2024春新教材高中生物第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教師用書新人教版必修2

第4節(jié)協(xié)同進化與生物多樣性的形成學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背1.舉例說明協(xié)同進化。2.概述生物多樣性及其形成的過程。3.概述以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的要點，認同其在現(xiàn)有生物進化理論中的主流和核心地位。4.通過了解現(xiàn)代生物進化理論存在的爭論和疑點，認同科學理論是不斷發(fā)展的。1.生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。2.生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。3.生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果?！局鞲芍R梳理】一、協(xié)同進化1．概念2．實例eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①開花植物與傳粉動物互助互利,②捕食者與被捕食者相互選擇))3．結(jié)果：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)。二、生物多樣性的形成1．生物多樣性的含義2．生物多樣性的形成過程三、生物進化理論在發(fā)展1．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(1)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(2)種群是生物進化的基本單位。(3)突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種。(4)生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。(5)生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。2．生物進化理論的發(fā)展(1)觀點1：大量的基因突變是中性的，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。(2)觀點2：物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。(3)影響廣泛的觀點：以自然選擇學說為核心的生物進化理論。【教材微點發(fā)掘】據(jù)圖(教材第119頁圖612)回答相關(guān)問題：(1)大自然中，獵物可通過快速奔跑來逃脫被捕食，而捕食者則通過更快速的奔跑來獲得捕食獵物的機會，獵物和捕食者的每一點進步都會促進對方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學上稱為協(xié)同進化。(2)捕食者的存在促進被捕食者種群發(fā)展的理由是捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用。(3)根據(jù)生態(tài)學家斯坦利的“收割理論”，食性廣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捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，為其他物種的形成騰出空間。教材問題提示(一)思考·討論(教材第122頁)1．最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細胞生物，它們生活在原始海洋中。2．植物先登陸，否則動物登陸后就會餓死。3．當時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。4．恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。(二)旁欄思考(教材第124頁)這是一道開放性問題，可結(jié)合所學的物理和化學知識各抒己見。(略)新知探究(一)協(xié)同進化【拓展·深化】(一)協(xié)同進化的實例(1)某種蘭花具有細長的花矩某種蛾類具有細長的吸管似的口器。(2)斑馬的奔跑速度加快獵豹的奔跑速度加快。(3)生物影響環(huán)境、環(huán)境影響生物：地球最早是無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有了氧氣→出現(xiàn)好氧生物。(二)對協(xié)同進化的理解(1)不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間競爭。任何一個物種都不是單獨進化的。(2)無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導致生物朝著一定方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。(3)協(xié)同進化是千姿百態(tài)的物種和多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)的形成原因。[思考·討論](1)協(xié)同進化只是生物之間共同進化嗎？提示：協(xié)同進化包括生物之間以及生物與無機環(huán)境之間共同進化和發(fā)展。(2)物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的嗎？提示：不是。物種之間的協(xié)同進化有通過種間互助實現(xiàn)的，如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾；也有通過種間斗爭實現(xiàn)的，如獵豹和斑馬?！镜漕}·例析】[例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．某種長有細長花矩的蘭花和生有細長口器專門為它傳粉的蛾C．草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量劇增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(jié)果，屬于協(xié)同進化，A不符合題意；某種長有細長花矩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，B不符合題意；草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量劇增不屬于協(xié)同進化，在這種情況下鹿群由于缺乏捕食者的選擇作用，很可能會退化，C符合題意；昆蟲的保護色越來越逼真，能夠避免被天敵捕食，而它們的天敵視覺也越來越發(fā)達，以方便捕食昆蟲，這是雙方在相互選擇中協(xié)同進化，D不符合題意。[答案]C[例2]安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食，其中長舌蝠的舌長為體長的1.5倍，只有長舌蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。下列敘述錯誤的是()A．長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果B．不同舌長的蝙蝠個體之間出現(xiàn)存活率和繁殖率的差異C．蝙蝠微小的長舌變異經(jīng)過長期自然選擇積累為顯著變異D．上述實例說明自然選擇是進化的唯一因素[解析]長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果，A正確；不同舌長的蝙蝠個體之間出現(xiàn)存活率和繁殖率的差異，B正確；蝙蝠微小的長舌變異經(jīng)過長期自然選擇積累為顯著變異，C正確；上述實例說明自然選擇是進化的主要因素，D錯誤。[答案]D易錯提醒—————————————————————————————————有關(guān)協(xié)同進化的兩個注意點(1)生物與生物之間的協(xié)同進化，僅發(fā)生在不同物種之間，同種生物不存在協(xié)同進化。(2)生物與無機環(huán)境間的協(xié)同進化，表現(xiàn)在生物能夠適應(yīng)一定的環(huán)境，也能影響環(huán)境?！緫?yīng)用·體驗】1．下列選項不支持協(xié)同進化觀點的是()A．昆蟲和體內(nèi)共生菌的關(guān)系B．有長著細長花距的蘭花，就必有同樣長著細長吸管似的口器的昆蟲C．除草劑殺死玉米田中的雜草，玉米長勢良好D．隨著光合放氧生物藍細菌的出現(xiàn)，地球上有了氧氣，這為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件解析：選C協(xié)同進化指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展；A、B兩項都屬于物種之間的協(xié)同進化，D項屬于生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化；不同物種在進化過程中相互選擇，協(xié)同進化，并非彼此孤立，雜草滅絕，玉米由于競爭者減少，長勢良好，但這并不屬于協(xié)同進化。故選C。2.某種蘭花有細長的花距(如圖)，花距頂端貯存著花蜜，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．蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向B．花距變長是蘭花新物種形成的必要條件C．蛾的口器與花距的相互適應(yīng)是協(xié)同進化的結(jié)果D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長解析：選C蘭花花距的變異是不定向的，蛾口器的特征和蘭花花距起到相互選擇的作用。物種形成的必要條件是生殖隔離。蛾的口器與花距的相互適應(yīng)正是協(xié)同進化的結(jié)果。蛾的口器越來越長是自然選擇的結(jié)果，而不是因吸食花蜜。故選C。新知探究(二)生物多樣性的形成【拓展·深化】(一)生物多樣性三個層次之間的聯(lián)系(1)遺傳(基因)多樣性：生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，因而出現(xiàn)了遺傳多樣性。(2)物種多樣性：遺傳的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，遺傳多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。(二)生物進化的歷程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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細胞結(jié)構(gòu)原核細胞→真核細胞結(jié)構(gòu)和功能更加完善代謝類型厭氧型→需氧型能量供應(yīng)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)成分只有分解者→出現(xiàn)生產(chǎn)者→出現(xiàn)消費者①光合自養(yǎng)生物的出現(xiàn)改變了原始大氣成分，為需氧型生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件②消費者的出現(xiàn)使生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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【典題·例析】[例1]下列關(guān)于生物多樣性及生物進化歷程的敘述，錯誤的是()A．生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次B．生物多樣性的形成原因是生存斗爭C．地球上生物進化的歷程是由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生D．研究生物進化歷程的主要證據(jù)是化石[解析]生物多樣性的形成原因是協(xié)同進化。故選B。[答案]B[例2]下列關(guān)于生物進化的說法正確的組合是()①“收割理論”提出捕食者的存在有利于增加生物多樣性②生物之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的③有性生殖方式的出現(xiàn)，加快了生物進化的速度④生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程A．①②③B．③④C．①③D．②③④[解析]“收割理論”指出：捕食者往往捕食數(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，因此捕食者的存在有利于增加物種的多樣性，①正確；協(xié)同進化是指生物與生物之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，因此物種之間的生存斗爭只是其中一種影響，②錯誤；有性生殖經(jīng)過兩性生殖細胞的結(jié)合，因而子代具有父母雙方的遺傳物質(zhì)，其優(yōu)點是后代產(chǎn)生更多的變異類型，使后代產(chǎn)生新的性狀，生活力比較強，更有利于適應(yīng)環(huán)境，有利于種族的繁衍，加快了生物進化的速度，③正確；生物多樣性的內(nèi)容包括：遺傳(基因)的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，故生物多樣性的形成不一定有新物種的產(chǎn)生，④錯誤。[答案]C歸納拓展—————————————————————————————————生物多樣性的形成(1)內(nèi)容：遺傳(基因)多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。(2)形成原因：協(xié)同進化。(3)研究生物進化歷程的主要依據(jù)：化石?！緫?yīng)用·體驗】1．已知物種甲的化石比物種乙的化石在地層中出現(xiàn)晚得多，由此可知()A．物種甲比物種乙數(shù)量多B．物種甲比物種乙結(jié)構(gòu)復雜C．物種甲一定從物種乙進化而來D．物種乙一定從物種甲進化而來解析：選B根據(jù)進化論，乙的化石在甲的化石之前出現(xiàn)，所以甲的化石是經(jīng)過了物種競爭之后生存下來的，相對來說，甲的結(jié)構(gòu)肯定比乙復雜，但是甲是否由乙進化而來，取決于它們的親緣關(guān)系。故選B。2．人類祖先的毛發(fā)顏色都是深色的，之后發(fā)生了多個基因突變，毛發(fā)顏色在一定程度上都變淺了：東亞人的直而濃密的黑頭發(fā)與EDAR基因發(fā)生突變有關(guān)，所羅門群島人群的金黃色頭發(fā)與TYRPI基因發(fā)生突變有關(guān)，全球不到1%的“紅發(fā)”人的出現(xiàn)與MCIR基因發(fā)生突變有關(guān)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．題中所述可體現(xiàn)基因突變具有隨機性的特點B．全球