人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案，共8页。学案主要包含了协同进化，生物多样性的形成，现代生物进化理论等内容，欢迎下载使用。

一、协同进化
二、生物多样性的形成
三、现代生物进化理论
〔学霸记忆〕
1．协同进化发生于不同物种之间或生物与无机环境之间。
2．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。
3．适应是自然选择的结果。
4．种群是生物进化的基本单位。
5．突变和基因重组提供进化的原材料。
6．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。
7．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。
8．生物多样性的形成是协同进化的结果。
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)同种生物之间也存在协同进化。( × )
(2)捕食者的存在不利于被捕食者的生存。( × )
(3)生物多样性包括遗传(基因)多样性、个体多样性和生态系统多样性。( × )
(4)协同进化只能发生在生物与生物之间。( × )
(5)最早出现的生物是单细胞的厌氧型生物。( √ )
〔思考〕
1．某细长口器的蛾是某种兰花专门的传粉昆虫，这对兰花繁衍后代和该种蛾有什么意义？(生命观念)
提示：特定昆虫给特定的植物传粉，这样可以提高传粉的效率，并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
2．用草原上狼和羊解释生物与生物之间发生的协同进化。(科学思维)
提示：草原上，狼捕食羊，速度慢的羊逐渐被狼吃掉，而速度慢的狼，因为不能获得足够的食物，也逐渐被饿死，这样，在狼追逐羊的过程中，狼和羊的速度都得到了提升，实现了协同进化。
课内探究·名师点睛
知识点
协同进化与生物多样性的形成
要点归纳
1．对协同进化概念的理解
(1)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。
(2)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。
2．生物多样性的形成过程分析
3．生物多样性的关系及原因分析
(1)从分子水平看：DNA多样性(根本原因)→蛋白质多样性(直接原因)→生物性状多样性。
(2)从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
(3)生物多样性≠物种多样性：物种多样性只是生物多样性的一个方面。
4．生物多样性的形成
协同进化是物种多样性和生态系统多样性形成的原因。
5．用现代生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成
典例剖析
典例1 (2022·广西梧州市高一期末)下列有关生物协同进化的说法，正确的是( D )
A．隔离在生物协同进化中起决定作用
B．生物的协同进化只发生在生物群落中
C．大型捕食者的存在不利于生物的协同进化
D．草原兔子的抗病力与某种病毒的感染力都会随进化增强
[解析] 隔离是物种形成的必要条件，并非决定生物的协同进化，A错误；协同进化是指在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，因此，生物的协同进化不仅发生在生物群落中，还发生在生物与环境之间，B错误；大型捕食者对猎物种群起到选择的作用，使之能更加的适应环境，从而有利于协同进化，C错误；生物与生物之间的相互选择，使得彼此更加向适应环境方向进化，D正确。故选D。
变式训练1
(2022·湖北武汉市高一期末)下列关于生物进化与生物多样性的叙述，正确的是 ( A )
A．浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖同时存在体现了基因多样性
B．种群是生物进化的基本单位，也是自然选择的对象
C．严格自花传粉的植物种群内个体之间存在生殖隔离
D．生物多样性的形成是不同物种之间协同进化的结果
[解析] 浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖属于同种生物，它们同时存在体现了基因多样性，A正确；种群是生物进化的基本单位，但自然选择的对象是个体，B错误；同一种群意味着是同一物种，据此可推测严格自花传粉的植物种群内个体之间不存在生殖隔离，C错误；生物多样性的形成是不同物种之间、生物和无机环境之间协同进化的结果，D错误。故选A。
变式训练2
(2022·山东省泰安市高一下学期期末)生态学家赫奇森曾说过，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。对此理解正确的是( D )
A．生态指无机环境，进化是生物界的演变
B．基因突变对生物适应性的影响是非益即害的
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．舞台和表演者在相互影响中不断进化和发展铸造了生物的多样性
[解析] 生态指无机环境和生物群落，进化是生物与环境的演变，A错误；基因突变由生态环境选择，具有多害少利性，B错误；物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争和种间互助实现的，C错误；舞台和表演者在相互影响中不断进化和发展，铸造了生物的多样性，D正确。故选D。
指点迷津·拨云见日
一、自然选择学说与现代生物进化理论的比较
1．主要内容：
典例2 (不定项)(2022·山东省菏泽市高一下学期期末)下列对现代生物进化理论的理解，错误的是( AC )
A．生物体发生的所有变异都能为进化提供原材料
B．地理隔离的作用是使种群间基因不能交流
C．协同进化就是物种间在相互影响中不断发展和进化
D．自然选择使种群基因频率发生改变，并决定生物进化的方向
[解析] 生物发生的变异包括不可遗传变异和可遗传变异，只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料，A错误；地理隔离的作用是使种群间基因不能交流，但不一定会导致生殖隔离，B正确；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，不仅仅只有物种间的进化，C错误；自然选择使种群基因频率发生改变，并决定生物进化的方向，D正确。故选A、C。
教材问题·解疑答惑
问题探讨☞P119
1．提示：否则这种花不能很好地完成传粉，这一物种也就不可能存在。
2．提示：不是，可能还没找到这种昆虫。
思考讨论☞P122
1．提示：最早出现的是原核生物。它们生存在海洋无氧的环境里。
2．提示：陆生植物先登陆，因为植物可以为动物提供食物和栖息地。
3．提示：寒武纪海洋中出现无脊椎动物—物种大爆发，但是没有脊椎动物。
4．提示：恐龙是在白垩纪末绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是多方面的，恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，有利于生物多样性的形成。
旁栏思考☞P124
爱因斯坦和玻尔关于量子力学的争论，当时玻尔提出了“互补理论”，认为量子力学遵循互补原理，遭到了爱因斯坦的反对。
练习与应用☞P124
一、概念检测
1．(1)√ 因为物种之间是协同进化的，所以一个物种的形成或绝灭是会影响其他物种的进化的。
(2)× 物种之间的协同进化既有竞争也有互助还有寄生、共生等种间关系。
(3)× 地球上最早出现的是单细胞的异养生物，生产者是后来出现的。
(4)× 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。
2．C 原始的地球没有氧气，最早的生命是单细胞生物，所以地球上最早出现的是进行无氧呼吸的单细胞生物。
二、拓展应用
1．提示：生态指的是生物与环境的相互关系，进化指的是生物界的历史演变；如果把进化看作由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。物种进化的表演受舞台背景的制约，舞台背景也要与上演的内容相协调。
2．提示：假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。
3．提示：这样修铁路可以尽可能减少对生物多样性的影响。这种方法是可以推广的。
巩固训练·课堂达标
1．(2022·江苏省宿迁市高一下学期期末)生物多样性不包括( C )
A．遗传多样性B．物种多样性
C．种群多样性D．生态系统多样性
[解析] 由生物多样性的概念可知，物种多样性、基因多样性和生态系统多样性都属于生物多样性，种群多样性不是生物多样性的内容，故选C。
2．下列各项中不属于生物协同进化实例的是( D )
A．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
B．猎豹捕食斑马
C．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
D．草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增
[解析] 随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件，是生物与环境之间的协同进化，A正确，不符合题意；猎豹捕食斑马是生物与生物之间通过种间斗争实现的协同进化，B正确，不符合题意；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生物与生物之间通过种间互助实现的协同进化，C正确，不符合题意；草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增，只对被捕食者单方面有影响，不属于协同进化，D错误，符合题意。
3．(2022·海南省文昌中学高一期末)综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究，传统的观点认为大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明，现存大熊猫并未走到进化历史的尽头，仍然具有进化潜力。研究发现该物种现存种群仍保持较高的遗传多样性和长期续存的进化潜力，大熊猫在末次冰期消融后还经历了强烈的种群扩张，而现存种群的衰退仅始于几千年前。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下问题：
(1)一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的__基因库__，如果大熊猫种群仍然保持较高的遗传多样性，实际上反映了种群中基因的__多样性__。
(2)现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位。影响种群基因频率变化的因素有多种，如自然选择、__基因突变__、__基因重组__和__染色体变异__等。
(3)大熊猫在末次冰期消融后还经历了强烈的种群扩张的事实说明，其实质是大熊猫种群的__基因频率__在进化过程中发生了动态变化。突变和基因重组、__(自然)选择__和__隔离__是物种形成和生物进化的机制。
[解析] (1)一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因，是这个种群的基因库。遗传多样性，实际上反映了种群中基因的多样性。(2)影响种群基因频率变化的因素有自然选择、基因突变、基因重组、染色体变异。(3)大熊猫在末次冰期消融后还经历了强烈的种群扩张的事实说明其在进化，实质是种群的基因频率在发生变化。突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。
课标要求
核心素养
说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。
1．形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。(生命观念)
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。(科学思维)
进化的原因
内因
遗传和变异
外因
生物生存的各种环境条件
相互作用
生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异，积累和加强有利变异
进化的结果
适应性
环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物种群中得到积累和加强，形成了生物的适应性
多样性、新物种形成
同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多样性
进化
种群的基因频率发生定向改变(生物的进化)。新物种的形成是生物进化的质的飞跃
自然选择学说
现代生物进化理论
研究水平
个体
分子
进化单位
个体
种群
进化材料
不定向的变异
突变和基因重组
进化方向
自然选择使有利变异定向积累
自然选择使种群基因频率发生定向改变
物种形成
有利变异积累
隔离导致物种形成
缺陷
不能解释遗传和变异的本质与物种大爆发现象
不完善
共同点
现代生物进化理论以自然选择学说为核心。二者都能够解释生物的多样性和适应性