人教版2019高中生物必修2第6章第4节协同进化与生物多样性的形成（课件+练习含答案）

(共29张PPT)
第6章　生物的进化
新知一　协同进化
讨论教材中的“问题探讨”,结合“猎豹追捕羚羊”图,阅读相关内容,结合实例阐明协同进化的概念,说出其意义。
1.概念。
________之间
_______________之间
(2)结果:在相互影响中不断进化和发展。
(1)范围
不同物种
生物与无机环境
2.实例。
(1)开花植物与传粉动物互助互利。
(2)捕食者与被捕食者的体质相互增强。
(3)地球上大气的成分变化与生物类型的变化。
3.意义。
形成了___________。
生物多样性
新知二　生物多样性的形成
结合教材中的“生物进化的历程示意图”、“古细菌化石”图、“寒武纪的海洋生物类群想象图”和“4亿年前陆地景观想象图”,阅读相关内容,列举生物多样性的内容,分析生物多样性形成的原因和过程。
1.层次。
遗传多样性
物种多样性
生态系统多样性
2.形成过程。
35亿年前:古细菌出现
35亿~15亿年前:主要是_________
15亿年前:_________
5.4亿~5.0亿年前:海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成
4亿年前:原始陆生植物、原始两栖类
原核生物
真核生物
新知三　生物进化理论在发展
阅读教材中的相关内容,阐明现代生物进化理论的主要内容,探讨生物进化理论的发展现状,认同敢于怀疑、勇于探索的科学态度。
1.现代生物进化理论的主要内容。
(1)适应是________的结果。
(2)_____是生物进化的基本单位。
(3)______________提供进化的原材料,_________导致种群基因频率的定向改变,进而通过_____形成新的物种。
(4)生物进化的过程实际上是__________、______
_________协同进化的过程。
(5)生物多样性是_________的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物与生物
生物与
无机环境
协同进化
2.生物进化理论在发展。
(1)观点1:决定生物进化方向的是________的逐渐积累。
(2)观点2:基因突变并不都是_____的,不能否认___
_______的作用。
(3)观点3:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种_________的过程。
(4)观点4:以_____________为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远。
中性突变
中性
自
然选择
交替出现
自然选择学说
探究一　协同进化
阅读下列资料,思考下列问题。
资料1 达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜。达尔文推测,这种花的形成绝不是偶然的,肯定存在这样的昆虫,它们生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸到花蜜。大约50年后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。如右图。
合作探究
资料2
猎豹追捕斑马
资料3 地球形成时原始大气中没有氧气,但随着光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
(1)资料1、2说明__________________________。
资料3说明_ ____________________________。
任何生物都不是单独进化的
生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
(2)在捕食者与被捕食者的协同进化中,从生物个体和种群两个方面分析是有利的还是有害的。
提示:从个体考虑,对被淘汰的个体来说是有害的,对其他个体来说是有利的;从种群考虑,有利于种群的发展。
(3)从协同进化的角度分析,地球上最早出现的生物属于什么代谢类型，请说明原因。
提示:异养厌氧型。地球上的原始大气中没有氧气,因此最早出现的生物都是厌氧的。随着光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,才出现了自养需氧型生物,因此最早出现的生物属于异养厌氧型。
【例1】下列关于协同进化的表述,正确的是(　　)
A.物种可以单独进化
B.物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存
斗争实现的
C.捕食者的存在对被捕食者无益
D.一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种
的进化
解析:物种与物种之间或生物与无机环境之间协同进化,A项错误;物种之间的协同进化可以通过物种之间的生存斗争或种间互助实现,B项错误;捕食者的存在对被捕食者有益,可以促进彼此协同进化,C项错误;一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化,D项正确。
答案:D
典例研析
【例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.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,是
长期相互选择的结果
B.随着光合生物的出现,原始大气中有了氧气,为
好氧生物的出现创造了条件
C.随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温
升高
D.约4亿年前出现了原始的陆生植物,随后出现
了适应陆地生活的动物
解析:生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,体现了不同物种之间在相互影响中不断进化和发展,A项不符合题意;光合生物的出现使原始大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,B项不符合题意;随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温升高,导致温室效应加剧,属于环境问题,不属于协同进化,C项符合题意;陆生植物的出现,改善了陆地的环境,为陆地生活的动物的出现提供了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D项不符合题意。
答案:C
探究二　生物多样性的形成
下图表示生物多样性的形成过程,据图思考相关问题。
合作探究
(1)原始的哺乳类向不同的方向发展的内因和外因分别是什么
提示:内因是可遗传的变异;外因是自然环境的变化。
(2)随着时间的推移,生物种类的数量变化情况是怎样的
提示:增多。
(3)生物种类的增多伴随着生物与生物、生物与无机环境之间的相互作用,这说明什么
提示:生物多样性的形成是协同进化的结果。
生物多样性三个层次的关系
点拨提升
【例3】(2022·广东湛江二模)生物多样性为人类提供了丰富多样的生活必需品、健康安全的生态环境和独特别致的景观,是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.捕食者的存在不利于增加物种多样性
B.生物多样性的形成是协同进化的结果
C.保护生物多样性的关键是要协调好人与生态环
境的关系
D.可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久
且协调的发展
典例研析
解析:捕食者的存在为其他生物腾出了空间,有利于增加物种多样性,A项错误;生物多样性的形成是协同进化的结果,B项正确;自然生态系统的破坏,往往与人类的过度开发利用有关,保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系,C项正确;可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久且协调的发展:保护生物多样性,保护环境和资源,建立人口、环境、科学和资源消费之间的协调和平衡,才能实现可持续发展,D项正确。
答案:A
【例4】(2024·广东东莞期末)生物多样性和生物进化的研究对确保地球生命系统的长期稳定具有不可替代的作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A.“收割理论”认为,捕食者往往捕食数量少的物种,有利于
增加物种多样性
B.生物多样性是协同进化的结果,其形成是指新的物种不断
形成的过程
C.协同进化是不同物种之间、生物与环境之间在相互影响
中不断进化和发展
D.现代生物进化理论已被广泛接受,意味着生物进化的一切
奥秘已真相大白
解析:关于捕食者在进化中的作用的“收割理论”认为:捕食者一般捕食个体数量多的物种,使数量少的个体有生存空间,有利于增加物种的多样性,A项错误;生物多样性的内容包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,生物多样性是协同进化的结果,生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程,B项错误;协同进化是不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,协同进化的结果是形成生物多样性,C项正确;现代生物进化理论尽管已被学术界广泛接受,但并不意味着生物进化的一切奥秘都已真相大白,而是仍有争论和疑点,D项错误。
答案:C
探究三　生物进化理论在发展
生物进化理论中的“中性学说”认为每种生物信息大分子都有一定的进化速率,进化的主导因素不是自然选择。下图为几种蛋白质进化过程中氨基酸的置换速率。请分析回答下列问题。
以氨基酸的年置换率计算出的蛋白质进化速率
合作探究
(1)据图分析：不同蛋白质氨基酸置换速率相同吗 哪种蛋白质的进化速率最高
提示:不同。血纤肽的进化速率最高。
(2)你认为自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之前还是之后
提示:自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之后。
(3)结合上述内容,“中性学说”认为基因突变大多是中性的,自然选择对它不起作用;生物进化速率取决于分子的置换速率。你认为这种观点正确吗 请说明理由。
提示:开放性问题。例如,不正确。基因突变不都是中性的,有些基因突变反映在个体的形态上,与环境相适应的程度有差异。
【例5】根据现代生物进化理论,下列说法正确的是
(　　)
A.生物的可遗传的变异为生物进化提供了原材料,
也决定了生物进化的方向
B.种群是生物进化的基本单位,地理隔离是形成新物
种的标志
C.在自然选择的作用下种群基因频率发生不定向改
变,导致生物朝着一定的方向进化
D.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,进而形成生物的多样性
典例研析
解析:生物进化的方向是由自然选择决定的,生物的可遗传的变异只能为生物进化提供原材料,A项错误;生殖隔离是形成新物种的标志,B项错误;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化,C项错误;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,其结果是形成了生物的多样性,D项正确。
答案:D
【例6】下列有关现代生物进化理论的说法,错误的是(　　)
A.达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论
的基础和核心
B.种群是生物进化的基本单位,隔离是物种形成
的必要条件
C.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累
D.捕食者的存在有利于增加物种多样性
解析:达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心,A项正确;种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位,隔离是物种形成的必要条件,B项正确;自然选择决定生物进化的方向,C项错误;捕食者的存在可以控制被捕食者的数量,从而为其他生物的生存提供资源和空间,有利于增加物种多样性,D项正确。
答案:C
课堂建构第6章　生物的进化
第4节　协同进化与生物多样性的形成
（一）基础巩固
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2023·广东新高考学科综合素养评价高三期末考)生命起源与演化是世界十大科学之谜之一。下列有关进化的叙述错误的是(　　)
A.生命在进化过程中也在不断地影响无机环境的进化和发展
B.自然选择使种群的基因型频率发生改变从而进化成新物种
C.寒武纪海洋生物大爆发的原因很可能与真核生物有性生殖的出现密切相关
D.化石、比较解剖学等的研究是人们认识生物多样性现状与发展趋势的重要途径
答案:B
2.下列叙述与现代生物进化理论不相符的是(　　)
A.新物种的产生不一定是因为长期的地理隔离最终导致生殖隔离而造成的
B.生物进化的实质是种群基因频率的改变
C.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
D.生殖隔离是形成新物种的标志,种群是生物进化和繁殖的基本单位
解析:不是所有的生殖隔离都需要经过地理隔离,A项不符合题意;生物进化的实质是种群基因频率的改变,B项不符合题意;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,C项符合题意;生殖隔离是形成新物种的标志,种群是生物进化和繁殖的基本单位,D项不符合题意。
答案:C
3.一些昆虫的保护色越来越逼真,而它们的天敌视觉也越来越发达,结果双方都没有取得明显优势,这说明(　　)
A.适应的相对性 B.双方相互选择、协同进化
C.双方在生存斗争中不分胜负 D.自然选择不起作用
解析:双方在生存斗争中都是适者生存、不适者被淘汰,适应性都在提高,A项错误;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,说明双方相互选择、协同进化,B项正确;双方在生存斗争中相互适应、协同进化,C项错误;自然选择仍起作用,D项错误。
答案:B
4.(2024·广东期末)雄性蓝孔雀尾屏很大,使其逃避天敌的能力下降。但这一特性对雌孔雀具有吸引力,使大尾屏雄性个体的交配机会增加,并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是(　　)
A.雌孔雀与雄孔雀彼此相互影响,两者协同进化
B.雌孔雀的选择使雄性蓝孔雀产生了相应的变异
C.某地区全部孔雀个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库
D.生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的性状
解析: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,雌孔雀与雄孔雀属于同一个物种,彼此相互影响,相互选择,不属于协同进化,A项错误;雌孔雀对雄孔雀的选择影响种群基因频率的变化,但并不能诱导雄性蓝孔雀产生相应的变异,因为变异是不定向的,B项错误;一个种群所有个体含有的全部基因叫作这个种群的基因库,故某地区全部孔雀个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库,C项正确;生物进化过程的实质是种群基因频率的改变,D项错误。
答案:C
5.达尔文发现在南美洲加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上生活着15种龟类(简称“岛龟”),它们形态各异,食性和栖息场所也各不相同,但它们都保留着南美大陆西海岸陆地龟类的痕迹(简称“大陆龟”),研究发现这15种岛龟就是由大陆龟进化而来的。如图所示,图甲是描述岛龟演化的模型,请分析回答下列问题。
甲 乙
(1)大陆龟刚开始分布到甲、乙两岛时,岛屿之间辽阔的海洋相当于　　　　隔离;每个岛上的环境都不同,所以　　　　　的方向也不同,导致进化方向产生差异。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是　　　　　　。经过长期进化,分布在不同海岛上的岛龟的基因库发生很大的差异,最终出现　　　　隔离,标志着两个新物种岛龟1和岛龟2的形成。
(3)岛龟脚趾的连趾(ww)和分趾(WW、Ww)是一对相对性状,若人为将岛龟1迁入乙岛,追踪调查50年间W和w的基因频率变化如图乙所示,则乙岛上的岛龟1是否发生了进化 　　　　(填“是”或“否”),说明上述性状中　　　　更适应乙岛的环境。
解析:(1)当同一物种分开形成两个种群时,二者之间存在的是地理隔离;由于每个岛上的环境不同,所以自然选择的方向不同,从而导致进化的方向也不同。(2)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位为种群,经过长期的地理隔离最终出现了生殖隔离,标志着两个新物种的形成。(3)通过图乙中种群基因频率的变化可知,岛龟1发生了进化;种群基因频率变大的等位基因控制的性状是适应环境的。
答案:(1)地理　自然选择　(2)种群　生殖 (3)是　连趾
(二)拓展提高
6.(2023·深圳高三第一次调研)猎豹和羚羊之间是捕食关系,这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。下列叙述正确的是(　　)
A.猎豹发达的肌肉决定了羚羊变异的方向
B.这种捕食关系对羚羊的进化是不利的
C.跑得更快是新物种形成的必要条件
D.这种“军备竞赛”体现了协同进化
解析:变异是不定向的,猎豹对羚羊的变异起到选择作用,A项错误;捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用,B项错误;新物种形成的条件是生殖隔离,C项错误;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,猎豹和羚羊之间的“军备竞赛”体现了协同进化,D项正确。
答案:D
7.(2023·广东四校联考)鼠尾草的雄蕊高度专化,成为活动的杠杆系统,并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时,根据杠杆原理,上部的长臂向下弯曲,使顶端的花药接触到蜜蜂背部,花粉便散落在蜜蜂背上,当蜜蜂飞到另一朵花上时,花粉就落到成熟的雌蕊柱头上,从而完成传粉。下列相关叙述正确的是(　　)
A.鼠尾草的特征决定了蜜蜂的变异方向
B.蜜蜂的口器会因吸食花蜜而越变越长
C.雄蕊高度专化的鼠尾草产生的花粉更多
D.鼠尾草与蜜蜂的相互适应是协同进化的结果
答案:D
8.一万多年前,某地比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鳉鱼。此后,气候变化,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊中生活的鳉鱼(分别称为a、b、c、d鳉鱼)形态差异也变得明显。下图为该地一万多年以来湖泊地质的变化示意图。据图回答下列问题。
(1)A湖中的所有鳉鱼为一个　　　　,它是生物进化的　　　　。一万多年后,D湖中的　　　　　　　　　　　　称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为　　　　为生物的进化提供原材料。
(2)现在,有人将4个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现:来自A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在　　　　,它们属于2个　　　　;来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,且子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的　　　　多样性。
(3)如果C湖中鳉鱼体色有黑色和浅灰色,其为一对相对性状,黑色基因A的基因频率为50%。环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则一年后A的基因频率为　　　　(保留一位小数),该种群　　　　(填“有”或“没有”)发生进化,该种群　　　　(填“有”或“没有”)进化成一个新物种。
解析:(1)A湖中的所有鳉鱼是同一个物种,它们构成一个种群,种群是生物进化的基本单位。一万多年后,D湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为突变和基因重组为生物的进化提供原材料。(2)来自A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,说明二者之间存在生殖隔离,它们属于2个不同的物种。来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,说明它们属于同一个物种,子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的遗传多样性。(3)根据A的基因频率为50%,可知群体中AA的个体占25%,Aa的个体占50%,aa的个体占25%。假设开始鳉鱼的种群数量为200个(AA为50个,Aa为100个,aa为50个),环境变化后,基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则AA的数量为55个,Aa的数量为110个,aa的数量为45个,所以一年后A的基因频率=×100%≈52.4%。基因频率发生改变,说明生物发生了进化,由于各个基因型的个体仍然可以进行基因交流,所以没有形成新物种。
答案:(1)种群　基本单位　所有鳉鱼所含的全部基因　突变和基因重组　(2)生殖隔离　物种　遗传 (3)52.4%　有　没有