2024年高中生物新教材同步必修第二冊 第6章　第3節(jié)　第2課時　隔離在物種形成中的作用

2024年高中生物新教材同步必修第二冊第6章第3節(jié)第2課時隔離在物種形成中的作用第2課時隔離在物種形成中的作用[學習目標]1.掌握物種、隔離等相關(guān)概念。2.說明隔離在物種形成中的作用。1．物種的概念能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。2．隔離(1)概念：不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。(2)常見類型項目類型發(fā)生范圍結(jié)果生殖隔離不同物種間①不能相互交配；②即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代地理隔離同種生物使種群間不能發(fā)生基因交流3.新物種的形成過程eq\x(地理隔離)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組,②不同種群間不能發(fā)生基因交流))↓eq\x(自然選擇)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①食物和棲息條件互不相同,②自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有差別))↓eq\x(生殖隔離)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(種群的基因庫形成明顯的差異，并逐漸出現(xiàn)生殖隔離，從而形成不同的物種))4．隔離在物種形成中的作用：隔離是物種形成的必要條件。判斷正誤(1)二倍體西瓜和四倍體西瓜通過雜交可產(chǎn)生三倍體西瓜，因此二倍體西瓜和四倍體西瓜是同一物種()(2)不同種群間的個體不能進行基因交流，說明種群間存在生殖隔離()(3)交配后能產(chǎn)生后代的一定是同一物種()(4)生物進化了一定會形成新物種()(5)種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因()(6)新物種的形成一定經(jīng)過地理隔離()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×解析(1)二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交產(chǎn)生三倍體西瓜，三倍體西瓜不育，因此二倍體西瓜和四倍體西瓜是兩個物種。(2)地理隔離也會導致不同種群間的個體不能進行基因交流。(3)交配后能產(chǎn)生可育后代的是同一物種。(4)進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，不一定會形成新物種。(6)新物種的形成不一定經(jīng)過地理隔離，如四倍體西瓜的形成。任務：隔離在物種形成中的作用結(jié)合教材“思考·討論”，回答下列問題：(1)南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后，在不同島嶼上形成不同種群，在自然狀態(tài)下，這些不同種群之間能進行基因交流嗎？為什么？提示不能；因為存在地理隔離。(2)不同島嶼上的地雀種群，產(chǎn)生突變的情況一樣嗎？為什么？提示不一樣；因為突變是隨機發(fā)生的，具有不定向性。(3)對不同島嶼上的地雀種群來說，環(huán)境的作用有沒有差別？這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響？提示不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導致種群基因頻率朝不同的方向改變。(4)研究表明，后來即使將不同島嶼上的地雀種群混合飼養(yǎng)，它們之間也不能繁殖，為什么？提示因為它們之間已存在生殖隔離，已進化為不同物種。(5)通過地雀的形成過程，說明物種形成需要以下環(huán)節(jié)：①突變和基因重組為生物的進化提供原材料。②自然選擇決定生物進化的方向。③隔離是物種形成的必要條件。生殖隔離的出現(xiàn)意味著新物種的產(chǎn)生。(6)物種的形成必須經(jīng)過地理隔離嗎？能否在短時間內(nèi)就形成生殖隔離？請舉例說明。提示物種的形成不一定經(jīng)過地理隔離；能在短時間內(nèi)就形成生殖隔離，如用秋水仙素處理萌發(fā)的二倍體西瓜幼苗即可獲得四倍體西瓜，四倍體西瓜是新物種，其形成過程未經(jīng)過地理隔離。1．物種和種群的比較項目種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合。種群是生物進化和繁殖的基本單位。同一種群內(nèi)的個體之間可以進行基因交流在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖，并能夠產(chǎn)生可育后代的一群生物個體范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的所有個體由分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標準①種群必須具備“三同”，即同一時間、同一地點、同一物種；②同一物種的不同種群不存在生殖隔離，交配能夠產(chǎn)生可育后代①主要是具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和在自然條件下能自由交配并且產(chǎn)生可育后代(無生殖隔離)；②不同物種之間存在生殖隔離聯(lián)系①一個物種可以包括許多種群；②同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為不同的亞種，進而可形成多個新物種2.物種形成的三個環(huán)節(jié)3．物種形成的三大模式4．“新物種”必須具備兩個條件(1)與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。(2)物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾均不可稱為“物種”，因為它們均是“不育”的，而四倍體西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因為它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另一類物種。5．物種形成與生物進化的關(guān)系內(nèi)容物種形成生物進化標志生殖隔離出現(xiàn)種群基因頻率改變變化后生物與原生物的關(guān)系屬于不同物種可能屬于同一個物種二者關(guān)系生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，生物進化不一定導致新物種的形成1．下列有關(guān)物種的敘述，正確的是()①不同種群的生物肯定不屬于同一個物種②物種是具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物個體③隔離是形成新物種的必要條件④只要有地理隔離就能形成新物種A．①②③ B．②③④C．②③ D．①②③④答案C解析不同種群的生物可能屬于同一個物種，如生活在兩個池塘的鯉魚，①錯誤；具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，能相互交配且產(chǎn)生可育后代的一群生物個體是一個物種，②正確；隔離是形成新物種的必要條件，產(chǎn)生生殖隔離是形成新物種的標志，③正確；在物種形成過程中必須有生殖隔離，不一定有地理隔離，④錯誤。2．(2023·江蘇淮安高一統(tǒng)考)現(xiàn)代生物進化理論對加拉帕戈斯群島上13種地雀形成過程的解釋是()A．地理隔離→基因突變→自然選擇→物種形成B．地理隔離→自然選擇→突變和基因重組→物種形成C．地理隔離→自然選擇→突變和基因重組→生殖隔離→物種形成D．地理隔離→突變和基因重組→自然選擇→生殖隔離→物種形成答案D題組一物種及隔離的概念1．下列關(guān)于物種和種群的說法，錯誤的是()A．同一種群一般不存在地理隔離B．同一物種可包括多個種群C．同一物種不存在隔離D．不同物種一定存在生殖隔離答案C解析同一物種不存在生殖隔離，但可能存在地理隔離，C錯誤。2．(2023·廣東珠海高一期末)獅與虎屬于兩個不同的物種，在自然狀態(tài)下一般不能自由交配，即使交配成功，產(chǎn)生的后代——獅虎獸也是不可育的，這種現(xiàn)象在生物學上稱為()A．地理隔離 B．生殖隔離C．誘變育種 D．無性繁殖答案B解析生殖隔離是指不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代，由于獅與虎在自然狀態(tài)下一般不能自由交配，即使交配成功，產(chǎn)生的后代獅虎獸也是不可育的，該現(xiàn)象稱為生殖隔離。3．下列現(xiàn)象屬于生殖隔離的是()①動物因為求偶方式和繁殖期不同造成不能交配②植物因開花季節(jié)和形態(tài)不同而不能雜交③產(chǎn)生的雜種后代沒有生育能力A．①②B．①③C．①②③D．②③答案C解析生殖隔離是指不同物種間的個體不能自由交配或交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。①②都屬于種群間的個體不能自由交配的情形，③則屬于不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。它們都是生殖隔離的情況之一，C正確。題組二隔離在物種形成中的作用4．生活在某大峽谷的松鼠被一條河流分隔成了兩個種群，南北岸的松鼠經(jīng)過大約一萬年的演變，在形態(tài)和體色方面發(fā)生了明顯的差異。下列敘述不符合“以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論”觀點的是()A．突變和基因重組，為松鼠的進化提供原材料B．兩個種群形態(tài)和體色的差異，是種群基因頻率定向改變的結(jié)果C．河流的阻隔使南北岸松鼠的基因交流受阻，導致基因庫差異加大D．兩岸食物和棲息條件的不同，導致兩個種群基因突變的方向不同答案D解析基因突變是不定向的，兩岸食物和棲息條件的不同，對不定向的基因突變起到了定向選擇的作用，并不誘導突變的產(chǎn)生，D錯誤。5．多年前，某地的鳉魚通過縱橫交錯的小溪往返于湖泊a、b、c、d之間。之后氣候干旱，小溪消失(如圖所示)?，F(xiàn)將a、b兩湖的鳉魚雜交，能產(chǎn)生后代，但后代高度不育。下列有關(guān)敘述正確的是()A．所有的變異都可為鳉魚的進化提供可選擇的原材料B．現(xiàn)在a、b兩湖的鳉魚之間存在地理隔離，屬于同一物種的兩個種群C．各湖泊的環(huán)境互不相同，自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有差異D．若c、d兩個湖泊的環(huán)境始終相同，則兩個湖泊中的鳉魚產(chǎn)生的突變情況相同答案C解析可遺傳變異可以為生物進化提供原材料，環(huán)境引起的不可遺傳變異不可以為生物進化提供原材料，A錯誤；由題干信息可知，a、b兩湖的鳉魚雜交，能產(chǎn)生后代，但后代高度不育，因此a、b兩湖的鳉魚存在生殖隔離，為兩個物種，B錯誤；突變具有不定向性，即使環(huán)境相同，不同種群的突變的情況也會有差異，D錯誤。6．如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，下列對圖示分析不正確的是()A．a(chǎn)表示基因突變和基因重組，為生物進化提供原材料B．b表示生殖隔離，生殖隔離是新物種形成的標志C．c表示新物種形成，與原物種不能進行基因交流D．d表示地理隔離，新物種形成不一定需要地理隔離答案A解析a表示突變和基因重組，為生物進化提供原材料，A錯誤。7．某小島上生活著兩種棕櫚科植物。研究認為：在200萬年前，它們的共同祖先遷移到該島時，一部分生活在pH較高的石灰?guī)r上，開花較早；另一部分生活在pH較低的火山灰上，開花較晚。由于花期不同，不能相互授粉，經(jīng)過長期演變，最終形成兩個不同的物種。下列有關(guān)分析正確的是()A．新物種的形成都必須要經(jīng)過長期的地理隔離B．花期不同阻止了基因交流，最終形成了生殖隔離C．基因突變產(chǎn)生新的等位基因，導致種群基因頻率定向改變D．若將這兩種植物種植在相同環(huán)境中，它們能雜交產(chǎn)生可育后代答案B解析物種的形成不一定經(jīng)過長期的地理隔離，如秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗形成四倍體西瓜，A錯誤；由于花期不同，不能相互授粉，不能進行基因交流，最終形成了生殖隔離，B正確；基因突變產(chǎn)生新的等位基因，基因突變具有不定向性，自然選擇會導致基因頻率的定向改變，從而引起生物進化，C錯誤；不同物種存在生殖隔離，即使把它們種植在相同環(huán)境中，也不會產(chǎn)生可育后代，D錯誤。8．(2022·浙江1月選考，16)峽谷和高山的阻隔都可能導致新物種形成。兩個種的羚松鼠分別生活在某大峽谷的兩側(cè)，它們的共同祖先生活在大峽谷形成之前；某高山兩側(cè)間存在有限的“通道”，陸地蝸牛和很多不能飛行的昆蟲可能會在“通道”處形成新物種。下列分析不合理的是()A．大峽谷分隔形成的兩個羚松鼠種群間難以進行基因交流B．能輕易飛越大峽谷的鳥類物種一般不會在大峽谷兩側(cè)形成兩個物種C．高山兩側(cè)的陸地蝸牛利用“通道”進行充分的基因交流D．某些不能飛行的昆蟲在“通道”處形成的新物種與原物種存在生殖隔離答案C解析大峽谷分隔形成的地理隔離，使兩個羚松鼠種群間難以進行基因交流，A正確；能輕易飛越大峽谷的鳥類物種能進行基因交流，一般不會在大峽谷兩側(cè)形成兩個物種，B正確；由題意可知，某高山兩側(cè)間存在的“通道”是有限的，陸地蝸牛利用“通道”不能進行充分的基因交流，C錯誤；不同物種之間存在生殖隔離，在“通道”處形成的新物種與原物種存在生殖隔離，D正確。9．(2021·湖南，8)金魚系野生鯽魚經(jīng)長期人工選育而成，是中國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。現(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。下列敘述錯誤的是()A．金魚與野生鯽魚屬于同一物種B．人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生多種形態(tài)C．鯽魚進化成金魚的過程中，有基因頻率的改變D．人類的喜好影響了金魚的進化方向答案B解析由題干中信息“自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代”可知，金魚與野生鯽魚屬于同一物種，A正確；人工選擇可以積累人類喜好的變異，淘汰人類不喜好的變異，只對金魚的變異類型起選擇作用，不能使金魚發(fā)生變異，B錯誤；種群進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，因此，鯽魚進化成金魚的過程中，存在基因頻率的改變，C正確；人類的喜好可以通過人工選擇來實現(xiàn)，使人類喜好的性狀得以保留，因此，人工選擇可以決定金魚的進化方向，D正確。10．(2022·湖南，12)稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊，②與③的分布區(qū)域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進行了種間交配實驗，結(jié)果如表所示。下列敘述錯誤的是()交配(♀×♂)①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率(%)081624618精子傳送率(%)0000100100注：精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認交配雌蟲的百分比。A．實驗結(jié)果表明近緣物種之間也可進行交配B．生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)C．隔離是物種形成的必要條件D．②和③之間可進行基因交流答案D解析由表格中的交配率的結(jié)果可知，近緣物種之間也可進行交配，A正確；已知①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊，②與③的分布區(qū)域不重疊，但從交配率和精子傳送率來看，說明生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)，B正確；隔離包括地理隔離和生殖隔離，隔離是物種形成的必要條件，C正確；②和③的分布區(qū)域不重疊，故存在地理隔離；兩者屬于兩個近緣物種，表中②與③交配，精子傳送率達到100%，即使交配成功，由于兩者屬于不同物種，存在生殖隔離，故不能進行基因交流，D錯誤。11．穿梭育種是將一個地區(qū)的品種與其他地區(qū)的品種進行雜交，然后通過在兩個地區(qū)間不斷地反復交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出優(yōu)良作物新品種的育種方法。目前穿梭育種已經(jīng)在小麥、水稻和玉米等作物上取得了成功。下列敘述錯誤的是()A．穿梭育種的遺傳學原理主要是基因重組B．不同地區(qū)作物種群的基因庫之間存在著差異C．人工選擇作用的本質(zhì)是提高作物種群中隱性基因的基因頻率D．穿梭育種打破了地理隔離，實現(xiàn)了不同種群之間的基因交流答案C解析根據(jù)題干信息可知，穿梭育種利用的主要原理是基因重組，A正確；兩個地區(qū)的環(huán)境不同，導致自然選擇的方向不同，使不同地區(qū)作物種群的基因庫存在差異，B正確；人工選擇作用的本質(zhì)是提高作物種群中優(yōu)良基因的基因頻率，有可能是顯性基因的基因頻率，C錯誤。12．(2023·河北唐山高一聯(lián)考)斑馬體細胞的染色體數(shù)為22對，驢體細胞的染色體數(shù)為31對，斑馬和驢的雜交后代兼具斑馬和驢的特征，俗稱“斑驢”。下列說法正確的是()A．斑驢體內(nèi)沒有可以聯(lián)會的同源染色體B．斑驢的出現(xiàn)說明斑馬和驢不存在生殖隔離C．斑驢不可育是由于種群數(shù)量少D．斑驢的出現(xiàn)說明斑馬和驢存在地理隔離答案A解析斑驢體內(nèi)有一組斑馬的染色體(22條)和一組驢的染色體(31條)，它們來自兩個物種，不是同源染色體，在減數(shù)分裂過程中不能聯(lián)會，因此斑驢是不可育的，A正確，B、C錯誤；斑驢的出現(xiàn)說明斑馬和驢存在生殖隔離，D錯誤。13．科學家在研究北美大陸兩種不同種果蠅(物種1與物種2)的進化過程時發(fā)現(xiàn)：①在百萬年之前，北美大陸只有一種果蠅，其基因型為aabbccDDeeff，隨后不同區(qū)域的果蠅出現(xiàn)了不同的基因型(如圖所示)；②當基因A與B同時出現(xiàn)在個體中時會發(fā)生胚胎早亡；同樣，基因C與D或基因E與F同時出現(xiàn)也發(fā)生胚胎早亡。請回答下列問題：(1)甲地所有的果蠅可被稱為________________。(2)北美大陸不同區(qū)域的果蠅在階段Ⅰ出現(xiàn)了基因結(jié)構(gòu)的差異，這種變化說明基因突變是______________________的。(3)果蠅最多只能飛越鄰近兩地的距離。對歷史階段Ⅰ而言，甲地與乙地果蠅之間差異的最高級別屬于__________(填“物種”“個體”或“基因”)之間的差異。判斷的理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)北美大陸在階段Ⅱ時，一些地區(qū)的果蠅類型消失，其消失的原因可能有________(填字母，多選)。A．某些類型的果蠅不適應逐漸改變的環(huán)境B．環(huán)境導致果蠅的基因發(fā)生定向突變C．突變產(chǎn)生了新的致胚胎早亡的基因D．某些類型的果蠅天敵大規(guī)模增加答案(1)一個果蠅種群(2)不定向(3)物種甲、乙兩地果蠅交配產(chǎn)生的后代不能存活(胚胎早亡)，說明存在生殖隔離(4)ACD解析(1)生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體的集合叫作種群，故甲地所有的果蠅稱為種群。(3)甲、乙兩地果蠅之間存在生殖隔離，它們之間差異的最高級別屬于物種之間的差異。(4)基因突變是不定向的，環(huán)境起選擇作用。14．(2023·江蘇鎮(zhèn)江高一期末)南美洲大陸上的地雀被遷徙到甲、乙兩個海島，經(jīng)過長期演化最終形成了如圖所示的五個不同的物種(A～E)，請回答下列問題：(1)遷到乙海島的B地雀沒有進化為E地雀而進化成D地雀，原因是_____________________________________________________________________________________________________。(2)什么具體證據(jù)可以幫助你確定D和E不是同一個物種？_____________________________________________________________________________________________________________。(3)地雀種群中存在控制羽毛顏色的一對等位基因(A－深色，a－淺色)。某一年B地雀種群中AA、Aa、aa的基因型頻率分別為20%、50%、30%，環(huán)境變化后，生活于其中的地雀種群中基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加了原來的20%，基因型為aa的個體數(shù)量減少20%，則一年后a的基因頻率為________。一年后B地雀種群________(填“發(fā)生”或“沒有發(fā)生”)進化。答案(1)由于乙海島上的環(huán)境條件與甲海島不同，自然選擇所起的作用與甲海島不同，乙海島上B地雀種群的基因頻率和基因庫都發(fā)生了新的變化而進化成D地雀(2)如果D和E不能交配，或交配后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是同一個物種(3)50%發(fā)生解析(3)假定原來的地雀個體總共有100只，AA有20只，Aa有50只，aa有30只。生活于其中的地雀種群中基因型為AA、Aa的個體數(shù)量在一年后各增加了原來的20%，此時AA的個數(shù)為20×(1＋20%)＝24(只)，Aa的個數(shù)為50×(1＋20%)＝60(只)，aa的個數(shù)為30×(1－20%)＝24(只)，此時a的基因頻率為(60＋24×2)÷[(24＋60＋24)×2]×100%＝50%，原來a的基因頻率為aa＋1/2Aa＝30%＋1/2×50%＝55%，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，據(jù)此可知，種群基因頻率發(fā)生了改變，所以該生物發(fā)生了進化第4節(jié)協(xié)同進化與生物多樣性的形成[學習目標]1.概述協(xié)同進化的概念和意義。2.概述生物多樣性的層次和形成過程。3.舉例說明生物進化理論的發(fā)展。一、協(xié)同進化1．協(xié)同進化的含義：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。2．實例(1)生物與生物之間的協(xié)同進化(2)生物與環(huán)境之間的協(xié)同進化地球上的原始大氣中沒有氧氣，所以那時生物的呼吸類型只能是無氧呼吸；當?shù)厍蛏铣霈F(xiàn)了進行光合作用的生物以后，才使原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。3．結(jié)果：通過漫長的協(xié)同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。4．協(xié)同進化的原因：生物與生物之間的相互選擇和生物與無機環(huán)境之間的相互影響。判斷正誤(1)協(xié)同進化只發(fā)生在生物和生物之間()(2)協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的()答案(1)×(2)×解析(1)協(xié)同進化發(fā)生于不同物種之間，以及生物與無機環(huán)境之間。(2)物種之間的協(xié)同進化除了通過物種之間相互影響(包括生存斗爭以及種間互助等關(guān)系)實現(xiàn)外，還可通過物種與無機環(huán)境之間的相互影響來實現(xiàn)。任務：協(xié)同進化如圖為獵豹追捕羚羊的鏡頭，請據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)捕食者的存在促進被捕食者種群發(fā)展的理由是什么？提示捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。(2)根據(jù)生態(tài)學家斯坦利的“收割理論”，食性廣的捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個過程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是什么？提示捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機會。1．協(xié)同進化是生物進化中一種常見的現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是()A．有細長花距的蘭花和有細長口器的蛾，兩者相互選擇協(xié)同進化B．獵豹與羚羊的“軍備競賽”是協(xié)同進化的結(jié)果C．物種之間的協(xié)同進化主要通過生存斗爭實現(xiàn)D．協(xié)同進化就是生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展答案D解析協(xié)同進化包括生物與生物之間、生物與無機環(huán)境之間的相互影響。2．在進化過程中，不同物種之間相互影響，下列敘述錯誤的是()A．任何一個物種都不是單獨進化的B．捕食者的存在對被捕食者有害無益C．一種物種的形成或絕滅，會影響到若干其他物種的進化D．寄生關(guān)系使寄生者和宿主在生存斗爭的過程中協(xié)同進化發(fā)展答案B解析捕食者的存在對被捕食者并不是有害無益的，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。二、生物多樣性的形成1．生物多樣性的形成(1)內(nèi)容：遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(2)形成原因：生物的進化。(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)：化石。2．生物進化歷程中的幾個關(guān)鍵事件(1)有性生殖的出現(xiàn)，實現(xiàn)了基因重組，增強了生物變異的多樣性，生物進化的速度明顯加快，多細胞植物和動物的種類不斷增多。(2)生態(tài)系統(tǒng)第三極——消費者的出現(xiàn)，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復雜的結(jié)構(gòu)。(3)生物的登陸改變著陸地的環(huán)境，陸地上復雜的環(huán)境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺。判斷正誤(1)捕食者的存在有利于增加物種多樣性()(2)生物多樣性的根本原因是物種多樣性()(3)生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次()答案(1)√(2)×(3)×解析(2)生物多樣性的根本原因是遺傳多樣性。(3)生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。3．(2021·廣東，3)近年來我國生態(tài)文明建設卓有成效，粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)環(huán)境也持續(xù)改善，研究人員對該地區(qū)的水鳥進行研究，記錄到146種水鳥，隸屬9目21科，其中有國家級保護鳥類14種，近海與海岸帶濕地、城市水域都是水鳥的主要棲息地。該調(diào)查結(jié)果直接體現(xiàn)了生物多樣性中的()A．遺傳多樣性和物種多樣性B．種群多樣性和物種多樣性C．物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性D．遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性答案C解析生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，題干中描述了146種水鳥，體現(xiàn)了物種多樣性，而近海與海岸帶濕地、城市水域等生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)多樣性，綜上所述，C正確。4．下列關(guān)于生物進化的敘述，正確的是()A．進化過程中霉菌比細菌出現(xiàn)得早B．進化過程中藍細菌比好氧細菌出現(xiàn)得早C．有性生殖生物比無性生殖生物進化得慢D．哺乳動物必定生活在陸地上答案B解析霉菌是真核生物，細菌是原核生物，真核生物的出現(xiàn)晚于原核生物，A錯誤；生物通過有性生殖，實現(xiàn)了基因重組，增加了生物變異的多樣性，推動了生物進化，故有性生殖生物比無性生殖生物進化得快，C錯誤；哺乳動物不一定生活在陸地上，如鯨是哺乳動物，但生活在水中，D錯誤。三、生物進化理論在發(fā)展1．現(xiàn)代生物進化理論對自然界的生命史作出了科學的解釋(1)適應是自然選擇的結(jié)果。(2)種群是生物進化的基本單位。(3)突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種。(4)生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。(5)生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。2．中性突變學說：大量的基因突變是中性的，決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。3．間斷平衡學說：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。5．下列關(guān)于現(xiàn)代生物進化理論的敘述，正確的是()A．生物進化的過程實際上是生物與生物之間協(xié)同進化的過程B．隔離是物種形成的必要條件C．能為生物進化提供原材料的是有利變異D．個體是生物進化的基本單位答案B解析生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程，A錯誤；可遺傳變異無論是有利變異還是不利變異，都能為生物進化提供原材料，C錯誤；種群是生物進化的基本單位，D錯誤。6．下列關(guān)于中性突變學說的說法中，錯誤的是()A．中性突變學說的研究水平側(cè)重于分子水平B．DNA分子產(chǎn)生的突變大部分是中性的C．決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累D．中性突變學說與現(xiàn)代生物進化理論是對立的答案D題組一協(xié)同進化1．(2023·河北滄州高一質(zhì)檢)下列有關(guān)協(xié)同進化的敘述，錯誤的是()A．獵豹和羚羊這兩個物種的進化過程屬于協(xié)同進化B．捕食者的存在有利于被捕食者種群的進化C．生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果D．所有生物的進化都是同步進行的答案D解析有聯(lián)系的生物的進化是同步進行的，D錯誤。2．根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列關(guān)于協(xié)同進化的敘述，不正確的是()A．不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間都存在協(xié)同進化，從而導致生物多樣性的形成B．在自然選擇過程中，黑色樺尺蛾與淺色樺尺蛾之間表現(xiàn)為協(xié)同進化C．非洲野牛與獅子之間可通過種間競爭、捕食等實現(xiàn)協(xié)同進化D．光合生物產(chǎn)生了氧氣，而氧氣也為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，這屬于生物與環(huán)境之間的協(xié)同進化答案B解析協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。黑色樺尺蛾與淺色樺尺蛾為同一物種，二者之間不存在協(xié)同進化，B錯誤。3．某種蘭花有細長的花距，花距底部儲存著花蜜，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距變異的方向B．花距變長是蘭花新種形成的必要條件C．口器與花距的相互適應是協(xié)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，口器與花距的相互適應是相互選擇、協(xié)同進化的結(jié)果，C正確；口器的變長是自然選擇的結(jié)果，D錯誤。題組二生物多樣性的形成4．下列關(guān)于生物進化歷程的敘述，錯誤的是()A．從目前來看，最早的生物化石是古細菌化石B．先出現(xiàn)原核生物，然后出現(xiàn)真核生物C．先出現(xiàn)單細胞生物，然后出現(xiàn)多細胞生物D．先出現(xiàn)生產(chǎn)者、消費者，然后出現(xiàn)分解者答案D解析地球上先出現(xiàn)生產(chǎn)者和分解者，然后出現(xiàn)消費者，D錯誤。5．(2023·江蘇泰州高一模擬)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。下列敘述中，屬于生態(tài)系統(tǒng)多樣性層次的是()A．全球的生態(tài)系統(tǒng)有數(shù)千個類型B．我國特有脊椎動物達300多種C．我國栽培作物種類達600多種D．秀麗隱桿線蟲成體約有20000個基因答案A6．下列有關(guān)生物多樣性和進化的敘述，正確的是()A．長期自然選擇和協(xié)同進化導致生物多樣性的形成B．基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向C．不同的物種及其所包含的基因共同構(gòu)成了生物多樣性D．基因重組是生物變異的根本來源，并加速了生物進化答案A解析自然選擇決定生物進化的方向，B錯誤；生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次，C錯誤；基因突變是生物變異的根本來源，基因重組只是生物變異的來源之一，D錯誤。題組三生物進化理論在發(fā)展7．現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學說的基礎上發(fā)展起來的?，F(xiàn)代生物進化理論的觀點對自然選擇學說的完善和發(fā)展表現(xiàn)在()①突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料②種群是生物進化的基本單位③自然選擇是通過生存斗爭實現(xiàn)的④生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變⑤隔離導致物種的形成⑥自然選擇決定生物進化的方向A．①②④⑤ B．②③④⑤⑥C．①②③④⑤ D．①②③⑤答案A解析③和⑥是自然選擇學說本來就有的內(nèi)容，①②④⑤是現(xiàn)代生物進化理論的觀點，是對自然選擇學說的完善和發(fā)展。8．下列敘述中，不符合中性突變學說的是()A．基因突變大多數(shù)是中性的，自然選擇對它們不起作用B．中性突變被隨機地固定，日積月累、積少成多C．生物性狀的改變大多數(shù)是中性的，無利也無害D．種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大差別是中性突變積累的結(jié)果答案C解析中性突變學說認為生物基因的突變大多數(shù)是中性的，無利也無害，并不是生物性狀的改變是中性的，C符合題意。9．(2023·貴州安順高一月考)黃花杓蘭與西藏杓蘭的開花時間和分布區(qū)域均有所重疊，它們能夠通過人工雜交產(chǎn)生可育的后代；但在自然界中，它們的傳粉者大小明顯不同，黃花杓蘭由麗蠅和熊蜂工蜂傳粉，而西藏杓蘭由體形較大的熊蜂蜂王傳粉，由于傳粉者不同，二者在自然界中不能雜交。下列說法錯誤的是()A．突變和基因重組為黃花杓蘭和西藏杓蘭種群的進化提供原材料B．黃花杓蘭與西藏杓蘭傳粉者大小不同，據(jù)此推測它們花的形態(tài)結(jié)構(gòu)可能存在差異C．黃花杓蘭和西藏杓蘭會與各自的傳粉者以及無機環(huán)境協(xié)同進化D．黃花杓蘭與西藏杓蘭兩者存在地理隔離和生殖隔離答案D解析協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，黃花杓蘭和西藏杓蘭會與各自的傳粉者以及無機環(huán)境協(xié)同進化，C正確；黃花杓蘭與西藏杓蘭的分布區(qū)域有所重疊，說明黃花杓蘭與西藏杓蘭不存在地理隔離，但二者在自然界中不能雜交，存在生殖隔離，D錯誤。10．由于農(nóng)田的存在，某種松鼠被分隔在若干森林斑塊中。人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接的作用。下列敘述正確的是()A．農(nóng)田的存在，增加了松鼠的活動空間B．林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進化提供原材料的變異的種類不同C．不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在生殖隔離D．人工生態(tài)通道有利于保護該種松鼠的遺傳多樣性答案D解析農(nóng)田的存在，使松鼠被分隔在若干森林斑塊中，即形成了地理隔離，因此減少了松鼠的活動空間，A錯誤；突變和基因重組為生物的進化提供原材料，林木密度相同的不同斑塊中，松鼠為進化提供原材料的變異的種類相同，B錯誤；不同森林斑塊中的松鼠屬于不同種群，存在地理隔離，但不一定形成生殖隔離，C錯誤；人工生態(tài)通道可以起到將森林斑塊彼此連接的作用，有利于保護該種松鼠的遺傳多樣性(基因多樣性)，D正確。11．(2023·甘肅天水高一期中)下列有關(guān)地球的生命進化歷程的敘述，不正確的是()A．地球上最早出現(xiàn)的細胞是原核細胞B．地球大氣環(huán)境的改變離不開藍細菌C．藍細菌釋放的O2為真核生物的起源創(chuàng)造了條件D．CO2含量的升高為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件答案D解析陸生生物絕大多數(shù)是需氧型生物，O2含量的升高為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，D錯誤。12．(2023·河北衡水高一期末)科學家普遍認為，地球上的多種生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的，特別是經(jīng)過協(xié)同進化才形成了今天豐富多彩的自然界。下列有關(guān)協(xié)同進化和生物多樣性形成的敘述，錯誤的是()A．協(xié)同進化是指同種生物和生物與無機環(huán)境之間的相互影響和相互作用B．捕食者吃掉多病、年老的被捕食者，可促進被捕食者種群的發(fā)展C．“收割理論”認為，捕食者的存在有利于增加生物的物種多樣性D．生物進化過程中，既有新物種的產(chǎn)生，也有原有物種的絕滅答案A解析協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，A錯誤。13．如圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖。請據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：(1)圖中①③分別指______________、______________________________________。在生物進化過程中，____________________為生物進化提供原材料。(2)④指遺傳多樣性、物種多樣性和__________________________________________________多樣性。(3)某植物種群中基因型為AA的個體占20%，基因型為aa的個體占50%。倘若人為舍棄隱性性狀僅保留顯性性狀，令其自交，則自交子一代中基因型為AA的個體占________，A的基因頻率為____________，經(jīng)過這種人工選擇作用，該種群是否發(fā)生了進化：__________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)種群種群基因頻率的改變突變和基因重組(2)生態(tài)系統(tǒng)(3)55%70%是種群的基因頻率發(fā)生了改變解析(3)某植物種群中基因型為AA的個體占20%，基因型為aa的個體占50%，則基因型為Aa的個體占30%，倘若人為舍棄隱性性狀僅保留顯性性狀，則基因型為AA的個體占40%，基因型為Aa的個體占60%，令其自交，則自交子一代中基因型為AA的個體占40%＋60%×1/4＝55%，基因型為aa的個體占60%×1/4＝15%，基因型為Aa的個體占30%，此時種群中A的基因頻率＝55%＋1/2×30%＝70%。沒有經(jīng)過人工選擇之前種群中A的基因頻率為20%＋1/2×30%＝35%，因為種群的基因頻率發(fā)生了改變，所以該種群發(fā)生了進化。14．草本植物報春花多數(shù)為二型花柱，少數(shù)為同型花柱(如圖1所示)。花藥的位置明顯低于柱頭的為長柱型花；柱頭位置明顯低于花藥的為短柱型花。同型花柱的花中，花藥與柱頭高度相近。請回答下列問題：(1)熊蜂、蝴蝶和天蛾等昆蟲，它們的喙細而長，在吸食花筒底部花蜜的同時，也起到幫助報春花傳粉的作用，這是長期______________的結(jié)果。(2)研究發(fā)現(xiàn)，隨著海拔高度增加，高山上環(huán)境溫度降低，傳粉昆蟲減少，同型花柱的花比例增大。為研究上述現(xiàn)象，科研人員進行模擬實驗，處理及結(jié)果如圖2所示。①本實驗中，套袋處理可以防止________________，模擬了高山上__________________的條件。②據(jù)圖可知，套袋處理后同型花柱的花結(jié)實率較高，二型花柱的花結(jié)實率明顯降低或不結(jié)實，推測同型花柱報春花傳粉方式主要為________(填“自花傳粉”或“異花傳粉”)。(3)結(jié)合圖1和圖2分析，二型花柱的花主要傳粉方式為__________________，這種傳粉方式雖然有利于增加報春花的________多樣性，但_______________________________________________________________________________________________________________________，因而高海拔環(huán)境下同型花柱的花比例增大。答案(1)自然選擇(或協(xié)同進化)(2)①外來花粉的干擾無傳粉者(或傳粉昆蟲減少)②自花傳粉(3)異花傳粉遺傳(或基因)同型花柱報春花的傳粉方式主要為自花傳粉，在傳粉昆蟲減少的條件下結(jié)實率更高，有利于繁殖種群基因頻率的計算規(guī)律一、根據(jù)定義直接計算(以人為例)1．若某基因在常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上，則：基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),該種群個體數(shù)×2)×100%。2．若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(該基因總數(shù),2×女性個體數(shù)＋男性個體數(shù))×100%。例1已知人的褐眼(A)對藍眼(a)是顯性。在一個有30000人的群體中，藍眼的有3600人，褐眼的有26400人(其中純合子有12000人)。那么，在這個人群中A、a的基因頻率分別是()A．64%和36% B．36%和64%C．50%和50% D．82%和18%答案A解析因等位基因成對存在，30000人中共有基因30000×2＝60000(個)。藍眼(aa)的有3600人，則含a基因7200個。褐眼(A_)的有26400人，純合子(AA)有12000人，含A基因24000個；雜合子(Aa)有14400人，含28800個基因，其中A基因14400個，a基因14400個。所以，A的基因頻率＝eq\f(24000＋14400,60000)×100%＝64%，a的基因頻率＝eq\f(7200＋14400,60000)×100%＝36%。例2在一次紅綠色盲的調(diào)查中，共調(diào)查男女各200名，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，女性紅綠色盲基因的攜帶者有15人，患者有5人，男性患者有11人。這個群體中紅綠色盲基因的頻率是()A．4.5%B．6%C．9%D．7.8%答案B解析因為女性的性染色體組成為XX，男性為XY，紅綠色盲基因(用b表示)及其等位基因(用B表示)只位于X染色體上，所以基因b共有15×1＋5×2＋11×1＝36(個)，因此紅綠色盲基因的頻率＝eq\f(36,200×2＋200)×100%＝6%。二、根據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法(針對位于常染色體上或X、Y染色體同源區(qū)段上的基因)A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率；a的基因頻率＝aa的基因型頻率＋eq\f(1,2)Aa的基因型頻率。例3某小麥種群中TT個體占20%，Tt個體占60%，tt個體占20%，由于某種病害導致tt個體全部死亡，則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是()A．50%、50% B．50%、62.5%C．62.5%、50% D．50%、100%答案B解析根據(jù)病害發(fā)生前的各種基因型頻率可知，病害發(fā)生前T的基因頻率＝20%＋eq\f(1,2)×60%＝50%；病害發(fā)生后，tt個體全部死亡，TT的基因型頻率為20%÷(20%＋60%)＝25%，Tt的基因型頻率為60%÷(20%＋60%)＝75%，所以病害發(fā)生后T的基因頻率＝25%＋eq\f(1,2)×75%＝62.5%。三、根據(jù)遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率在理想狀態(tài)下，種群中各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著基因平衡的，又稱為哈迪—溫伯格定律。1．前提：在理想種群中。(1)種群足夠大。(2)所有雌、雄個體之間自由交配并產(chǎn)生后代。(3)沒有遷入和遷出。(4)沒有自然選擇。(5)沒有基因突變。2．計算公式：當?shù)任换蛑挥袃蓚€(設為A、a)時，設p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則：基因型AA的頻率＝p2；基因型Aa的頻率＝2pq；基因型aa的頻率＝q2；(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。若已知某種純合子的基因型頻率，即可直接開方求出相應基因的頻率。如在進行有性生殖的理想種群中，某種群隱性性狀(aa)的頻率為1%，則a的基因頻率為10%。例4一個隨機交配的足夠大的種群中，某一相對性狀(由基因A、a控制)中顯性性狀的基因型的頻率是36%，則()A．該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是32%B．顯性基因的基因頻率大于隱性基因的基因頻率C．若該種群基因庫中的基因頻率發(fā)生變化，說明一定發(fā)生了基因突變D．若該種群中A基因的頻率為40%，則表現(xiàn)為A基因所控制的性狀的個體在種群中占40%答案A解析根據(jù)題意可知，aa的基因型頻率為1－36%＝64%，根據(jù)遺傳平衡定律，a的基因頻率為80%，A的基因頻率為20%，該種群繁殖一代后雜合子(Aa)的基因型頻率是32%，A正確，B錯誤；種群的基因頻率發(fā)生變化，說明生物發(fā)生了進化，但不一定發(fā)生了基因突變，C錯誤；若A的基因頻率為40%，則a的基因頻率為60%，表現(xiàn)為A基因所控制的性狀的個體(AA、Aa)在種群中所占的比例為(40%)2＋2×40%×60%＝64%，D錯誤。四、伴X染色體遺傳病患病率與基因頻率的關(guān)系(以紅綠色盲為例)紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，色盲基因b位于X染色體上，男性中色盲占x%，則此地區(qū)Xb(男性中的＝女性中的＝人群中的)的基因頻率也為x%，此地區(qū)女性中色盲率則為(x%)2。例5(2023·甘肅金昌高一期末)在某一地區(qū)的遺傳學調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)男性紅綠色盲人口占該地區(qū)男性總?cè)丝诘?%，且男性群體與女性群體的致病基因頻率相等，則推測該地區(qū)Xb的基因頻率、女性紅綠色盲患者的基因型頻率分別為()A．93%49% B．7%49%C．7%0.49% D．93%7%答案C解析紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病，男性群體中紅綠色盲患者的比例為7%，則該男性群體中紅綠色盲致病基因的頻率為7%，即該地區(qū)Xb的基因頻率也為7%；又因為男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等，則女性群體中紅綠色盲致病基因的頻率為7%，女性紅綠色盲患者的基因型頻率為7%×7%＝0.49%。1．(2023·河北張家口高一月考)在某一遵循遺傳平衡定律的人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，則該性狀不同類型的基因型頻率分別是(按AA、Aa、aa順序排列)()A．36%、48%、16% B．48%、36%、16%C．16%、48%、36% D．16%、36%、38%答案A解析由題干信息可知，該人群中隱性性