1、第4节协同进化与生物多样性的形成 核心素养能力培优 知识点一协同进化1生物与生物之间的协同进化：(1)(2)(3)“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种。避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。2生物与无机环境间的协同进化：3协同进化：(1)含义：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。(2)结果：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生态系统。协同进化的范围及对无机环境的影响(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，同种
2、生物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。思考讨论1从协同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。提示：异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。1某种兰花有细长的花距(如图)，花距底部储存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(D)A蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长B花距变长是兰花新物种形成的必要条件C蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向D
3、口器与花距的相互适应是协同进化的结果解析：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。该种兰花的花距和蛾口器的变异应属于协同进化，不是蛾吸食花蜜的结果。单纯的说蛾的口器特征决定兰花花距变异的方向或蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长均属于片面的结论，故A、C错误，D正确。新物种形成的必要条件是隔离。花距变长不是兰花新物种形成的必要条件，B错误。素养探究母题追问(1)生命观念进化与适应观细长口器的蛾是该种兰花专门的传粉昆虫，这对兰花繁衍后代和该种蛾有什么意义？提示：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或保护。(2)科学思维归纳与概
4、括若由于环境发生变化，使该种蛾全部灭绝，会对兰花产生怎样的影响？提示：会导致兰花灭绝。2生物多样性是协同进化的结果。下列事实不属于协同进化的是(A)A工业的发展导致大量温室气体排放，全球气温升高B随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件C生活在草原上的羚羊和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果D4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物解析：工业的发展导致大量温室气体排放，全球气温升高，这属于环境污染，不属于协同进化。其他三个选项体现了生物与生物、生物与无机环境之间的相互选择，所以属于协同进化。知识点二生物多样性的形成1生物多样性的三个层次：遗传多样性物
5、种多样性生态系统多样性。2形成原因：生物的进化。3研究生物进化历程的主要依据：化石。4.5生物进化理论在发展现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的，现代生物进化理论对达尔文自然选择学说的完善和发展表现在。突变和基因重组提供进化的原材料种群是生物进化的基本单位自然选择是通过生存斗争实现的自然选择决定生物进化的方向生物进化的实质是种群基因频率的改变隔离导致新物种形成适者生存，不适者被淘汰生物多样性的关系3下列关于协同进化与生物多样性的叙述，错误的是(C)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
6、形成的原因可概括为协同进化解析：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；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；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；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间的协同进化，生物多样性的形成是协同进化的结果。素养探究母题追问科学思维演绎与推理用草原上狼和羊解释生物与生物之间发生的协同进化。提示：草原上，狼捕食羊，速度慢的羊逐渐被狼吃掉，而速度慢的狼，因为不能获得足够的食物，也逐渐被饿死，这样，在狼追逐羊的过程中，狼和羊的速度都得到了提升，实现了协同进
7、化。4北美洲某种臭虫以当地无患子科植物的气球状蔓生果为食，臭虫需要用锋利的喙刺穿果实，据统计喙长如图1所示；1920年，有人从亚洲引进平底金苏雨树，其果实的果皮比较薄，据统计到1980年以它为食的臭虫的喙长如图2所示。下列叙述不合理的是(D)A平底金苏雨树与臭虫间发生了协同进化B平底金苏雨树与当地植物存在竞争关系C臭虫体内控制喙长度的基因发生突变可能早于引进平底金苏雨树D生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫间形成了生殖隔离解析：平底金苏雨树引进后，臭虫喙长变短，因此它们在相互影响中发生了协同进化；平底金苏雨树与当地植物竞争阳光和土壤中水分和养分；臭虫体内控制喙长度的基因发生突变的时间可能早
8、于引进平底金苏雨树的时间，平底金苏雨树只不过起了选择作用；生活在无患子科植物和平底金苏雨树上的臭虫种群，由于自然选择的差异，基因频率定向改变，导致两个种群的基因库有差异，从图中无法判断是否已达到生殖隔离的程度。 课堂对点素养达标 一、选择题1协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”，协同进化丰富了生物的多样性。下列有关说法，错误的是(D)协同进化可发生在不同物种之间协同进化可发生在生物与无机环境之间猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化研究协同进化无法预测某物种的存在捕食者的存在利于生物多样性的形成协同进化导致了生物多样性的形成种群内部个体间的差异体现了物种多样性ABCD解析：协同进化
9、可发生在不同物种之间，也可发生在生物与无机环境之间，正确；羚羊与猎豹之间的“军备竞赛”淘汰了二者中的老、弱、病、残等个体，实现了二者的协同进化，正确；研究协同进化可预测某物种的存在，如达尔文根据某种兰花具有细长花距而预测出为其传粉的某种昆虫应具有吸管似的口器，错误；捕食者往往捕食数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于生物多样性的形成，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，导致了生物多样性的出现，正确；种群内部所有个体属于同一物种，个体间的差异体现了基因多样性，不能体现物种多样性，错误。2现代生物
10、进化理论认为，生物进化的基本单位是(B)A个体 B种群C生物群落 D生态系统解析：现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是种群。3下列关于生物多样性和进化的叙述中，不正确的是(D)A新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节B自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向C蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征D细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存解析：新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，A正确；生物的变异是不定向的，自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向，B正
11、确；协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，所以蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征，C正确；细菌中原本存在各种各样的突变个体，接触青霉素后，有抗药性的突变个体存活了下来，其他个体不能生存。青霉素对细菌进行了选择，所以并不是细菌接触青霉素后产生突变个体，而是青霉素选择出了抗药突变个体，D错误。4狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是(D)A狼在客观上起着促进鹿进化的作用B狼的存在有利于增加物种多样性C鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化D鹿的进化速度比狼的进化速度快解析：任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间
12、在相互影响中协同进化和发展。狼和鹿互为对方的生物环境，对对方进行选择，相互选择的结果是使双方都朝着快速奔跑的方向进化，它们的进化速度是相当的，不能说谁快谁慢。5如图是现代生物进化理论的概念图，下列说法正确的是(C)A是突变和基因重组 B是自然选择C是自然选择学说 D是物种多样性解析：是基因频率的变化；是突变和基因重组以及自然选择；是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。6下列关于生物多样性的叙述，不正确的是(多选)(ACD)A生物多样性包括遗传多样性、个体多样性和生态系统多样性三个层次的内容B生物多样性的形成是不同生物之间、生物与无机环境之间协同进化的结果C物种的灭绝不利于生物多样性的形成D
13、生物多样性的形成是新物种形成的过程解析：生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A错误；生物多样性的形成是协同进化的结果，协同进化是不同生物之间、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；灭绝的物种一般是不适应环境的，它会被新物种替代，有利于生物多样性的形成，C错误；生物多样性包括三个层次，不能说生物多样性的形成就是新物种的形成过程，D错误。7无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔，专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂进入小孔后在花上产卵，雌蜂在花序上爬行时能进行传粉，无花果隐头花序是榕小蜂幼体唯一的栖息场所和食物来源。下列分析不正确的是(多选)(ACD)A榕小蜂特殊的生
14、殖行为决定了无花果的变异方向B两者的依存关系是相互选择协同进化的结果C花序的特化是无花果新物种形成的必要条件D两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向解析：变异是不定向的，榕小蜂特殊的生殖行为只是起了选择作用；榕小蜂和无花果之间互利共生，两者的依存关系是相互选择协同进化的结果；花序的特化并未产生生殖隔离，故不是新物种形成的必要条件；自然选择决定生物进化的方向。二、非选择题8如图表示几种哺乳动物的起源情况，回答问题。(1)图示表明现存的各类哺乳动物具有共同的原始祖先。(2)原始哺乳动物(A)能进化成各种不同的哺乳动物，从内在原因看是生物的变异是不定向的，从外部原因看是环境是多样的。(3)本图
15、示可以很好地体现生物的多样性和适应性。(4)如果改变图中动物的生活环境，适应新环境变异的动物能在新的环境中生存下来，而没有适应新环境变异的动物则被淘汰。解析：(1)图中表明现存的哺乳动物(BG)具有共同的原始祖先是原始哺乳动物。(2)原始哺乳动物进化为各种不同哺乳动物的内在原因是生物的变异是不定向的，而外部原因则是生存环境多样性。(3)自然选择不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样新的物种就形成了。因为生物所在的环境是多种多样的，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以经过自然选择也就形成了物种的多样性。经过自然选择存活下来的生物都是适应环境的，该图可显示生物的多样性和适应性。(4)在新环境中，只有适应新环境的变异类型才能被保留下来，而不能适应新环境的变异类型则被淘汰。