導學案-共同進化與生物多樣性的形成

第二節(jié)共同進化和生物多樣性的形成【目標導航】在理解生物多樣性的含義基礎上，讓學生概述生物進化與生物多樣性的關系。二、共同進化與生物多樣化的形成1．生物多樣性的含義（1）生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。（2）遺傳多樣性：地球上生物所攜帶的遺傳信息的總和。（3）物種多樣性：生物種類的豐富程度。（4）生態(tài)系統(tǒng)多樣性：地球上生態(tài)系統(tǒng)的組成、功能的多樣性以及各種生態(tài)過程的多樣性。2．共同進化任何一個物種都不是單獨進化的。不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間，在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這被稱為共同進化或協(xié)同進化。判斷正誤（1）共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的。（）（2）研究生物進化歷程的主要依據(jù)是生物的代謝類型。（）（3）生物多樣性即地球上所有動物、植物和微生物及它們所擁有的全部遺傳物質(zhì)的總和。（）（4）生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。（）（5）遺傳多樣性是指地球上生物所攜帶的遺傳信息的總和。（）（6）生態(tài)系統(tǒng)多樣性不僅指地球上各種生態(tài)系統(tǒng)的組成及功能的多樣性，還應包含各種生態(tài)過程的多樣性。（）答案（1）×（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√二、共同進化和生物多樣性的形成1．共同進化的實例共同進化類型包含類型實例不同物種之間種間互助蜂鳥與鳳梨科一種植物種間斗爭捕食獵豹和斑馬寄生黏液瘤病毒和兔子競爭作物與雜草生物與無機環(huán)境之間生物影響環(huán)境，環(huán)境影響生物地球早期無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有氧氣→需氧生物2.共同進化中物種之間及生物與無機環(huán)境之間的相互影響（1）范圍：生物與生物之間的共同進化僅發(fā)生在不同物種之間，同種生物之間不存在共同進化。（2）物種之間的共同進化有的是通過種間互助實現(xiàn)的，如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾；有的是通過種間斗爭實現(xiàn)的，如獵豹與斑馬。（3）無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導致生物朝著一定方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。3．生物多樣性的內(nèi)涵（1）形成原因：共同進化。（2）形成過程生物多樣性是長期自然選擇的結(jié)果。地球上生物生存的環(huán)境是多種多樣的，在不同的環(huán)境中自然選擇的方向是不同的，不同的選擇方向形成不同的生物類型，最后形成不同的物種。不同的物種，其基因庫中的基因組成也是不同的，這就形成了遺傳基因的多樣性。（3）生物多樣性三個層次之間的聯(lián)系遺傳多樣性是形成物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎，反過來物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響基因多樣性。如圖所示：1．“精明的捕食者策略”對人類利用生物資源有什么啟示？答案地球上的生物資源是有限的，人類不應當掠奪式地開發(fā)和利用生物資源，而應合理有度地利用生物資源，做一個“精明的需求者”。2．在捕食者與被捕食者的共同進化中，從生物個體和種群兩個方面分析是有利的還是有害的。答案從個體考慮，對被淘汰的個體來說是有害的；從種群考慮，無論是對捕食者還是對被捕食者，都有利于種群的發(fā)展。3．從共同進化的角度分析，地球上最早出現(xiàn)的生物屬于什么代謝類型？說明原因。答案異養(yǎng)厭氧型。生物進化過程中首先出現(xiàn)無氧呼吸，然后出現(xiàn)光合作用有了氧氣，最后出現(xiàn)有氧呼吸，因此最早出現(xiàn)的生物屬于異養(yǎng)厭氧型。4．請你從分子水平分析，生物具有多樣性的直接原因和根本原因分別是什么？答案分別是蛋白質(zhì)的多樣性和DNA的多樣性。5．一個物種的遺傳多樣性與其對環(huán)境的適應有何關系？答案一個物種的遺傳多樣性越豐富，它對環(huán)境的適應性就越強。2．下圖表示生物多樣性的三個不同層次，下列敘述正確的是（）A．圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示遺傳（基因）多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性B．圖Ⅰ說明基因重組導致多種等位基因的產(chǎn)生，從而形成遺傳多樣性C．圖Ⅱ反映出生殖隔離的生物可以在同一個環(huán)境中相對穩(wěn)定地共存D．圖Ⅲ反映出的河流、森林和城市生態(tài)系統(tǒng)具有相同的小氣候特點【問題導析】由圖獲得的主要信息有：①圖Ⅰ表示遺傳多樣性。②圖Ⅱ表示物種多樣性。③圖Ⅲ表示生態(tài)系統(tǒng)多樣性。解答本題時結(jié)合多樣性三者的關系，再結(jié)合選項作出選擇。答案C【一題多變】關于生物多樣性的敘述，正確的是（）A．地球上所有的植物、動物和微生物，以及它們擁有的全部基因共同組成生物的多樣性B．過度的人為干擾會導致生物多樣性降低C．生物多樣性的豐富程度與自然選擇無關D．遺傳多樣性較低的種群適應環(huán)境能力強答案B3．如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā)，下列植物中生存幾率最大的是（）A．栽培小麥B．栽培玉米C．野生小麥D．野生玉米答案C解析由圖分析可知：野生小麥的遺傳多樣性最為豐富，為進化提供了更多的原材料。當環(huán)境發(fā)生劇變時，更容易適應環(huán)境的變化。4．下圖為五界分類系統(tǒng)示意圖，請分析回答下列問題。（1）該分類系統(tǒng)主要是根據(jù)生物在________和________上的差異，將生物界劃分為五界。（2）從縱的方面來分析，該圖顯示了生命發(fā)展史的三個階段，即________階段、________階段和________階段。（3）從橫的方面來分析，該圖顯示了真核多細胞生物的三大方面：即進行光合作用的________，屬于________；分解和吸收有機物的________，屬于________；攝食有機物的________，屬于________。（4）①和④營養(yǎng)方式的特征分別是________、________；②的細胞類型特征為________；③的細胞數(shù)目特征為________；⑤的運動特點為________。答案（1）細胞的結(jié)構(gòu)特征能量利用方式（2）原核單細胞真核單細胞真核多細胞（3）植物生產(chǎn)者真菌分解者動物消費者（4）自養(yǎng)或異養(yǎng)自養(yǎng)真核細胞單細胞或多細胞絕大多數(shù)可自由運動，少數(shù)營固著生活解析生物學家魏泰克根據(jù)現(xiàn)代生物學中的一些進展，按生物細胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的差異，將生物界劃分為五界。五界說在生物發(fā)展史方面顯示出了生物進化的三大階段：原核單細胞階段、真核單細胞階段和真核多細胞階段。魏泰克把多細胞真核生物中靠攝取有機物為生，能夠自由運動（少數(shù)營固著生活）的劃為動物界，它們是自然界中的消費者；把營自養(yǎng)生活，能進行光合作用的列為植物界，它們是自然界中的生產(chǎn)者；把分解和吸收有機物的劃為真菌，為自然界的分解者。他又根據(jù)體細胞的多少把真核生物中的單細胞生物和無組織分化的單細胞群體生物劃分為原生生物界，把原核生物列為原核生物界。【基礎鞏固】1．下列不符合生物進化歷程的是（）A．從單細胞到多細胞B．從簡單到復雜C．從低等到高等D．從陸生到水生答案D2．下列關于生物進化與生物多樣性之間關系的描述中，不正確的是（）A．早期的爬行類在進化過程中，有些消失了，有些則進化為適應陸地、水體等不同生活環(huán)境的現(xiàn)代爬行動物B．鳥類起源于早期的爬行類，在進化過程中出現(xiàn)水生、陸生和飛翔生活的種類C．兩棲類起源于早期的爬行類，在進化過程中出現(xiàn)水生、陸生生活的種類D．哺乳類起源于早期的爬行類，在進化過程中出現(xiàn)適應淡水、海水、沙漠、森林等環(huán)境的種類答案A3．生物的共同進化，可以從哪些方面表現(xiàn)出來（）①同種生物之間②不同種生物之間③生物與環(huán)境之間④親代與子代之間A．①③B．②④C．②③D．①④答案C解析生物的共同進化可表現(xiàn)為不同物種之間及生物與無機環(huán)境間。4．狼和鹿是捕食者和被捕食者的關系，從進化的角度分析下列說法，不正確的是（）A．狼在客觀上起著促進鹿發(fā)展的作用B．狼的存在有利于增加物種多樣性C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的進化D．鹿的進化速度比狼的進化速度快答案D解析任何一個物種都不是單獨進化的，不同物種之間在相互影響中共同進化和發(fā)展。狼和鹿互為對方的生物環(huán)境，互相進行選擇。相互選擇的結(jié)果使雙方都朝著快速奔跑的方向進化，它們的進化速度是相當?shù)?，不能說誰快誰慢。5．昆蟲的保護色越來越逼真，它們的天敵的視覺也越來越發(fā)達，結(jié)果雙方都沒有取得明顯的優(yōu)勢。這說明（）A．自然選擇不起作用B．生物為生存而進化C．雙方在斗爭中不分勝負D．雙方相互選擇共同進化答案D6．原始生命出現(xiàn)之后，最可能符合生物進化趨勢的是（）A．光合作用→無氧呼吸→有氧呼吸B．無氧呼吸→有氧呼吸→光合作用C．有氧呼吸→光合作用→無氧呼吸D．無氧呼吸→光合作用→有氧呼吸答案D解析原始大氣中不存在氧氣，所以首先出現(xiàn)的是進行無氧呼吸的厭氧生物。隨著光合作用的出現(xiàn)，原始大氣中有了氧氣，為有氧呼吸生物的出現(xiàn)提供了條件?！眷柟烫嵘?．如圖是我國黃河兩岸a、b、c、d4個物種及其演化關系的模型，請據(jù)圖分析下列說法錯誤的是（）A．由a物種進化為b、c兩個物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過程B．黃河北岸的b物種遷移到黃河南岸后，不與c物種進化為同一物種，其原因在于二者間已形成生殖隔離C．c物種的種群基因頻率發(fā)生了變化，則該物種一定在進化D．判斷d物種是否是不同于b物種的新品種的方法是觀察兩個物種的生物能否交配，并產(chǎn)生后代答案D解析a物種分布在黃河兩岸進化為b、c兩個物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過程；b物種遷移到黃河南岸后，與c物種之間存在生殖隔離；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生了變化，只要種群的基因頻率發(fā)生了改變，則生物一定發(fā)生了進化；不同物種的生物之間不能交配，或交配后不能產(chǎn)生“可育后代”。8．生物多樣性是共同進化的結(jié)果。下列事實不屬于共同進化的是（）A．隨著工業(yè)的發(fā)展，大量溫室氣體排放，導致全球氣溫升高B．隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件C．生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑，這是它們長期相互選擇的結(jié)果D．4億年前形成了原始的陸生植物，隨后出現(xiàn)了適應陸地生活的動物答案A解析隨著工業(yè)的發(fā)展，大量溫室氣體排放，導致全球氣溫升高，這屬于環(huán)境污染，不屬于共同進化。光合生物與環(huán)境中的氧氣、好氧生物之間存在相互作用，使生物的種類多樣化；斑馬與獵豹相互選擇，增強了奔跑能力；陸生植物與陸生動物的出現(xiàn)，都體現(xiàn)了生物與生物、生物與環(huán)境之間的相互選擇，屬于共同進化。9．在同一區(qū)域中生長著兩種杜鵑花，在人工條件下，它們之間都可以雜交成功。但在自然狀態(tài)下不能雜交，因為一種杜鵑花在6月初產(chǎn)生花粉，另一種在6月下旬產(chǎn)生花粉，這種現(xiàn)象屬于（）A．優(yōu)勝劣汰B．過度繁殖C．生殖隔離D．性狀分離答案C解析在自然狀態(tài)下，這兩種杜鵑花是不能雜交的，所以存在生殖隔離，不屬于同一物種。雖然人工條件下可雜交成功，但不符合物種的標準。10．下列關于生物進化的敘述，正確的是（）A．用皮康霜治療皮膚病，使用一段時間后，藥效下降。這是由于引起皮膚病的病原體接觸藥物后，產(chǎn)生了對皮康霜藥物有效成分的抗藥性變異B．海南熱帶野生動植物園的公獅和母虎交配，產(chǎn)下不育的“獅虎獸”，說明獅子和老虎存在生殖隔離C．華南虎和東北虎的形成，是由于地理隔離導致生殖隔離的結(jié)果D．19世紀的英國工業(yè)革命，使灰色樺尺蠖變成新物種——黑色樺尺蠖答案B解析由于突變是不定向的，在使用皮康霜之前，有的病原體就會因突變而對皮康霜有抗性，皮康霜對病原體進行了選擇，保留了抗藥性的個體；獅和虎是不同物種，它們之間存在生殖隔離；華南虎和東北虎為同一物種，不存在生殖隔離；而黑色和灰色樺尺蠖之間只是一個性狀的差異，兩者仍為同一物種。11．蓍草是菊科植物的一個種。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草種子，種在海拔高度為零的某一花園中，植株高度如下圖。下列敘述中正確的是（）A．原海拔高度不同的蓍草株高的差異表現(xiàn)出物種多樣性B．不同海拔高度的蓍草之間不能雜交或雜交不育C．研究遺傳差異是否影響著蓍草株高，需原海拔處的數(shù)據(jù)D．圖示結(jié)果說明蓍草株高的變化受到花園生態(tài)環(huán)境的影響答案C解析圖示體現(xiàn)的是不同海拔高度的植株在同一海拔的株高，沒有原海拔的株高；不同海拔的植株仍為同一物種，可以進行基因交流；研究遺傳差異是否影響植株，要用原海拔處的株高與現(xiàn)海拔處的株高對比說明。12．下圖表示幾種哺乳動物的起源情況，據(jù)圖回答問題。（1）圖示表明，現(xiàn)存的各類哺乳動物具有共同的__________________。（2）原始的哺乳動物（A）能進化成各種不同的哺乳動物，從內(nèi)在原因看是由于___________________________，從外部原因看是因為__________________。（3）本圖解可以很好地體現(xiàn)生物界的________性和________性。（4）如果改變上述動物的生活環(huán)境，具有________的動物就能在新的環(huán)境中生存下來，而________的個體則被淘汰。答案（1）原始祖先（2）生物的變異是不定向的環(huán)境是多樣的（3）多樣適應（4）適應新環(huán)境變異不能適應新環(huán)境變異解析（1）各類哺乳動物都是由原始哺乳動物（A）進化而來的。（2）生物變異為生物進化提供原材料，而自然選擇決定生物進化的方向。（3）本圖中體現(xiàn)生物多樣性的形成過程及各種生物對不同生存環(huán)境的適應性。（4）生物體經(jīng)過生存斗爭，從而實現(xiàn)了適者生存，不適者被環(huán)境淘汰。13．加拉帕戈斯群島由許多互不相連、彼此獨立的小島組成。1835年，達爾文在該群島發(fā)現(xiàn)地雀有13種。如圖表示這13種地雀之間的進化關系。（1）從圖中可以看出這些不同種的地雀都是由________這一共同祖先進化而來的。（2）每一種地雀都有其特定的覓食場所，這些場所分布在不同的小島上。每一種地雀喙的大小、形狀、尺寸等性狀存在差異，這是由于各小島上不同的________環(huán)境因素作用的結(jié)果。該因素在地雀的進化過程中起到了________的作用。（3）由于各小島彼此獨立，生活在這些小島上的原始地雀之間存在著________隔離。在長期的進化歷程中，各個小島上的地雀分別累積各自的有利變異，從而彼此之間逐漸形成________隔離，最終形成了地雀新種。（4）若某個小島上的地雀均為鶯雀，則該小島上的全部鶯雀個體稱為________。這是生物進化的________。（5）加拉帕戈斯群島上的13種地雀體現(xiàn)了生物的________多樣性。答案（1）南美洲地雀（2）食物自然選擇（3）地理生殖（4）種群基本單位（5）物種【走進高考】14．（2022·廣東卷，3）某種蘭花有細長的花矩（右圖），花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是（）。A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向B．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件C．口器與花矩的相互適應是共同進化的結(jié)果D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長答案C解析生物的變異是不定向的，A錯誤；新物種產(chǎn)生的必要條件是隔離，B錯誤；根據(jù)題干可知，口器與花炬是相互選擇，