第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成第6章生物的進(jìn)化問題探討

達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細(xì)長的花距，其底部儲存著花蜜。達(dá)爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細(xì)長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。問題探討1.達(dá)爾文作出上述推測的理由是什么？2.如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否說明達(dá)爾文的推測是錯誤的？蘭花的生殖離不開傳粉昆蟲。如果沒有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲（靠細(xì)長的口器獲取花距底部的花蜜),這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個物種也就不存在了。未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，不等于這樣的昆蟲一定不存在，因此并不能說明達(dá)爾文的推測一定是錯誤的。

在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見。

昆蟲傳粉的專門化對植物繁衍后代有什么意義？

蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有怎樣的關(guān)系？

昆蟲傳粉的專門化可以提高傳粉的效率，并且昆蟲也可以得到較多的食物和保護(hù)等好處。

蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化屬于協(xié)同進(jìn)化。

一、協(xié)同進(jìn)化1.概念

____________之間、__________________之間在_____________中不斷_________和__________。2.類型和實例不同物種生物與無機(jī)環(huán)境相互影響進(jìn)化發(fā)展1.不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化2.生物與無機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化資料一：

動物學(xué)家對非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊進(jìn)行了長期研究。他發(fā)現(xiàn)，東岸羚羊種群的繁殖能力比西岸的強(qiáng)，奔跑速度也比西岸的快。為何兩岸的羚羊差異如此之大？經(jīng)過觀察研究，動物學(xué)家推測東岸羚羊種群表現(xiàn)得更強(qiáng)健，是因為它們附近有捕食者種群。沒有我，你跑不了這么快！沒有我，你也跑不了這么快！思考：捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？一、協(xié)同進(jìn)化3.捕食者在生物協(xié)同進(jìn)化中的作用①捕食者對被捕食者的作用：

“精明的捕食者策略”：

捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。

捕食者所吃掉的大多是被捕食者中

、

或

的個體，客觀上起到了

的作用。年老病弱年幼促進(jìn)種群發(fā)展一、協(xié)同進(jìn)化3.捕食者在生物協(xié)同進(jìn)化中的作用②捕食者對生物多樣性作用：

“收割理論”：

捕食者往往捕食____________的物種，這樣就會避免出現(xiàn)_______________________在生態(tài)系統(tǒng)中___________的局面，為其它物種的形成__________；捕食者的存在_______________________。個體數(shù)量多一種或少數(shù)幾種生物占絕對優(yōu)勢騰出空間有利于增加物種多樣性不同物種間的協(xié)同進(jìn)化，除了捕食關(guān)系，還有可能是什么關(guān)系？①競爭②寄生③種間互助（互利共生）農(nóng)作物與雜草、同食草的羊和牛黏液瘤病毒和兔子、新冠病毒和人類具有細(xì)長花距的蘭花和專門為它傳粉具有類似吸管口器的蛾、根瘤菌和豆科植物思考：學(xué)生作弊手段日益先進(jìn)，老師的偵察能力也在上升，這是一種協(xié)同進(jìn)化嗎？不是，同種生物之間不是協(xié)同進(jìn)化。沒有氧氣厭氧無氧呼吸光合生物氧氣好氧生物一、協(xié)同進(jìn)化4.生物與無機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化資料二：

地球形成時原始大氣中是__________的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是_____（進(jìn)行_________）的；

但隨著最早的__________的出現(xiàn)，使得大氣中有了_______，為____________的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。一、協(xié)同進(jìn)化5.協(xié)同進(jìn)化的意義

通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的_______，豐富多彩的________，而且形成了___________的生態(tài)系統(tǒng)。6.協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果

協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致___________的形成。物種基因庫多種多樣生物多樣性二、生物多樣性的形成1.生物多樣性的三個層次①遺傳（基因）多樣性②物種多樣性③生態(tài)系統(tǒng)多樣性

遺傳多樣性主要指生物種內(nèi)基因的的多樣性；

但可表現(xiàn)在多個層次上，如分子、細(xì)胞、個體等，如蛋白質(zhì)多樣性即屬于遺傳多樣性的表現(xiàn)之一?！锓N類的多樣性說出下列例子分別屬于生物多樣性的哪種層次？1.荷花的花色有粉色和白色，體現(xiàn)了________多樣性；2.人和猩猩雖然都是靈長類動物，但是有很多不同點(diǎn)，這體現(xiàn)了________多樣性；3.草原和濕地的環(huán)境條件不同，體現(xiàn)了__________多樣性；4.豌豆的圓粒和皺粒，體現(xiàn)了________多樣性；5.長江下游的河蟹和湖泊中的同種河蟹外形略有不同，這體現(xiàn)了________多樣性。遺傳物種生態(tài)系統(tǒng)遺傳遺傳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(jì)

寒武紀(jì)2.45億年前6600萬年前古生代中生代新生代1.最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？2.陸生植物和陸生動物的出現(xiàn)誰先誰前者為后者提供了什么條件？厭氧的單細(xì)胞生物。生活在原始海洋中。植物先登陸，否則動物登陸后就會餓死。3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？4.恐龍大約是什么時候絕滅的？物種絕滅對生物多樣性會產(chǎn)生怎樣的影響？當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。中生代后期。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動物的繁盛。圖6—14古細(xì)菌化石（放大3萬倍）（1）約35億年以前-約15億年以前

最早的生物化石是_____年前的_______化石；

在此之后大約_____年的漫長歲月中，地球上的生物主要是______中種數(shù)不多的______（包括_______，它們都是______生物。

這一時期的生態(tài)系統(tǒng)是只有________和________的兩極生態(tài)系統(tǒng)。35億古細(xì)菌20億海洋細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌原核生產(chǎn)者分解者二、生物多樣性的形成2.生物進(jìn)化歷程中的關(guān)鍵時期及事件（2）約15億年前________出現(xiàn)，_________作為一種新的繁殖方式出現(xiàn)；

生物通過有性生殖，實現(xiàn)了__________，增強(qiáng)了________的______，生物進(jìn)化的速度明顯_________，_________________的種類不斷增多；真核生物有性生殖基因重組生物變異多樣性加快多細(xì)胞植物和動物二、生物多樣性的形成2.生物進(jìn)化歷程中的關(guān)鍵時期及事件（3）約5.4億~5億年前

在5.4億~5億年前的寒武紀(jì)，海洋中有大量的_________物種爆發(fā)式地迅速形成，這就是著名的______________；

寒武紀(jì)大爆發(fā)導(dǎo)致大量的動物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的第___極——________，使生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；無脊椎動物寒武紀(jì)大爆發(fā)三消費(fèi)者圖6—15寒武紀(jì)的海洋生物類群想象圖二、生物多樣性的形成2.生物進(jìn)化歷程中的關(guān)鍵時期及事件（4）約4億年前

由于________使海洋_____，陸地_____，一些海洋生物開始適應(yīng)陸地生活，形成了_______________，主要是___________；

隨后出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的_________——原始的______類；

生物的登陸改變了_________，陸地上________又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺，_________和________先后扮演了________中的主角，____類、_____類等成為地球上占優(yōu)勢的動物類群，復(fù)雜多樣的____________逐漸形成；造山運(yùn)動縮小擴(kuò)大原始的陸生植物蕨類植物動物兩棲陸地的環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境裸子植物被子植物生產(chǎn)者鳥哺乳陸地生態(tài)系統(tǒng)（5）約6500萬年前

在進(jìn)化過程中，許多物種由于不適應(yīng)環(huán)境的變化而絕滅了；

例如在_______“統(tǒng)治”地球達(dá)____億年之久的各種______，由于目前尚未定論的原因，在____________全部絕滅；

恐龍的絕滅為_______的興盛____________，使生物進(jìn)化翻開了嶄新的一頁。中生代1恐龍白堊紀(jì)末哺乳類騰出了空間（6）約300萬年前_________的一支離開森林，告別______生活，走上了向現(xiàn)代人類進(jìn)化的漫漫長路；森林古猿樹棲（1）生物進(jìn)化的總趨勢（2）生殖方式的進(jìn)化（3）生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化①結(jié)構(gòu)上：由簡單到____（由___核生物到___核生物）②功能上：由低等到_____③生存環(huán)境上：由_____到______復(fù)雜原真高等水生陸生由___________到_________無性生殖有性生殖

由___極生態(tài)系統(tǒng)（______和______）到____極生態(tài)系統(tǒng)（_______、________和_______）兩生產(chǎn)者分解者三生產(chǎn)者分解者消費(fèi)者二、生物多樣性的形成2.生物多樣性的進(jìn)化歷程三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論（1）核心：（2）主要內(nèi)容：①適應(yīng)是_________的結(jié)果；②______是生物進(jìn)化的基本單位；③________________提供進(jìn)化的原材料；④自然選擇導(dǎo)致__________________________，進(jìn)而通過______形成新的物種；⑤生物進(jìn)化的過程實際上是_____________、__________________間_________的過程；⑥生物多樣性是__________的結(jié)果；自然選擇學(xué)說自然選擇種群突變和基因重組種群基因頻率的定向改變隔離生物與生物生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化協(xié)同進(jìn)化三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展2.關(guān)于進(jìn)化的其他觀點(diǎn)

中性突變理論：決定生物進(jìn)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(xué)說：物種形成并不都是漸變的結(jié)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。一、概念檢測1.生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。判斷下列與進(jìn)化和生物多樣性有關(guān)的表述是否正確。（1）一個物種的形成或滅絕，會影響到若干其他物種的進(jìn)化。（）（2）物種之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過物種之間的競爭實現(xiàn)的。（）（3）地球上的生態(tài)系統(tǒng)從古至今都是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的。（）（4）生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過程。（）√×××一、概念檢測1.基于早期地球的特殊環(huán)境推測，地球上最早出現(xiàn)的生物是（）A.單細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸B.多細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸C.單細(xì)胞生物，進(jìn)行無氧呼吸D.多細(xì)胞生物，進(jìn)行無氧呼吸C二、拓展應(yīng)用1.用一位學(xué)者的話說，協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺，進(jìn)化的表演”（Theecologicaltheaterandevolutionaryplay）。根據(jù)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，談?wù)勀銓@句話的理解。

生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進(jìn)化指的是生物界的歷史演變；如果把進(jìn)化看作由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。生物進(jìn)化的表演受舞臺背景的制約，舞臺背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。二、拓展應(yīng)用2.假如物種之間沒有一定的關(guān)系（如親緣關(guān)系和相互影響），也不隨時間而改變，那么我們的生物學(xué)觀點(diǎn)會發(fā)生怎樣的變化？生物學(xué)是更容易學(xué)習(xí)還是更難學(xué)習(xí)？

假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和理論來解釋，作為生物學(xué)基本觀點(diǎn)之一的進(jìn)化觀點(diǎn)將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點(diǎn)和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。二、拓展應(yīng)用3.我國在修建青藏鐵路時，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對保護(hù)生物多樣性有什么意義？這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎？請綜合運(yùn)用本章各節(jié)所學(xué)知識，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個方面來論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟(jì)和社會等角度提出自己的看法。

種群是生物繁殖的基本單位，也是生物進(jìn)化的基本單位，一個種群就是一個獨(dú)特的基因庫；不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間是在相互影響中協(xié)同進(jìn)化的；生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境相互作用形成的有機(jī)整體。二、拓展應(yīng)用3.我國在修建青藏鐵路時，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對保護(hù)生物多樣性有什么意義？這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎？請綜合運(yùn)用本章各節(jié)所學(xué)知識，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個方面來論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟(jì)和社會等角度提出自己的看法。

修建鐵路和高速公路時，如果沒有修建高架橋和涵洞，就會影響動物的遷移，縮小動物覓食、繁殖等活動的范圍，影響植物種子的傳播，人為阻斷種群中個體間的基因交流，影響生態(tài)系統(tǒng)的整體性和生物的協(xié)同進(jìn)化。我國在修建青藏鐵路時，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞，體現(xiàn)了我國政府和相關(guān)企業(yè)對保護(hù)生物多樣性的重視。這一做法在其他地區(qū)也是常見的。二、拓展應(yīng)用3.我國在修建青藏鐵路時，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對保護(hù)生物多樣性有什么意義？這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎？請綜合運(yùn)用本章各節(jié)所學(xué)知識，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個方面來論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟(jì)和社會等角度提出自己的看法。

當(dāng)然，修建高架橋和涵洞的具體數(shù)量和方式，還要考慮地形、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和社會等多方面的因素，做到因地制宜。復(fù)習(xí)與提高一、選擇題1.對種群的基因頻率沒有影響的是（）A.隨機(jī)交配B.基因突變C.自然選擇D.染色體變異2.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為（）A.基因突變B.基因重組C.協(xié)同進(jìn)化D.地理隔離AC復(fù)習(xí)與提高一、選擇題3.下列關(guān)于生物進(jìn)化的表述，錯誤的是（）A.隔離是物種形成的必要條件B.突變和基因重組都具有隨機(jī)性C.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向D.只有有利變異才是進(jìn)化的原材料4.關(guān)于有性生殖在進(jìn)化上的意義，下列說法錯誤的是（）A.實現(xiàn)了基因重組B.提高了繁殖速率C.加快了進(jìn)化的進(jìn)程D.豐富了變異的原材料DB復(fù)習(xí)與提高二、非選擇題1.在下面的空白框和括號處填寫適當(dāng)?shù)脑~語。自然選擇導(dǎo)致導(dǎo)致物種形成復(fù)習(xí)與提高二、非選擇題2.在進(jìn)化地位上越高等的生物，適應(yīng)能力越強(qiáng)嗎？請說明你的觀點(diǎn)和證據(jù)。

不一定。進(jìn)化過程中出現(xiàn)的新物種，有些是靠開辟環(huán)境中新的生存位置來生存和繁衍的，不一定就比原來的物種適應(yīng)能力更強(qiáng)。例如、海洋中的生物登陸后，形成了許多新物種、開辟了新的生存空間，但是不能說這些新物種比海洋藻類的適應(yīng)能力強(qiáng)。復(fù)習(xí)與提高二、非選擇題3.與同種或類似的野生種類相比，家養(yǎng)動物的變異較多（如狗的變異比狼多）。對此你如何解釋？

與同種或類似的野生種類相比，家養(yǎng)動物的變異往往更多，這與人類根據(jù)自身的需要采取的雜交育種等措施有關(guān)。復(fù)習(xí)與提高二、非選擇題4.科學(xué)家對某地一種蟹的體色深淺進(jìn)行了研究，結(jié)果如下圖所示。不同體色的個體數(shù)量為什么會形成這樣的差別呢？請?zhí)岢黾僬f進(jìn)行解釋。

中間體色可能與環(huán)境色彩較接近，這樣的個體不容易被捕食者發(fā)現(xiàn)，生存并繁殖后代的機(jī)會較多，相應(yīng)的基因型頻率較高。經(jīng)過長期的自然選擇，導(dǎo)致中間體色的個體較多。復(fù)習(xí)與提高二、非選擇題5.褐花杓蘭和西藏杓蘭主要分布于我國西南地區(qū)，且分布區(qū)域有一定交叉。典型的褐花杓蘭，花是深紫色的；典型的西藏杓蘭，花是紫紅色的。此外，它們還存在花色從淺紅到深紫等一系列過渡類型。研究人員通過實驗發(fā)現(xiàn)，這兩種植物能夠雜交并產(chǎn)生可育后代。請回答下列問題。復(fù)習(xí)與提高（1）這兩種蘭花的花色存在一系列過渡類型，能否用二者在自然狀態(tài)下可以雜交來解釋？如果能，能否確定過渡類型就是二者雜交形成的？

由于這兩種蘭花的分布