1、第二节生物进化和生物多样性【目标导航】1.结合教材图文，概述生物进化的基本历程。2.在理解生物多样性的含义基础上，让学生概述生物进化与生物多样性的关系。一、生物进化的历程和证据1生物进化的基本历程2生物进化的基本顺序(1)从单细胞多细胞；从简单复杂；从水生陆生；从低级高级。(2)在生物进化过程中，许多物种相继绝灭，又有许多新物种不断产生。二、共同进化与生物多样化的形成1生物多样性的含义(1)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。(2)遗传多样性：地球上生物所携带的遗传信息的总和。(3)物种多样性：生物种类的丰富程度。(4)生态系统多样性：地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各
2、种生态过程的多样性。2共同进化任何一个物种都不是单独进化的。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，这被称为共同进化或协同进化。判断正误(1)共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。()(2)研究生物进化历程的主要依据是生物的代谢类型。()(3)生物多样性即地球上所有动物、植物和微生物及它们所拥有的全部遗传物质的总和。()(4)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性。()(5)遗传多样性是指地球上生物所携带的遗传信息的总和。()(6)生态系统多样性不仅指地球上各种生态系统的组成及功能的多样性，还应包含各种生态过程的多样性。()答案(1)(2)(3)(4)(
3、5)(6)一、生物进化的历程和证据1几个重要进化事件(1)真核生物出现后有性生殖方式的出现：使生物进化速度明显加快。(2)寒武纪生物大爆发：形成了生态系统的第三极，对植物的进化产生重要影响。(3)原始两栖类的出现：生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。2进化方向(1)代谢：异养厌氧光能自养异养需氧。(2)结构：原核单细胞真核单细胞真核多细胞。(3)生殖：无性生殖有性生殖，体外受精和发育体内受精和发育。(4)消化：细胞内消化细胞外消化。(5)呼吸：无氧呼吸有氧呼吸。 1植物进化的历程可以反映生物进化的哪些趋势？答案从生活环境分析：水生陆生；从结构分析：简单复杂；总趋势
4、：低级高级。2了解生物进化历程的主要依据是什么？同源器官的存在能表明什么？答案了解生物进化历程的主要依据是化石。同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的。3试分析有性生殖生物的出现加快了生物进化速度的原因。答案生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。 1生物进化的历程可以概括如下：(1)从细胞结构看，由_进化到_；(2)从细胞数量看，由_进化到_；(3)从生存环境看，由_进化到_；(4)从生殖方式看，由_进化到_；(5)从生物体结构和功能看，由_进化到_；由_进化到_。【问题导析】(1) 生物进化历程可概括为：从原核细胞真核细胞；从单细胞生物多细胞生
5、物；从水生陆生；从无性生殖有性生殖；(2) 从生物体结构和功能看，由简单复杂；由低级高级。答案(1)原核真核(2)单细胞多细胞(3)水生陆生(4)无性生殖有性生殖(5)简单复杂低级高级【一题多变】在生物进化过程中，真核生物的出现使生物进化的进程大大加快了，其根本原因是()A真核生物种类多、形态多样B真核生物结构、功能复杂C真核生物通过有性生殖繁殖后代，增强了生物的变异性D真核生物既能自养生活，又能异养生活答案C解析通过有性生殖，后代具有两个亲本的遗传性状，具有更强的生活力和变异性，为生物的进化提供了更加丰富的原始选择材料。二、共同进化和生物多样性的形成1共同进化的实例共同进化类型包含类型实例不
6、同物种之间种间互助蜂鸟与凤梨科一种植物种间斗争捕食猎豹和斑马寄生黏液瘤病毒和兔子竞争作物与杂草生物与无机环境之间生物影响环境，环境影响生物地球早期无氧环境厌氧生物光合生物出现空气中有氧气需氧生物2.共同进化中物种之间及生物与无机环境之间的相互影响(1)范围：生物与生物之间的共同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在共同进化。(2)物种之间的共同进化有的是通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；有的是通过种间斗争实现的，如猎豹与斑马。(3)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。3生物多样性的内涵(1)形成原因：共同
7、进化。(2)形成过程生物多样性是长期自然选择的结果。地球上生物生存的环境是多种多样的，在不同的环境中自然选择的方向是不同的，不同的选择方向形成不同的生物类型，最后形成不同的物种。不同的物种，其基因库中的基因组成也是不同的，这就形成了遗传基因的多样性。(3)生物多样性三个层次之间的联系遗传多样性是形成物种和生态系统多样性的基础，反过来物种和生态系统多样性又影响基因多样性。如图所示：1“精明的捕食者策略”对人类利用生物资源有什么启示？答案地球上的生物资源是有限的，人类不应当掠夺式地开发和利用生物资源，而应合理有度地利用生物资源，做一个“精明的需求者”。 2在捕食者与被捕食者的共同进化中，从生物个体
8、和种群两个方面分析是有利的还是有害的。答案从个体考虑，对被淘汰的个体来说是有害的；从种群考虑，无论是对捕食者还是对被捕食者，都有利于种群的发展。3从共同进化的角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明原因。答案异养厌氧型。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。 4请你从分子水平分析，生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么？答案分别是蛋白质的多样性和DNA的多样性。5一个物种的遗传多样性与其对环境的适应有何关系？答案一个物种的遗传多样性越丰富，它对环境的适应性就越强。 2下图表示生物多样性的三个不同层次，下列
9、叙述正确的是()A图、分别表示遗传(基因)多样性、种群多样性和生态系统多样性B图说明基因重组导致多种等位基因的产生，从而形成遗传多样性C图反映出生殖隔离的生物可以在同一个环境中相对稳定地共存D图反映出的河流、森林和城市生态系统具有相同的小气候特点【问题导析】由图获得的主要信息有：图表示遗传多样性。图表示物种多样性。图表示生态系统多样性。解答本题时结合多样性三者的关系，再结合选项作出选择。答案C【一题多变】关于生物多样性的叙述，正确的是()A地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因共同组成生物的多样性B过度的人为干扰会导致生物多样性降低C生物多样性的丰富程度与自然选择无关D遗传多样
10、性较低的种群适应环境能力强答案B 1真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表现在()结构和功能更加完善出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定基础通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化A B C D答案D解析真核生物在生物进化历史上具有重要意义，这主要表现在以下两个方面：一是与原核细胞相比，真核细胞的结构和功能复杂得多；二是真核细胞通过有丝分裂增殖，这是减数分裂出现的前提，即为有性生殖奠定了基础。通过有性生殖出现了基因重组，推动了生物进化。2下列对在进化过程中有关生物类型出现顺序的几种描述，可能性最大的是()A自养，厌氧异养，需氧异养B需氧异养，厌氧异养，自养C厌氧自养，需氧异养，
11、光能合成自养D厌氧异养，光能合成自养，需氧异养答案D解析原始地球环境无氧气，那时生物代谢类型应为异养厌氧型，地球上出现光能自养型生物后，才有了氧气，从而为异养需氧型生物的出现创造了条件。3如果环境剧变或某种植物病害爆发，下列植物中生存几率最大的是()A栽培小麦B栽培玉米C野生小麦D野生玉米答案C解析由图分析可知：野生小麦的遗传多样性最为丰富，为进化提供了更多的原材料。当环境发生剧变时，更容易适应环境的变化。4下图为五界分类系统示意图，请分析回答下列问题。(1)该分类系统主要是根据生物在_和_上的差异，将生物界划分为五界。(2)从纵的方面来分析，该图显示了生命发展史的三个阶段，即_阶段、_阶段和
12、_阶段。(3)从横的方面来分析，该图显示了真核多细胞生物的三大方面：即进行光合作用的_，属于_；分解和吸收有机物的_，属于_；摄食有机物的_，属于_。(4)和营养方式的特征分别是_、_；的细胞类型特征为_；的细胞数目特征为_；的运动特点为_。答案(1)细胞的结构特征能量利用方式(2)原核单细胞真核单细胞真核多细胞(3)植物生产者真菌分解者动物消费者(4)自养或异养自养真核细胞单细胞或多细胞绝大多数可自由运动，少数营固着生活解析生物学家魏泰克根据现代生物学中的一些进展，按生物细胞的结构特征和能量利用方式的差异，将生物界划分为五界。五界说在生物发展史方面显示出了生物进化的三大阶段：原核单细胞阶段、
13、真核单细胞阶段和真核多细胞阶段。魏泰克把多细胞真核生物中靠摄取有机物为生，能够自由运动(少数营固着生活)的划为动物界，它们是自然界中的消费者；把营自养生活，能进行光合作用的列为植物界，它们是自然界中的生产者；把分解和吸收有机物的划为真菌，为自然界的分解者。他又根据体细胞的多少把真核生物中的单细胞生物和无组织分化的单细胞群体生物划分为原生生物界，把原核生物列为原核生物界。【基础巩固】1下列不符合生物进化历程的是()A从单细胞到多细胞 B从简单到复杂C从低等到高等 D从陆生到水生答案D2下列关于生物进化与生物多样性之间关系的描述中，不正确的是()A早期的爬行类在进化过程中，有些消失了，有些则进化为
14、适应陆地、水体等不同生活环境的现代爬行动物B鸟类起源于早期的爬行类，在进化过程中出现水生、陆生和飞翔生活的种类C两栖类起源于早期的爬行类，在进化过程中出现水生、陆生生活的种类D哺乳类起源于早期的爬行类，在进化过程中出现适应淡水、海水、沙漠、森林等环境的种类答案A3生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来()同种生物之间不同种生物之间生物与环境之间亲代与子代之间A B C D答案C解析生物的共同进化可表现为不同物种之间及生物与无机环境间。4狼和鹿是捕食者和被捕食者的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是()A狼在客观上起着促进鹿发展的作用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
15、的进化D鹿的进化速度比狼的进化速度快答案D解析任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间在相互影响中共同进化和发展。狼和鹿互为对方的生物环境，互相进行选择。相互选择的结果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昆虫的保护色越来越逼真，它们的天敌的视觉也越来越发达，结果双方都没有取得明显的优势。这说明 ()A自然选择不起作用 B生物为生存而进化 C双方在斗争中不分胜负 D双方相互选择共同进化答案D6原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是()A光合作用无氧呼吸有氧呼吸B无氧呼吸有氧呼吸光合作用C有氧呼吸光合作用无氧呼吸D无氧呼吸光合作用有氧呼吸答案D解析原始
16、大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧生物。随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的出现提供了条件。【巩固提升】7如图是我国黄河两岸a、b、c、d 4个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是()A由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程B黄河北岸的b物种迁移到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，其原因在于二者间已形成生殖隔离Cc物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化D判断d物种是否是不同于b物种的新品种的方法是观察两个物种的生物能否交配，并产生后代答案D解析a物种分布在黄河两岸进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔
17、离的过程；b物种迁移到黄河南岸后，与c物种之间存在生殖隔离；生物进化的实质是种群基因频率发生了变化，只要种群的基因频率发生了改变，则生物一定发生了进化；不同物种的生物之间不能交配，或交配后不能产生“可育后代”。8生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是()A随着工业的发展，大量温室气体排放，导致全球气温升高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生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，这是它们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答案A解析随着工业的发展，大量温室气体排放，导致全球气温升高，这属于环境污染，不属于共同
18、进化。光合生物与环境中的氧气、好氧生物之间存在相互作用，使生物的种类多样化；斑马与猎豹相互选择，增强了奔跑能力；陆生植物与陆生动物的出现，都体现了生物与生物、生物与环境之间的相互选择，属于共同进化。9在同一区域中生长着两种杜鹃花，在人工条件下，它们之间都可以杂交成功。但在自然状态下不能杂交，因为一种杜鹃花在6月初产生花粉，另一种在6月下旬产生花粉，这种现象属于()A优胜劣汰 B过度繁殖C生殖隔离 D性状分离答案C解析在自然状态下，这两种杜鹃花是不能杂交的，所以存在生殖隔离，不属于同一物种。虽然人工条件下可杂交成功，但不符合物种的标准。10下列关于生物进化的叙述，正确的是()A用皮康霜治疗皮肤病
19、，使用一段时间后，药效下降。这是由于引起皮肤病的病原体接触药物后，产生了对皮康霜药物有效成分的抗药性变异B海南热带野生动植物园的公狮和母虎交配，产下不育的“狮虎兽”，说明狮子和老虎存在生殖隔离C华南虎和东北虎的形成，是由于地理隔离导致生殖隔离的结果D19世纪的英国工业革命，使灰色桦尺蠖变成新物种黑色桦尺蠖答案B解析由于突变是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原体就会因突变而对皮康霜有抗性，皮康霜对病原体进行了选择，保留了抗药性的个体；狮和虎是不同物种，它们之间存在生殖隔离；华南虎和东北虎为同一物种，不存在生殖隔离；而黑色和灰色桦尺蠖之间只是一个性状的差异，两者仍为同一物种。11蓍草是菊科植物的
20、一个种。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草种子，种在海拔高度为零的某一花园中，植株高度如下图。下列叙述中正确的是()A原海拔高度不同的蓍草株高的差异表现出物种多样性B不同海拔高度的蓍草之间不能杂交或杂交不育C研究遗传差异是否影响着蓍草株高，需原海拔处的数据D图示结果说明蓍草株高的变化受到花园生态环境的影响答案C解析图示体现的是不同海拔高度的植株在同一海拔的株高，没有原海拔的株高；不同海拔的植株仍为同一物种，可以进行基因交流；研究遗传差异是否影响植株，要用原海拔处的株高与现海拔处的株高对比说明。12下图表示几种哺乳动物的起源情况，据图回答问题。(1)图示表明，现存的各类哺乳动物具有共同的_。(2)原
21、始的哺乳动物(A)能进化成各种不同的哺乳动物，从内在原因看是由于_，从外部原因看是因为_。(3)本图解可以很好地体现生物界的_性和_性。(4)如果改变上述动物的生活环境，具有_的动物就能在新的环境中生存下来，而_的个体则被淘汰。答案(1)原始祖先(2)生物的变异是不定向的环境是多样的(3)多样适应(4)适应新环境变异不能适应新环境变异解析(1)各类哺乳动物都是由原始哺乳动物(A)进化而来的。(2)生物变异为生物进化提供原材料，而自然选择决定生物进化的方向。(3)本图中体现生物多样性的形成过程及各种生物对不同生存环境的适应性。(4)生物体经过生存斗争，从而实现了适者生存，不适者被环境淘汰。13加
22、拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文在该群岛发现地雀有13种。如图表示这13种地雀之间的进化关系。(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由_这一共同祖先进化而来的。(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异，这是由于各小岛上不同的_环境因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了_的作用。(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着_隔离。在长期的进化历程中，各个小岛上的地雀分别累积各自的有利变异，从而彼此之间逐渐形成_隔离，最终形成了地雀新种。(4)若某个小岛上的地雀均为莺
23、雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为_。这是生物进化的_。(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的_多样性。答案(1)南美洲地雀(2)食物自然选择(3)地理生殖(4)种群基本单位(5)物种【走进高考】14(2014广东卷，3)某种兰花有细长的花矩(右图)，花矩顶端贮存着花蜜，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()。A蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B花矩变长是兰花新种形成的必要条件C口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长答案C解析生物的变异是不定向的，A错误；新物种产生的必要条件是隔离，B错误；根据题干可知，口器与花炬
24、是相互选择，共同进化的结果，C正确；口器变长是自然选择的结果，D错误。15(2013北京卷，4)安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出()A长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化答案B解析由题干信息知，长舌蝠为长筒花的“唯一传粉者”，体现了二者的共同进化，相互依赖关系，故在没有长舌蝠的地方长筒花因不能传粉而无法繁衍后代，长舌蝠独具的“长舌”可有效避开与其他蝙蝠间的竞
25、争，长筒花狭长花冠筒等生物性状的形成是长期自然选择的结果，故A、C、D选项均正确，B项错误。16(2013江苏卷，12)如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算，下列相关论述合理的是()A四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积D大猩猩和人类的亲缘关系，与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同答案C解析物种的形成是遗传变异、选择和隔离三个环节共同作用的结果；自然选择决定生物进化的方向；人与黑猩猩的DNA差异百分比是0.99%，而碱基进化速率为1%/百万年，通过计算可知人与黑猩猩的DNA差异经历99万年左右的积累；通过DNA的差异百分比可知，人与大猩猩的亲缘关系较大猩猩与非洲猴的亲缘关系近得多。