條件對超深淵獅子魚進行了選擇，導致超深淵獅子魚的視覺退化，即自然選擇決定其進化方向，A錯誤；超深淵獅子魚與其他獅子魚是不同的物種，故存在生殖隔離，同時由于生存場所不同，兩者也存在地理隔離，B錯誤；結合題干信息“超深淵獅子魚體內與細胞膜穩定有關的基因也發生了變化，增強了抗壓能力”可知，深海環境的定向選擇提高了超深淵獅子魚的與細胞膜穩定有關基因的頻率，C正確；協同進化是指不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，而超深淵獅子魚是一個物種，個體間不存在協同進化，D錯誤。
13．BCD 【詳解】變異是不定向的，細菌在接觸青霉素之前就產生了抗藥性突變，A錯誤；突變和基因重組、自然選擇及隔離是形成新物種的三個基本環節，B正確；蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期進化形成的相互適應的特征，是生物的共同進化現象，C正確；D、自然選擇決定生物進化的方向，是通過改變種群的基因頻率實現的，D正確。
14．ABD 【詳解】A、捕食者的存在可以控制被捕食者的數量，從而為其他生物的生存提供資源和空間，有利于增加物種多樣性，A正確；B、具有捕食關系的生物，在捕食過程中相互選擇，實現了生物間的共同進化，B正確；C、捕食者在捕食的時候不會有意識的捕食年老、體弱或年幼的個體，只是在捕食過程中更容易捕到老弱病殘的個體，C錯誤；D、人類在開發自然資源時要合理保護資源，既保護生物的多樣性，又要走可持續發展的模式，D正確。
15．不定向的 自然選擇 基因頻率 適者生存，不適者淘汰 基因重組 生殖隔離
【詳解】（1）長期使用青霉素，使某些細菌對青霉素的抗藥性增強。這是因為使用青霉素之前，細菌發生了不定向的變異，患者使用青霉素后，體內絕大多數細菌被殺死，極少數抗藥性強的細菌活下來并繁殖后代，這個過程中青霉素的使用對細菌起了自然選擇的作用，導致細菌種群的基因頻率發生定向的改變。（2）自然選擇的結果是適者生存，不適者淘汰；突變（基因突變和染色體變異）、基因重組為物進化提供了原材料；生殖隔離的出現是是標志著新物種的形成。
16．增加 已經存在 抗生素對病菌的抗藥性進行了定向選擇，具有抗藥性的病菌存活下來，并繁殖遺傳給后代，經過長時間的選擇，病菌的抗藥性逐漸升高 可以提醒醫生控制該抗菌藥物的用量，或者換用其他抗菌藥物，避免主要目標菌耐藥性的進一步增強 不盲目使用抗生素
【詳解】（1）根據表中數據可知，2017-2020年，隨著住院患者對該氨基糖苷類抗生素人均使用量逐年增加，患者體內某種細菌對該抗生素的耐藥率也逐年增加。
（2）從進化的角度來看，病菌中本來就存在著抗藥性的差異，故對該類抗生素具有耐藥型的需氧革蘭陰性桿已經存在。抗生素對病菌的抗藥性進行了定向選擇，具有抗藥性的病菌存活下來，并繁殖遺傳給后代，經過長時間的選擇，病菌的抗藥性逐漸升高
（3）當某抗菌藥物的主要目標菌耐藥率超過30%時，醫療機構及時將這一預警信息進行通報，這樣做的合理性表現在可以提醒醫生控制該抗菌藥物的用量，或者換用其他抗菌藥物，避免主要目標菌耐藥性的進一步增強。
（4）針對細菌對新藥的耐藥性不斷提高的現象，我們的做法應該是不盲目使用抗生素，從而有利于降低細菌的耐藥性，降低研發、使用抗生素的成本。

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