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第6章
第4节　协同进化与生物多样性的形成
生物的进化
知识目标 素养目标
1．举例说明协同进化，概述生物多样性形成的原因； 2．协同进化与生物多样性形成的关系(重点)； 3．概述现代生物进化理论的要点(重点)； 4．了解生物进化理论中的不同观点和未解决的问题(难点) 生命观念：通过实例分析，阐明协同进化与生物多样性的形成，概述生物多样性的内容；
科学思维：通过归纳和概括，概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位；
社会责任：通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点，认同科学理论是不断发展的；通过实例分析，举例说明生物多样性为人类生存提供资源和适宜的环境，认同保护生物多样性对人类健康生活和社会可持续发展的重要意义
新知导学
问题探讨
长距彗星兰花
花蜜
花粉
花距
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。
一定存在具有同样细长口器的昆虫，可以吸到花蜜。
达尔文由储存着花蜜的细长兰花花距
推测
达尔文作出上述推测的理由是什么？
兰花的生殖离不开传粉昆虫，如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在。
大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
长距彗星兰和长喙天蛾
（1）在自然界，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？
(2) 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
问题探讨
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
昆虫也可以得到较多的食物或保护。
虫媒花与传粉昆虫在相互影响中不断进化和发展。
[思考]
一、 协同进化
1．概念(教材P121)：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，就是协同进化。
目标一　协同进化与生物多样性的形成
2．不同物种之间的协同进化——(1) 种间互助
小丑鱼
海葵
保护
吸引其他的鱼类靠近，
增加捕食的机会
根瘤菌（固氮菌）
豆科植物
有机物
含氮物质
资料：自然选择有利于羚
羊种群中肌肉发达、动作
敏捷的个体，也有利于猎
豹种群中跑得快的个体。
这两个物种的进化过程宛
如一场漫长的“军备竞赛”。
①捕食者的存在是否对羚羊有害无益？__________________________________ ____________________________________________________________________
②捕食者是否可以“高枕无忧”？_____________________________________ _______________________________________________。
③狼会不会不把所有的猎物吃掉？_______________________________________ _______________________________________________________________________。
实际上，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，客观上起到了促进羚羊种群发展的作用。
不可以，只有动作敏捷、跑得快的才能获得食物。羚羊和猎豹在相互影响中不断进化和发展
“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。捕食者的存在有利于增加物种多样性
2．不同物种之间的协同进化——(2) 种间斗争
根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
______________________________________________________________________________________________________________________。
提示：捕食者往往捕食数量多的物种，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
捕食者往往捕食个体数量多的物种，美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”，这样有什么好处？
羚羊在某草原上数目众多
捕食者倾向于羚羊
羚羊数量下降
给别的物种
腾出生存空间
物种多样性增加
狼的捕食对象有羚羊、野猪、野驴等，羚羊在草原上数目众多，野猪、野驴、野马等数目较少，狼群会更倾向于捕食哪种生物？
[思考] “精明的捕食者策略”——教材P119楷体小字
3．生物与无机环境之间的协同进化
资料：地球上氧气的出现与代谢类型的进化
图示资料说明：____________________________________________________。
4．意义(教材P121)：形成了______________。
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。
生物与无机环境之间在相互影响中也会不断进化和发展
生物多样性
有氧
进化
变化
最初
协同 进化
环境变化
生物进化
产生氧气
无氧
原始大气
光合生物出现
好氧生物
厌氧生物
二、 生物多样性
1．生物多样性包括______________________、______________、生态系统多样性。
注：三者关系如下。
遗传(基因)多样性
物种多样性
生态系统多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
决定
基因多样性
物种多样性
2．生物多样性是____________的结果。
3．生物多样性形成的进化历程(教材P122～123)
(1) 生物的结构：简单→复杂
(2) 生物的等级：低等→高等
(3) 细胞的结构：原核细胞→真核细胞
(4) 生物的细胞组成：单细胞→多细胞
(5) 生殖方式：无性生殖→有性生殖
(6) 呼吸方式：无氧呼吸→有氧呼吸
(7) 生活环境：水生→水陆两栖→陆生
协同进化
C
解析：生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统的多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性。
近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 (　 )
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
1
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，____________导致种群基因频率定向改变，决定生物进化的方向。
(4) ________是物种形成的必要条件。
(5) 生物进化的过程实际上是______________、__________________协同进化的过程。
(6)生物多样性是____________的结果。
目标二　现代生物进化理论
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
方法规律 用现代生物进化理论分析生物进化的原因和结果
原因 内因 遗传和变异
外因 生物生存的各种环境条件
选择作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异
结果 适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，变成了生物的适应性
多样性、 物种 形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多样性
进化 在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变(生物进化)。物种的形成是生物进化的质的飞跃
2．生物进化理论在发展(教材P124)
(1) 中性突变学说：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2) 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
D
解析：协同进化发生在不同物种或生物与环境之间，雄鸟与雄鸟属于同一物种，不会协同进化，D错误。
有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是 (　 　)
A．雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组
B．自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的
C．推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部
D．雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库
2
随堂内化
一、 知识构建评价
自然选择
种群
原材料
种群基因频率定向改变
新物种
协同进化
遗传(基因)多样性
二、 概念诊断评价
(1) 协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。 (　 )
(2) 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三个层次。 (　 )
(3) 生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。 (　 )
(4) 物种的形成都是渐变的过程。 (　 )
(5) 浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性。 (　 )
×
×
×
×
√
D
解析：突变是不定向的，A错误；背鳍窄小基因的出现源于基因突变，人工选择仅保留有利表型，并未产生新基因，B错误；协同进化发生在不同物种之间或生物与环境之间，同一物种内不同表型个体间不涉及协同进化，C错误；捕捞直接淘汰背鳍宽大的个体，选择作用于表型，进而改变种群基因频率，D正确。
三、 学情随堂评价
1．捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是 (　 　)
A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变
B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果
C．该种群中两类个体间实现了协同进化
D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型
B
解析：现在生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为核心的，该理论不赞同拉马克“用进废退”的观点，B错误。
2．下列有关现代生物进化理论的说法，错误的是 (　 )
A．该理论认为种群是生物进化的基本单位
B．该理论赞同拉马克“用进废退”的观点
C．该理论认为生物多样性是协同进化的结果
D．该理论仍处于不断地发展与完善过程当中
C
解析：关于捕食者在进化中的作用的“收割理论”认为：捕食者一般捕食数量较多的被捕食者，使数量少的个体有生存空间，有利于增加物种的多样性，A错误；生物多样性是协同进化的结果，但生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程，B错误；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真相大白，而是仍有争论和疑点，D错误。
3．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。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第4节　协同进化与生物多样性的形成
1．科学家普遍认为，地球上的多种生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，特别是经过协同进化才形成了今天丰富多彩的自然界。下列有关协同进化和生物多样性形成的叙述，错误的是(　　)
A．协同进化是指同种生物和生物与无机环境之间的相互影响和相互作用
B．捕食者吃掉多病、年老的被捕食者，可促进被捕食者种群的发展
C．“收割理论”认为，捕食者的存在有利于增加生物的物种多样性
D．生物进化过程中，既有新物种的产生，也有原有物种的绝灭
2．下列叙述不是现代生物进化理论内容的是(　　)
A．用进废退和获得性遗传
B．隔离是物种形成的必要条件
C．种群是生物进化的基本单位
D．生物多样性是协同进化的结果
3．某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，紫外线能激活香豆素的毒性。乌凤蝶通过降解香豆素实现解毒，织叶蛾则将叶片卷起，取食内部叶片而避免中毒。下列叙述正确是(　　)
A．织叶蛾能通过卷叶取食行为主动适应环境
B．两种昆虫对同一环境压力采取了不同的进化策略
C．织叶蛾和乌凤蝶的全部基因构成了昆虫的基因库
D．乌凤蝶进化出解毒能力是香豆素诱导其变异的结果
4．下列选项不支持协同进化观点的是(　　)
A．昆虫和体内共生菌的关系
B．有长着细长花距的兰花，就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫
C．草原上狼的灭绝造成鹿数量激增
D．随着光合自养生物蓝细菌的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现创造了前提条件
5．如图表示某生态系统中的三种植物，下列叙述正确的是(　　)
A．该生态系统中的所有生物称为生物多样性
B．图中植物所含的全部基因，称为种群基因库
C．植物①②③没有地理隔离，因此不存在生殖隔离
D．三种植物之间既相互竞争，又协同进化
6．隔离是物种形成的必要条件，下列关于隔离和生物进化的描述，不正确的是(　　)
A．长期的地理隔离可使一个物种的两个种群产生生殖隔离，最终形成新物种
B．地理隔离不是物种形成的必要条件
C．生物进化的过程实质上是生物与生物、生物与环境之间协同进化的过程
D．自然环境使进化的种群产生可遗传的变异，导致种群基因频率定向改变
7．蜜蜂采蜜时，口器伸入鼠尾草的花筒中，头部推动鼠尾草“丁”字形雄蕊，花粉落在头部(如下图所示)。鼠尾草雄蕊先成熟，蜜蜂采蜜后飞出时，不会导致同一朵花的雌蕊受粉。等到雄蕊凋谢后雌蕊成熟，其他蜜蜂再来采蜜时，雌蕊的柱头恰好能接触到蜜蜂头部，巧妙地接受了其他花的花粉而受精。下列相关叙述正确的是(　　)
A．鼠尾草与蜜蜂相互适应、协同进化
B．“丁”字形雄蕊结构是鼠尾草新种形成的必要条件
C．雌雄花蕊成熟时间不同不利于基因多样性的形成
D．蜜蜂取食花蜜的细长口器是适应环境产生的定向变异
8．某地区不同的湖泊(A、B、C、D)中生活有鳉鱼。由于干旱等因素，1万多年以来，该地区湖泊地质发生了改变，连接不同湖泊的通道逐渐变窄、消失，过程如下图所示。在通道消失后，不同湖泊中鳉鱼的形态逐渐形成了很大的差异。下列相关叙述错误的是(　　)
A．气候由湿润变为干旱对鳉鱼的进化方向产生了影响
B．地理隔离是自然条件下生物之间不能进行基因交流的原因之一
C．不同湖泊中生活的鳉鱼的形态差异变得明显体现了物种多样性
D．在协同进化过程中，生物和无机环境之间相互影响
9．宿主是病原体赖以生存的环境，只有宿主与病原体各自形成一套生存体系，病原体对宿主表现为低致病性或无致病性，宿主具有防御能力，才能使两者“和谐共存”，否则“两败俱伤”。相关叙述错误的是(　　)
A．宿主强大的免疫能力导致病原体发生定向变异
B．病原体对宿主致病性的改变是自然选择的结果
C．病原体与宿主协同进化是实现和谐共存的机制
D．病原体的快速进化可导致新型感染症的出现
10．靠风传粉的植物叫风媒植物，靠昆虫传粉的植物叫虫媒植物。风媒花不具有鲜艳的颜色，也无蜜腺及香味，但能产生大量的花粉，花粉粒细小光滑，干燥而轻，易于被风吹送；虫媒花一般具有鲜艳的花被，有蜜腺及香味，能吸引蜜蜂、蝴蝶等“访花者”，它们的花粉粒通常较大、外壁粗糙，易附着在“访花者”身上。下列叙述错误的是(　　)
A．“访花者”的存在导致了虫媒植物的基因发生定向突变
B．上述两种植物适应性特征的形成是长期自然选择的结果
C．两种植物花粉粒的特征在客观上促进了各自种群的发展
D．虫媒植物可能更有利于通过有性生殖加快自身进化速度
11．马先蒿属包括多个物种，其花部形态具有多样性，花柱的长度有的不到1 cm，有的超过12 cm，无论是长花柱还是短花柱的马先蒿都由熊蜂传粉。下列相关叙述错误的是(　　)
A．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．马先蒿花部形态多样性有利于熊蜂遗传多样性的形成
D．熊峰和马先蒿的DNA序列存在差异，二者没有共同祖先
12．海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小3种类型，且这3种不同形态的雄虫会采取不同的生殖对策：大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的3个等位基因a1、a2、a3。下列说法正确的是(　　)
A．大、中、小雄虫形态有明显差异的现象，与基因多样性有关
B．大、中、小雄虫形态有明显差异，彼此间存在生殖隔离，分属三个物种
C．三种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异
D．三种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫与雌虫间协同进化的结果
13．蜂兰的花朵形似蜜蜂，并可释放信息素吸引雄蜂，提高传粉率。下列叙述错误的是(　　)
A．此信息传递有利于蜂兰种群的繁衍
B．蜂兰与雄蜂在相互影响中不断进化和发展
C．蜂兰的花形与释放信息素的种类是定向突变的结果
D．自然选择可引起蜂兰信息素相关基因的基因频率定向改变
14．多年来，科学家们通过大量研究对人类进化与起源方面作出了突出贡献。
(1) 1974年，古人类学家发现了距今300万年至360万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明，她既能直立行走，又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了________证据，这一证据支持了达尔文进化论中的________学说。
(2) 瑞典某位科学家团队成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA，分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异，结果如图1所示。依据图1信息，完善图2中的进化关系图，方框①内应填写的是________(填“现代人”“尼安德特人”或“黑猩猩”)。
图1
图2
(3) 上述科研团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA，则两人的关系不可能为________。(编号选填)
①父亲和女儿 ②哥哥和妹妹
③母亲和儿子 ④祖父和孙女
(4) 目前世界上有黄种人、白种人、黑种人等多种人种，这体现了________多样性，生物多样性的形成是________的结果。
(5) 研究发现，生活在青藏高原的藏族人身体中携带的一种突变基因E也有可能来源于尼安德特人。低氧条件下野生型基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，而突变基因E只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。结合题干信息及现代生物进化理论，解释突变基因E在青藏高原世居藏族人群中的基因频率高的原因：在高原缺氧环境下，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．东非维多利亚湖中的慈鲷科鱼类拥有共同的祖先，在过去的1.5万至1.6万年间，进化出了超过700种的慈鲷，如三湖慈鲷等。研究发现慈鲷快速进化的原因之一是雌性倾向于选择体色鲜艳、图案独特的雄性作为交配对象，最终导致新物种的形成。回答下列问题：
(1) 维多利亚湖中三湖慈鲷的基因库指的是____________________________；对该种群调查发现，基因型为AA和aa的个体分别占16%、50%，十年后再次调查，发现基因型为AA和aa的个体分别占28%、54%，该种群在这十年中是否发生了进化？________(填“是”或“否”)，判断依据是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2) 依据现代生物进化理论，慈鲷体色多样的根本原因是慈鲷祖先________产生新的等位基因，之后因慈鲷对配偶强烈的体色偏好逐渐出现________，从而形成了新物种。
(3) 比较不同种慈鲷的基因序列，可以确定亲缘关系的远近。下图为三种慈鲷编码肌动蛋白基因的部分碱基序列：
由上图推测，与甲慈鲷亲缘关系更近的是________，理由是_______________________ _____________________________________________________。三种慈鲷编码肌动蛋白的基因在长期进化过程中出现了稳定性的差异，体现了________多样性。
第4节　协同进化与生物多样性的形成
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 A A B C D D A C A A D A C
1．A　解析：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，A错误。
2．A
3．B　解析：织叶蛾能将叶片卷起可避免紫外线激活香豆素的毒性，该行为是香豆素对其进行选择的结果，而非主动适应环境的结果，A错误；两种昆虫对同一环境压力采取了不同的进化策略，这是协同进化的结果，B正确；织叶蛾和乌凤蝶种群中全部个体包含的全部基因构成了两种昆虫各自的基因库，C错误；乌凤蝶进化出解毒能力是香豆素对其变异进行选择的结果，D错误。
4．C　5．D
6．D　解析：自然环境对种群产生的可遗传的变异进行选择，导致种群基因频率的定向改变，并不是自然环境引起种群产生可遗传的变异，D错误。
7．A　
8．C　解析：气候由湿润变为干旱，这是自然环境的变化，自然选择决定生物进化的方向，所以对鳉鱼的进化方向会产生影响，A正确；地理隔离使得不同种群的生物在空间上无法接触，是自然条件下生物之间不能进行基因交流的原因之一，B正确；不同湖泊中生活的鳉鱼形态差异明显，但不确定是否存在生殖隔离，不一定形成了新物种，物种多样性是指物种的种类繁多，这里仅说形态差异，不能体现物种多样性，C错误；协同进化过程中，生物与生物、生物和无机环境之间相互影响、共同发展，D正确。
9．A　解析：先有病原体发生不定向变异，后有宿主的定向选择，A错误。
10．A　解析：突变是不定向的，A错误。
11．D　解析：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；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；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；熊蜂和马先蒿的DNA序列有一定的差异性，但不能说明二者不是由共同的祖先进化而来，D错误。
12．A　
13．C　解析：蜂兰的花朵形似蜜蜂，并可释放信息素吸引雄蜂，提高传粉率，此信息传递有利于蜂兰种群的繁衍，A正确；蜂兰与雄蜂在相互影响中不断进化和发展，属于协同进化的一种，B正确；突变是不定向的，自然选择是定向的，C错误；生物进化的实质是基因频率改变，自然选择决定生物进化方向，故自然选择可引起蜂兰信息素相关基因的基因频率定向改变，D正确。
14．(1) 化石　共同由来　(2) 黑猩猩　(3) ④　(4) 基因　协同进化　(5) 携带突变基因E的个体具有更强的生存能力和繁殖能力，经过长期自然选择，该基因频率逐渐升高
解析：(1) 对古人类化石骨骼进行分析，这属于化石证据。她既能直立行走，又仍是树木攀缘者，这体现了生物进化过程中的过渡类型，支持了达尔文进化论中的共同由来学说。(2) 从图1中可以看出，现代人与黑猩猩的线粒体DNA特定序列的碱基对差异最大，现代人与尼安德特人的差异相对较小。在进化关系图2中，灵长类祖先分化出的一支，与现代人和尼安德特人亲缘关系较远的是黑猩猩。(3) 父亲的X染色体只能传给女儿，所以父亲和女儿可能含有相同的X染色体DNA，①正确；哥哥和妹妹的X染色体都来自母亲，有可能含有相同的X染色体DNA，②正确；母亲的X染色体可传给儿子，有可能含有相同的X染色体DNA，③正确；祖父的X染色体不会传给孙女，所以祖父和孙女不可能含有相同的X染色体DNA，④错误。(4) 黄种人、白种人、黑种人等多种人种体现了生物多样性中的基因多样性(因为不同人种在基因组成上存在差异)。生物与生物之间、生物与无机环境之间相互影响、协同进化，导致了生物多样性的形成。(5) 在高原缺氧环境下，携带突变基因E的个体只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，具有更强的生存能力和繁殖能力，相比携带野生型基因的个体，更容易将基因传递给后代。经过长期的自然选择，突变基因E在青藏高原世居藏族人群中的基因频率逐渐升高。
15．(1) 维多利亚湖中全部三湖慈鲷的全部基因　是　种群基因频率发生改变　(2) 基因突变　生殖隔离　(3) 丙　甲的DNA单链和丙的DNA单链互补程度更高，证明丙慈鲷的另一条DNA单链和甲慈鲷的DNA单链相似程度更高　基因
解析：对该种群调查发现，第一年基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为16%和50%，则Aa为34%，则A的基因频率是16%＋(1/2)×34%＝33%，a基因频率为67%，十年后AA和aa的个体分别占28%、54%，Aa的比例为18%，所以A的基因频率＝28%＋(1/2)×18%＝37%，a的基因频率为63%，由于种群基因频率发生改变，所以种群发生了进化。判断亲缘关系的远近，实质是判断基因中碱基序列的相似性，甲的DNA单链和丙的DNA单链互补程度更高，证明丙慈鲷的另一条DNA单链和甲慈鲷的DNA单链相似程度更高，因此二者亲缘关系更近。三种慈鲷编码肌动蛋白的基因在长期进化过程中出现了稳定性的差异，体现了基因多样性。第4节　协同进化与生物多样性的形成
知识目标 素养目标
1．举例说明协同进化，概述生物多样性形成的原因； 2．协同进化与生物多样性形成的关系(重点)； 3．概述现代生物进化理论的要点(重点)； 4．了解生物进化理论中的不同观点和未解决的问题(难点) 生命观念：通过实例分析，阐明协同进化与生物多样性的形成，概述生物多样性的内容； 科学思维：通过归纳和概括，概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位； 社会责任：通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点，认同科学理论是不断发展的；通过实例分析，举例说明生物多样性为人类生存提供资源和适宜的环境，认同保护生物多样性对人类健康生活和社会可持续发展的重要意义
目标一　协同进化与生物多样性的形成
一、 协同进化
[思考]
(1) 在自然界，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？
(2) 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
1．概念(教材P121)：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，就是协同进化。
2．不同物种之间的协同进化
(1) 种间互助
(2) 种间斗争
资料：自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
①捕食者的存在是否对羚羊有害无益？__ __
②捕食者是否可以“高枕无忧”？__ __。
③狼会不会不把所有的猎物吃掉？__ __。
[思考] “精明的捕食者策略”——教材P119楷体小字
根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
3．生物与无机环境之间的协同进化
资料：地球上氧气的出现与代谢类型的进化
图示资料说明：__ __。
4．意义(教材P121)：形成了__ __。
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。
二、 生物多样性
1．生物多样性包括__ __、__ __、生态系统多样性。
注：三者关系如下。
2．生物多样性是_ __的结果。
3．生物多样性形成的进化历程(教材P122～123)
(1) 生物的结构：简单→复杂
(2) 生物的等级：低等→高等
(3) 细胞的结构：原核细胞→真核细胞
(4) 生物的细胞组成：单细胞→多细胞
(5) 生殖方式：无性生殖→有性生殖
(6) 呼吸方式：无氧呼吸→有氧呼吸
(7) 生活环境：水生→水陆两栖→陆生
近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(　　)
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
目标二　现代生物进化理论
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，__ __导致种群基因频率定向改变，决定生物进化的方向。
(4) __ __是物种形成的必要条件。
(5) 生物进化的过程实际上是__ __、__ __协同进化的过程。
(6)生物多样性是__ __的结果。
方法规律 用现代生物进化理论分析生物进化的原因和结果
原因 内因 遗传和变异
外因 生物生存的各种环境条件
选择作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异
结果 适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，变成了生物的适应性
多样性、 物种 形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多样性
进化 在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变(生物进化)。物种的形成是生物进化的质的飞跃
2．生物进化理论在发展(教材P124)
(1) 中性突变学说：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2) 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是(　　)
A．雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组
B．自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的
C．推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部
D．雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库
一、 知识构建评价
二、 概念诊断评价
(1) 协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。(　　)
(2) 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三个层次。(　　)
(3) 生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。(　　)
(4) 物种的形成都是渐变的过程。(　　)
(5) 浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性。(　　)
三、 学情随堂评价
1．捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是(　　)
A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变
B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果
C．该种群中两类个体间实现了协同进化
D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型
2．下列有关现代生物进化理论的说法，错误的是(　　)
A．该理论认为种群是生物进化的基本单位
B．该理论赞同拉马克“用进废退”的观点
C．该理论认为生物多样性是协同进化的结果
D．该理论仍处于不断地发展与完善过程当中
3．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。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
第4节　协同进化与生物多样性的形成
知识目标 素养目标
1．举例说明协同进化，概述生物多样性形成的原因； 2．协同进化与生物多样性形成的关系(重点)； 3．概述现代生物进化理论的要点(重点)； 4．了解生物进化理论中的不同观点和未解决的问题(难点) 生命观念：通过实例分析，阐明协同进化与生物多样性的形成，概述生物多样性的内容； 科学思维：通过归纳和概括，概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位； 社会责任：通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点，认同科学理论是不断发展的；通过实例分析，举例说明生物多样性为人类生存提供资源和适宜的环境，认同保护生物多样性对人类健康生活和社会可持续发展的重要意义
目标一　协同进化与生物多样性的形成
一、 协同进化
[思考]
(1) 在自然界，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？
__特定昆虫给特定的植物传粉，这样可以提高传粉的效率，并且昆虫也可以得到较多的食物或保护。__
(2) 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
__虫媒花与传粉昆虫在相互影响中不断进化和发展。__
1．概念(教材P121)：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，就是协同进化。
2．不同物种之间的协同进化
(1) 种间互助
(2) 种间斗争
资料：自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
①捕食者的存在是否对羚羊有害无益？__实际上，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，客观上起到了促进羚羊种群发展的作用。__
②捕食者是否可以“高枕无忧”？__不可以，只有动作敏捷、跑得快的才能获得食物。羚羊和猎豹在相互影响中不断进化和发展__。
③狼会不会不把所有的猎物吃掉？__“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。捕食者的存在有利于增加物种多样性__。
[思考] “精明的捕食者策略”——教材P119楷体小字
根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
__提示：捕食者往往捕食数量多的物种，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__。
3．生物与无机环境之间的协同进化
资料：地球上氧气的出现与代谢类型的进化
图示资料说明：__生物与无机环境之间在相互影响中也会不断进化和发展__。
4．意义(教材P121)：形成了__生物多样性__。
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。
二、 生物多样性
1．生物多样性包括__遗传(基因)多样性__、__物种多样性__、生态系统多样性。
注：三者关系如下。
2．生物多样性是__协同进化__的结果。
3．生物多样性形成的进化历程(教材P122～123)
(1) 生物的结构：简单→复杂
(2) 生物的等级：低等→高等
(3) 细胞的结构：原核细胞→真核细胞
(4) 生物的细胞组成：单细胞→多细胞
(5) 生殖方式：无性生殖→有性生殖
(6) 呼吸方式：无氧呼吸→有氧呼吸
(7) 生活环境：水生→水陆两栖→陆生
近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的(　C　)
A．基因多样性和物种多样性
B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性
D．基因多样性和生态系统多样性
解析：生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统的多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性。
目标二　现代生物进化理论
1．现代生物进化理论的主要内容
(1) 适应是__自然选择__的结果。
(2) __种群__是生物进化的基本单位。
(3) __突变和基因重组__提供进化的原材料，__自然选择__导致种群基因频率定向改变，决定生物进化的方向。
(4) __隔离__是物种形成的必要条件。
(5) 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。
(6)生物多样性是__协同进化__的结果。
方法规律 用现代生物进化理论分析生物进化的原因和结果
原因 内因 遗传和变异
外因 生物生存的各种环境条件
选择作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异
结果 适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，变成了生物的适应性
多样性、 物种 形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多样性
进化 在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变(生物进化)。物种的形成是生物进化的质的飞跃
2．生物进化理论在发展(教材P124)
(1) 中性突变学说：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2) 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配，然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是(　D　)
A．雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组
B．自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的
C．推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部
D．雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库
解析：协同进化发生在不同物种或生物与环境之间，雄鸟与雄鸟属于同一物种，不会协同进化，D错误。
一、 知识构建评价
二、 概念诊断评价
(1) 协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。(　×　)
(2) 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三个层次。(　×　)
(3) 生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程。(　×　)
(4) 物种的形成都是渐变的过程。(　×　)
(5) 浅色桦尺蛾与黑色桦尺蛾同时存在体现了遗传多样性。(　√　)
三、 学情随堂评价
1．捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是(　D　)
A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变
B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果
C．该种群中两类个体间实现了协同进化
D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型
解析：突变是不定向的，A错误；背鳍窄小基因的出现源于基因突变，人工选择仅保留有利表型，并未产生新基因，B错误；协同进化发生在不同物种之间或生物与环境之间，同一物种内不同表型个体间不涉及协同进化，C错误；捕捞直接淘汰背鳍宽大的个体，选择作用于表型，进而改变种群基因频率，D正确。
2．下列有关现代生物进化理论的说法，错误的是(　B　)
A．该理论认为种群是生物进化的基本单位
B．该理论赞同拉马克“用进废退”的观点
C．该理论认为生物多样性是协同进化的结果
D．该理论仍处于不断地发展与完善过程当中
解析：现在生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为核心的，该理论不赞同拉马克“用进废退”的观点，B错误。
3．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。相关叙述正确的是(　C　)
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：捕食者一般捕食数量较多的被捕食者，使数量少的个体有生存空间，有利于增加物种的多样性，A错误；生物多样性是协同进化的结果，但生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成的过程，B错误；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真相大白，而是仍有争论和疑点，D错误。

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