協(xié)同進化與生物多樣性的形成 高中生物新人教版必修二

第6章生物的進化第4節(jié)協(xié)同進化與生物多樣性的形成人教版高中生物必修2情境導入不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。①種間互助②種間斗爭1.1協(xié)同進化1.概念：2.類型：(1)不同物種之間(2)生物與無機環(huán)境之間1.1協(xié)同進化小丑魚和?？鼍投箍浦参铩N間互助(1)不同物種之間的協(xié)同進化1.1協(xié)同進化自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達、動作敏捷的個體，也有利于獵豹種群中跑得快的個體。這兩個物種的進化過程宛如一場漫長的“軍備競賽”。捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？獵豹追捕羚羊——種間斗爭(1)不同物種之間的協(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？捕食者所吃掉的大多數(shù)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。活動1協(xié)同進化(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？捕食者的存在有利于增加物種多樣性。捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。進化與適應觀活動1協(xié)同進化不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是協(xié)同進化。

地球形成時，原始大氣中沒有氧氣，最早出現(xiàn)的生物是厭氧的，但隨著光合生物的出現(xiàn)，使得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。原始地球1.1協(xié)同進化(2)生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化1.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，下列不屬于協(xié)同進化實例的是A.獵豹捕食斑馬B.同學之間的競爭使大家學習都大幅度進步C.某種長有細長花距的蘭花和生有細長口器專門為它傳粉的蛾D.昆蟲的保護色越來越逼真，而它們天敵的視覺也越來越發(fā)達√解析獵豹捕食斑馬是二者相互選擇的結果，屬于協(xié)同進化，A不符合題意；同學之間的競爭是同一物種內(nèi)部的競爭，不屬于協(xié)同進化，B符合題意；某種長有細長花距的蘭花和生有細長口器專門為它傳粉的蛾是通過長期的協(xié)同進化形成的，C不符合題意；昆蟲的保護色越來越逼真，能夠避免被天敵捕食，而它們天敵的視覺也越來越發(fā)達，以便捕食昆蟲，這是雙方在相互選擇中協(xié)同進化，D不符合題意。2.某種蘭花有細長的花距(如圖)，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.蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長B.花距變長是蘭花新物種形成的必要條件C.蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向D.口器與花距的相互適應是協(xié)同進化的結果√解析該種蘭花的花距和蛾口器的變異屬于協(xié)同進化，不是蛾吸食花蜜的結果，單純地說蛾的口器特征決定蘭花花距變異的方向或蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長均屬于片面的結論，A、C錯誤，D正確；新物種形成的必要條件是隔離，花距變長不是蘭花新物種形成的必要條件，B錯誤。><目標一生物多樣性的形成2.1生物多樣性形成的進化歷程46億年前地球形成30多億年前生命的起源5.4億年前前寒武紀

寒武紀2.45億年前6600萬年前古生代中生代新生代通過漫長的協(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)，也就是形成了生物的多樣性。古細菌化石（單細胞生物，約35億年前）海綿（原始多細胞生物，約6億年前）異養(yǎng)厭氧自養(yǎng)需氧光和細菌出現(xiàn)2.1生物多樣性形成的進化歷程結構上的進化1代謝上的進化2有絲分裂融合合子減數(shù)分裂有絲分裂大腸桿菌的二分裂（無性繁殖）甲藻的生活史（有性繁殖）生物通過有性生殖實現(xiàn)了基因重組，增強了生物變異的多樣性。2.1生物多樣性形成的進化歷程生殖方式的進化3兩極生態(tài)系統(tǒng)（生產(chǎn)者、分解者）三極生態(tài)系統(tǒng)（生產(chǎn)者、消費者、分解者）寒武紀，海洋中大量無脊椎動物物種爆發(fā)式迅速形成，是生態(tài)系統(tǒng)具有更復雜的結構2.1生物多樣性形成的進化歷程生態(tài)系統(tǒng)結構的進化4水生→陸生造山運動使海洋縮小，一些海洋植物開始適應陸地生活，形成原始陸生植物，主要是蕨類植物，隨后出現(xiàn)了適應陸地生活的動物——原始的兩棲類。2.1生物多樣性形成的進化歷程生活方式的進化5包括人類在內(nèi)的所有生物都是在相互依存、相互制約中生存和發(fā)展的，人類的生存和發(fā)展始終受益于生物多樣性，保護生物多樣性就是保護人類自己。2.1生物多樣性形成的進化歷程2.1生物多樣性形成的進化歷程生物多樣性形成的進化歷程可概括為：從原核生物到真核生物從無性生殖到有性生殖由簡單到復雜由水生到陸生由低等到高等協(xié)同進化的結果生物圈中生態(tài)環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。地球上生物物種的多樣性。指遺傳信息的總和，包括地球上所有動植物、微生物個體的基因。1．請用生物進化論的觀點分析生物多樣性形成的原因。生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對生物不定向變異進行選擇的結果。是協(xié)同進化的結果生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：活動2生物多樣性①遺傳多樣性（基因多樣性）②物種多樣性③生態(tài)系統(tǒng)多樣性2．根據(jù)你的理解，分析三種生物多樣性之間的關系。3．生物多樣性形成的根本原因和直接原因分別是什么？生物多樣性形成的原因：長期自然選擇、協(xié)同進化的結果?；顒?生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性變異的不定向性蛋白質多樣性無機環(huán)境的多樣性根本原因組成導致直接原因組成直接選擇決定基因多樣性物種多樣性1.生物多樣性各層次間的關系遺傳(基因)多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎，反過來物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響遺傳(基因)多樣性。2.生物進化的歷程及意義項目進化歷程意義細胞數(shù)目單細胞→多細胞為功能復雜化提供結構基礎細胞結構原核細胞→真核細胞結構和功能更加完善代謝類型厭氧型→需氧型能量供應更加充足生殖方式無性生殖→有性生殖實現(xiàn)基因重組，增強了變異的多樣性，明顯加快進化的速度生態(tài)系統(tǒng)兩極生態(tài)系統(tǒng)→三極生態(tài)系統(tǒng)消費者的出現(xiàn)使生態(tài)系統(tǒng)的結構更加復雜，對植物進化更加有利生活環(huán)境海洋→陸地陸地復雜的環(huán)境為生物進化提供了廣闊的舞臺3.下列有關生物多樣性的敘述，錯誤的是A.生物多樣性是指在一定時空中所有物種及其基因和所在生態(tài)系統(tǒng)的總稱B.生物多樣性的形成是生物與生物之間、生物與無機環(huán)境之間協(xié)同進化的結果C.昆蟲多以植物為食，它們的存在對植物的物種多樣性只能是一種威脅D.生物界的豐富多彩，起控制作用的是基因的多樣性√解析昆蟲多以植物為食，但對植物的傳粉等有重要作用，故昆蟲的存在對植物的多樣性不只是一種威脅，有時也是一種保護，C錯誤。4.下列關于生物進化的敘述，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√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)了基因的重組，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。><目標一生物進化理論在發(fā)展以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論對自然界的生命史作出了科學的解釋：3.1生物進化理論在發(fā)展（1）適應是

的結果。（2）

是生物進化的基本單位。（3）

提供進化的原材料，

導致種群基因頻率的定向改變，進而通過

形成新的物種。（4）生物進化的過程實際上是

、

間

的過程。（6）生物多樣性是

的結果。自然選擇種群突變和基因重組自然選擇隔離生物與生物生物與無機環(huán)境協(xié)同進化協(xié)同進化解釋發(fā)展中性突變理論：決定生物進化的方向是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。間斷平衡學說：物種形成并不都是漸變的結果，而是種群長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。生物進化論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。3.1生物進化理論在發(fā)展5.下列有關生物進化的說法，錯誤的是A.達爾文自然選擇學說指出可遺傳變異是生物進化的原材料，包括突變和基因重組B.適應的形成是由于具有有利變異的個體更容易生存并留下后代，是自然選擇的結果C.現(xiàn)代生物進化理論在分子水平和種群水平對達爾文自然選擇學說進行了補充與豐富D.中性突變學說認為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√解析達爾文的自然選擇學說認為，可遺傳的變異提供了生物進化的原材料，但由于受到當時科學發(fā)展水平的限制，對于遺傳和變異的本質，達爾文還不能作出科學的解釋，A錯誤；自然選擇學說指出，生物都有遺傳和變異的特性，具有有利變異的個體容易在生存斗爭中獲勝，并將這些變異遺傳下去，經(jīng)過長期的自然選擇，微小的變異不斷積累，形成適應特定環(huán)境的新類型，B正確；中性突變學說認為大量的基因突變是中性的，自然選擇對這些基因突變不起作用，這些基因突變經(jīng)過長期積累，會導致種群間遺傳物質出現(xiàn)較大的差別，因此認為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，D正確。6.到20世紀30年代，關于生物進化過程中遺傳和變異的研究，已經(jīng)從性狀水平深入到分子水平，逐漸形成了以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論，從而極大豐富和發(fā)展了