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第 6章 第4节 协同进化与生物多样性的形成 学案
学习目标 核心素养
1.举例说明协同进化 2.概述生物多样性及其形成的过程 3.概述以自然选择学说为核心的现代进化生物理论的要点 1.初步运用进化与适应观、结构与功能观，阐明协同进化、生物多样性的形成。（生命观念） 2.认同生物进化理论仍然在发展。（科学思维）
基础知识梳理：（阅读教材，完成下列填空，在教材相应位置进行标注后，识记相关内容）
一、协同进化
1.协同进化是指生物的 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。
2.生物与生物之间的协同进化
①某种兰花具有细长的花距，某种蛾类具有 的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快，猎豹的奔跑速度 。
3.生物与环境之间的协同进化
地球上原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是 呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使大气中有了氧气，这就为 生物的出现创造了前提条件。
4.协同进化的原因：生物与 之间的相互选择和生物与 之间的相互影响。
二、生物多样性的形成
1.生物多样性的内容： 多样性、 多样性、 多样性。
2.生物多样性形成的原因：生物的 。
三、生物进化的历程
1.研究生物进化历程的主要依据： 。
2.有性生殖的出现，实现了 ，增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。
3.生态系统第三极—— 的出现，使生态系统具有更加复杂的结构。
4.生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了 。
四、生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论：适应是 自然选择 的结果； 种群 是生物进化的基本单位； 突变和基因重组 提供进化的原材料， 自然选择 导致种群基因频率的定向改变，进而通过 隔离 形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物 、生物与无机环境协同进化的过程； 是协同进化的结果。
2.中性突变学说：大量的基因突变是 ，决定生物进化方向的是 的逐渐积累，而不是 。
3.间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种 与 交替出现的过程。
学习目标一：被猎豹捕获的羚羊是什么样的个体？捕获到羚羊的猎豹是什么样的？捕食者在进化中的作用是什么？生物进化与无机环境的变化是如何相互影响的？什么是协同进化？协同进化的结果是什么？
学习目标二:P122思考讨论 结合P120图6-13，尝试描述生物进化的大致历程。经过漫长的进化历程，形成了生物的多样性，生物的多样性包括哪几个层次的内容？
学习目标三：现代生物进化理论的主要内容是什么？生物进化理论的发展有哪些？概念检测1、2题。
学习目标四：自学检测：1到10题为单选题，11到14题为不定项选择题，选全得5分，选对但不全得3分，选错得0分，共70分）
1．某种兰花长着细长的花矩，专门给它传粉的蛾长着细长的吸管似的口器，这两个物种在相互影响中不断进化和发展。这一现象体现了生物的（ ）
A．协同进化 B．定向变异
C．用进废退 D．人工选择
2．如图是猎豹追捕羚羊的画面，这两个物种间在相互影响中不断进化和发展，这种现象称为（ ）
A．用进废退 B．获得性遗传
C．协同进化 D．独立进化
3．下列不属于现代生物进化理论基本观点的是（ ）
A．种群是生物进化的基本单位
B．基因突变决定生物进化的方向
C．隔离是物种形成的必要条件
D．突变和基因重组产生进化的原材
4．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。生物多样性的内容不包括（ ）
A．遗传多样性 B．生态系统多样性 C．物种多样性 D．元素组成多样性
5．地球上最早出现的生物是（ ）
A．单细胞生物，进行无氧呼吸
B．单细胞生物，进行有氧呼吸
C．多细胞生物，进行有氧呼吸
D．多细胞生物，进行无氧呼吸
6．下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（ ）
A．物种是生物进化的基本单位，突变和基因重组决定生物进化的方向
B．二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种
C．隔离是物种形成的必要条件，其实质是基因不能自由交流
D．生物多样性的形成是共同进化的结果，消费者的出现不影响生产者的进化
7．马先蒿属包括多个物种，其花部形态具有很大的多样性，花柱的长度有的不到1cm，有的超过12cm，无论是长花柱还是短花柱的马先蒿都由熊蜂传粉。下列说法错误的是（　　）
A．马先蒿属不同长度的花柱是其适应不同环境条件的结果
B．马先蒿属的不同物种之间无法进行基因交流
C．马先蒿属花部形态的丰富变异促进了熊蜂遗传多样性的形成
D．熊峰和马先蒿属的生命活动都靠能量驱动这一事实为共同由来学说提供了证据
8．某蜂鸟种群的喙可分为长而弯曲和短而直两种类型。长弯喙蜂鸟适于在略弯曲的长筒状花中采蜜，短直喙蜂鸟则适于在短小笔直的花中采蜜。尽管长喙蜂鸟也可以取食短筒状花中的蜜，但它们更偏爱长筒状花，而且在短筒状花附近它们往往受到其他短喙鸟类的驱赶。下列叙述正确的是（ ）
A．两种类型喙的蜂鸟之间、蜂鸟与传粉植物之间表现为协同进化
B．蜂鸟的长弯喙有利于与其他蜂鸟竞争
C．若短小笔直的花灭绝，在长筒状花的选择下短喙蜂鸟的喙会发生变异
D．两种蜂鸟的差异体现了生物多样性中的物种多样性
9．下列有关生物进化的说法正确的是（ ）
A．寒武纪物种爆发式地迅速形成，是因为恐龙的灭绝为其兴盛腾出了空间
B．由于鲸的鳍和人的上肢的骨骼结构具有许多共同点，说明生物是由水生到陆生进化
C．捕食者的存在对被捕食者来说大多是有害的，捕食者的存在不利于增加物种的多样性
D．通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等是研究生物进化最直接、最重要的证据
10．协同进化就是“生态的舞台，共同的表演”，下列关于协同进化的叙述错误的是（ ）
A．协同进化可发生在不同物种之间
B．研究协同进化无法预测某物种的存在
C．猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化
D．协同进化可发生在生物与无机环境之间
11．（不定项）下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法错误的是（　　）
A．①是生物的突变和重组 B．②是自然选择
C．③是自然选择学说 D．④是物种多样性
12．（不定项）科学家在马里亚纳海沟发现了一个新物种——超深渊狮子鱼，这种狮子鱼通体透明研究发现其基因组中与色素、视觉相关的基因大量丢失，此外与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了抗压能力使其能够生活在7000米以下的海沟中，而其他种类的狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内。下列有关叙述错误的是（ ）
A．超深渊狮子鱼生活在黑暗的深海中，眼睛由于很少使用而发生了视觉退化
B．超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的其他狮子鱼存在地理隔离，但无生殖隔离
C．环境的定向选择提高了超深渊狮子鱼与细胞膜稳定有关基因的频率
D．超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择、协同进化
13．（不定项）下列有关生物多样性和进化的叙述，正确的是（ ）
A．细菌在接触青霉素后会突变产生抗药性，在青霉素的选择作用下，具有抗药性的各体生存下来
B．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
C．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期进化形成的相互适应的特征
D．自然选择能够定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
14．（不定项）关于捕食者在进化中的作用观点有收割理论和精明的捕食者策略，下面对这两种观点的叙述正确的是（ ）
A．收割理论揭示了捕食者往往捕食数量多的物种，有利于增加物种的多样性
B．生物在捕食过程中相互追逐、相互选择，实现了生物间的共同进化
C．精明的捕食者策略是指捕食者有意识地捕食年老体弱或年幼的个体促进种群的发展
D．开发自然资源时，既要保护生物的多样性，又要保持可持续发展
请将选择题答案填写到下面表格中：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14
答案
学习目标六：15．（30分）请用现代生物进化理论回答：
（1）几十年来，由于青霉素的反复使用，使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。在青霉素使用之前，细菌变异是____________（填“定向的”或“不定向的”），患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，极少数抗药性强的细菌活下来并繁殖后代，这个过程中青霉素的使用对细菌起了___________作用，导致种群的____________发生定向的改变。
（2）__________________是自然选择的结果；突变和_________________提供了生物进化的原材料；_________________是物种形成的必要条件。
16．（附加题）氨基糖苷类抗生素是目前治疗需氧革兰阴性杆菌严重感染的重要药物。下表为2017-2020年，某医院相关患者氨基糖苷类抗生素的人均使用量，以及从患者体内分离得到的需氧革兰阴性杆菌对该类抗生素的耐药率变化情况。据表回答下列问题。
年份 2017 2018 2019 2020
住院患者氨基糖苷类抗生素的人均使用量/g 0．074 0．12 0．14 0．19
需氧革兰阴性杆菌对该类抗生素的耐药率/% 2．6 6．11 10．9 25．5
（1）由表格数据可以直接看出，随着住院患者氨基糖苷类抗生素的人均使用量增加，需氧革兰阴性杆菌对该类抗生素的耐药率_______________（填“增加”、“减小”或“基本不变”）。
（2）在人类使用氨基糖苷类抗生素之前，对该类抗生素具有耐药型的需氧革兰阴性杆______________（填“不存在”或“已经存在”）。用自然选择理论和生物进化的实质分析表格中需氧革兰阴性杆菌对该类抗生素的耐药率发生变化的原因是__________________。
（3）当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过30%时，我国卫生部门要求医疗机构应及时将这一信息进行通报。这样做的主要目的是：____________________。
（4）人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者，你可以做些什么呢？________________。
第 6章 第4节 协同进化与生物多样性的形成答案
基础知识梳理：
一、1.不同物种 生物与无机环境 2.细长 加快 3.无氧呼吸 好氧 4.生物 无机环境
二、1.遗传 物种 生态系统 2.进化
三、1.化石 2.基因重组 3.消费者 4.广阔的舞台
四、 1.生物多样性 2.中性的 中性突变 自然选择 3.长期稳定 迅速形成新种
自学检测：
1．A 【详解】协同进化是指不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而根据题干“这两个物种在相互影响中不断进化和发展”可知该现象体现了生物的协同进化，A正确。
2．C 【详解】不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，这种现象称为协同进化。
3．B 【详解】种群是生物进化的基本单位，A正确；自然选择决定生物进化的方向，B错误；隔离是物种形成的必要条件，新物种的形成的标志是产生生殖隔离，C正确；现代生物进化理论认为，突变和基因重组产生生物进化的原材料，D正确；
4．D 【详解】生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，不包括元素组成多样性。
5．A 【详解】地球上的生命，都是从简单到复杂进化而来的，地球上最早出现的生命形式也是具有细胞形态的单细胞生物，原始大气中没有氧气，故最先出现的生物是进行无氧呼吸，A正确，BCD错误。
6．C 【详解】A、种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组为生物进化提供原材料，A错误；B、二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交得到的三倍体西瓜是它们的杂交后代，不是一个新物种，三倍体西瓜的不育，说明无籽西瓜不是新物种，B错误；C、隔离是物种形成的必要条件，其实质是基因不能自由交流，C正确；D、生物多样性的形成是共同进化的结果，所以消费者会与生产者共同进化，D错误。
7．D 【详解】A、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，马先蒿属不同长度的花柱是其适应不同环境条件的结果，A正确；B、由题意可知，马先蒿属包括多个物种，不同物种之间存在生殖隔离，所以马先蒿属的不同物种之间无法进行基因交流，B正确；C、由题意可知，无论是长花柱还是短花柱的马先蒿都由熊蜂传粉，所以马先蒿属花部形态的丰富变异促进了熊蜂遗传多样性的形成，即共同进化，C正确；D、熊峰和马先蒿属的生命活动都靠能量驱动，未说明具有相同的物质，不是统一性的直接证据，所以不能证明共同由来学说，D错误。
8．B 【详解】A、共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，蜂鸟之间不存在共同进化，A错误；B、蜂鸟的长而弯曲型的喙有利于与其他蜂鸟竞争，B正确；C、基因突变是不定项的，长筒状花只能选择长而弯曲的变异，不能诱导变异，C错误；D、两种蜂鸟是同一物种，只能体现基因多样性，D错误；
9．D 【详解】寒武纪物种大爆发是指大量无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，而恐龙的灭绝是为哺乳动物的兴盛腾出了空间，A错误；鲸的鳍和人的上肢的骨骼结构相似，这说明这些哺乳动物是由共同的原始祖先进化来的，B错误；捕食者的存在可以减少被捕食者的种群密度，减轻种群内部的斗争，另外促进被捕食者的进化，因此对被捕食者是有一定益处的，C错误；通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等成为化石，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D正确。
10．B 【详解】AD、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。因此协同进化可发生在不同物种之间，也可发生在生物与无机环境之间，AD正确；B、任何一个物种都不是单独进化的，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矩而预测出为其传粉的某种昆虫应具有吸管似的口器，B错误；C、猎豹与羚羊之间的“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，C正确。
11．ABD 【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此①是种群基因频率的改变，A错误；B、影响基因频率变化的因素：突变、基因重组、自然选择等，因此②是突变、基因重组和自然选择等，B错误；C、现代生物进化理论的核心是自然选择学说，因此③是自然选择学说，C正确；D、生物多样性包括基因、物种和生态系统三个层次的多样性，因此④是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，D错误。
12．ABD 【详解】变异是不定向的，并非是因为眼睛很少使用而发生了视觉退化，而是黑暗的环境条件对超深渊狮子鱼进行了选择，导致超深渊狮子鱼的视觉退化，即自然选择决定其进化方向，A错误；超深渊狮子鱼与其他狮子鱼是不同的物种，故存在生殖隔离，同时由于生存场所不同，两者也存在地理隔离，B错误；结合题干信息“超深渊狮子鱼体内与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了抗压能力”可知，深海环境的定向选择提高了超深渊狮子鱼的与细胞膜稳定有关基因的频率，C正确；协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而超深渊狮子鱼是一个物种，个体间不存在协同进化，D错误。
13．BCD 【详解】变异是不定向的，细菌在接触青霉素之前就产生了抗药性突变，A错误；突变和基因重组、自然选择及隔离是形成新物种的三个基本环节，B正确；蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期进化形成的相互适应的特征，是生物的共同进化现象，C正确；D、自然选择决定生物进化的方向，是通过改变种群的基因频率实现的，D正确。
14．ABD 【详解】A、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，A正确；B、具有捕食关系的生物，在捕食过程中相互选择，实现了生物间的共同进化，B正确；C、捕食者在捕食的时候不会有意识的捕食年老、体弱或年幼的个体，只是在捕食过程中更容易捕到老弱病残的个体，C错误；D、人类在开发自然资源时要合理保护资源，既保护生物的多样性，又要走可持续发展的模式，D正确。
15．不定向的 自然选择 基因频率 适者生存，不适者淘汰 基因重组 生殖隔离
【详解】（1）长期使用青霉素，使某些细菌对青霉素的抗药性增强。这是因为使用青霉素之前，细菌发生了不定向的变异，患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，极少数抗药性强的细菌活下来并繁殖后代，这个过程中青霉素的使用对细菌起了自然选择的作用，导致细菌种群的基因频率发生定向的改变。（2）自然选择的结果是适者生存，不适者淘汰；突变（基因突变和染色体变异）、基因重组为物进化提供了原材料；生殖隔离的出现是是标志着新物种的形成。
16．增加 已经存在 抗生素对病菌的抗药性进行了定向选择，具有抗药性的病菌存活下来，并繁殖遗传给后代，经过长时间的选择，病菌的抗药性逐渐升高 可以提醒医生控制该抗菌药物的用量，或者换用其他抗菌药物，避免主要目标菌耐药性的进一步增强 不盲目使用抗生素
【详解】（1）根据表中数据可知，2017-2020年，随着住院患者对该氨基糖苷类抗生素人均使用量逐年增加，患者体内某种细菌对该抗生素的耐药率也逐年增加。
（2）从进化的角度来看，病菌中本来就存在着抗药性的差异，故对该类抗生素具有耐药型的需氧革兰阴性杆已经存在。抗生素对病菌的抗药性进行了定向选择，具有抗药性的病菌存活下来，并繁殖遗传给后代，经过长时间的选择，病菌的抗药性逐渐升高
（3）当某抗菌药物的主要目标菌耐药率超过30%时，医疗机构及时将这一预警信息进行通报，这样做的合理性表现在可以提醒医生控制该抗菌药物的用量，或者换用其他抗菌药物，避免主要目标菌耐药性的进一步增强。
（4）针对细菌对新药的耐药性不断提高的现象，我们的做法应该是不盲目使用抗生素，从而有利于降低细菌的耐药性，降低研发、使用抗生素的成本。

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