1、第六章 生物的进化6.4协同进化与生物多样性的形成问题探讨某种兰花和专门给它传粉的蛾某种兰花和专门给它传粉的蛾 达尔文曾发现一种达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，兰花长着细长的花距，其底其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是偶然的，偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长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。的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约大约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。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
2、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。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），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜测，不能被证实。当然，未发现这样的蛾类昆虫，不等于这样的昆虫一定不存在，因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。1 1、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？协同进化特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,有利于植物繁衍后代，并且该种昆虫也可得到较多的食物或保护。3.3.在自然界中一种
3、植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆在自然界中一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？虫传粉的专门化有什么意义？协同进化“军备竞赛”型不同物种之间协同进化不同物种之间协同进化没有我，你也跑不没有我，你也跑不了这么快！了这么快！没有我，你跑不了没有我，你跑不了这么快！这么快！在自然界中，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自然选择的作用下，它们相互选择，协同进化。捕食者的存在对被捕食者是有害无益的吗？捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用。这就是“精明的捕食者”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
4、。协同进化捕食者是否可以“高枕无忧”？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。“收割理论”不可以，只有动作敏捷、跑得快的捕食者才能获得食物。协同进化意义：有利于增加物种多样性。（种间互助型）世界上已知的榕树有世界上已知的榕树有800800种，种，98%98%的榕树种类中，的榕树种类中，一种榕树只让一种榕小蜂传粉，而，而一种传粉榕小蜂也仅给一种榕树传粉，它们有着严，它们有着严格的一对一的关系。格的一对一的关系。在漫长的岁月里，榕树和传粉榕小蜂为了彼此的在漫长的岁月里，榕树和传粉榕小蜂为了彼此的种群繁衍，在结构、行为等方
5、面做出适应性改变种群繁衍，在结构、行为等方面做出适应性改变。榕果榕果传粉榕小蜂雄雌协同进化1.传粉榕小蜂的进化与榕树的进化有什么关系？2.榕小蜂传粉的专门化对自身和榕树有什么意义？3.假如某一种传粉榕小蜂营养价值高，被开发成了“美味”，这会给生态系统带来什么影响？不同物种不同物种之间在相互影响（之间在相互影响（、）中不断进）中不断进化和发展。化和发展。由此可见，任何一个物种都不是单独进化的，由此可见，任何一个物种都不是单独进化的，种间互助种间斗争协同进化。减少了榕小蜂的种间竞争，也减少了榕树的种间竞争；保护了榕树的多样性，同时也保护了自身的多样性。该种传粉榕小蜂和对应的榕树都将面临物种灭绝的危
6、险，自然界中它们的基因将会消失，榕树的涵养水土、净化空气生态价值也将失去。生物与无机环境之间的协同进化无氧有氧出现好氧生物原始大气最初生物为厌氧型光合生物出现导致原始地球协同进化条件 在裸岩上，地衣首先定居，分泌的有机酸加速岩石风化形成土壤，使得土壤颗粒和有机物逐渐增多。在此基础上，苔藓便能生长起来，苔藓的生长会进一步使岩石分解，土层加厚，有机物增多，土壤中微生物的群落也越来越丰富。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。作用对象 作用结果概念：（1）生物与生物之间的协同进化（2）生物与无机环境之间的协同进化实例：协同进化长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花传粉；猎豹追捕羚
7、羊无氧环境下，出现的生物都是厌氧生物注意：生物与生物之间的协同进化 仅发生在不同物种 之间，同种生物之间不存在协同进化。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。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，而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，而且形成了多种多样的生态系统，也就是且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性形成了生物的多样性。协同进化例1 下列不属于生物协同进化的实例的是 ()A.某种兰花有专门为它传粉的蛾B.猎豹捕食斑马C.光合生物出现后,为好氧生物的出现创造了条件D.草原上
8、狼的灭绝造成鹿的数量激增D解析 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,而草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增,正是协同进化的反例。例2 在北极的一个山脉中,原始的狼已经在体格和生活习性上进化成不同的变种,其中一种狼的体重较轻,四肢发达而灵活,以猎鹿为主;另一种狼的体重较重,足短而力强,常常攻击羊群。下列叙述错误的是()A.狼的性状不同是自然选择的结果B.上述现象说明自然选择是不定向的C.在生存斗争中,捕食者和被捕食者之间进行着相互选择D.自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别,最终导致这些种群的基因库差异很大,并逐步出现生殖隔离B解析 狼进化的实例恰恰
9、解释了自然选择是定向的。物种多样性1遗传多样性（基因多样性）2生态系统多样性3生物多样性生物多样性主要包括三个层次的内容：指遗传信息的总和,包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。生物多样性之间的关系生物多样性之间的关系生态系统多样性变异的不定向性蛋白质多样性无机环境的多样性根本 原因组 成导致直接原因组成直接 选择决定基因多样性物种多样性生物多样性生物多样性形成的原因：长期自然选择、协同进化的结果46亿年前 地球形成30多亿年前 生命的起源5.4亿年前 前寒武纪 寒武纪2.45亿年前6600万年前古生代中生代新生代化石34亿年前的古细胞化石 最早
10、的生物化石古细菌（距今35亿年）研究生物进化最直接、最重要的证据：（30多亿年前）u生命的起源生物多样性 在此之后大约在此之后大约2020亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中的种类不多的的种类不多的蓝细菌和细菌蓝细菌和细菌，它们，它们都是原核生物都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。真核生物真核生物出现后，新的繁殖方式出现后，新的繁殖方式有性生殖有性生殖出现了，实现了出现了，实现了基因重组基因重组，所以加快了生物进化速度。，所以加快了生物进化速度。多细胞植物和动物多细胞植物和动物种类不断增多。种类不断增多。最早的生物
11、化石古细菌（距今35亿年）寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极消费者，使生态系统由最早期的只有生产者和分解者的两极生态系统具有更加复杂的结构。随后才出现了适应陆地生活的原始的两栖类。生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台，裸子植物和被子植物先后扮演了生产者的主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，主要是蕨类植物生物进化的顺序：水生、简单、低等 陆生、复杂、高等1.研究生物进化历程的主要证据是什么？化石。2.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？厌
12、氧的单细胞生物，生活在原始海洋中。3.同今天的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？当时陆地上还是一片荒芜，生物基本都生活在海洋中。4.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？陆生植物先登陆，为陆生动物提供了食物思考*讨论5.恐龙大约是何时绝灭的？物种绝灭对生物多样性产生什么影响？恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。思考*讨论6.阅读课本上的“与社会的联系”，思考对我们有什么启示？1）人类同其他物种一样，都是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的主宰；2）每个生物身上都凝聚着数十亿年的进化史，生命来之不易，都是亿万年生物的遗传基因与
13、环境相互作用的产物，因此应当珍爱生命、敬畏生命；3）人与其他生物、与无机环境相互影响，作为一个有机整体不断发展，我们应当保护自然、保护生物多样性，与大自然和谐共处。思考*讨论（1）生物的结构：（2）生物的等级：（3）细胞的结构：（4）生物的细胞组成：（5）生殖方式：（6）呼吸方式：（7）生活环境：简单复杂低等高等原核细胞真核细胞单细胞多细胞无性生殖有性生殖无氧呼吸有氧呼吸水生水陆两栖陆生例3 下列关于生物进化与生物多样性的形成,说法错误的是()A.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程B.消费者的出现不影响生产者的进化C.生物多样性的形成是协同进化的结果D.生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
14、 B 任任 务务 活活 动动解析 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,其形成需要经过漫长的进化历程,A正确;消费者的出现使生态系统具有更复杂的结构,与生产者之间的捕食关系会导致二者协同进化,B错误;漫长的协同进化历程,使地球上出现了千姿百态的物种,丰富多彩的基因库,形成了多种多样的生态系统,生物多样性的形成是协同进化的结果,C正确;协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D正确。生物进化理论在发展 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；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材
15、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；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。生物进化理论在发展中性突变理论：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。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。现代生物进化理论：以自然选择学说为核心 反对中性突变理论的观点：基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。(1)协同进化是指各种生物之间在相互影响下共同发展、进化。()(2)自然选择决定生物进化的
16、方向,生物的进化反过来又会影响无机环境。()(3)生物多样性包括遗传多样性、个体多样性和物种多样性。()(4)原始生物出现之后,生物进化的历程是无氧呼吸光合作用有氧呼吸。()(5)真核生物的有性生殖使生物进化的速度明显加快。()(6)协同进化的结果是形成了生物多样性。()解析 协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。解析 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。2 2基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（）A A单细胞生物，进行有氧呼吸单细胞生物，进行有氧呼吸B B多细胞生物，进行有
17、氧呼吸多细胞生物，进行有氧呼吸C C单细胞生物，进行无氧呼吸单细胞生物，进行无氧呼吸D D多细胞生物，进行无氧呼吸多细胞生物，进行无氧呼吸C例4 下列叙述中,符合中性学说的是()A.中性突变一般不引起生物性状的改变,因此中性突变不是突变B.当自然选择作用于中性突变时,有利的变异被积累C.中性学说与自然选择学说是完全对立的D.中性学说是始终以分子水平结构来分析问题的D解析 中性突变也是突变,A错误;中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处,也没有害处,也就是说,对生物的生殖力和生活力没有影响,因而自然选择对其不起作用,B错误;中性学说与自然选择学说不是完全对立的,C错误。例5 下列有关现代生
18、物进化理论的叙述,错误的是()A.自然条件下,生物进化原材料的产生有突变和基因重组两种途径B.长花距的兰花和长口器的蛾相互适应,协同进化C.地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用在于阻断种群间的基因交流D.两个种群的动物之间可以进行交配并生出后代,二者一定属于同一物种D解析 基因突变、染色体变异和基因重组是产生生物进化的原材料的三个途径,其中基因突变和染色体变异统称为突变,A正确;长花距的兰花和长口器的蛾相互适应,协同进化,B正确;隔离是指不同群体间的个体,在自然条件下不能进行基因交流的现象,分为地理隔离和生殖隔离,C正确;两个种群的动物之间可以进行交配并产生后代,若产生的后代没有繁殖能力,则说明它们之间存在生殖隔离,是两个物种,D错误。协同进化生物多样性协同进化的实例生物多样性的三个层次进化理论在发展生物进化的历程（即生物多样性形成的过程）协同进化的概念现代生物进化理论间断平衡理论协同进化与生物多样性的形成中性突变理论物种多样性遗传多样性（基因多样性）生态系统多样性
