新人教必修2课后习题
6.4 协同进化与生物多样性的形成
一、选择题
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。下列关于这一事实的叙述,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
答案:C
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;有性生殖是真核生物独有的生殖方式,应出现在真核细胞起源之后。
3.生物多样性的本质是( )
A.遗传多样性
B.蛋白质多样性
C.生态系统多样性
D.物种多样性
答案:A
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。遗传的多样性决定了物种的多样性,遗传多样性是生物多样性的根本原因。
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
5.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
答案:D
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项正确。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项正确。隔离是种群之间不能进行基因交流的现象,C项正确。生物的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,D项错误。
6.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.自然选择导致种群基因频率的定向改变
D.自然选择决定生物进化的方向
答案:B
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。
7.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
二、非选择题
8.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。
答案:(1)物种多样性 (2)不同物种 生物与无机环境
9.某地区的大块农田曾发生稻化螟虫害,最初两年,承包土地的农民在稻田里喷洒某种农药,但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。下图为在此时期内稻化螟种群密度的变化示意图,分析回答下列问题。
(1)从A点到B点,在施用农药的初期,害虫种群密度急剧下降,但仍有极少数个体得以生存,原因是 。
(2)从B点到C点曲线回升的原因是 。在这个过程中,农药对害虫起 作用,这种作用是 (填“定向”或“不定向”)的,是通过农药与害虫之间的 实现的。
(3)一般认为,从C点到E点为生物防治期,根据曲线对比两种治虫方法,可以看出农药防治害虫的缺点是 。
(4)如果A点到D点为农药防治期,这说明在C点时,农民在使用农药时可能采取了某种措施,这种措施最可能是 。
答案:(1)变异是不定向的,某些害虫具有抗药性
(2)这种抗药性变异是可以遗传的,使害虫种群的抗药性增强,种群数量增多 选择 定向 生存斗争
(3)会使害虫种群的抗药性增强(保留耐药性个体),不能有效地控制害虫数量
(4)改用了其他种类的农药
等级考素养提升
一、选择题
1.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。某地南部地区的象甲的喙长大于北部地区的象甲,下图为不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。下列叙述错误的是( )
A.南部地区的山茶果皮厚度大于北部
B.图中M区象甲繁殖后代成功率最高
C.图中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
答案:B
解析: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项正确。分析图示可知,M区山茶平均果皮厚度大,打通果皮的难度更大,象甲繁殖后代成功率低,B项错误。图中P区果皮厚度小,山茶象甲喙短,数据应采集自北部地区,C项正确。山茶象甲与山茶在相互影响中协同进化,D项正确。
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中四种地雀喙的差异是不同环境食物的刺激所致的不同变异
B.图2中昆虫不同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
答案:D
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两项错误。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项错误。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,D项正确。
3.(不定项选择题)研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查,结果见下表。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因依次为R、r+和r,且R对r+、r为显性,r+对r为显性。下列叙述正确的是( )
红花植株/% 白花植株/% 黄花植株/%
初次调查 64 36 0
二次调查 36 25 39
A.基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一
B.该种植物所有个体的全部基因共同构成该种群的基因库
C.初次调查时种群中R的基因频率为40%,二次调查时为20%
D.基因r+的产生与遗传为该植物遗传多样性的形成奠定了基础
答案:ABD
解析:由于不知道红花植株中基因型RR、Rr和Rr+的具体比例,所以不能确定种群中R的基因频率。
二、非选择题
4.在西伯利亚大草原上生活着一群苔原狼,苔原狼的体型大,从鼻子到尾巴约200 cm,平均重量为45~57 kg,身高70~100 cm。与它们同时生活在大草原上的还有马鹿,马鹿善于奔跑和游泳,以各种草、树叶、嫩枝、树皮和果实等为食。请分析回答下列问题。
(1)西伯利亚大草原上苔原狼种群中的全部个体所含有的全部基因统称为 。经观察,该种群中有多种多样的基因型,这是突变过程中产生的 通过有性生殖过程中的 而产生的。
(2)随机从苔原狼的种群中抽出100只,测知基因型为AA的个体(灰身)有35只,基因型为Aa的个体(灰身)有60只,基因型为aa的个体(黑身)有5只,则A的基因频率为 ,a的基因频率为 ,Aa的基因型频率为 。
(3)草原上的肉食性动物和植食性动物一般都具有很强的奔跑能力,这是 的结果;通过对苔原狼、马鹿及其他生物群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是 ,生物进化的实质是种群 的改变。
(4)苔原狼和马鹿之间是捕食与被捕食的关系,从进化的角度分析,下列说法错误的是 。
A.苔原狼在客观上起着促进马鹿进化的作用
B.苔原狼的存在有利于增加物种多样性
C.马鹿奔跑速度的加快可加速苔原狼的进化
D.马鹿的进化速度比苔原狼的进化速度快
答案:(1)基因库 等位基因 基因重组
(2)65% 35% 60%
(3)协同进化 种群 基因频率
(4)D
解析:苔原狼的种群中,A的基因频率为[(35×2+60)/200]×100%=65%,a的基因频率是1-65%=35%,Aa的基因型频率为[60/(35+60+5)]×100%=60%。草原上的食肉动物和食草动物一般都具有很强的奔跑能力,这是协同进化的结果;通过对苔原狼、马鹿及其他生物群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变。(共38张PPT)
第4节 协同进化与生物多样性的形成
2019版高中生物
同步学案
目标素养
1.分析案例,归纳并形成生物协同进化的观点;认同协同进化是普遍存在的
2.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
3.认同现代生物进化理论不断发展的观念
知识概览
一、协同进化
1.方式
(1)生物与生物之间的协同进化。
①某种兰花具有细长的花距,某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②羚羊的奔跑速度加快,猎豹的奔跑速度也加快。
(2)生物与环境之间的协同进化。
地球上的原始大气中没有氧气,所以那时生物的呼吸类型只能是 无氧呼吸 ;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 好氧 生物的出现创造了前提条件。
2.概念
3.结果: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 。
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吗
提示:不是。物种之间的协同进化可以通过种间互助实现,如某种兰花和专门给它传粉的蛾类昆虫;也可以通过种间斗争实现,如猎豹和羚羊。
二、生物多样性的形成
1.生物多样性的内容
2.生物多样性的形成过程
请用生物进化论的观点分析生物多样性形成的原因。
提示:生物多样性的形成是多种多样的环境对生物的不定向变异进行选择的结果。
三、生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论对自然界的生命史作出的科学解释
(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 的定向改变,进而通过 隔离 形成新的物种。
(4)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。
(5) 生物多样性 是协同进化的结果。
2.生物进化理论在发展
(1)观点1:大量的基因突变是 中性 的,决定生物进化方向的是 中性突变 的逐渐积累,而不是自然选择。
(2)观点2:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定 与 迅速形成新种 交替出现的过程。
(3)影响广泛的观点:以 自然选择学说 为核心的生物进化理论。
协同进化与生物多样性的形成
重难归纳
1.协同进化
(1)实例。
③生物影响环境,环境影响生物:地球最早是无氧环境→出现厌氧生物→出现光合生物→空气中有了氧气→出现好氧生物。
(2)协同进化的概念: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。
①不同物种之间的影响既包括种间互助,也包括种间斗争。任何一个物种都不是单独进化的。
②生物与生物之间的协同进化,仅发生在不同物种之间,同种生物之间不存在协同进化。
③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。
④协同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。
2.生物多样性的原因
(1)根本原因:遗传(DNA分子结构)的多样性。不同DNA分子中脱氧核苷酸的数目、种类、排列顺序不同,决定了DNA分子结构的多样性。
(2)直接原因:蛋白质的多样性。蛋白质是生命活动的主要承担者,组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构等决定了蛋白质的多样性。
(3)从生物进化的角度看,生物的多样性是多种多样的环境对生物的不定向变异进行定向选择的结果。
3.生物多样性三个层次之间的联系
4.生物进化的历程
(1)生物进化历程归纳。
(2)研究生物进化历程的主要依据:化石。
1.根据你的理解,分析三种生物多样性之间的关系。
提示:遗传多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础,反过来物种多样性和生态系统多样性又影响遗传多样性。
2.通过学习,你能从多个角度归纳生物进化的趋势吗
提示:简单→复杂,低等→高等,水生→陆生,异养→自养,厌氧→需氧,原核生物→单细胞真核生物→多细胞真核生物,无性生殖→有性生殖。
典例剖析
1.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。下列不属于协同进化实例的是( )
A.猎豹捕食斑马
B.某种长有细长花距的兰花和生有细长口器、专门为这种兰花传粉的蛾类昆虫
C.草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增
D.昆虫的保护色越来越逼真,而它们天敌的视觉也越来越发达
答案:C
解析:草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增,不属于协同进化,在这种情况下,鹿群由于缺乏捕食者的选择作用,很可能会退化。
(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三个方面,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。
2.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物种不断形成的过程
B.生物多样性包括遗传多样性、个体多样性、物种多样性
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
答案:C
解析:生物多样性的形成不仅仅是新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项错误。生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性,B项错误。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项错误。
3.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
答案:D
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。
学以致用
1.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说法,错误的是( )
A.协同进化可发生在不同物种之间
B.协同进化可发生在生物与无机环境之间
C.猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化
D.研究协同进化无法预测某物种的存在
答案:D
解析: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的花距而预测出应存在为其传粉、具有吸管似的口器的某种昆虫。
2.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
答案:B
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项错误。可遗传变异中,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项错误。种群是生物进化的基本单位,D项错误。
1.某种兰花有细长的花距,花距顶端储存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是( )
A.蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向
B.花距变长是兰花新种形成的必要条件
C.口器与花距的相互适应是协同进化的结果
D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
答案:C
2.下列关于生物多样性及生物进化历程的叙述,错误的是( )
A.生物多样性的根本原因是遗传多样性
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
答案:B
解析:生物多样性的形成原因是协同进化。
3.下列关于生物进化理论发展的叙述,错误的是( )
A.大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应
B.寒武纪生物大爆发支持达尔文进化渐进观点
C.生物进化是通过传代过程中基因频率的变化而实现的
D.中性的分子进化属于既无利也无害的基因突变
答案:B
解析:由于长期的自然选择,大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应,A项正确。达尔文进化理论不能解释许多物种在短时间内迅速形成的现象,如寒武纪生物大爆发,B项错误。在生物不断进化过程中,基因频率也发生着变化,C项正确。中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处,也没有害处,D项正确。
4.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。后来由于连续多年的过度利用,草场极度退化,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 。
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)合理地开发利用生物资源,实现可持续发展
解析:(1)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,在客观上对鹿群的进化起促进作用。(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。美洲狮和狼一般不会将所有的鹿吃掉,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生物资源,实现可持续发展。
