1、（量变）（量变）（质变）（质变）（共同变）（共同变）本节聚焦：本节聚焦：什么是协同进化？什么是协同进化？怎样理解生物多样性是进化的结果？怎样理解生物多样性是进化的结果？生物进化理论仍在发展吗？生物进化理论仍在发展吗？问题问题.探讨探讨 达尔文曾发现一种兰花长着细长的达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测推测，这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约约5050年以后，研究人员年
2、以后，研究人员果然果然发现了这样发现了这样的蛾类昆虫。的蛾类昆虫。达尔文作出上述推测的理由是什么？达尔文作出上述推测的理由是什么？兰花的生殖离不开传粉昆虫兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫虫（靠细长的口器获取花距底部的花蜜）（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。这个物种也就不存在了。（一）协同进化（一）协同进化1.不同物种之间的协同进化：不同物种之间不同物种之间、生物与无机环境之间生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。在相互影响中不断进化和发展
3、。互利互利 斗争斗争 实际上，捕食者所吃掉的大多是捕食者中实际上，捕食者所吃掉的大多是捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进促进种群发展的作用。种群发展的作用。收割理论：收割理论：美国生态学家斯坦利提出：美国生态学家斯坦利提出：捕食者往往捕食个体数量多的物种，捕食者往往捕食个体数量多的物种，这这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局样就会避免出现一种或少数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空间。面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。捕食者的存在有利于增加物种多样性。（一）协同进化
4、（一）协同进化2.生物与环境之间的协同进化：1.不同物种之间的协同进化：地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，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。原始地球原始地球(无氧无氧)协同进化（因）生物多样性（果）生物和无机环境之间的协同进化生物和无机环境之间的协同进化（二）生物多样性（二）生物多样性1.遗传多样性（基因多样性）2.物种多样性3.生态系统多样性3 3、协同进化意义：、协同进化意义：通过漫长的通过漫长的协同进化协同进化过程，地球上不仅出现了过程，地球上不仅出现了千姿百态千姿百态的物种的物种，丰富多彩的，
5、丰富多彩的基因库基因库，而且形成了，而且形成了多种多样的生态系多种多样的生态系统统，也就是，也就是形成了生物的多样性。形成了生物的多样性。湿地生态系统湿地生态系统森林生态系统森林生态系统冻原生态系统冻原生态系统二、生物多样性的形成二、生物多样性的形成2 2、生物多样性、生物多样性主要包括三个层次的内容：主要包括三个层次的内容：遗传多样性（基因多样性）遗传多样性（基因多样性）物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性协同进化协同进化1 1、生物多样性、生物多样性形成原因：形成原因：生物多样性三个层次的关系：生物多样性三个层次的关系：生态系统多样性生态系统多样性变异的不定向性变异的不定向性蛋
6、白质多样性蛋白质多样性无机环境的多样性无机环境的多样性根本根本 原因原因组组 成成导致导致直接原因直接原因组成组成直接直接 选择选择决定决定基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性3 3、生物多样性形成的进化历程、生物多样性形成的进化历程思考思考.讨论：分析生物多样性的形成讨论：分析生物多样性的形成结合图，对结合图，对P P122122问题进行讨论：问题进行讨论：1 1、最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?2 2、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、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?
7、3 3、同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点、同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点?4 4、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?厌氧的单细胞生物，原始海洋中。厌氧的单细胞生物，原始海洋中。植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。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。中生代后期绝灭的。中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐
8、龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。思考思考讨论讨论最早的生物化石古细菌最早的生物化石古细菌（距今（距今35亿年）亿年）生命的起源生命的起源（30多亿年前）多亿年前）在此后大约在此后大约2020亿年，地球上的生物主亿年，地球上的生物主要是：要是：原核生物原核生物，种类不多的细菌，种类不多的细菌（包括蓝细菌），是单细胞生物。（包括蓝细菌），是单细胞生物。这一时期的生态系统是这一时期的生态系统是两极生态系统两极生态系统：生产者和分解者。生产者和分解者。真核生物出现真核生物出现，有性生殖有性生殖出现，实出现，实现现基因重组基因重组，增强，增强变异变异多样，多样，进化进化明显加快
9、明显加快，多细胞植物和动物的种，多细胞植物和动物的种类增多。类增多。1313亿年前真核生物的红藻化石亿年前真核生物的红藻化石 古细菌古细菌化石化石 寒武纪大爆发（寒武纪大爆发（5.4-5.0亿年前）亿年前）海洋中大量的无脊椎动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。海洋中大量的无脊椎动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。形成生态系统的第三极形成生态系统的第三极消费者消费者，生态系统结构更加复杂稳定。，生态系统结构更加复杂稳定。大约在大约在4亿年前亿年前造山运动，海洋缩小，陆地扩大造山运动，海洋缩小，陆地扩大生物登陆生物登陆 改变陆地环境改变陆地环境 陆生生物进化更复杂（蕨类植物、两栖动物陆生生
10、物进化更复杂（蕨类植物、两栖动物裸子植物、裸子植物、被子植物、鸟类、哺乳类被子植物、鸟类、哺乳类)复杂多样的陆地生态系统形成。复杂多样的陆地生态系统形成。在生物进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。在生物进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。恐龙是什么时候绝灭的？恐龙是什么时候绝灭的？恐龙的绝灭对生物多样性产生了恐龙的绝灭对生物多样性产生了怎样的影响？怎样的影响？恐龙在白垩纪末全部绝灭。恐龙在白垩纪末全部绝灭。恐龙的绝灭为哺乳动物的恐龙的绝灭为哺乳动物的兴盛腾出了空间，增加了生物兴盛腾出了空间，增加了生物多样性，使生物进化翻开了崭多样性，使生物进化翻开了崭新的一页。新的
11、一页。大约大约300300万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进化产生了重他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进化产生了重要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾不能忘记的是，包括人类在内的所有生物都是在不能忘记
12、的是，包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，相互依存、相互制约中生存和发展的，人类人类的生存和发展始终受益于生物多样性，的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。保护生物多样性就是保护人类自己。人类也是生物进化的产物。人类也是生物进化的产物。生物多样性形成的进化历程生物多样性形成的进化历程可概括为：可概括为：从原核生物到真核生物从原核生物到真核生物从无性生殖到有性生殖从无性生殖到有性生殖由简单到复杂由简单到复杂由水生到陆生由水生到陆生由低等到高等由低等到高等是是 的结果的结果协同进化协同进化地球上最早出现的生物是：厌氧单细胞生物（1 1）适应是）
13、适应是 的结果。的结果。（2 2）是生物进化的基本单位。是生物进化的基本单位。（3 3）提供进化的原材料，提供进化的原材料，导致种群基因频率的定向改变，导致种群基因频率的定向改变，进而通过进而通过 形成新的物种。形成新的物种。（4 4）生物进化的过程实际上生物进化的过程实际上是是 与与 、与与 间间 的过程。的过程。（5 5）生物多样性是生物多样性是 的结果。的结果。自然选择自然选择种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离生物生物生物生物生物生物无机环境无机环境协同进化协同进化协同进化协同进化物种形成并不都是渐变的结果，而是物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定种群长
14、期稳定与与迅速形成迅速形成新种新种交替出现的过程。交替出现的过程。生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。2 2、中性突变学说：、中性突变学说：决定生物进化的方向决定生物进化的方向是是中性突变的逐渐积累中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。，而不是自然选择。3 3、间断平衡学说：、间断平衡学说：以自然选择为核心的进化理论，更为大多数学者所接受。以自然选择为核心的进化理论，更为大多数学者所接受。（量变）（量变）（质变）（质变）（共同变）（共同变）新旧教材的不同点：1 旧教材“共同进化”，新教材改为“协同进化”2 旧教材有“收割理论”和“聪明的捕食者”策略，新
15、教材只有“收割理论”。3 新教材修改了“思考与讨论”删除了问题2：多细胞生物是什么时候出现的？4 新教材修改了“与社会的联系”人类也是进化的产物。5 新教材在“生物进化理论在发展”中，增加了现代生物进化理论对自然界的生命史做出的科学解释，并用黑体展示。6 新教材增加了旁栏思考：物理和化学中有哪些理论问题仍有争议？目的要求 通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。实验原理 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异变异的细菌可能产生耐药性的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来添加抗生素，耐药菌有可能存活下
16、来。探究抗生素对细菌的选择作用P115材料用具 经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨培养基及固体培养平板，细菌菌株（如大肠杆菌，金黄色葡萄球菌等），含有抗生素（如青霉素、卡那霉素等）的圆形滤纸片（以下简称“抗生素纸片”），不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等探究抗生素对细菌的选择作用P115实验步骤1.在培养皿底部画两条相互垂直的线，将培养皿分区、标号-3.将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放在平板的不同位置。（控制变量）2.涂布平板。1 12 23 34 44.将培养皿倒置于37 的恒温箱中培养1216 h。防止形成的冷凝水滴落在培养基上造成染菌防止形成的冷凝水滴落在培养基上
17、造成染菌5.观察细菌的生长状况。是否有抑菌圈？测量、记录直径，取平均值6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养。重复步骤.重复几代，记录每一代抑菌圈直径。实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理结果和结论1.1.在培养基上是否由细菌生长？在放有抗生素纸片的区域呢？在培养基上是否由细菌生长？在放有抗生素纸片的区域呢？2.2.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？对细菌产生了什么作用？探究抗生素对细菌的选择作用P115讨论1.1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取
18、细菌？为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。2.2.你的数据结果是否支持你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的耐药菌是普遍存在的”这一说法？这一说法？支持3.3.在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的还是有害的？你怎么在本实验条件下，耐药菌所产生的变异是有利的还是有害的？你怎么理解变异是有利的还是有害的？理解变异是有利的还是有害的？在本实验条件下，一般来说是有利的。有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。4.4.滥用抗生素有什么后果？滥用抗生素有什么后果？促进耐药菌的产生。讨论：讨论：1 1、达尔文作出上述推测的理由是什么？、达尔文作出
19、上述推测的理由是什么？2 2、如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？、如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？兰花的生殖离不开传粉昆虫兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫（靠细长的口器获取花距底部的花蜜）（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。个物种也就不存在了。未发现这样的蛾类昆虫，未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测达尔文的推测就仅仅是一种猜测，不能被证实就仅仅是一种猜测，不能被证实。不等不等于这样的昆虫一定不存在，因此于这样的昆虫一定不存在，因此并不能并不能说明达尔文的推测一定是错误的说明达尔文的推测一定是错误的。问题探讨问题探讨达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约距中吸到花蜜。大约5050年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
