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第二节 生物的多样性和适应性是进化的结果
第四章 生物的进化
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
自然界
生活遗迹
化石记录
同源器官
结构和部位
形态和功能
共同的原始祖先
生活环境
同一祖先
胚胎发育
形态、结构
染色体组型
核型
细胞代谢
分子杂交
遗传密码
中心法则
不同的方向
不同种类
同一方向
无机环境
真菌界
原生生物界
原核生物界
多种多样
共同的祖先
长期进化
物种
植物
动物
原生
真菌界
生态系统
生物进化
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
浅仰芹
鹰的翅膀蝙蝠的翼
马的前肢
基因突
变类型
染色体
号
导致
遗传多样性
变异的不定向性
根本
决定
因
直接原因
物种多样性
蛋白质多样性
直
成
择
组成
生态系统多样性
无机环境的多样性
我仰
h
团结守纪勤学春
古生物
学证据
分歧进化
生物进
比较解
化的方
趋同进化
剖学
生物的多
生化生多和性
协同进化
的
比较胚
证
样性和
适
应
性是进
胎学
的性应
五界系统
来
越
的结果
细胞生
生物多样性
物学
分子生
物学
植物泉
动物界第二节 生物的多样性和适应性是进化的结果
1．概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。2．尝试通过化石记录、比较解剖学和比较胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。3．尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。 1．生命观念——运用结构和功能观阐明当今生物具有共同特征；初步运用进化和功能观，阐明协同进化。2．科学思维——通过相关证据概括与归纳生物具有共同的祖先；运用归纳的方法，概括出生物多样性。3．社会责任——基于现代进化理论发展和物种形成等资料，能认识生物界及生物多样性，认同生物的多样性和统一性，树立正确的自然观；能运用科学思维，参与相关问题的讨论，能鉴别并自觉抵制封建迷信和伪科学。
一、生物进化的证据越来越多
1．生物进化的古生物学证据
(1)化石：指经过自然界的作用，保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。
(2)化石为生物的进化历程提供了证据。科学家运用化石记录基本确定了生物进化的历程。
2．生物进化的其他证据
(1)比较解剖学证据
①研究的对象：同源器官。
②同源器官的概念：起源相同，结构和部位相似，而形态和功能不同的器官称为同源器官。
③同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的，只是在进化过程中，由于生活环境的不同，同源器官逐渐出现了形态和结构的差异。
(2)比较胚胎学证据
揭示了不同生物是由同一祖先进化而来的事实，亲缘关系相近的生物在胚胎发育中有相同的发育阶段。
(3)细胞生物学证据
①在真核生物中，每个物种细胞内的染色体数量和每条染色体的形态、结构都是恒定的。
②通过比较不同物种的染色体组型和核型，可以研究不同物种间的亲缘关系。
③对细胞代谢等方面的研究发现，当今生物都具有共同特征。
(4)分子生物学证据
①利用分子生物学技术对不同生物的生物大分子进行组成分析，或利用分子杂交方法，来判断生物之间的亲缘关系和进化顺序。
注意：两种生物的DNA单链之间互补程度越高，通过分子杂交形成双螺旋片段的程度也就越高，两者的亲缘关系就越近；反之，亲缘关系就越远。所以，可以通过DNA分子杂交方法来鉴定物种之间亲缘关系的远近。
②分子生物学证据也说明，当今生物具有共同特征。例如，几乎所有生物都共用一套遗传密码，遗传信息的传递都遵循中心法则。
二、生物进化导致生物的多样性和适应性
1．生物进化的方式
(1)分歧进化(趋异进化)：由一个原始物种经过漫长的地质年代，因适应不同的环境而向不同的方向进化，逐渐形成新物种的方式。
(2)趋同进化：由于相似或相同的生活环境，一些不同种类的生物在自然选择下出现形态结构向着同一方向进化的方式。趋同进化现象说明不同种类的生物发生适应相似或相同环境的进化，是自然选择的结果。
(3)协同进化(共同进化)：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。
2．生物的进化导致了生物物种的多样性
(1)五界系统进化树
①图示：
②分析：从进化树可以看出，多种多样的生物是由共同的祖先经过长期进化形成的，即生物的进化导致了生物物种的多样性。
③提出者：美国生物学家魏泰克。
④提出基础：生物分类的两界系统(植物界和动物界)、三界系统(原生生物界、植物界、动物界)、四界系统(原生生物界、真菌界、植物界和动物界)。
(2)生物的多样性和适应性
①生物的多样性：指地球上生物的物种多样性和遗传多样性，以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统多样性。
②生物的适应性：地球上丰富多样的生物物种来自共同的祖先，自然选择促进它们更好地适应特定的生存环境。所以，生物的多样性和适应性都是生物进化的结果。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。 ( )
2．有共同祖先的生物个体在结构上没有差异。 ( )
3．细胞具有共同的物质基础和结构基础，这说明生物有共同的祖先。 ( )
4．不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子有差异，这说明生物不是由共同祖先进化来的。 ( )
5．在生物进化史上，被子植物比裸子植物出现的早。 ( )
6．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。 ( )
7．共同进化只是指生物与生物之间，在相互影响中不断进化和发展。 ( )
8．五界系统显示了生命发展史的三大阶段：原核单细胞阶段、真核单细胞阶段和真核多细胞阶段。 ( )
提示：1．√
2．× 有共同祖先的个体在结构上仍有差异。
3．√
4．× 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子尽管有差异，但它们有共同点，这说明生物有共同的原始祖先。
5．× 在生物进化史上，裸子植物比被子植物出现的早。
6．× 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
7．× 共同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展。
8．√
生物进化的证据越来越多
1．生物进化的古生物学证据
(1)化石为生物的进化历程提供了证据。
(2)科学家通过不断的努力，根据化石记录基本确定了地球地质年代的划分及各地质年代的主要进化事件。
时间 生物的主要类群
大约34亿～18亿年前 细菌、蓝细菌等原核生物
古生代 各种类型的真核藻类和海洋无脊椎动物
中生代 裸子植物和原始爬行类等陆生生物
新生代 ①鸟类、哺乳类和被子植物②第四纪诞生了现代人类
2．生物进化的其他证据
(1)比较解剖学与比较胚胎学
项目 证据 结论
比较解剖学 同源器官 具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的，只是在进化过程中，由于生活环境的不同，同源器官逐渐出现了形态和结构的差异
比较胚胎学 亲缘关系相近的生物在胚胎发育中有相同的发育阶段 不同生物是由同一祖先进化而来的
(2)细胞生物学和分子生物学
项目 研究不同物种间亲缘关系方法 当今生物具有共同特征证据
细胞生物学 比较不同物种的染色体组型和核型 对细胞代谢等方面的研究。例如，细胞呼吸方式多为细胞有氧呼吸或细胞无氧呼吸
分子生物学 利用分子生物学技术对不同生物的生物大分子进行组成分析，或利用分子杂交方法 几乎所有生物都共用一套遗传密码，遗传信息的传递都遵循中心法则
1．如图中马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的翼的骨骼虽然外形上差别很大，但它们骨骼的排列是相似的，这说明( )
A．化石是生物的遗体、遗物或生活遗迹
B．鸟类可能是由爬行类进化而来的
C．它们属于同一类动物
D．它们可能是由共同的祖先进化而来的
D [马的前肢、鹰的翅膀和蝙蝠的翼的骨骼的相对位置相同，它们的一致性证明这些动物是从共同的祖先进化来的，D正确。]
2．在野外捕四种袖蝶，测定其DNA碱基序列，比对测序结果如图，据此可判断四种袖蝶间的亲缘关系，这种证明生物进化的证据为( )
A．比较胚胎学证据
B．比较解剖学证据
C．分子生物学证据
D．化石证据
C [观察题图可知，该过程通过分析测定其染色体DNA碱基序列来对比生物之间的亲缘关系，这属于分子水平上的研究，属于生物进化的分子生物学证据，C正确。]
生物进化导致生物的多样性和适应性
1．三种进化方式的比较
进化方式 对象 进化方向 实例
分歧进化 一个原始物种 向着不同的方向进化 早期爬行类经过分歧进化逐步形成现代爬行类、现代鸟类、现代哺乳类
趋同进化 不同种类的生物 向着同一方向进化 鸟和蝙蝠因适应飞翔生活形成具有相同功能的翼和翼手
协同进化 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 捕食者的捕食能力因被捕食者的防御得以提高，被捕食者的防御能力因捕食者的捕猎得以提高
对协同进化的理解
(1)不同物种之间相互影响：生物生活在复杂的环境中，任何一个物种都不是单独进化的，必然要和其他生物发生关系。在捕食与被捕食、相互帮助等关系下，它们相互选择，协同进化，增加了物种的多样性。
(2)生物与无机环境相互影响：生物能够适应一定的环境，也能够影响环境。生物与无机环境之间是相互影响和共同演变的。例如：最早的生物是厌氧的，光合生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。
2．生物多样性的层次及与生物进化的关系
(1)生物多样性各层次间的关系：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，如图所示。
(2)生物的进化导致了生物物种的多样性。
有位美国生态学家曾提出“收割理论”，该理论指出，捕食者往往捕食个体数量多的物种，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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
1．捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
提示：不是，捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用。
2．为什么捕食者的存在有利于增加物种多样性？
提示：缺乏天敌的物种往往会过度繁殖，进而破坏当地的生态环境。一个优势物种的过度繁殖会造成当地其他物种的消亡，所以适当引入该物种的捕食者，以控制该物种的数量，可以给其他物种腾出生存的空间，有利于增加物种多样性。
3．为什么说有性生殖的出现加快了生物进化的步伐？
提示：生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，为生物进化提供了更加丰富的原材料，从而明显加快了生物进化的速度。
3．(2021·江苏淮安月考)亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，这属于趋同进化。在趋同进化过程中( )
A．通过相互选择，不同生物的基因库趋于相同
B．同一区域的不同物种之间不存在相互选择和影响
C．自然选择使不同生物对同一环境产生了相似的适应性
D．不同生物将演化为形态结构相似的同一物种
C [不同生物不会出现相同的基因库，因为本身存在生殖隔离，A错误；同一区域的不同物种之间也会出现相互选择，B错误；在相同的环境，不同种生物也会出现相似的形态结构，C正确；不同生物不会演化为形态结构相似的同一物种，D错误。]
4．研究表明，生物多样性是生物进化的结果，而生物的多样性和适应性与生物进化的方式有关。下列说法错误的是( )
A．现代爬行类、现代鸟类、现代哺乳类是由早期爬行类经过分歧进化逐步形成的
B．鸟和蝙蝠具有相同功能的翼和翼手，是因适应飞翔生活而趋同进化形成的
C．协同进化促进了多种类型生物的出现，丰富了生物多样性
D．五界系统包括原核生物界、原生生物界、病毒界、植物界和动物界
D [五界系统包括原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界，没有包含病毒。]
如图表示蒙古冰草和沙生冰草两物种形成的进化过程模型。
通过分析某冰草原种群物种进化的模型，并运用分类与比较归纳出地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用。
1．(1)自然状态下，种群1和种群2之间能进行基因交流吗？为什么？(科学思维)
提示：不能。存在地理隔离，即图中的a。
(2)由冰草原种群进化成蒙古冰草和沙生冰草两个物种，这反映出物种形成的一般途径是什么？(科学思维)
提示：长期的地理隔离产生生殖隔离。
2．科学家发现一种蜣螂不仅吃粪便，还取食千足虫。与普通蜣螂相比，其部分结构也发生变化：头部较窄而长，便于进食千足虫内脏，后腿较卷曲，便于捕猎千足虫。
(1)与普通蜣螂相比，该蜣螂发生了进化，其实质是什么？(生命观念)
提示：该蜣螂种群基因频率发生了改变。
(2)根据题目信息，能否判断该蜣螂与普通蜣螂之间产生了生殖隔离？为什么？(科学思维)
提示：不能。这种蜣螂与普通蜣螂之间在生活习性和形态结构上有差异，但没有研究它们之间能否自由交配或交配后代是否可育，所以无法判断它们之间是否存在生殖隔离。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1．核心概念(1)化石是指经过自然界的作用，保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。(2)起源相同、结构和部位相似，而形态和功能不同的器官称为同源器官。(3)生物多样性是指地球上生物的物种多样性和遗传多样性，以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统多样性。2．结论语句(1)比较解剖学和比较胚胎学的研究都揭示了不同生物是由同一祖先进化而来的。(2)细胞生物学和分子生物学证据都说明，当今生物具有共同特征。(3)生物多样性是生物进化的结果，而生物的多样性和适应性与生物进化的方式有关。生物进化的方式包括分歧进化、趋同进化和协同进化。
1．人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中哪一方面的证据( )
A．化石证据
B．比较解剖学证据
C．胚胎学证据
D．生物遗传方面的证据
B [人体内残留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，属于比较解剖学证据。]
2．陆生脊椎动物起源于水生脊椎动物的比较胚胎学证据是( )
A．胚胎发育都是从一个受精卵开始的
B．胚胎早期出现鳃裂
C．一些陆生脊椎动物又回到水中生活
D．早期形成的地层中存在大量水生脊椎动物的化石
B [陆生脊椎动物胚胎早期出现鳃裂，鳃裂是适于水中生活的器官，故可以说明陆生脊椎动物起源于水生脊椎动物。]
3．达尔文在加拉帕戈斯群岛发现多种地雀，后被统称为达尔文地雀。经研究表明，各个岛上的地雀原先属于同一个物种，经过逐渐演变才形成现在这样的许多不同物种。这种物种形成的方式为( )
A．分歧进化 B．趋同进化
C．协同进化 D．以上都不是
A [由题意知是经过逐渐演变才形成现在这样的许多不同物种，应为分歧进化。]
4．(2021·江苏南通学情调研)协同进化不会发生在( )
A．猎豹和斑马之间
B．浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾之间
C．好氧型生物和环境之间
D．杂草和水稻之间
B [协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间，浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾属于同一物种，不可能发生协同进化，B符合题意。]
5．现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。请回答下列问题。
(1)由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是________和________。
(2)H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤形的事实能够说明______
___________________________________________________________________。
(3)如果W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种在它所生存的环境中会进化吗？________。为什么？___________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。(2)这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。(3)生物是随着环境的变化在不断进化的。
[答案] (1)自然选择 隔离 (2)自然选择是定向的(环境对生物的选择是定向的) (3)会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W物种所处的环境条件也会不断地发生变化
1/12课时分层作业(19) 生物的多样性和适应性是进化的结果
题组一 生物进化的证据越来越多
1．下列关于化石的叙述，正确的是( )
A．化石是研究生物进化的唯一证据
B．挖掘出的恐龙骨骼、恐龙蛋及足印都是化石
C．和两栖类相比，恐龙的化石出现在更古老的地层中
D．对不同地质年代的化石进行比较，就能准确推断出生物进化的历程
B [化石是研究生物进化最直接的证据，但不是唯一证据，如还有比较解剖学证据等，A项错误；挖掘出的恐龙骨骼、恐龙蛋及足印都属于化石，B项正确；恐龙属于爬行类，出现在两栖类之后，所以和两栖类相比，恐龙的化石出现在比较晚的近地层中，C项错误；通过对不同地质年代的化石进行比较，可推断出生物进化的趋势，但不一定准确，因为在不同地质年代都有低等生物存在，都可能形成化石，D项错误。]
2．下列叙述的各类物体中，不属于化石的是( )
A．在河南西峡盆地发现的恐龙蛋
B．古代墓穴中发掘出来的木乃伊
C．德国巴伐利亚州发现的始祖鸟
D．汤嘎斯发现的史前海洋爬行动物的骨骼
B [化石是指经过自然界的作用，保存在地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。化石是研究生物进化的重要证据。A、C、D三项都是化石。古墓中发掘出来的木乃伊，是经过人为处理的，不是自然形成的，不属于化石，B符合题意。]
3．蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A．比较胚胎学证据 B．比较解剖学证据
C．生物化学证据 D．古生物化石证据
B [蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物，这更符合比较解剖学的内容。]
4．Taslr2基因控制合成甜味感受器蛋白，研究人员发现狮子、老虎、英国短毛猫等多种猫科动物的Taslr2基因都缺失247个碱基对，所以这些动物无法感受甜味刺激。这为研究猫科动物具有共同的祖先提供了( )
A．古生物化石证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
D [由题意可知，与甜味感受器蛋白合成有关的基因中在狮子、老虎、英国短毛猫等多种猫科动物的体内均缺失247个碱基对，这显然是通过研究分子来确定三种生物之间的亲缘关系的，故这为研究猫科动物具有共同的祖先提供了分子生物学证据。]
5．下表是几种生物与人的细胞色素c(参与线粒体呼吸作用过程的一种蛋白质)中的氨基酸(蛋白质分子的基本单位)的差异比较：
生物名称 黑猩猩 猕猴 兔 鸡 龟 蛇 小麦 酵母菌
氨基酸差异数/个 0 1 9 13 15 23 35 44
(1)从表中数据可以发现，生物的细胞色素c的氨基酸组成和生物的亲缘关系是：亲缘关系越近，细胞色素c的氨基酸组成差异________。
(2)表中生物与人的亲缘关系最近的是________。从表中看，人和________的亲缘关系最远，因为两者的___________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)你在推断它们的亲缘关系远近时，采用的最主要的方法是________。
(4)表中属于哺乳类的是________________，鸟类和哺乳类都是由________________类进化而来的。
(5)上述对生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是从______________方面为生物的进化提供了证据。
[解析] (1)(2)通过表中数据的比较可知：人类与黑猩猩亲缘关系最近，细胞色素c的氨基酸差异数最小，是0个；人类与酵母菌的亲缘关系最远，细胞色素c的氨基酸差异数最大，是44个。这表明亲缘关系越近的生物，细胞色素c的差异越小。(3)比较法是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法，是研究动物行为的主要方法。(4)哺乳动物一般具有胎生、哺乳，体表被毛覆盖有保温作用，体腔内有膈，牙齿分为门齿、臼齿、犬齿，心脏四腔，用肺呼吸，体温恒定等特征，表中的哺乳动物有黑猩猩、猕猴、兔。早期爬行类经过分歧进化逐步形成现代爬行类、现代鸟类、现代哺乳类。(5)生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是在分子水平上进行分析比较，揭示生物进化的现象和本质。
[答案] (1)越小 (2)黑猩猩 酵母菌 细胞色素c的氨基酸组成差异最大 (3)比较法 (4)黑猩猩、猕猴、兔 早期爬行 (5)分子生物学
题组二 生物进化导致生物的多样性和适应性
6．自然界中，猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会。下列叙述正确的是( )
A．捕食者的存在对猎物的种群进化是不利的
B．捕食者的存在不利于增加物种多样性
C．猎物和捕食者之间仅存在捕食者对猎物的单向选择
D．猎物和捕食者实质上是相互影响、协同进化的
D [捕食者的存在对猎物的种群进化是有利的，A错误；捕食者的存在有利于增加物种多样性，B错误；猎物和捕食者之间存在着双向选择，C错误；猎物和捕食者实质上是相互影响、协同进化的，D正确。]
7．世界自然基金会发表报告指出，1998～2008年这10年间，在新几内亚岛上发现了1 060种新物种，其中有12种为哺乳动物，如居住在火山里的羊毛鼠、惹人喜爱的扁鳍海豚等。下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述中，正确的是( )
A．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
B．生物多样性的形成过程也就是新物种不断形成的过程
C．一个物种的形成或灭绝会影响到其他若干物种的进化
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
C [物种之间的协同进化也可能是种间互助，如兰花与专门给它传粉的蛾；新物种不断形成是生物多样性形成的基础；一个物种的形成或灭绝会影响到与之相关的其他若干物种；协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展。]
8．生物进化导致生物的多样性和适应性，下列有关叙述不正确的是( )
A．生物进化的方式主要有分歧进化、趋同进化和协同进化
B．由一个原始物种经过漫长的地质年代，因适应不同的环境而向不同的方向进化，逐渐形成新物种的方式，称为分歧进化
C．趋同进化现象说明，不同种类的生物发生适应相似或相同环境的进化，是自然选择的结果
D．协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展
D [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。]
9．在漫长的进化历程中，生物体在形态结构、生理功能等方面发生着全面的进化，下列有关叙述错误的是( )
A．从五界系统进化树可以看出，多种多样的生物是由共同的祖先经过长期进化形成的
B．原生生物都是一些微小的单细胞生物，没有核膜将其遗传物质与细胞质分开
C．病毒虽然是非细胞生物，结构简单，但能借助多种细胞进行繁殖
D．任何一个物种的灭绝，都会带走该物种拥有的独特基因，从而危及生物的遗传多样性
B [原生生物是最简单的真核生物，而细胞内没有核膜将遗传物质与细胞质分开的是原核生物。]
10．科学家曾成功下潜至马里亚纳海沟进行科学考察，在近万米的海底，科学家们惊奇地看到比目鱼和小红虾在游动。请回答下列问题：
(1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼组成了一个________。
(2)几百万年前的海沟下与海沟上的比目鱼还是属于同一物种，但由于马里亚纳海沟中的比目鱼群体长期与较浅海域的比目鱼缺乏基因交流，最终会产生________隔离，造成这种现象的两个外部因素是________和________。
(3)从变异的来源看，比目鱼的种类具有多样性的根本来源是________。
(4)由于地质巨变，最终人类只抢救活了一对马里亚纳海沟中的比目鱼，通过人工繁殖，最终产生一个新的比目鱼种群，则此种群的基因库中的基因数量与原种群相比要________。
(5)下图表示某群岛物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化过程：
A物种演变为B、C两个物种的过程包括______________、________和________三个环节。由A物种演变为B、C两个物种，其内在因素是生物体的________发生了改变。
[解析] (1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼可组成一个种群。
(2)生殖隔离是物种形成的标志，比目鱼形成不同物种，即形成了生殖隔离，其外因是自然选择和地理隔离，使种群基因频率发生改变。
(3)变异的根本来源是基因突变，因为基因突变能产生新基因。
(4)一对马里亚纳海沟中的比目鱼，通过人工繁殖，形成的种群中基因数量较少。
(5)物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离；物种形成的内因是生物体的基因发生改变导致种群基因库出现差异。
[答案] (1)种群 (2)生殖 自然选择 地理隔离 (3)基因突变 (4)少 (5)突变和基因重组 自然选择 隔离 基因
11．下列关于生物进化的叙述，错误的是( )
A．自然选择是生物进化的动力和机制
B．数代的人工选择可将微小变异积累成显著的变异，从而培育出新品种
C．基因杂合的个体通过有性生殖产生的变异，是生物进化的唯一前提
D．同一物种的种群在不同环境中可发生分歧进化而发展出多个物种
C [自然选择是生物进化的动力和机制，A正确；经过连续数代的人工选择，人类所需要的变异被保存下来，可将微小变异积累成显著的变异，从而培育出符合要求的新品种，B正确；突变和重组产生的变异，都可以作为生物进化的前提，C错误；同一物种的不同种群在不同环境中，可以发生不同的变化来适应各自的环境，因而可发生分歧进化，而发展出多个物种，D正确。]
12．无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔，专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂进入小孔后在花上产卵，雌蜂在花序上爬行时能进行传粉，无花果隐头花序是榕小蜂幼体唯一的栖息场所和食物来源。下列分析正确的是( )
A．榕小蜂特殊的生殖行为决定了无花果的变异方向
B．两者的依存关系是相互选择协同进化的结果
C．花序的特化是无花果新物种形成的必要条件
D．两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向
B [变异是不定向的，榕小蜂特殊的生殖行为只是起了选择作用；榕小蜂和无花果之间互利共生，两者的依存关系是相互选择协同进化的结果；花序的特化并未产生生殖隔离，故不是新物种形成的必要条件；自然选择决定生物进化的方向。]
13．(多选)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．某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾
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
ABD [猎豹捕食斑马是二者相互选择的结果，属于协同进化，A符合题意；某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾是通过长期的协同进化形成的，B符合题意；草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增不属于协同进化，这种情况是由于鹿群缺乏捕食者的选择作用，很可能会退化，C不符合题意；昆虫的保护色越来越逼真，能够避免被天敌捕食，而它们的天敌视觉越来越发达，以方便捕食昆虫，这是双方在相互选择中协同进化，D符合题意。]
14．(多选)下列关于现代生物进化理论的理解，错误的是( )
A．如果没有突变，基因重组也就没有意义，生物就不可能进化
B．生物多样性的形成就是在进化中新物种不断形成的过程
C．物种之间的协同进化都是通过物种间的生存斗争来实现的
D．在进化过程中，一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间
BC [如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物也就不可能进化，A项正确；生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成不仅仅是在进化中新物种不断形成的过程，B项错误；物种之间的协同进化不都是通过物种间的生存斗争来实现的，也有互利共生关系，如豆科植物与根瘤菌，C项错误；在进化过程中，一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间，D项正确。]
15．Ⅰ．生物进化中的“中性学说”认为每种生物信息大分子都有一定的进化速率，进化的主导因素不是自然选择。如图为几种蛋白质的进化过程中氨基酸的置换率。
以氨基酸的置换率计算出的蛋白质进化速率
(1)通过上述可知，中性学说认为：①突变大多是____________的，突变对生物的生存既无利也无害时，自然选择对它____________；②生物进化速率取决于________。
(2)由图可知，不同蛋白质________________不同，________的年进化速率最高。
(3)科学家认为蛋白质分子引起生物体的性状出现差异后，________________才发挥作用。
Ⅱ．如图表示生物多样性的形成过程。
(1)由于外界________的变化，及生物体内部________因素的影响，进而形成________，使比较原始的哺乳类向不同的方向发展。
(2)生物种类的数量变化为________。
(3)上述(1)(2)可以归纳并用于解释生物的________性和________性。
[解析] Ⅰ．(1)中性学说认为：突变大多是中性的，突变对生物的生存既无利也无害时，自然选择对它不起作用；只有当蛋白质分子引起生物体的性状发生改变时，自然选择才起作用。生物进化速率取决于分子的置换率。(2)由图可知，不同蛋白质氨基酸的年置换率不同，其中组蛋白H4的进化速率最低，血纤肽的进化速率最高。(3)科学家认为蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异后，自然选择才发挥作用。
Ⅱ．(1)生物多样性的形成可以概括为共同进化：外因是外界环境的变化；内因是生物体内部可遗传的变异，进而形成生殖隔离，使比较原始的哺乳类向不同的方向发展。(2)生物进化的过程中，生物种类由少到多，而且不同生物适应不同的生存环境。(3)上述(1)(2)可以归纳并用于解释生物的多样性和适应性。
[答案] Ⅰ．(1)①中性 不起作用 ②分子的置换速率 (2)氨基酸的置换率 血纤肽 (3)自然选择
Ⅱ．(1)自然环境 可遗传的变异 生殖隔离 (2)从少到多 (3)多样 适应
6/8课时分层作业(19) 生物的多样性和适应性是进化的结果
题组一 生物进化的证据越来越多
1．下列关于化石的叙述，正确的是( )
A．化石是研究生物进化的唯一证据
B．挖掘出的恐龙骨骼、恐龙蛋及足印都是化石
C．和两栖类相比，恐龙的化石出现在更古老的地层中
D．对不同地质年代的化石进行比较，就能准确推断出生物进化的历程
2．下列叙述的各类物体中，不属于化石的是( )
A．在河南西峡盆地发现的恐龙蛋
B．古代墓穴中发掘出来的木乃伊
C．德国巴伐利亚州发现的始祖鸟
D．汤嘎斯发现的史前海洋爬行动物的骨骼
3．蟒蛇外形上没有四肢，但它的体内还保留着后肢骨的残余，说明蟒蛇是起源于有四肢的动物。这属于生物进化的( )
A．比较胚胎学证据 B．比较解剖学证据
C．生物化学证据 D．古生物化石证据
4．Taslr2基因控制合成甜味感受器蛋白，研究人员发现狮子、老虎、英国短毛猫等多种猫科动物的Taslr2基因都缺失247个碱基对，所以这些动物无法感受甜味刺激。这为研究猫科动物具有共同的祖先提供了( )
A．古生物化石证据
B．比较解剖学证据
C．细胞生物学证据
D．分子生物学证据
5．下表是几种生物与人的细胞色素c(参与线粒体呼吸作用过程的一种蛋白质)中的氨基酸(蛋白质分子的基本单位)的差异比较：
生物名称 黑猩猩 猕猴 兔 鸡 龟 蛇 小麦 酵母菌
氨基酸差异数/个 0 1 9 13 15 23 35 44
(1)从表中数据可以发现，生物的细胞色素c的氨基酸组成和生物的亲缘关系是：亲缘关系越近，细胞色素c的氨基酸组成差异________。
(2)表中生物与人的亲缘关系最近的是________。从表中看，人和________的亲缘关系最远，因为两者的___________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)你在推断它们的亲缘关系远近时，采用的最主要的方法是________。
(4)表中属于哺乳类的是________________，鸟类和哺乳类都是由________________类进化而来的。
(5)上述对生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是从______________方面为生物的进化提供了证据。
题组二 生物进化导致生物的多样性和适应性
6．自然界中，猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会。下列叙述正确的是( )
A．捕食者的存在对猎物的种群进化是不利的
B．捕食者的存在不利于增加物种多样性
C．猎物和捕食者之间仅存在捕食者对猎物的单向选择
D．猎物和捕食者实质上是相互影响、协同进化的
7．世界自然基金会发表报告指出，1998～2008年这10年间，在新几内亚岛上发现了1 060种新物种，其中有12种为哺乳动物，如居住在火山里的羊毛鼠、惹人喜爱的扁鳍海豚等。下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述中，正确的是( )
A．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
B．生物多样性的形成过程也就是新物种不断形成的过程
C．一个物种的形成或灭绝会影响到其他若干物种的进化
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
8．生物进化导致生物的多样性和适应性，下列有关叙述不正确的是( )
A．生物进化的方式主要有分歧进化、趋同进化和协同进化
B．由一个原始物种经过漫长的地质年代，因适应不同的环境而向不同的方向进化，逐渐形成新物种的方式，称为分歧进化
C．趋同进化现象说明，不同种类的生物发生适应相似或相同环境的进化，是自然选择的结果
D．协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展
9．在漫长的进化历程中，生物体在形态结构、生理功能等方面发生着全面的进化，下列有关叙述错误的是( )
A．从五界系统进化树可以看出，多种多样的生物是由共同的祖先经过长期进化形成的
B．原生生物都是一些微小的单细胞生物，没有核膜将其遗传物质与细胞质分开
C．病毒虽然是非细胞生物，结构简单，但能借助多种细胞进行繁殖
D．任何一个物种的灭绝，都会带走该物种拥有的独特基因，从而危及生物的遗传多样性
10．科学家曾成功下潜至马里亚纳海沟进行科学考察，在近万米的海底，科学家们惊奇地看到比目鱼和小红虾在游动。请回答下列问题：
(1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼组成了一个________。
(2)几百万年前的海沟下与海沟上的比目鱼还是属于同一物种，但由于马里亚纳海沟中的比目鱼群体长期与较浅海域的比目鱼缺乏基因交流，最终会产生________隔离，造成这种现象的两个外部因素是________和________。
(3)从变异的来源看，比目鱼的种类具有多样性的根本来源是________。
(4)由于地质巨变，最终人类只抢救活了一对马里亚纳海沟中的比目鱼，通过人工繁殖，最终产生一个新的比目鱼种群，则此种群的基因库中的基因数量与原种群相比要________。
(5)下图表示某群岛物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化过程：
A物种演变为B、C两个物种的过程包括______________、________和________三个环节。由A物种演变为B、C两个物种，其内在因素是生物体的________发生了改变。
(1)马里亚纳海沟中所有的比目鱼可组成一个种群。
(2)生殖隔离是物种形成的标志，比目鱼形成不同物种，即形成了生殖隔离，其外因是自然选择和地理隔离，使种群基因频率发生改变。
(3)变异的根本来源是基因突变，因为基因突变能产生新基因。
(4)一对马里亚纳海沟中的比目鱼，通过人工繁殖，形成的种群中基因数量较少。
(5)物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离；物种形成的内因是生物体的基因发生改变导致种群基因库出现差异。
(1)种群 (2)生殖 自然选择 地理隔离 (3)基因突变 (4)少 (5)突变和基因重组 自然选择 隔离 基因
11．下列关于生物进化的叙述，错误的是( )
A．自然选择是生物进化的动力和机制
B．数代的人工选择可将微小变异积累成显著的变异，从而培育出新品种
C．基因杂合的个体通过有性生殖产生的变异，是生物进化的唯一前提
D．同一物种的种群在不同环境中可发生分歧进化而发展出多个物种
12．无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔，专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂进入小孔后在花上产卵，雌蜂在花序上爬行时能进行传粉，无花果隐头花序是榕小蜂幼体唯一的栖息场所和食物来源。下列分析正确的是( )
A．榕小蜂特殊的生殖行为决定了无花果的变异方向
B．两者的依存关系是相互选择协同进化的结果
C．花序的特化是无花果新物种形成的必要条件
D．两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向
13．(多选)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．某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾
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
14．(多选)下列关于现代生物进化理论的理解，错误的是( )
A．如果没有突变，基因重组也就没有意义，生物就不可能进化
B．生物多样性的形成就是在进化中新物种不断形成的过程
C．物种之间的协同进化都是通过物种间的生存斗争来实现的
D．在进化过程中，一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间
15．Ⅰ．生物进化中的“中性学说”认为每种生物信息大分子都有一定的进化速率，进化的主导因素不是自然选择。如图为几种蛋白质的进化过程中氨基酸的置换率。
以氨基酸的置换率计算出的蛋白质进化速率
(1)通过上述可知，中性学说认为：①突变大多是____________的，突变对生物的生存既无利也无害时，自然选择对它____________；②生物进化速率取决于________。
(2)由图可知，不同蛋白质________________不同，________的年进化速率最高。
(3)科学家认为蛋白质分子引起生物体的性状出现差异后，________________才发挥作用。
Ⅱ．如图表示生物多样性的形成过程。
(1)由于外界________的变化，及生物体内部________因素的影响，进而形成________，使比较原始的哺乳类向不同的方向发展。
(2)生物种类的数量变化为________。
(3)上述(1)(2)可以归纳并用于解释生物的________性和________性。
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