新知一　協(xié)同進化
討論教材中的“問題探討”,結合“獵豹追捕羚羊”圖,閱讀相關內容,結合實例闡明協(xié)同進化的概念,說出其意義。 1.概念。 ________之間 _______________之間 (2)結果:在相互影響中不斷進化和發(fā)展。
2.實例。 (1)開花植物與傳粉動物互助互利。 (2)捕食者與被捕食者的體質相互增強。 (3)地球上大氣的成分變化與生物類型的變化。 3.意義。 形成了___________。
新知二　生物多樣性的形成
結合教材中的“生物進化的歷程示意圖”“古細菌化石”圖、“寒武紀的海洋生物類群想象圖”和“4億年前陸地景觀想象圖”,閱讀相關內容,列舉生物多樣性的內容,分析生物多樣性形成的原因和過程。 1.層次。
2.形成過程。 35億年前:古細菌出現(xiàn) 35億~15億年前:主要是_________ 15億年前:_________ 5.4億~5.0億年前:海洋中有大量的無脊椎動物物種爆發(fā)式地迅速形成 4億年前:原始陸生植物、原始兩棲類
新知三　生物進化理論在發(fā)展
閱讀教材中的相關內容,闡明現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,探討生物進化理論的發(fā)展現(xiàn)狀,認同敢于懷疑、勇于探索的科學態(tài)度。 1.現(xiàn)代生物進化理論的主要內容。 (1)適應是________的結果。 (2)_____是生物進化的基本單位。 (3)______________提供進化的原材料,_________導致種群基因頻率的定向改變,進而通過_____形成新的物種。 (4)生物進化的過程實際上是__________、_______________協(xié)同進化的過程。 (5)生物多樣性是_________的結果。
生物與無機環(huán)境
2.生物進化理論在發(fā)展。 (1)觀點1:決定生物進化方向的是________的逐漸積累。 (2)觀點2:基因突變并不都是_____的,不能否認__________的作用。 (3)觀點3:物種形成并不都是漸變的過程,而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種_________的過程。 (4)觀點4:以_____________為核心的進化理論比其他學說的影響要廣泛和深遠。
自然選擇
閱讀下列資料,思考下列問題。 資料1 達爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細長的花距,其底部儲存著花蜜。達爾文推測,這種花的形成絕不是偶然的,肯定存在這樣的昆蟲,它們生有同樣細長的吸管似的口器,可以從花距中吸到花蜜。大約50年后,研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。如右圖。
資料2
獵豹追捕斑馬 資料3 地球形成時原始大氣中沒有氧氣,但隨著光合生物的出現(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。 (1)資料1、2說明__________________________。? 資料3說明_____________________________。? 答案:任何生物都不是單獨進化的　生物的進化與無機環(huán)境的變化是相互影響的
(2)在捕食者與被捕食者的協(xié)同進化中,從生物個體和種群兩個方面分析是有利的還是有害的? 提示:從個體考慮,對被淘汰的個體來說是有害的,對其他個體來說是有利的;從種群考慮,有利于種群的發(fā)展。 (3)從協(xié)同進化的角度分析,地球上最早出現(xiàn)的生物屬于什么代謝類型?請說明原因。 提示:異養(yǎng)厭氧型。地球上的原始大氣中沒有氧氣,因此最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的。隨著光合生物的出現(xiàn),使得原始大氣中有了氧氣,才出現(xiàn)了自養(yǎng)需氧型生物,因此最早出現(xiàn)的生物屬于異養(yǎng)厭氧型。
【例1】下列關于協(xié)同進化的表述,正確的是(　　) A.物種可以單獨進化 B.物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的生存 斗爭實現(xiàn)的 C.捕食者的存在對被捕食者無益 D.一個物種的形成或絕滅會影響到若干其他物種 的進化 解析:物種與物種之間或生物與無機環(huán)境之間協(xié)同進化,A項錯誤;物種之間的協(xié)同進化可以通過物種之間的生存斗爭或種間互助實現(xiàn),B項錯誤;捕食者的存在對被捕食者有益,可以促進彼此協(xié)同進化,C項錯誤;一個物種的形成或絕滅會影響到若干其他物種的進化,D項正確。 答案:D
【例2】生物多樣性是協(xié)同進化的結果。下列事實不屬于協(xié)同進化的是(　　) A.生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑,是 長期相互選擇的結果 B.隨著光合生物的出現(xiàn),原始大氣中有了氧氣,為 好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件 C.隨著工業(yè)的發(fā)展,大量溫室氣體排放,全球氣溫 升高 D.約4億年前出現(xiàn)了原始的陸生植物,隨后出現(xiàn) 了適應陸地生活的動物
解析:生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑,體現(xiàn)了不同物種之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,A項不符合題意;光合生物的出現(xiàn)使原始大氣中有了氧氣,為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件,體現(xiàn)了生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,B項不符合題意;隨著工業(yè)的發(fā)展,大量溫室氣體排放,全球氣溫升高,導致溫室效應加劇,屬于環(huán)境問題,不屬于協(xié)同進化,C項符合題意;陸生植物的出現(xiàn),改善了陸地的環(huán)境,為陸地生活的動物的出現(xiàn)提供了條件,體現(xiàn)了生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,D項不符合題意。 答案:C
探究二　生物多樣性的形成
下圖表示生物多樣性的形成過程,據(jù)圖思考相關問題。
(1)原始的哺乳類向不同的方向發(fā)展的內因和外因分別是什么? 提示:內因是可遺傳的變異;外因是自然環(huán)境的變化。 (2)隨著時間的推移,生物種類的數(shù)量變化情況是怎樣的? 提示:增多。 (3)生物種類的增多伴隨著生物與生物、生物與無機環(huán)境之間的相互作用,這說明什么? 提示:生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結果。
生物多樣性三個層次的關系
【例3】(2022·廣東湛江)生物多樣性為人類提供了豐富多樣的生活必需品、健康安全的生態(tài)環(huán)境和獨特別致的景觀,是人類生存和發(fā)展的基礎。保護生物多樣性有助于維護地球家園,促進人類可持續(xù)發(fā)展。下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.捕食者的存在不利于增加物種多樣性 B.生物多樣性的形成是共同進化的結果 C.保護生物多樣性的關鍵是要協(xié)調好人與生態(tài)環(huán) 境的關系 D.可持續(xù)發(fā)展追求的是自然、經(jīng)濟和社會的持久 且協(xié)調的發(fā)展
解析:捕食者的存在為其他生物騰出了空間,有利于增加物種多樣性,A項錯誤;生物多樣性的形成是共同進化(協(xié)同進化)的結果,B項正確;自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞,往往與人類的過度開發(fā)利用有關,保護生物多樣性,關鍵是協(xié)調好人與生態(tài)環(huán)境的關系,C項正確;可持續(xù)發(fā)展追求的是自然、經(jīng)濟和社會的持久且協(xié)調的發(fā)展:保護生物多樣性,保護環(huán)境和資源,建立人口、環(huán)境、科學和資源消費之間的協(xié)調和平衡,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,D項正確。 答案:A
【例4】真核生物的出現(xiàn)在生物進化史上具有重要的意義,這主要表現(xiàn)在(　　) ①真核生物出現(xiàn)了有性生殖,實現(xiàn)了基因重組?、谠鰪娏松镒儺惖亩鄻有?為進化提供了更豐富的原材料?、壅婧松锏募毎谐霈F(xiàn)了染色體,增強了生物變異的多樣性　④真核生物可以使種群產生定向變異,因而可能導致新物種的形成 A.①②③　　B.③④　　C.①③　　D.②④
解析:真核生物通過減數(shù)分裂產生配子的過程中,通過同源染色體的分離、非同源染色體的自由組合實現(xiàn)了基因重組,產生的變異大大增加,推動了生物進化,①正確;真核生物出現(xiàn)后,出現(xiàn)了染色體變異和基因重組,增強了生物變異的多樣性,為進化提供了更豐富的原材料,②正確;真核生物的細胞中有染色體,增強了生物變異的多樣性,③正確;變異是不定向的,生殖隔離才能導致新物種的形成,④錯誤。 答案:A
探究三　生物進化理論在發(fā)展
生物進化理論中的“中性學說”認為每種生物信息大分子都有一定的進化速率,進化的主導因素不是自然選擇。下圖為幾種蛋白質進化過程中氨基酸的置換速率。請分析回答下列問題。
以氨基酸的年置換率計算出的蛋白質進化速率
(1)由圖可知,不同蛋白質氨基酸置換速率相同嗎?哪種蛋白質的進化速率最高? 提示:不同。血纖肽的進化速率最高。 (2)你認為自然選擇發(fā)揮作用是在蛋白質分子引起生物體的形態(tài)和生理發(fā)生差異之前還是之后? 提示:自然選擇發(fā)揮作用是在蛋白質分子引起生物體的形態(tài)和生理發(fā)生差異之后。
(3)結合上述內容,“中性學說”認為基因突變大多是中性的,自然選擇對它不起作用;生物進化速率取決于分子的置換速率。你認為這種觀點正確嗎?請說明理由。 提示:開放性問題。例如,不正確?；蛲蛔儾欢际侵行缘?有些基因突變反映在個體的形態(tài)上,與環(huán)境相適應的程度有差異。
【例5】根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論,下列說法正確的是 (　　) A.生物的可遺傳的變異為生物進化提供了原材料, 也決定了生物進化的方向 B.種群是生物進化的基本單位,地理隔離是形成新物 種的標志 C.在自然選擇的作用下種群基因頻率發(fā)生不定向改 變,導致生物朝著一定的方向進化 D.不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響 中不斷進化,進而形成生物的多樣性
解析:生物進化的方向是由自然選擇決定的,生物的可遺傳的變異只能為生物進化提供原材料,A項錯誤;生殖隔離是形成新物種的標志,B項錯誤;在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導致生物朝著一定的方向進化,C項錯誤;不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化,其結果是形成了生物的多樣性,D項正確。 答案:D
【例6】下列有關現(xiàn)代生物進化理論的說法,錯誤的是(　　) A.達爾文的自然選擇學說是現(xiàn)代生物進化理論 的基礎和核心 B.種群是生物進化的基本單位,隔離是物種形成 的必要條件 C.決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累 D.捕食者的存在有利于增加物種多樣性
解析:達爾文的自然選擇學說是現(xiàn)代生物進化理論的基礎和核心,A項正確;種群是生物進化的基本單位,也是生物繁殖的基本單位,隔離是物種形成的必要條件,B項正確;自然選擇決定生物進化的方向,C項錯誤;捕食者的存在可以控制被捕食者的數(shù)量,從而為其他生物的生存提供資源和空間,有利于增加物種多樣性,D項正確。 答案:C

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第4節(jié) 協(xié)同進化與生物多樣性的形成

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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