1、第第6章生物的进化章生物的进化第第4节节 协同进化与生物多样性的形成协同进化与生物多样性的形成1协同进化协同进化(1)概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中概念：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。不断进化和发展。(2)方式方式生物与生物之间协同进化。生物与生物之间协同进化。捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的个体，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病幼或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。客观上起到了促进种群发展的作用。生物与无机环境之间协同进化。生物与无机环境之间协同进化。地球上的原始大气没有氧气，最早的生物是厌氧型生物，能地球上的
2、原始大气没有氧气，最早的生物是厌氧型生物，能进行光合作用的生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生进行光合作用的生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。物的出现创造了前提条件。(3)结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿结果：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。态系统。2生物多样性的形成生物多样性的形成(1)主要内容主要内容遗传多样性遗传多样性(基因多样性基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。、物种多样性和生态系统多样性。(2)生物进化历程
3、中的关键事件生物进化历程中的关键事件最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物蓝蓝藻和细菌。这一时期的生态系统中只有生产者和分解者。藻和细菌。这一时期的生态系统中只有生产者和分解者。有性生殖的出现，生物实现了基因重组，增强了其变异的有性生殖的出现，生物实现了基因重组，增强了其变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。类不断增多。寒武纪大爆发：海洋中大量的无脊椎动物物种爆发式地迅寒武纪大爆发：海洋中大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成。大量的动物构成了生态系统的第三极
4、速形成。大量的动物构成了生态系统的第三极消费者，使消费者，使生态系统具有更复杂的结构。生态系统具有更复杂的结构。生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。的进化提供了广阔的舞台。在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭。在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭。例如恐龙绝灭。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使例如恐龙绝灭。恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。生物进化翻开了崭新的一页。3生物进化理论在发展生物进化理论在发展(1)以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对
5、自然界的生以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新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；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机的物种；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；生物多样性是协同进化的结果。环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。(2)中性突变学说：大量的基
6、因突变是中性的，自然选择对这中性突变学说：大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，因此有人主张决定生物进化方向的是些基因突变不起作用，因此有人主张决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。(3)间断平衡学说：根据许多物种是在短时间内迅速形成的现间断平衡学说：根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。 1.(1)一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在一个
7、物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个被陆地隔离的不同种群。不同的池塘、湖泊等，形成一个个被陆地隔离的不同种群。(2)同一物种的不同种群之间存在地理隔离，长期发展下去同一物种的不同种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能形成不同的亚种，进而形成许多个新物种。可能形成不同的亚种，进而形成许多个新物种。拓展拓展2.生物多样性三个层次之间的联系生物多样性三个层次之间的联系拓展拓展随堂练习随堂练习1.下列和进化有关的说法不正确的是（下列和进化有关的说法不正确的是（ ） A. 在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进
8、化B. 狮子捕食斑马，选择作用是双向的，导致狮子和斑马共同进化狮子捕食斑马，选择作用是双向的，导致狮子和斑马共同进化C. 环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D. 无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变向改变随堂练习随堂练习2.达尔文提出，地球上多种多样的生物都是由共同的祖先进化而来达尔文提出，地球上多种多样的生物都是由共同的祖先进化而来的。化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等方面的证据逐渐证的。化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等方面的证据逐渐证
9、实了达尔文的这一观点。下列说法错误的是（）实了达尔文的这一观点。下列说法错误的是（） A. 通过化石可以确定古代生物的形态结构，化石是研究生物进化通过化石可以确定古代生物的形态结构，化石是研究生物进化的最直接证据的最直接证据B. 蝙蝠的翼手和人的上肢结构相似，说明两种生物是由共同的祖先蝙蝠的翼手和人的上肢结构相似，说明两种生物是由共同的祖先进化而来的进化而来的随堂练习随堂练习C. 进化过程中即使没有新物种的产生和已有物种的灭绝，生物多样进化过程中即使没有新物种的产生和已有物种的灭绝，生物多样性也会变化性也会变化D. 种群内部、种群间以及生物与环境之间的共同进化导致了生物多种群内部、种群间以及生
10、物与环境之间的共同进化导致了生物多样性的产生样性的产生随堂练习随堂练习3.在古代，人们把体色鲜艳、鱼尾鱼鳍以及鱼眼等比较大的野生鲫在古代，人们把体色鲜艳、鱼尾鱼鳍以及鱼眼等比较大的野生鲫鱼从原来的鱼群中分离出来，单独饲养并繁殖，久而久之就形成了鱼从原来的鱼群中分离出来，单独饲养并繁殖，久而久之就形成了与野生鲫鱼表现型不同的具有观赏价值的新品种与野生鲫鱼表现型不同的具有观赏价值的新品种金鱼。金鱼与金鱼。金鱼与野生鲫鱼仍属于同一物种。下列有关叙述正确的是（野生鲫鱼仍属于同一物种。下列有关叙述正确的是（ ） A. 长期连续选育获得的金鱼品种适应自然环境的能力越来越强长期连续选育获得的金鱼品种适应自然
11、环境的能力越来越强B. 人工选择导致野生鲫鱼中鱼尾比较大的基因频率定向增大人工选择导致野生鲫鱼中鱼尾比较大的基因频率定向增大C. 金鱼与野生鲫鱼的体细胞中所含有的染色体数目不同金鱼与野生鲫鱼的体细胞中所含有的染色体数目不同D. 金鱼的出现增加了生物多样性中的物种多样性金鱼的出现增加了生物多样性中的物种多样性随堂练习随堂练习1.【答案】【答案】 A 【解析】【解析】A、共同进化发生在不同物种之间以及生物和环境之间，、共同进化发生在不同物种之间以及生物和环境之间，黑色与灰色桦尺蠖为同一物种，不是共同进化，黑色与灰色桦尺蠖为同一物种，不是共同进化，A错误；错误； B、狮子捕食斑马，选择作用是双向的，
12、导致狮子和斑马共同进化，、狮子捕食斑马，选择作用是双向的，导致狮子和斑马共同进化，B正确；正确；C、环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变，、环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变，C正正确；确；D、无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生、无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变，定向改变，D正确。故答案选：正确。故答案选：A。随堂练习随堂练习2.【答案】【答案】 D 【解析】【解析】A.通过化石可以确定古代生物的形态结构，推断其行为特通过化石可以确定古代生物的形态结构，推断其行为特征，化石是研究生物进化的最直接证据，征，化石是研究
13、生物进化的最直接证据，A正确；正确； B.蝙蝠的翼手和人的上肢结构相似，属于同源器官，说明两种生物蝙蝠的翼手和人的上肢结构相似，属于同源器官，说明两种生物由共同祖先演化而来，由共同祖先演化而来，B正确；正确；C.生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，进生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，进化过程中即使没有新物种的产生和已有物种的灭绝，基因多样性和化过程中即使没有新物种的产生和已有物种的灭绝，基因多样性和生态系统多样性也可能会变化，生态系统多样性也可能会变化，C正确；正确；随堂练习随堂练习D.共同进化发生在不同物种间以及生物与环境之间，不是同种生物共同进化发生在
14、不同物种间以及生物与环境之间，不是同种生物之间，之间，D错误。错误。故答案为：故答案为：D。3.【答案】【答案】 B 【解析】【解析】A、金鱼的长期选育是按照人类观赏需求进行的人工选择、金鱼的长期选育是按照人类观赏需求进行的人工选择过程，获得的金鱼品种不一定适应自然环境，过程，获得的金鱼品种不一定适应自然环境，A错误；错误； B、人工选择体色鲜艳、鱼尾鱼鳍以及鱼眼等比较大的野生鲫鱼从、人工选择体色鲜艳、鱼尾鱼鳍以及鱼眼等比较大的野生鲫鱼从原来的鱼群中分离出来，单独饲养并繁殖，会导致野生鲫鱼中鱼尾原来的鱼群中分离出来，单独饲养并繁殖，会导致野生鲫鱼中鱼尾比较大的基因频率定向增大，比较大的基因频率
15、定向增大，B正确；正确；随堂练习随堂练习C、金鱼与野生鲫鱼的体细胞中所含有的染色体数目相同，、金鱼与野生鲫鱼的体细胞中所含有的染色体数目相同，C错误；错误；D、金鱼与野生鲫鱼仍属于同一物种，金鱼的出现没有增加物种多、金鱼与野生鲫鱼仍属于同一物种，金鱼的出现没有增加物种多样性，样性，D错误。错误。故答案为：故答案为：B。随堂练习随堂练习4.100多年前，达尔文乘坐多年前，达尔文乘坐“多格尔号多格尔号”游历，对加拉帕克斯群岛上游历，对加拉帕克斯群岛上的的13种地雀进行种地雀进行 研究，发现这些鸟与生活在南美洲大陆上的某种鸟研究，发现这些鸟与生活在南美洲大陆上的某种鸟（后称达尔文地雀）有着相似的特征
16、，下图为这（后称达尔文地雀）有着相似的特征，下图为这 13种地雀之间的进种地雀之间的进化关系。请据图分析回答：化关系。请据图分析回答： （1）.岛上的岛上的13种地雀在羽色、鸣叫、产卵和求偶等方面极为种地雀在羽色、鸣叫、产卵和求偶等方面极为相似，但仍属于不同物种，原因是这些地雀之间存在着相似，但仍属于不同物种，原因是这些地雀之间存在着_ . 随堂练习随堂练习（2）某小岛上的全部莺雀个体称为一个）某小岛上的全部莺雀个体称为一个_，它是生物进化的，它是生物进化的_.这些莺雀在形态和大小方面存在着差异，体现的是这些莺雀在形态和大小方面存在着差异，体现的是_多样性多样性; （3）莺雀的羽毛有条纹（）莺
17、雀的羽毛有条纹（A）对无条纹（）对无条纹（a）为显性。在这个小岛）为显性。在这个小岛的莺雀种群内的莺雀种群内,有条（有条（AA）个体占）个体占35%，无条纹，无条纹(aa)个体占个体占25%，若地，若地雀间能进行自由交配得到雀间能进行自由交配得到F1 ， 则则F1中中a基因的频率和基因的频率和Aa 基因型的频基因型的频率分别是率分别是_、_ 随堂练习随堂练习5.英国每日邮报报道，美国哈佛大学生物学家洛索斯在短短一英国每日邮报报道，美国哈佛大学生物学家洛索斯在短短一年的时间内，通过蜥蜴实验证明了进化论。年的时间内，通过蜥蜴实验证明了进化论。 实验方法：实验方法：“假说假说演绎法演绎法”提出假说：
18、提出假说：“自然选择法则自然选择法则”即使在短期内同样也能显现出来。即使在短期内同样也能显现出来。实验材料：沙氏变色蜥，大型卷尾蜥（沙氏变色蜥的天敌）实验材料：沙氏变色蜥，大型卷尾蜥（沙氏变色蜥的天敌）实验原理：当大型卷尾蜥（沙氏变色蜥的天敌）出现初期，腿部较实验原理：当大型卷尾蜥（沙氏变色蜥的天敌）出现初期，腿部较长的沙氏变色蜥因为奔跑速度更快，更容易生存下去，将在长的沙氏变色蜥因为奔跑速度更快，更容易生存下去，将在“自然选自然选择择”中胜出。但是之后，随着大型卷尾蜥逐渐开始并适应树栖生活，中胜出。但是之后，随着大型卷尾蜥逐渐开始并适应树栖生活，随堂练习随堂练习短腿的沙氏变色蜥因为更适宜在树
19、枝中间灵活穿行，反过来取代长短腿的沙氏变色蜥因为更适宜在树枝中间灵活穿行，反过来取代长腿沙氏变色蜥，成为腿沙氏变色蜥，成为“自然选择自然选择”的新宠。的新宠。（1）实验过程：）实验过程： 洛索斯选择巴哈马群岛作为研究地点，共选择了洛索斯选择巴哈马群岛作为研究地点，共选择了12座沙氏变色蜥座沙氏变色蜥生活的小岛，分为两组：生活的小岛，分为两组：实验组：实验组：_。对照组：对照组：_。 随堂练习随堂练习记录实验结果，研究结果证明了洛索斯的假说成立。记录实验结果，研究结果证明了洛索斯的假说成立。（2）该实验为）该实验为_实验，自变量是实验，自变量是_。 （3）大型卷尾蜥和沙氏变色蜥为捕食关系，它体现
20、了达尔文自然选）大型卷尾蜥和沙氏变色蜥为捕食关系，它体现了达尔文自然选择学说中择学说中_的主要内容之一。的主要内容之一。 随堂练习随堂练习6.材料分析题：同源器官是指起源相同、结构和部位相似而形态和材料分析题：同源器官是指起源相同、结构和部位相似而形态和功能不同的器官。鸟的翼、蝙蝠的翼手、鯨的鳍、狗的前肢和人的功能不同的器官。鸟的翼、蝙蝠的翼手、鯨的鳍、狗的前肢和人的上肢，从外形和功能来看，这些器官很不相同，但是比较它们的内上肢，从外形和功能来看，这些器官很不相同，但是比较它们的内部结构，却基本一致，都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指部结构，却基本一致，都是由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和
21、指骨组成，排列的方式也基本一致，都是同源器官。请分析以上材料，骨组成，排列的方式也基本一致，都是同源器官。请分析以上材料，回答问题：回答问题： 随堂练习随堂练习（1）同源器官的存在证明：凡是具有同源器官的生物，都是由）同源器官的存在证明：凡是具有同源器官的生物，都是由_进化而来的。进化而来的。 （2）这些同源器官的内部结构相似，但形态、功能却相差甚远。这）这些同源器官的内部结构相似，但形态、功能却相差甚远。这是因为在进化过程中是因为在进化过程中_逐渐进化来的。逐渐进化来的。 （3）除了化石，比较解剖学、分子生物学的证据，你还知道哪些证）除了化石，比较解剖学、分子生物学的证据，你还知道哪些证据可
22、以证明生物的进化？据可以证明生物的进化？随堂练习随堂练习4.【答案】【答案】 （1）生殖隔离）生殖隔离（2）种群；基本单位；基因）种群；基本单位；基因（3）45%；49.5% 【解析】（【解析】（1）不同的物种之间存在生殖隔离；（）不同的物种之间存在生殖隔离；（2） 种群是生物进种群是生物进化的基本单位，某小岛上的全部莺雀个体称为一个种群，这些莺雀化的基本单位，某小岛上的全部莺雀个体称为一个种群，这些莺雀在形态和大小方面存在着差异，体现的是基因多样性；（在形态和大小方面存在着差异，体现的是基因多样性；（3）亲本中）亲本中AA占占35%，aa占占25%，所以，所以Aa占占40%，因此在亲本中，因
23、此在亲本中A的基因频率为的基因频率为（35+40/2）/100=0.55，故，故a的基因频率为的基因频率为1-0.55=0.45。自由交配，。自由交配，随堂练习随堂练习子代子代a的基因频率不变，仍为的基因频率不变，仍为45%，子代中出现，子代中出现Aa的基因型频率为的基因型频率为20.550.45=0.495，即，即49.5%（自由交配算杂合子频率时要乘以（自由交配算杂合子频率时要乘以2）。）。 5.【答案】【答案】 （1）6座小岛，引入捕食沙氏变色蜥的大型卷尾蜥；小座小岛，引入捕食沙氏变色蜥的大型卷尾蜥；小岛保持原状岛保持原状（2）自变量；有无大型卷尾蜥）自变量；有无大型卷尾蜥（3）生存斗争
24、）生存斗争 【解析】【解析】 （1）自然选择法则的主要思想是）自然选择法则的主要思想是“适者生存，不适者淘适者生存，不适者淘汰汰”。由于大型卷尾蜥是沙氏变色蜥的天敌，所以可以把。由于大型卷尾蜥是沙氏变色蜥的天敌，所以可以把“大型卷尾大型卷尾随堂练习随堂练习蜥蜥当做实验的当做实验的“自然条件自然条件”，去验证假说是否成立。于是实验组：，去验证假说是否成立。于是实验组：6座小岛，引入捕食沙氏变色蜥的大型卷尾蜥，对照组小岛保持原状。座小岛，引入捕食沙氏变色蜥的大型卷尾蜥，对照组小岛保持原状。（不做处理，进行空白对照）。（不做处理，进行空白对照）。 （2）该实验的自变量，是人为改变的变量，指的是）该实
25、验的自变量，是人为改变的变量，指的是“有无大型卷尾有无大型卷尾蜥蜥”。 （3）自然选择学说主要从以下四点阐明：过度繁殖）自然选择学说主要从以下四点阐明：过度繁殖生存斗争生存斗争遗遗传和变异传和变异适者生存。由于这两种蜥蜴生活在同一空间、资源环境适者生存。由于这两种蜥蜴生活在同一空间、资源环境下，种间关系为捕食，这体现自然选择学说中的生存斗争。下，种间关系为捕食，这体现自然选择学说中的生存斗争。随堂练习随堂练习6.【答案】【答案】 （1）共同的原始祖先）共同的原始祖先（2）适应不同的环境、行使不同的功能）适应不同的环境、行使不同的功能（3）胚胎学证据，遗传学证据）胚胎学证据，遗传学证据 【解析】
26、（【解析】（1）同源器官的存在证明：凡是具有同源器官的生物，都）同源器官的存在证明：凡是具有同源器官的生物，都是由共同的原始祖先进化而来的。（是由共同的原始祖先进化而来的。（2）这些同源器官的内部结构相）这些同源器官的内部结构相似，但形态、功能却相差甚远。这是因为在进化过程中适应不同的似，但形态、功能却相差甚远。这是因为在进化过程中适应不同的环境、行使不同的功能逐渐进化来的。环境、行使不同的功能逐渐进化来的。 （3）除了化石，比较解剖学、分子生物学的证据，可以证明生物）除了化石，比较解剖学、分子生物学的证据，可以证明生物进化的证据还有胚胎学证据、遗传学证据。进化的证据还有胚胎学证据、遗传学证据。 谢谢谢谢
