1、第4节 协同进化与物种多样性的形成第第6章章 生物的进化生物的进化 在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？虫媒花的进化昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？与传粉昆虫的进化有怎样的关系？1.1.举例说明协同进化和生物多样性形成的原因。举例说明协同进化和生物多样性形成的原因。（科学思维）（科学思维）2.2.概述现代生物进化理论的核心内容。概述现代生物进化理论的核心内容。（科学思维）（科学思维）无无 体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣， 汲取
2、新知识的营养，汲取新知识的营养，让我们一起让我们一起 吧！吧！进进走走课课堂堂一、协同进化一、协同进化 动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分钟羚羊群每分钟竟快竟快13米。为何差距如此之大？米。为何差距如此之大？ 经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为所以强健，是因为它们的捕食者它们的捕食者种群，生存时时处于种群，生存时时处于危险中危险中。资料资料1 1思考：捕食者的
3、存在是不是对被捕食者有害无益呢？捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？ 捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。，客观上起到促进种群发展的作用。“精明的捕食者精明的捕食者”策略：策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。思考：提示：对资源不能过度提示：对资源不能过度索取，而要合理利用索取，而要合理利用 一般来说，只有动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食一般来说，只有
4、动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食物，从而生存下来，繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进物，从而生存下来，繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。化也起到了促进作用。思考：没有我，你跑没有我，你跑不了这么快！不了这么快！没有我，你也跑没有我，你也跑不了这么快！不了这么快！ 在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。 生物并不是孤立进化的，而是协同进化的。生物并不是孤立进化的，而是协同进化的。不同种生物之间在进化上密切相关。生物的进化与无机环境
5、的进化不同种生物之间在进化上密切相关。生物的进化与无机环境的进化是否也有关系呢？是否也有关系呢？思考： 地球形成时，原始大气中没有氧气，最早出现的生物是厌氧地球形成时，原始大气中没有氧气，最早出现的生物是厌氧的，但随着光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为的，但随着光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。好氧生物的出现创造了前提条件。资料资料2 2 生物和无机环境之间生物和无机环境之间也存在也存在协同进化。协同进化。综上所述：综上所述：任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间、生物任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间、生物与无机环境之间在相互
6、影响中不断进化和发展，这就是协同进化。与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 在一个人工池塘中，原本植食性鱼占优势，放进肉食性鱼后，在一个人工池塘中，原本植食性鱼占优势，放进肉食性鱼后，浮游生物的多样性增加了。浮游生物的多样性增加了。资料资料3 3 从一个含有多种藻类的近海海洋生态系统中，人为去除海胆从一个含有多种藻类的近海海洋生态系统中，人为去除海胆后，某种藻类会逐渐占据优势，该生态系统的物种多样性下降。后，某种藻类会逐渐占据优势，该生态系统的物种多样性下降。 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物
7、在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出的形成腾出空间，有利于空间，有利于增加物种的多样性。增加物种的多样性。 协同进化有利于物种多样性的形成。协同进化有利于物种多样性的形成。“收割理论收割理论”二、生物多样性的形成二、生物多样性的形成思考： 协同进化有利协同进化有利于物种多样性的形成。于物种多样性的形成。那么，生物多样性的形那么，生物多样性的形成过程是成过程是怎样怎样的呢？的呢？针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。4646亿年前亿年前 地球形成地球形成3030亿年前亿年前 生命起源生命起源前寒武纪前寒武
8、纪5.75.7亿年前亿年前寒武纪寒武纪2.452.45亿年前亿年前6 6006 600万年前万年前中生代中生代新生代新生代生物进化的历程示意图生物进化的历程示意图古细菌化石（距今古细菌化石（距今35亿年）亿年） 1.1.最早出现的生物是哪一类生物？最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？它们生活在什么环境中？ 厌氧的单细胞生物，它们生活在厌氧的单细胞生物，它们生活在原始的海洋中。原始的海洋中。针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 2.2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？后？前者为后者提供了什么条件？
9、陆生植物先登陆，为陆生动物提供了食物。陆生植物先登陆，为陆生动物提供了食物。 一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是蕨类植物。蕨类植物。针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 3.3.寒武纪时的生态系统有什么特点寒武纪时的生态系统有什么特点？当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。4.4.恐龙大约是什么时候绝灭的？物种恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？ 恐龙是在中生代后期绝灭的。物恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样
10、性的影响是复杂的种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。 通过漫长的进化过程，地球上形成了遗传多样性（基因通过漫长的进化过程，地球上形成了遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。多样性）、物种多样性和生态系统多样性。 人类也是生物多样性的产物，人类的生存和发展受益于生物人类也是生物多样性的产物，人类的生存和发展受益于生物多样性。保护生物多样性就是保护人类自己。多样性。保护生物多样性就是保护人类自己。三、生物进化理论在发展三、生物进化理论在发展1.1.适应是自然
11、选择的结果；适应是自然选择的结果；2.2.种群是生物进化的基本单位；种群是生物进化的基本单位；3.3.突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；4.4.生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；境协同进化的过程；5.5.生物多样性是协同进化的结果。生物多样性是协同进化的结果。现代生物进化理论核心：自然选择学说核心：自然选择学说 中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的中性突变理论
12、：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。逐渐积累，而不是自然选择。 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。发展协同协同进化进化概念不同物种之间生物与环境之间三个层次生物生物多样性多样性形成形成遗传多样性生态系统多样性物种多样性现代生现代生物进化物进化理论理论核心自然选择学说适应是自然选择的结果内容种群是进化的基本单位突变和基因重组提供进化的原材料自然选择使基因频率定向改变隔离形成新物种生物与生物、无机环境协同进化生物多样性是协同进化的结果【
13、例例1】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，下列不属于协同进化实例的是（化和发展，下列不属于协同进化实例的是（ ）A猎豹捕食斑马猎豹捕食斑马B某种长有细长某种长有细长花距的花距的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾C草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增D昆虫的保护色越来越逼真，而它们天敌的视觉也越来越发达昆虫的保护色越来越逼真，而它们天敌的视觉也越来越发达C【例例2】地球上最早出现的生物是地球上最早出现的生物是 （ ）A单细胞生物，单细胞生物，进行需氧呼吸进行需氧呼
14、吸B多细胞生物，多细胞生物，进行需氧呼吸进行需氧呼吸C单细胞生物，单细胞生物，进行厌氧呼吸进行厌氧呼吸D多细胞生物，多细胞生物，进行厌氧呼吸进行厌氧呼吸 C 1关于生物进化理论发展的叙述，不正确的是（关于生物进化理论发展的叙述，不正确的是（ ）A大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应大多数情况下生物的进化导致生物对环境的相对适应B寒武纪生物大爆发支持达尔文进化渐进观点寒武纪生物大爆发支持达尔文进化渐进观点C生物进化是通过传代过程中基因频率的变化而实现的生物进化是通过传代过程中基因频率的变化而实现的D中性的分子进化属于既无利也无害的基因突变中性的分子进化属于既无利也无害的基因突变B2.2
15、.在圣露西亚岛有两种植物靠一种蜂鸟传粉。一种植物的花蕊蜜管直而短在圣露西亚岛有两种植物靠一种蜂鸟传粉。一种植物的花蕊蜜管直而短，另一种则弯而深。雌鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜，另一种则弯而深。雌鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜，雄鸟短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的结论不正确的雄鸟短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的结论不正确的是是( )( )A.A.雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内斗争雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内斗争B.B.两种植物花蕊蜜管形态的差异是因蜂鸟采蜜导致的变异两种植物花蕊蜜管形态的差异是因蜂鸟采蜜导
16、致的变异C.C.花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果D.D.蜂鸟的性别比例和种群密度会影响两种植物的种群密度蜂鸟的性别比例和种群密度会影响两种植物的种群密度B可遗传变异的产生根本上来自遗传物质本身的变化，主要包括：基因突变、基因重组、染色体变异，两种植物花蕊蜜管形态的差异是可遗传变异，蜂鸟采蜜只属于环境因素。3.3.下列事实中下列事实中, ,不符合协同进化概念的是不符合协同进化概念的是 ( )( )A.A.若长着细长花距的兰花灭绝若长着细长花距的兰花灭绝, ,则以这种兰花花蜜为生的蛾类昆虫可能灭则以这种兰花花蜜为生的蛾类昆虫可能灭绝绝
17、B.B.若去掉生态系统的捕食者若去掉生态系统的捕食者, ,则这个生态系统的生物多样性会增加则这个生态系统的生物多样性会增加C.C.由于蓝藻的出现由于蓝藻的出现, ,原始大气变成了有氧大气原始大气变成了有氧大气D.D.地球上只有陆生植物出现后地球上只有陆生植物出现后, ,才有可能出现陆生动物才有可能出现陆生动物B捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体客观上起到促进种群发展的作用，被捕食者发展的同时也会客观上起到促进种群发展的作用，被捕食者发展的同时也会促进捕食者的进化发展。若去掉生态系统的捕食者，则这个促进捕食者的进化发展。若去掉
18、生态系统的捕食者，则这个生态系统的生物多样性会降低。生态系统的生物多样性会降低。4.4.某草原中有黑尾鹿种群某草原中有黑尾鹿种群, ,也有其主要捕食者美洲狮和狼。也有其主要捕食者美洲狮和狼。19051905年以前年以前, ,该地黑尾鹿群该地黑尾鹿群保持在保持在4 0004 000头左右的水平头左右的水平, ,为了发展鹿群为了发展鹿群, ,美洲狮和狼被大量猎杀美洲狮和狼被大量猎杀, ,鹿群数量开始上升鹿群数量开始上升, ,到到19251925年达到最高峰年达到最高峰, ,约有约有1010万头万头, ,由于连续多年的过度利用由于连续多年的过度利用, ,草场极度退化草场极度退化, ,结果使鹿结果使鹿
19、群数量猛降。回答下列问题。群数量猛降。回答下列问题。(1)(1)美洲狮和狼的存在美洲狮和狼的存在, ,在客观上对鹿群进化起促进作用在客观上对鹿群进化起促进作用, ,理由是：理由是：(2)(2)美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用, ,原因是：原因是：(3)(3)美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉, ,否则自己也无法生存否则自己也无法生存, ,这就是这就是“精明的捕食精明的捕食 者者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是：策略。该策略对人类利用生物资源的启示是：捕食者吃掉的大多是鹿群中年老、病弱或年幼的个体捕食者吃掉的大多是鹿群中年老、病弱或年幼的个体, ,有利于鹿群的发展。有利于鹿群的发展。美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量, ,同时可以让植物资源也比较稳定同时可以让植物资源也比较稳定, ,进而使得进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定。另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定。合理地开发利用合理地开发利用, ,实现可持续发展。实现可持续发展。理解理解“精明的捕食者精明的捕食者”策略，是关键。策略，是关键。永不言弃，永不言弃， 永不言败，永不言败， 永不停息。永不停息。
