資源簡介

第6章生物的進化
第4節
協同進化與生物多樣性的形成
【素養目標】
1.舉例說明隔離在物種形成過程中的作用。
2.結合具體實例概述生物的協同進化和多樣性的形成過程。
【必備知識】
1．協同進化
(1)概念：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。
(2)方式
①生物與生物之間協同進化。
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發展的作用。
②生物與無機環境之間協同進化。
地球上的原始大氣沒有氧氣，最早的生物是厭氧型生物，能進行光合作用的生物的出現，使大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現創造了前提條件。
(3)結果：通過漫長的協同進化過程，地球上不僅出現了千姿百態的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態系統。
2．生物多樣性的形成
(1)主要內容
遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態系統多樣性。
(2)生物進化歷程中的關鍵事件
①最初地球上的生物主要是海洋中種數不多的原核生物——藍藻和細菌。這一時期的生態系統中只有生產者和分解者。
②有性生殖的出現，生物實現了基因重組，增強了其變異的多樣性，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寒武紀大爆發：海洋中大量的無脊椎動物物種爆發式地迅速形成。大量的動物構成了生態系統的第三極——消費者，使生態系統具有更復雜的結構。
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廣闊的舞臺。
⑤在進化過程中，許多物種由于不適應環境的變化而絕滅。例如恐龍絕滅。恐龍的絕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。
3．生物進化理論在發展
(1)以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論對自然界的生命史作出了科學的解釋：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；生物多樣性是協同進化的結果。
(2)中性突變學說：大量的基因突變是中性的，自然選擇對這些基因突變不起作用，因此有人主張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)間斷平衡學說：根據許多物種是在短時間內迅速形成的現象，有人提出物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩定與迅速形成新物種交替出現的過程。
【本節重點】
1.(1)一個物種可以包括許多種群，如同一種鯽魚可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一個個被陸地隔離的不同種群。
(2)同一物種的不同種群之間存在地理隔離，長期發展下去可能形成不同的亞種，進而形成許多個新物種。
2.生物多樣性三個層次之間的聯系
【例題解析】
例1.某種有翅昆蟲有時會出現殘翅的突變類型，殘翅昆蟲在大陸上難以生存，但在常刮大風的海島上，殘翅昆蟲數量在種群中的比例卻上升。下列對該現象的有關敘述中，與現代生物進化理論的觀點不符的是（???
）
A.?昆蟲適應海島環境而產生了殘翅變異??????????????????
B.?海島上殘翅昆蟲具有更多的生存繁殖機會
C.?環境對昆蟲的變異進行了定向選擇??????????????????????
D.?昆蟲種群的基因頻率發生了定向改例例2.下列哪個過程從根本上為自然選擇提供了基礎（??
）
A.?DNA→mRNA?????????????
B.?DNA→DNA?????????????
C.?mRNA→蛋白質???????????
??D.?轉運RNA攜帶氨基酸
答案：例1.
A
【解析】A.變異是不定向的，自然選擇是定向的，海島環境選擇了殘翅變異，A符合題意；
B.殘翅有利于其在海島上的生存，所以海島上殘翅昆蟲具有更多的生存繁殖機會，B不符合題意；
C.環境對昆蟲的變異進行了定向選擇，C不符合題意；
D.殘翅昆蟲數量在種群中的比例卻上升，說明昆蟲種群的基因頻率發生了定向改變，D不符合題意。
故答案為：A
例2.
B
【解析】A、DNA→RNA表示轉錄過程，該過程不會發生基因突變，不能為生物進化提供原材料，A錯誤；
B、DNA→DNA表示DNA自我復制過程，在該過程中易發生基因突變，能產生新基因，能為生物進化提供原始材料，是生物進化的根本原因，B正確；
C、mRNA→蛋白質表示翻譯過程，該過程不會發生基因突變，不能為生物進化提供原材料，C錯誤；
D、轉運RNA攜帶氨基酸，參與脫水縮合形成蛋白質的過程中不會發生變異，D錯誤。
故答案為：B。
【素養作業】
1.下列與自然選擇和生物進化相關的敘述正確的是（　　）
A.?生物的多樣性和適應性是進化的結果?????????????????
B.?經過長期的自然選擇一定會產生新物種
C.?長期使用同種農藥會使害蟲產生抗藥性變異???????
D.?共同進化是生物與無機環境間的不斷進化和發展
2.昆蟲的保護色越來越逼真，昆蟲天敵的視覺越來越發達，結果雙方都沒有明顯的優勢，這說明了（??
）
A.?雙方在斗爭中不分勝負???????????????????????????????????????B.?雙方相互選擇，共同進化
C.?生存斗爭決定了生物進化的方向?????????????????????????D.?生物有利變異的結果
3.與現代生物進化理論不相符的表述是（??
）
A.?基因突變、染色體變異和基因重組都是不定向的
B.?種群間由于地理障礙不能發生基因交流的現象叫生殖隔離
C.?隔離是物種形成的必要條件
D.?表現型與環境相適應的個體有更多的機會產生后代從而改變種群的基因頻率
4.如圖為現代生物進化理論的概念圖。以下說法正確的是（??
）
?②表示基因重組??????????????????????????????????????????
B.?③表示自然選擇學說，自然選擇決定生物進化的方向
C.?①表示生物形態、結構、功能的全面改變???
?D.?④表示基因多樣性、物種多樣性和群落多樣性
5.人體內殘留了哺乳動物體內相當發達的闌尾，這可以作為生物進化哪方面的證據（??
）
A.??
化石證據????????????????B.?比較解剖學證據????????????????C.?胚胎學證據????????????????D.?生物遺傳方面的證據
6.在野外捕獲四種袖蝶，測定其染色體DNA堿基序列，比對結果如圖所示，據此可判斷四種袖蝶間的親緣關系，如圖所示的研究結果屬于能證明生物進化的（??
）
A.??
胚胎學證據???????????B.?比較解剖學證據???????????C.?生物化學證據????????D.?古生物化石證據
7.在美國南部森林中生活著一種綠色變色蜥蜴，當人類在這一地區引入一種褐色蜥蜴后，褐色蜥蜴占據了森林地面上的區域，綠色蜥蜴被迫遷移到樹上生活。研究發現僅僅經過20代的繁衍，綠色蜥蜴就長出更大、黏性更強的護趾，幫助它們在較高的領地上定居。推測下列說法正確的是（??
）
A.?樹上的綠色蜥蜴種群中一定產生了新的基因
B.?環境改變導致綠色蜥蜴突變，從而形成適合在樹上生活的護趾
C.?護趾的變化表明綠色蜥蜴經過20代的繁衍已經進化形成新物種
D.?綠色蜥蜴出現更大、黏性更強的護趾是自然選擇的結果
8.由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙兩個小島，研究某時間段中其鳥類種類和數量隨時間變化的情況如圖所示，下列有關敘述中正確的是（??
）
①甲、乙兩島存在地理隔離，不同種的鳥類之間存在著生殖隔離　②甲島上鳥的種類較多，可能是甲島的環境變化較劇烈　③甲、乙兩島的鳥類各形成一個種群基因庫，并且兩個基因庫之間的差異將越來越大　④最終甲、乙兩島上鳥類的種類和數量趨于相同
A.?①②????????????????????????????????B.?②③????????????????????????????????C.?③④?????????????????????????????????????D.?①③
參考答案
1.【答案】
A
【解析】A、自然選擇學說揭示了生物的多樣性和適應性是進化的結果，A正確；
B、經過長期的自然選擇，種群基因頻率發生定向改變，但生物之間不一定產生生殖隔離，故不一定產生新物種，B錯誤；
C、農藥對害蟲抗藥性起到了自然選擇的作用，不會使害蟲產生抗藥性變異，C錯誤；
D、共同進化不僅包括生物與無機環境間不斷進化和發展，還包括不同物種之間不斷進化和發展，D錯誤。
故答案為：A。
2.【答案】
B
【解析】A、雙方在斗爭中都是適者生存，不適者被淘汰，A錯誤；
B、昆蟲的保護色越來越逼真，它們的天敵的視覺也越來越發達，說明雙方相互選擇，共同進化，B正確；
C、自然選擇決定了生物進化的方向，C錯誤；
D、是自然選擇的結果，D錯誤。
故答案為：B。
3.【答案】
B
【解析】A、可遺傳變異包括基因突變、染色體變異和基因重組，變異是不定向的，A正確；
B、種群間由于地理障礙不能發生基因交流的現象叫地理隔離，B錯誤；
C、隔離是物種形成的必要條件，存在隔離才能形成新物種，C正確；
D、表現型與環境相適應的個體有更多的機會產生后代而改變種群的基因頻率，D正確。
故答案為：B。
4.【答案】
B
【解析】A.
②表示可遺傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異，A錯誤；
B.
現代生物進化理論的核心內容是自然選擇學說，所以③表示自然選擇學說，自然選擇決定生物進化的方向，B正確；
C.
根據以上分析可知，①表示種群基因頻率的改變，C錯誤；
D.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，D錯誤。
故答案為：B。
5.【答案】
B
【解析】比較胚胎學上有兩個證據，分別是同源器官和痕跡器官，同源器官是指起源相同，部位、結構相似，形態、功能不同的器官，例如脊椎動物的前肢：鳥的翅膀、蝙蝠的翼手、鯨的胸鰭、狗的前肢以及人的上肢，雖然具有不同的外形，功能也并不盡同，但卻有相同的基本結構。痕跡器官是失去功能，在發育中退化，只留殘跡的器官，如隨著人們吃的食物越來越精細，闌尾的功能也逐漸退化了。故A、C、D錯誤，B正確。故答案為：B。
6.【答案】
C
【解析】通過測定四種袖蝶間的染色體DNA堿基序列，比對結果判斷這四種袖碟的親緣關系，屬于證明生物進化的生物化學證據。故A、B、D錯誤，C正確。故答案選：C。
7.【答案】
D
【解析】A、樹上的綠色蜥蜴種群中不一定產生了新的基因，但種群的基因頻率發生了變化，A錯誤；
B、變異是不定向的，環境改變只是把綠色蜥蜴突變產生適合樹上生活的護趾這種變異選擇出來，B錯誤；
C、褐色蜥蜴的入侵導致綠色蜥蜴種群發生了進化，但不一定產生了生殖隔離，所以不一定形成了新物種，C錯誤；
D、綠色蜥蜴出現更大、黏性更強的護趾，有利于他們在樹上生活，這是自然選擇的結果，D正確。
故答案為：D。
8.【答案】
A
【解析】甲、乙是兩個不同的島存在地理隔離，不同種的鳥不是同一個物種，它們之間存在生殖隔離，故①正確。由圖可知甲島上鳥種類較多，應是環境變化較劇烈產生的品種多，故②正確，因此A正確。不同的鳥屬于不同的種群，不能是甲、乙島上各形成一個種群基因庫，故③錯誤，故B、D錯誤。最終甲、乙兩島上種類不同，數量較一致，故④錯誤，故C錯誤。

展開更多......

收起↑