協(xié)同進化與生物多樣性的形成【高效備課精研+知識精講提升】 高一下學(xué)期生物人教版必修2

第六章生物的進化

6.4協(xié)同進化與生物多樣性的形成問題探討某種蘭花和專門給它傳粉的蛾

達爾文曾發(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。2、如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否說明達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。

如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，達爾文的推測就僅僅是一種猜測，不能被證實。當(dāng)然，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，因此并不能說明達爾文的推測一定是錯誤的。1、達爾文作出上述推測的理由是什么？協(xié)同進化特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,有利于植物繁衍后代，并且該種昆蟲也可得到較多的食物或保護。

3.在自然界中一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化有什么意義？協(xié)同進化“軍備競賽”型不同物種之間協(xié)同進化沒有我，你也跑不了這么快！沒有我，你跑不了這么快！

在自然界中，捕食者和被捕食者都面臨生存壓力。在自然選擇的作用下，它們相互選擇，協(xié)同進化。捕食者的存在對被捕食者是有害無益的嗎？

捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進被捕食者種群發(fā)展的作用。這就是“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。協(xié)同進化捕食者是否可以“高枕無憂”？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?！笆崭罾碚摗辈豢梢?，只有動作敏捷、跑得快的捕食者才能獲得食物。協(xié)同進化意義：有利于增加物種多樣性。（種間互助型）

世界上已知的榕樹有800種，98%的榕樹種類中，一種榕樹只讓一種榕小蜂傳粉，而一種傳粉榕小蜂也僅給一種榕樹傳粉，它們有著嚴(yán)格的一對一的關(guān)系。在漫長的歲月里，榕樹和傳粉榕小蜂為了彼此的種群繁衍，在結(jié)構(gòu)、行為等方面做出適應(yīng)性改變。榕果傳粉榕小蜂雄雌協(xié)同進化1.傳粉榕小蜂的進化與榕樹的進化有什么關(guān)系？2.榕小蜂傳粉的專門化對自身和榕樹有什么意義？

3.假如某一種傳粉榕小蜂營養(yǎng)價值高，被開發(fā)成了“美味”，這會給生態(tài)系統(tǒng)帶來什么影響？不同物種之間在相互影響（

、

）中不斷進化和發(fā)展。由此可見，任何一個物種都不是單獨進化的，種間互助種間斗爭協(xié)同進化。減少了榕小蜂的種間競爭，也減少了榕樹的種間競爭；保護了榕樹的多樣性，同時也保護了自身的多樣性。該種傳粉榕小蜂和對應(yīng)的榕樹都將面臨物種滅絕的危險，自然界中它們的基因?qū)?，榕樹的涵養(yǎng)水土、凈化空氣生態(tài)價值也將失去。生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化無氧有氧出現(xiàn)好氧生物原始大氣最初生物為厭氧型光合生物出現(xiàn)導(dǎo)致原始地球協(xié)同進化條件在裸巖上，地衣首先定居，分泌的有機酸加速巖石風(fēng)化形成土壤，使得土壤顆粒和有機物逐漸增多。在此基礎(chǔ)上，苔蘚便能生長起來，苔蘚的生長會進一步使巖石分解，土層加厚，有機物增多，土壤中微生物的群落也越來越豐富。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。作用對象作用結(jié)果概念：（1）生物與生物之間的協(xié)同進化（2）生物與無機環(huán)境之間的協(xié)同進化實例：協(xié)同進化長舌蝠取食長筒花的花蜜，同時為長筒花傳粉；獵豹追捕羚羊無氧環(huán)境下，出現(xiàn)的生物都是厭氧生物注意：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，

同種生物之間不存在協(xié)同進化。②無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)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。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，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。協(xié)同進化例1下列不屬于生物協(xié)同進化的實例的是(

)A.某種蘭花有專門為它傳粉的蛾B.獵豹捕食斑馬C.光合生物出現(xiàn)后,為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件D.草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增D[解析]協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,而草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增,正是協(xié)同進化的反例。例2在北極的一個山脈中,原始的狼已經(jīng)在體格和生活習(xí)性上進化成不同的變種,其中一種狼的體重較輕,四肢發(fā)達而靈活,以獵鹿為主;另一種狼的體重較重,足短而力強,常常攻擊羊群。下列敘述錯誤的是 (

)A.狼的性狀不同是自然選擇的結(jié)果B.上述現(xiàn)象說明自然選擇是不定向的C.在生存斗爭中,捕食者和被捕食者之間進行著相互選擇D.自然選擇對不同種群的基因頻率的改變所起的作用有所差別,最終導(dǎo)致這些種群的基因庫差異很大,并逐步出現(xiàn)生殖隔離B[解析]狼進化的實例恰恰解釋了自然選擇是定向的。物種多樣性1遺傳多樣性（基因多樣性）2生態(tài)系統(tǒng)多樣性3生物多樣性生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：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。生物圈中生態(tài)環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。生物多樣性之間的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)多樣性變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無機環(huán)境的多樣性根本原因組成導(dǎo)致直接原因組成直接選擇決定基因多樣性物種多樣性生物多樣性生物多樣性形成的原因：長期自然選擇、協(xié)同進化的結(jié)果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化石34億年前的古細(xì)胞化石最早的生物化石——古細(xì)菌（距今35億年）研究生物進化最直接、最重要的證據(jù)：（30多億年前）生命的起源生物多樣性

在此之后大約20億年的漫長歲月中，地球上的生物主要是海洋中的種類不多的藍細(xì)菌和細(xì)菌，它們都是原核生物。這一時期的生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)。

真核生物出現(xiàn)后，新的繁殖方式有性生殖出現(xiàn)了，實現(xiàn)了基因重組，增加了生物變異的多樣性，所以加快了生物進化速度。多細(xì)胞植物和動物種類不斷增多。最早的生物化石——古細(xì)菌（距今35億年）寒武紀(jì)大爆發(fā)。大量的動物構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費者，使生態(tài)系統(tǒng)由最早期的只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。隨后才出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動物——原始的兩棲類。生物的登陸改變著陸地的環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺，裸子植物和被子植物先后扮演了生產(chǎn)者的主角，鳥類、哺乳類等成為地球上占優(yōu)勢的動物類群，復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，形成了原始的陸生植物，主要是蕨類植物生物進化的順序：水生、簡單、低等→陸生、復(fù)雜、高等1.研究生物進化歷程的主要證據(jù)是什么？化石。2.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？厭氧的單細(xì)胞生物，生活在原始海洋中。3.同今天的地球相比，寒武紀(jì)時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物基本都生活在海洋中。4.陸生植物和陸生動物的出現(xiàn)誰先誰后？陸生植物先登陸，為陸生動物提供了食物思考*討論5.恐龍大約是何時絕滅的？物種絕滅對生物多樣性產(chǎn)生什么影響？

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(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。思考*討論6.閱讀課本上的“與社會的聯(lián)系”，思考對我們有什么啟示？1）人類同其他物種一樣，都是大自然的一員，而不是凌駕于其他物種之上的主宰；2）每個生物身上都凝聚著數(shù)十億年的進化史，生命來之不易，都是億萬年生物的遺傳基因與環(huán)境相互作用的產(chǎn)物，因此應(yīng)當(dāng)珍愛生命、敬畏生命；3）人與其他生物、與無機環(huán)境相互影響，作為一個有機整體不斷發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)保護自然、保護生物多樣性，與大自然和諧共處。思考*討論（1）生物的結(jié)構(gòu)：（2）生物的等級：（3）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：（4）生物的細(xì)胞組成：（5）生殖方式：（6）呼吸方式：（7）生活環(huán)境：簡單→復(fù)雜低等→高等原核細(xì)胞→真核細(xì)胞單細(xì)胞→多細(xì)胞無性生殖→有性生殖無氧呼吸→有氧呼吸水生→水陸兩棲→陸生總結(jié)歸納例3下列關(guān)于生物進化與生物多樣性的形成,說法錯誤的是 (

)A.生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進化歷程B.消費者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進化C.生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結(jié)果D.生物的進化與無機環(huán)境的變化是相互影響的

B任務(wù)活動[解析]生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,其形成需要經(jīng)過漫長的進化歷程,A正確;消費者的出現(xiàn)使生態(tài)系統(tǒng)具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),與生產(chǎn)者之間的捕食關(guān)系會導(dǎo)致二者協(xié)同進化,B錯誤;漫長的協(xié)同進化歷程,使地球上出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,豐富多彩的基因庫,形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng),生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結(jié)果,C正確;協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,D正確。生物進化理論在發(fā)展

以自然選擇學(xué)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(xué)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(dǎo)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。生物進化理論在發(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(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。現(xiàn)代生物進化理論：以自然選擇學(xué)說為核心反對中性突變理論的觀點：基因突變并不都是中性的，有些基因突變反映在個體的性狀上，與環(huán)境相適應(yīng)的程度有差異，因此，不能否認(rèn)自然選擇的作用。(1)協(xié)同進化是指各種生物之間在相互影響下共同發(fā)展、進化。 (

)(2)自然選擇決定生物進化的方向,生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。(

)(3)生物多樣性包括遺傳多樣性、個體多樣性和物種多樣性。 (

)(4)原始生物出現(xiàn)之后,生物進化的歷程是無氧呼吸→光合作用→有氧呼吸。(

)(5)真核生物的有性生殖使生物進化的速度明顯加快。 (

)(6)協(xié)同進化的結(jié)果是形成了生物多樣性。(

)×√×[解析]

協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。[解析]

生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性?！獭獭?．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，進行有氧呼吸B．多細(xì)胞生物，進行有氧呼吸C．單細(xì)胞生物，進行無氧呼吸D．多細(xì)胞生物，進行無氧呼吸C例4下列敘述中,符合中性學(xué)說的是 (

)A.中性突變一般不引起生物性狀的改變,因此中性突變不是突變B.當(dāng)自然選擇作用于中性突變時,有利的變異被積累C.中性學(xué)說與自然選擇學(xué)說是完全對立的D.中性學(xué)說是始終以分子水平結(jié)構(gòu)來分析問題的D[解析]中性突變也是突變,A錯誤;中性突變是指這種突變對生物體的生存既沒有好處,也沒有害處,也就