高中生物第6章 生物的进化第4节 协同进化与生物多样性的形成导学案

第四节  协同进化与生物多样性的形成

一、选择题

1．下列叙述与现代生物进化理论相符的是（    ）

A．细菌在接触青霉素后才产生抗药性突变个体

B．生物进化的实质是种群基因频率的改变

C．长期的地理隔离一定可以产生生殖隔离，从而形成新物种

D．共同进化是指生物与无机环境之间相互影响、不断进化

【答案】B

【详解】A、细菌在接触青霉素前就有抗药性的基因存在，青霉素的作用是杀死了没有抗药性基因的细菌，使具有抗药性基因的细菌存活下来，A错误；B、生物进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；C、长期的地理隔离可能使种群产生不同的进化方向，从而产生生殖隔离，形成的新物种，并不是存在长期地理隔离就一定会产生新物种，C错误；D、共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错误。

2．因火山爆发，中美洲的某种海龟被分隔成两个不同种群，现已进化成两个不同物种。下列有关说法错误的是（    ）

A．隔离的实质是不同种群的基因不能自由交流

B．两个种群在各自的进化过程中，均不存在协同进化现象

C．两种海龟产生地理隔离后，基因频率仍在发生改变

D．地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料

【答案】B

【详解】A、隔离的实质是阻止种群之间发生基因交流，A正确；B、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，两个种群在进化过程中均存在协同进化现象，B错误；C、两种海龟产生地理隔离后，发生了进化，说明基因频率仍在发生改变，C正确；D、突变和基因重组为进化提供原材料，所以地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料，D正确。

3．下列有关地球的生命进化历程的叙述，错误的是（    ）

A．地球上最早出现的细胞是原核细胞

B．地球大气环境的改变离不开蓝细菌

C．蓝细菌释放的O₂为真核生物的起源创造了条件

D．CO₂含量的升高为陆生生物的出现创造了条件

【答案】D

【详解】A、进化是从水生到陆生，从简单到复杂的过程，原核生物是比较简单的细胞形式，地球上最早出现的细胞是原核细胞，A正确；B、原始大气不含氧气，蓝细菌的出现使大气中含有了氧气，需氧型生物才能生存，B正确；C、蓝细菌可进行光合作用释放O₂，导致原始大气的成分发生改变，为需氧真核生物的起源创造了条件，C正确；D、陆生生物绝大多数是需氧型生物，O₂含量的升高为陆生生物的出现创造了条件，D错误。

4．马先蒿属包括多个物种，其花部形态具有很大的多样性，花柱的长度有的不到1cm，有的超过12cm，无论是长花柱还是短花柱的马先蒿都由熊蜂传粉。下列说法错误的是（　　）

A．马先蒿属不同长度的花柱是其适应不同环境条件的结果

B．马先蒿属的不同物种之间无法进行基因交流

C．马先蒿属花部形态的丰富变异促进了熊蜂遗传多样性的形成

D．熊峰和马先蒿属的生命活动都靠能量驱动这一事实为共同由来学说提供了证据

【答案】D

【详解】A、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，马先蒿属不同长度的花柱是其适应不同环境条件的结果，A正确；B、由题意可知，马先蒿属包括多个物种，不同物种之间存在生殖隔离，所以马先蒿属的不同物种之间无法进行基因交流，B正确；C、由题意可知，无论是长花柱还是短花柱的马先蒿都由熊蜂传粉，所以马先蒿属花部形态的丰富变异促进了熊蜂遗传多样性的形成，即共同进化，C正确；D、熊峰和马先蒿属的生命活动都靠能量驱动这一事实体现了生物界的统一性，但不能为共同由来学说提供证据，D错误。

5．生物多样性是协同进化的结果，判断下列与进化和生物多样性有关的表述正确的是（    ）

A．地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的

B．生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程

C．物种之间的协同进化，都是通过物种之间的竞争实现的

D．一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化

【答案】D

【详解】A、地球上的生态系统最初没有消费者，A错误；B、生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，B错误；C、物种之间的协同进化都是通过物种之间以及生物与无机环境的生存斗争实现的，C错误；D、一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化，D正确。

6．安哥拉兔体色受一对等位基因S（黑色）和s（白色）控制，一个安哥拉兔的平衡种群中S和s基因频率相等，现进行人工选择，淘汰白色兔子。相关说法错误的是（    ）

A．选择前，安哥拉兔与其生活环境共同进化，逐渐形成稳定的基因频率

B．选择前，兔群随机交配，黑色纯合子的比例不发生变化

C．经过两代选择后，S基因频率变为4/5

D．选择后，兔种群基因频率发生改变，说明兔群发生了进化

【答案】C

【详解】A、选择前，安哥拉兔与其生活的环境共同进化，基因频率基本不变，A正确；B、该种群是随机交配，如果没有选择和突变，随机交配后代基因型频率不变，兔中黑色纯合子SS所占的频率始终为1/2×1/2=1/4，B正确；C、由分析可知，选择前，基因型频率比例是SS∶Ss∶ss=1∶2∶1，淘汰掉ss后，SS∶Ss=1∶2，群体产生的雌配子或雄配子种类和比例为S∶s=2∶1，随机交配子代的基因型比例是SS∶Ss∶ss=（2/3×2/3）∶（2×2/3×1/3）∶（1/3×1/3）=4∶4∶1，再选择一次，去掉ss个体，SS∶Ss=1∶1，群体产生的雌配子或雄配子种类和比例为S∶s=3∶1，随机交配后代的基因型比例是SS∶Ss∶ss=（3/4×3/4）∶（2×3/4×1/4）∶（1/4×1/4）=9∶6∶1，S的基因频率是9/16+6/16×1/2＝3/4，C错误；D、生物进化的实质为基因频率的改变，D正确。

7．下列关于进化的叙述正确的是（    ）

A．协同进化是指生物之间在相互影响中不断进化

B．生物进化和繁殖的基本单位分别是种群和个体

C．收割理论提出捕食者往往捕食个体数量多的物种

D．在自然选择的作用下，种群的基因型频率发生定向改变

【答案】C

【详解】A、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，A错误；B、生物进化和繁殖的基本单位都是种群，B错误；C、“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物种多样性，C正确；D、生物进化的实质是基因频率的改变，在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，D错误。

8．奥密克戎是2019新型冠状病毒变种。数据表明，在德尔塔变异毒株中，突变的氨基酸数量为18个，而在新毒株奥密克戎中则有43个。下列有关说法错误的是（    ）

A．新冠病毒变异快、变种多，根本原因是遗传物质DNA复制时容易发生基因突变

B．新冠病毒的基因频率在发生改变，表明新冠病毒在进化

C．新型冠状病毒繁殖过程中存在着碱基互补配对现象

D．人类在与新冠病毒的斗争中，二者相互选择、共同进化

【答案】A

【详解】A、新冠病毒变异快，变种多，根本原因是新冠病毒的遗传物质是单链RNA，单链RNA结构不稳定，容易发生基因突变，A错误；B、进化的实质是种群基因频率的改变，新冠病毒的基因频率在发生改变，表明新冠病毒在进化，B正确；C、新型冠状病毒繁殖过程中需要经过复制和翻译等过程，所以存在着碱基互补配对现象，C正确；D、人类在与新冠病毒的斗争中，人类不断提高免疫力抵抗病毒感染，而病毒不断变异以便完成对宿主的感染，因而二者相互选择、共同进化，D正确。

9．科学家发现了一种新的鮟鱇鱼，雌鱼头顶自带“钓鱼竿”——若干个突起，可发出光源，吸引猎物。雄鱼则吸附在雌鱼体表提供繁殖所需的精子，同时通过雌鱼血液获取营养物质。下列叙述正确的是（    ）

A．头顶发光“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期诱导的结果

B．雌雄鱼的生活繁殖方式是它们长期协同进化中相互适应形成的

C．鮟鱇鱼种群在深海环境条件稳定时，基因频率不会改变

D．鮟鱇鱼形成的过程靠突变和基因重组提供进化的原材料

【答案】D

【详解】A、头顶发光的“钓鱼竿”是突变的结果，突变是不定向的，头顶发光“钓鱼竿”的形成是海底黑暗环境长期自然选择的结果，A错误；B、协同进化指生物与无机环境之间、生物与生物之间的进化，雌雄鱼是相同物种，之间的相互作用不属于协同进化，B错误；C、鮟鱇鱼种群在深海环境条件稳定时，基因频率也可能会改变，如突变也会影响基因频率，C错误；D、突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组可提供进化的原材料，D正确。

10．关于生物进化、生物多样性和适应性形成的原因，不同的科学家持有不同的观点。下列叙述错误的是（    ）

A．拉马克认为适应形成的原因是用进废退和获得性遗传

B．达尔文认为适应性形成的根本原因是群体中出现突变和基因重组

C．现代生物进化理论认为生物多样性形成的原因是协同进化

D．中性学说认为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

【答案】B

【详解】A、拉马克认为适应的形成是用进废退和获得性遗传的结果，A正确；B、达尔文的自然选择学说没有解释遗传和变异的本质，B错误；C、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，生物多样性是协同进化的结果，C正确；D、中性学说认为，分子水平上的大多数突变是中性或近中性的。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，D正确。

11．2022年诺贝尔生理学或医学奖授了瑞典科学家斯万特·帕博，表彰他对已灭绝人类基因组和人类进化发现方面的贡献。帕博从一块四万年前的尼安德特人骨头中测序了一段线粒体 DNA，与当代人类和黑猩猩的 DNA 比较表明，尼安德特人是遗传上与众不同的物种。下列有关生物进化证据和结论的说法，错误的是（    ）

A．尼安德特人与当代人类和黑猩猩之间存在生殖隔离

B．与核基因组的测序分析相比，线粒体基因组测序分析的难度更大

C．DNA 分子的特异性是确定已灭绝的人类与现代人的亲缘关系的理论依据

D．地球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先经长期进化形成的

【答案】B

【详解】A、由题意“尼安德特人是遗传上与众不同的物种”，可知，人类和当代人类和黑猩猩是三个物种，存在生殖隔离，A正确；B、DNA主要分布在细胞核中，只有少量分布在线粒体中，所以与线粒体基因组的测序分析相比，核基因组的测序分析难度更大、更有价值，B错误；C、不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，存在差异性，DNA 分子的特异性是确定已灭绝的人类与现代人的亲缘关系的理论依据，C正确；D、地球上现存的各种生物是由原始的共同祖先经过漫长时间逐渐演变而来的，各种生物之间有着或远或近的关系，D正确。

12．1973年，有位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说：一个物种的任何进化可能构成对其他相关物种的竞争压力，物种之间的关系构成了驱动进化的动力。所以，物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解正确的是（    ）

A．即使无机环境没有改变，生物也会进化

B．共同进化就是指生物之间的相互影响

C．各物种之间的共同进化与环境无关

D．一个生物的进化会促使其它各种生物发生进化

【答案】A

【详解】A、根据题目，红皇后假说认为一个物种的进化是另外一个物质导致的，可能不是来自于无机环境，因此即使无机环境没有改变，生物也会进化，A正确；BC、共同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，物种之间的共同进化与环境有关，BC错误；D、若该种群的进化未改变与其他种群的关系，也没有构成对其他相关物种的竞争压力，可能不会促使其他种群发生进化，D错误。

二、非选择题

13．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005—2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。回答下列问题：

(1)2005—2008年，该细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在_______________（填“正相关”或“负相关”）的关系。

(2)细菌耐药性的差异可能是_____________（填“基因突变”或“染色体变异”）的结果，这种变异是____________（填“定向”或“不定向”）的。抗生素对细菌起选择作用，使细菌的耐药基因的_____________发生定向改变，导致细菌耐药率提高。

(3)人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞赛。像这样，不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是_____________。

【答案】(1)正相关       (2)     基因突变     不定向     频率

(3)协同进化##共同进化

【详解】（1）根据表中数据可知，2005-2008年，住院患者该类抗生素人均使用量逐年增加，某种细菌对该抗生素的耐药率也逐年增加，故这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在呈正相关。

（2）细菌属于原核生物，不含染色体，故细菌耐药性差异可能是基因突变的结果；变异是不定向的；自然选择决定生物进化的方向，该选择作用主要是通过使种群基因频率发生定向改变引起的。

（3）不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化（共同进化）。

14．我国盐碱地规模大，但主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的育种方案，据图回答：

(1)过程①所示育种方法称为______，该方法能创造人类需要的生物新品种是因为基因突变能产生_____。

(2)若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，则过程②的目的是_______。

(3)过程③中花药离体培养形成的单倍体植株与正常植株相比，表现出______的特点，秋水仙素的作用原理是________。

(4)互花米草是我们常见的耐盐植物，在沿海滩途大量分布。有人尝试利用互花米草与水稻杂交获得耐盐水稻，但很难成功，这是因为互花米草与水稻之间存在着_______。生物是不断进化的，______是研究生物进化最直接、最重要的证据。通过漫长的______过程形成了生物多样性。

【答案】(1)     诱变育种     新基因      (2)提高纯合子的比例

(3)     植株弱小，而且高度不育     抑制纺锤体的形成

(4)     生殖隔离     化石     协同进化##共同进化

【详解】（1）过程①所示为诱变育种，原理是基因突变；基因突变可以产生新基因，进而产生新性状，从而创造人类需要的生物新品种。

（2）过程②是连续自交并筛选的过程，由于需要筛选的性状是由显性基因控制的，故过程②的目的是提高纯合子的比例。

（3）与正常植株相比，单倍体的特点是植株矮小、高度不育；秋水仙素作用于有丝分裂前期，原理是抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍。

（4）生殖隔离是指在自然状态下不能相互交配，或者交配后不能产生可育后代，互花米草与水稻之间存在着生殖隔离，因此二者不能杂交产生可育后代；化石研究生物进化最直接、最重要的证据；协同进化指不同的物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，通过漫长的协同进化过程形成了生物多样性。