協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成 高一下學(xué)期生物新人教版必修二

6.4協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成問題探討達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細(xì)長的花距，其底部儲(chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測，肯定存在生有同樣細(xì)長的吸管似的口器的昆蟲。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。討論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(cuò)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(gè)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(dá)爾文的推測就僅僅是一種猜想，不能被證實(shí)。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(dá)爾文的推測一定是錯(cuò)誤的。問題探討在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見。想一想，昆蟲傳粉的專門化對(duì)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？特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲也可得到較多的食物。但這種一對(duì)一的關(guān)系建立在不受環(huán)境影響的條件下,如果環(huán)境遭受破壞,一種生物的滅絕就會(huì)導(dǎo)致另一種相關(guān)生物的滅絕。協(xié)同進(jìn)化沒有我，你跑不了這么快！沒有我，你也跑不了這么快！不同物種之間軍備競賽“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。實(shí)際上，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(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用?！笆崭罾碚摗薄妒痴咴谶M(jìn)化中的作用捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)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(duì)優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種的多樣性。任何一種生物都不是單獨(dú)存在的，它在進(jìn)化的同時(shí)也會(huì)影響到其他生物，它們相互選擇，協(xié)同進(jìn)化。在這個(gè)國度中，必須不停地奔跑，才能使你保持在原地

——《愛麗絲鏡中奇遇記》協(xié)同進(jìn)化紅皇后假說：一般認(rèn)為生物進(jìn)化是外界物理環(huán)境變化而致。也可以理解為一種生物進(jìn)化也會(huì)導(dǎo)致其它生物相應(yīng)進(jìn)化，否則未進(jìn)化的就可能被已進(jìn)化的消滅，即協(xié)同進(jìn)化。協(xié)同進(jìn)化不僅不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的進(jìn)化是否也有關(guān)系呢？資料2：地球上的原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧(進(jìn)行無氧呼吸)的；最早的光合生物的出現(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。這說明生物與無機(jī)環(huán)境之間也存在協(xié)同進(jìn)化。大氣無氧有氧出現(xiàn)好氧生物光合作用的生物最初無氧呼吸的生物協(xié)同進(jìn)化1、概念：2、意義：請(qǐng)閱讀課本，總結(jié)協(xié)同進(jìn)化的概念和意義。協(xié)同進(jìn)化：不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。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。生物多樣性的形成形成原因長期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果生物多樣性遺傳多樣性（基因多樣性）物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。動(dòng)物、植物和微生物等生物種類的豐富性。遺傳多樣性生物多樣性的形成物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性基因多樣性導(dǎo)致根本原因組成直接原因變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性決定無機(jī)環(huán)境的多樣性組成直接選擇生物多樣性的形成歷程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(jì)寒武紀(jì)古生代2.45億年前中生代6600萬年前新生代生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程最早的生物化石——35億年前古細(xì)菌生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進(jìn)化歷程此后20億年地球上的生物主要是海洋中的原核生物：藍(lán)藻和細(xì)菌。形成只由生產(chǎn)者和分解者構(gòu)成的兩極生態(tài)系統(tǒng)。真核生物出現(xiàn)后，有性生殖也隨之出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性。大量的動(dòng)物構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費(fèi)者生物多樣性的形成歷程水生→陸生大約在4億年前，由于造山運(yùn)動(dòng)使海洋縮小，陸地?cái)U(kuò)大，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，隨后才出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動(dòng)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(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái)，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(dòng)物類群，復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。簡單→

復(fù)雜低等→

高等與社會(huì)的聯(lián)系生命進(jìn)化的歷史長河中，生物與其生存環(huán)境相互作用，并通過遺傳、變異和自然選擇不斷進(jìn)化。這期間有的物種出現(xiàn)，而有的物種卻被滅絕……在中生代統(tǒng)治地球達(dá)1億年之久的各種恐龍,由于目前尚未定論的原因，在白堊紀(jì)全部絕滅。恐龍的絕滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛，使生物進(jìn)化翻開了嶄新的一頁。與社會(huì)的聯(lián)系人類也是生物進(jìn)化的產(chǎn)物。大約300萬年前，森林古猿的一支離開森林，告別樹棲生活，走上了向現(xiàn)代人類進(jìn)化的漫漫長路。在自然界的生存斗爭中，人類憑借非凡的大腦、靈巧的雙手和群體的力量，已經(jīng)擁有了其他生物無可比擬的生存優(yōu)勢，并且對(duì)其他物種的進(jìn)化產(chǎn)生了重要影響，不少物種由于人類活動(dòng)的影響走向絕滅。我們須臾不能忘記的是，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(hù)生物多樣性就是保護(hù)人類自己。生物多樣性的形成歷程思考·討論：分析生物多樣性的形成討論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?討論2.陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)誰先誰后？前者為后者提供了什么條件？討論3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？討論4.恐龍大約是什么時(shí)候絕滅的？物種絕滅對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在原始海洋中。先出現(xiàn)植物，后出現(xiàn)動(dòng)物，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中?？铸埵窃谥猩笃诮^滅的。物種絕滅對(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論①

是自然選擇的結(jié)果；②

是生物進(jìn)化的基本單位；③

提供進(jìn)化的原材料，

導(dǎo)致種群基因頻率的

，進(jìn)而通過

形成新的物種；④

生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是

的過程；⑤

是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。核心解釋自然選擇學(xué)說為核心閱讀123頁最后一段，回答：適應(yīng)

種群突變和基因重組自然選擇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)化生物多樣性生物進(jìn)化理論在發(fā)展生物進(jìn)化論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。發(fā)展

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。

自1984年開始，在我國云南省澄江縣，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量寒武紀(jì)早期(約5.3億年前)的化石，其中包括藻類、海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物以及大量現(xiàn)已絕滅的無脊椎動(dòng)物類群。這些發(fā)現(xiàn)不但證實(shí)了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”事件,而且為研究生物進(jìn)化提出了不少新課題。生物進(jìn)化理論在發(fā)展澄江動(dòng)物群部分生物化石課堂小結(jié)1.協(xié)同進(jìn)化不同物種間的協(xié)同進(jìn)化生物與無機(jī)環(huán)境之間的協(xié)同進(jìn)化2.生物多樣性的形成（1）生物多樣性的內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)多樣性遺傳多樣性物種多樣性生物的進(jìn)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(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。（3）生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程3.生物進(jìn)化理論在發(fā)展：（2）生物多樣性的形成原因：長期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容課堂練習(xí)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(gè)物種的形成或絕滅，會(huì)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(shí)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。（）√×××2.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課堂練習(xí)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(tái)，進(jìn)化的表演”(Theecologicaltheaterandevolutionaryplay)。根據(jù)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，談?wù)勀銓?duì)這句話的理解。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(tái)就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互