第4节 协同进化与生物多样性的形成

第4节协同进化与生物多样性的形成

课程标准要求核心素养对接学业质量水平

说明自然选择

促进生物更好

地适应特定的

生存环境。

1.生命观念——形成生物进化的观点和生物

进化理论在发展的观念；认同协同进化是普

遍存在的。

水平二

2.科学思维——探讨物种多样性的形成原

因，解释生物的适应是自然选择的结果。

水平二

协同进化———————————————自主梳理———————————————

[典例1]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.有长着细长花矩的兰花，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.随着光合放氧生物蓝藻的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现创造了前提条件

解析协同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响；A、B 两项都属于物种之间的协同进化，D项属于生物与无机环境之间的协同进化；不同物种在进化过程中相互选择，协同进化，并非彼此孤立，狼的灭绝导致对鹿群

的选择作用消失，种群质量下降，最终造成鹿群数量下降甚至灭绝。

答案 C

[对点练1]关于协同进化的表述，正确的是()

A.物种可以单独进化

B.捕食者的存在对被捕食者无益

C.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

D.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化

解析物种不能单独进化；捕食者对被捕食者起选择作用，有利于被捕食者的进化；物种间的协同进化方式多种多样，有的通过生存斗争实现，有的通过种间互助实现；一个物种的形成或灭绝必然会对其他物种产生影响。

答案 D

联想质疑

【易错提示】

(1)生物与生物之间的协同进化，仅发生在不同物种之间，同种生物不存在协同进化；

(2)生物与无机环境间的协同进化，表现在生物能够适应一定的环境，也能影响环境。即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。

★捕食者与被捕食者之间的协同进化

【易错提示】

物种间的协同进化方式多种多样，有的通过生存斗争实现，有的通过种间互助实现。

生物多样性的形成———————————————自主梳理———————————————

[典例2](2019·河南六校联考期末)下列关于生物多样性及生物进化历程的叙述，错误的是()

A.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三个层次

B.生物多样性的形成原因是生存斗争

C.地球上生物进化的历程是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生

D.研究生物进化历程的主要证据是化石

解析生物多样性的形成原因是协同进化，故选B项。

答案 B

[对点练2] (2019·天一大联考期末)下列关于生物多样性的叙述，正确的是()

A.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程

B.生物多样性包括基因的多样性、个体的多样性、物种的多样性

C.种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性

D.生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果

解析生物多样性的形成不仅仅是新的物种不断形成的过程，也是遗传多样性和生态系统多样性不断形成的过程，A错误；生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，B错误；生物多样性是生物与生物、生物与无机环境相互作用、协同进化的结果，D错误。

答案 C

联想质疑

★图解生物进化历程

★豹与鹿的共同进化

【归纳总结】

(1)生存斗争包括种内竞争、种间斗争以及生物与无机环境之间的斗争3个方面，强调的是“斗争”；

(2)协同进化包括不同物种之间基于种间斗争和种间互助而相互选择，以及生物与无机环境之间相互影响，从而不断的进化和发展。

生物进化理论在发展———————————————自主梳理———————————————

现代生物进化理论

[典例3] (2019·余杭区学考模拟)下列不属于现代生物进化理论的要点的是()

A.适应是自然选择的结果

B.种群是生物进化的基本单位

C.突变和基因重组提供进化的原材料

D.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累

解析现代生物进化理论认为，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物种，决定生物进化方向的是自然选择，故选D。

答案 D

[对点练3](2019·河南省实验中学学考模拟)下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是()

A.生物进化的过程实际上是生物与生物之间协同进化的过程

B.生物多样性是协同进化的结果

C.能为生物进化提供原材料的是有利变异

D.个体是生物进化的基本单位

解析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，A错误；可遗传变异无论是有利变异还是不利变异，都能为生物进化提供原材料，C错误；种群是生物进化的基本单位，D错误。

答案 B

联想质疑

★达尔文通过对加拉帕戈斯群岛鸟类喙的研究，发现生物为了适应环境而不断改变自身。

课堂小结

随堂检测

1.地球上最早出现的生物是()

A.单细胞生物，进行有氧呼吸

B.多细胞生物，进行有氧呼吸

C.单细胞生物，进行无氧呼吸

D.多细胞生物，进行无氧呼吸

答案 C

2.地球上已有的生物约200万种，其中只进行无性生殖的原始种类不过1%～2%，而进行有性生殖的种类占绝对优势。关于这一事实的叙述中，错误的是()

A.有性生殖提高了物种的变异性

B.有性生殖大大加快了生物进化的步伐

C.有性生殖出现在真核细胞起源之前

D.有性生殖形成合子，丰富了子代的遗传信息

解析有性生殖提高了变异频率，为生物进化提供了更多的原材料，加快了生物进化，而有性生殖是真核生物独有的生殖方式，应出现在真核生物起源之后。

答案 C

3.在北极的一个山脉中，原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是()

A.狼的性状分歧是自然选择的结果

B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的

C.在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择

D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库差异很大，并逐步出现生殖隔离

解析狼的实例恰恰解释了自然选择是定向的，因环境不同，选择不同，导致种群基因库改变并逐渐出现生殖隔离，而且捕食者与被捕食者相互选择而协同进化。答案 B

4.昆虫的保护色越来越逼真，天敌的视觉也越来越发达。以上实例能说明()

A.自然选择不起作用

B.昆虫在斗争中占优势

C.天敌在斗争中占优势

D.双方相互选择、协同进化

答案 D

课时作业

(时间：30分钟)

强化点1协同进化

1.(2019·东城区期末)山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞，只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。图1为日本南、北部地区的象甲。图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述错误的是()

A.南部地区的山茶果皮厚度大于北部

B.图2中M区象甲繁殖后代成功率最高

C.图2中P区数据采集自北部地区

D.山茶象甲与山茶相互影响协同进化

解析由图1可以看出，南部山茶象甲的喙长于北部山茶象甲的喙，因此推测南部地区的山茶果皮厚度大于北部，A正确；分析图2可知，M区山茶平均果皮厚度大，在打通果皮的孔洞难度更大，象甲繁殖后代成功率低，B错误；图2中P 区果皮厚度小，山茶象甲喙短，数据应采集自北部地区，C正确；山茶象甲与山茶在相互影响中协同进化，D正确。

答案 B

2.关于生物进化方面的证据，下列相关叙述正确的是()

A.图1四种地雀喙的差异是由于不同环境食物的刺激所致的不同变异

B.图2昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应

C.图3是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化证实了物种形成的机制

D.图4中两种动物之间的关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性

解析生物变异的产生是体内遗传物质发生改变的结果，并不是环境刺激、生物的主动适应所导致的，A、B错误；生物性状的分化是变异的结果，并不能证实物种形成的机制，C错误；生物之间的捕食关系，对捕食者和被捕食者都是有利的，二者之间相互选择，协同进化。

答案 D

3.(2019·乌鲁木齐期末)下列关于生物进化的叙述，正确的是()

A.变异对生物个体的生存总是有利的

B.一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化

C.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

D.物种的形成都必须经过长期的地理隔离，最后才出现生殖隔离

解析按照变异对生物是否有利分为有利变异和不利变异，有利变异对生物生存是有利的，不利变异对生物生存是不利的，A错误；一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化，因为生物与生物之间存在协同进化，B正确；物种的进化，既可以是相互斗争，相互淘汰，从而改变种群基因频率，导致进化发生。如捕食、竞争等；也可以是在互利的条件下，相互选择，协同进化，C错误；新物种的形成可以不经过地理隔离，D错误。

答案 B

4.(2019·潍坊市月考)一些昆虫的保护色越来越逼真，而它们的天敌的视觉也越来越发达，结果双方都没有明显取得优势，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

解析双方在斗争中都是适者生存，不适者被淘汰，适应性都在提高，A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正确；双方在生存斗争中相互适应，协同进化，C错误；自然选择仍在起作用，D错误。

答案 B

强化点2生物多样性的形成

5.(2019·宁夏期末)下列关于生物多样性的叙述正确的是()

A.生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性

B.DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性

C.生物界的多样性是由物种的多样性体现的

D.生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性

解析生物界的丰富多彩，起控制作用的是DNA的多样性，A正确；DNA分子结构的多样性主要表现在碱基对的排列顺序不同，B错误；生物界的多样性是由基因多样性、物种多样性和生态系统多样性体现的，C、D错误。

答案 A

6.(2019·肇庆月考)下列说法错误的是()

A.突变与基因重组属于可遗传变异，可以为进化提供原材料

B.自然选择只能决定进化的方向，而不能决定变异的方向

C.基因重组加快了生物多样性，生物多样性是指物种多样性

D.协同进化既可以发生在不同生物间，也可以发生在生物与无机环境间

解析基因重组促进了生物多样性的形成，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，C错误。

答案 C

7.(2019·蓝田期末)生物多样性的本质是()

A.基因多样性

B.蛋白质多样性

C.生态系统多样性

D.物种多样性

解析基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，每个物种都是一个独特的基因库，基因的多样性决定了生物种类的多样性；基因多样性是生物多样性的根本原因，A正确。

答案 A

8.(2019·咸宁期末)现实生活中，人类越来越多地影响生物的进化和生物多样性，

下列叙述正确的是()

A.人类对濒危动植物进行保护，不会干扰自然界正常的自然选择

B.家养动物的变异多，但没有形成新物种，不能增加生物多样性

C.生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性

D.抗生素对病菌进行自然选择，长期使用抗生素使细菌抗药性基因频率不断增加解析人类如果保护的是适应能力低下的濒危动植物，则有可能干扰自然界正常的自然选择，A错误；家养动物的变异多，可能产生较多的新基因，能增加生物的多样性，B错误；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，C错误；抗生素对病菌进行自然选择，长期使用抗生素使细菌抗药性基因频率不断增加，D正确。

答案 D

9.(2019·盐城学考模拟)下列有关生物进化与生物多样性的叙述，正确的是()

A.细菌抗药性的出现是在抗生素的作用下产生的定向变异

B.一个物种的形成或灭绝不会影响其他物种的进化

C.有性生殖增强了生物变异的多样性

D.物种之间的协同进化与生存斗争无关

解析变异是不定向的，细菌在没有接触抗生素之前就有抗药性个体，抗生素对细菌只起选择作用，A错误；生物与生物，生物与环境之间存在着协同进化，一个物种的形成或灭绝会影响其他物种的进化，B错误；有性生殖过程中发生了基因重组，其产生的后代具有更大的变异性和更强的适应环境的能力，有性生殖增强了生物变异的多样性，使生物进化的速度加快，C正确；物种之间的协同进化既可以是相互斗争，相互淘汰，也可以是在互利的条件下相互选择，共同进化，D错误。

答案 C

10.(2019·日照期末)关于生物进化的叙述，错误的是()

A.抗生素的使用对病原体产生的变异进行了定向选择

B.有性生殖的出现加快了地球上生物进化的速度

C.温和的环境条件比恶劣的环境条件更有利于加快生物进化的速度

D.生物与生物之间、生物与环境之间协同进化形成了生物的多样性

解析抗生素对病原体的选择是定向的，A正确；有性生殖生物通过有性生殖实现基因重组，可增强了生物的变异性和适应性，加快了生物进化的步伐，B正确；环境变化剧烈的种群进化较快，C错误；协同进化发生在不同物种之间、生物与环境之间，并导致生物多样性形成，D正确。

答案 C

11.(2019·玉溪一中期末)下列关于生物进化的叙述，正确的是()

A.变异都可以为生物进化提供原材料

B.达尔文自然选择学说是以种群为研究单位

C.抗生素的大量使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性

D.同一环境中往往存在很多不同物种，它们之间在相互影响中协同进化

解析只有可遗传变异可以为生物提供原材料，A错误；达尔文自然选择学说是以个体为研究单位，B错误；抗生素的大量使用，对细菌中存在的抗药性变异进行了定向选择，使细菌的抗药性逐渐增强，C错误；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，可见，同一环境中存在的很多不同物种之间在相互影响中协同进化，D正确。

答案 D

12.(2019·衡水中学期末)下列有关生物进化的叙述，错误的是()

A.从根本上讲，没有突变，就没有生物的进化

B.种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向

C.隔离能阻止种群的基因交流

D.不同物种之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化

解析可遗传变异为生物的进化提供原材料，没有突变，就没有生物的进化，A

正确；自然选择通过定向改变种群的基因频率而决定生物进化的方向，B正确；隔离是种群之间不能进行基因交流的现象，C正确；生物的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，D错误。

答案 D

强化点3生物进化理论在发展

13.(2019·大庆实验中学期末)下列有关现代生物进化理论的说法中，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

解析现代生物进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，故选C。

答案 C

14.(2019·扬州中学学考模拟)下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是()

A.种群是生物进化的基本单位

B.产生进化的原材料的变异包括基因突变和基因重组

C.自然选择学说是现代生物进化理论的核心

D.自然选择决定生物进化的方向

解析现代生物进化理论认为，产生进化的原材料的变异包括突变和基因重组，其中突变包括基因突变和染色体变异，故选B。

答案 B

15.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()

A.地理隔离是物种形成的必要条件

B.自然选择决定了生物变异和进化的方向

C.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

D.现代生物进化理论是自然选择学说的核心内容

答案 C

16.(2019·武汉市期末)某草原中有黑尾鹿种群，也有其主要捕食者美洲狮和狼。1905年以前，该地黑尾鹿群保持在4 000头左右的水平，为了发展鹿群，美洲狮和狼被大量猎杀，鹿群数量开始上升，到1925年达到最高峰，约有10万头，由于连续多年的过度利用，草场极度退化，结果使鹿群数量猛降。回答下列问题：(1)美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用，理由是_________________________________________________________________

_________________________________________________________________。(2)美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用，原因是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。(3)美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是_______________________________________________________________。

解析(1)据分析可知，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，因此，美洲狮和狼的存在，在客观上对鹿群进化起促进作用。(2)在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持相对稳定的，美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让植物资源也比较稳定，进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定。(3)捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样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。美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是合理地开发利用，实现可持续发展。

答案(1)捕食者吃掉的大多是鹿群中年老、病、弱或年幼的个体，有利于鹿群的发展

(2)美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量，同时可以让植物资源也比较稳定，

进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定

(3)合理地开发利用，实现可持续发展

17.(2019·荆门月考)猎豹追捕斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同时有利于猎豹种群中跑得快的个体。猎豹吃掉的大多是斑马中年老、病、弱或年幼的个体，一般不会将所有的猎物都吃掉。作为捕食者的猎豹往往捕食个体数量多的物种。

(1)“收割理论”认为捕食者捕食个体数量多的物种，避免一种或少数几种生物占绝对优势，为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存在有利于增加________________________________________________________________。(2)猎豹和斑马因捕食关系在进化上密切相关，协同进化，协同进化是指____________之间、________________之间在相互影响中不断进化和发展。

解析(1)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，这样有利于增加物种多样性。(2)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。

答案(1)物种多样性(2)不同物种生物与无机环境

18.(2019·仙游一中期末)随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致，据此回答下列问题：

(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。

(2)经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的

差异可能体现的是____________________多样性，判断的理由是

________________________________________________________________。(3)经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代生物进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成____________________，当两箱中果蝇发生变异后，由于________________________不同，导致____________________变化，形成两个群体的体色存在很大差异。

解析(1)种群是一定区域内同种生物的全部个体，因此甲箱和乙箱中的果蝇分属于两个种群。(2)由题意知，经过八代或更长时间之后再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，两品系果蝇之间可能产生了生殖隔离，属于两个物种，因此可能体现生物多样性中的物种多样性。(3)由于两箱分养造成地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与选择的方向不同，导致基因频率向不同方向变化，形成两个群体的体色存在很大差异。

答案(1)种群

(2)物种(或基因)由于存在同体色交配偏好，造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象(或虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性)

(3)地理隔离而不能进行基因交流食物的差异与选择基因频率向不同方向