生物必修2《遺傳與進(jìn)化》第6章生物的進(jìn)化第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成一等獎(jiǎng)?wù)n件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距，其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。
彗星蘭，花常為白色，呈星狀，唇瓣有距，有些物種距長(zhǎng)30~40厘米。原產(chǎn)自馬達(dá)加斯加島、熱帶非洲、南非。
達(dá)爾文推測(cè)，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲(chóng)，它們生有同樣細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲(chóng)。
達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距，其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測(cè)，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲(chóng)，它們生有同樣細(xì)長(zhǎng)的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲(chóng)。
蘭花的生殖離不開(kāi)傳粉昆蟲(chóng)，沒(méi)有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲(chóng)（靠細(xì)長(zhǎng)的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個(gè)物種也就不存在了。
1. 達(dá)爾文作出上述推測(cè)的理由是什么？
2. 如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲(chóng)，是否說(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)是錯(cuò)誤的？
如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲(chóng)，達(dá)爾文的推測(cè)就僅僅是一種猜測(cè)，不能被證實(shí)。當(dāng)然，未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲(chóng)，不等于這樣的昆蟲(chóng)一定不存在，因此并不能說(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)一定是錯(cuò)誤的。
木瓜榕，又名大木瓜、大石榴等，多生于低山溝谷潮濕雨林中。木瓜榕的果實(shí)、嫩莖尖和嫩葉均可食用，已有悠久歷史。且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也很高，含有豐富的維生素、無(wú)機(jī)鹽等成分。尚未由人工引種栽培。木瓜榕與榕小蜂相依為命，是專一針對(duì)性的互利互惠關(guān)系，在科學(xué)術(shù)語(yǔ)中叫做“協(xié)同進(jìn)化”。
1. 協(xié)同進(jìn)化概念：不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
①種間斗爭(zhēng)型：例如，獵豹和羚羊等
②種間互助型：例如，木瓜榕與榕小蜂等
不可以，只有動(dòng)作敏捷、跑得快的才能獲得食物。
捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無(wú)法生存。
3. “精明的捕食者”策略：
1. 捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益？
捕食者吃掉的多是老、病弱或年幼個(gè)體，客觀上促進(jìn)羚羊種群發(fā)展。
2. 捕食者是否可以“高枕無(wú)憂”？
捕食者的存在有利于增加物種多樣性。
美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利提出了“收割理論”：捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間。
（2）生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間
注意：①生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)化僅發(fā)生在不同物種之間，同種生物之間不存在協(xié)同進(jìn)化。②無(wú)機(jī)環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定方向進(jìn)化；生物的進(jìn)化反過(guò)來(lái)又會(huì)影響無(wú)機(jī)環(huán)境。
2. 協(xié)同進(jìn)化意義：通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
1. 生物多樣性的內(nèi)容：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性
（1）不同物種之間，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，其結(jié)果使生物種類逐漸增多，體現(xiàn)了物種多樣性。（2）不同生物的遺傳物質(zhì)各不相同，體現(xiàn)了基因多樣性。（3）不同的物種和多樣的無(wú)機(jī)環(huán)境形成了多種多樣生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)多樣性。所以說(shuō)，生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
2. 生物多樣性之間的關(guān)系
地質(zhì)學(xué)家把地層一般分為五個(gè)階段：太古代（40億年前—25億年前）、元古代（25億年前—5.7億年前）、古生代（5.7億年前—2.5億年前）、中生代（2.5億年前—6500萬(wàn)年前）和新生代（6500萬(wàn)年前—至今）。其中太古代和元古代為地球的發(fā)展初期階段，距今時(shí)間最遠(yuǎn)，經(jīng)歷時(shí)間也最長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)的生物僅處于發(fā)生和孕育時(shí)期。古生代時(shí)，海洋里的生物已經(jīng)相當(dāng)多了，無(wú)論是植物還是動(dòng)物都開(kāi)始由低級(jí)向高級(jí)階段進(jìn)化。到了中生代和新生代，像恐龍、始祖鳥(niǎo)、魚(yú)龍、古象等大型動(dòng)物相繼出現(xiàn)，地球出現(xiàn)了空前的繁榮。
地層年代劃分 P120
3. 生物進(jìn)化的歷程 P122
最早的生物化石是35億年前的古細(xì)菌化石生命的起源
在此之后大約20億年（前寒武紀(jì)）的漫長(zhǎng)歲月中，地球上的主要生物是海洋中種群不多的細(xì)菌（包括藍(lán)細(xì)菌），都是原核生物，只有生產(chǎn)者和分解者（兩極生態(tài)系統(tǒng)）。
真核生物出現(xiàn)（前寒武紀(jì)）后，有性生殖出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，進(jìn)化速度加快，多細(xì)胞植物和動(dòng)物的種類不斷增多。
5.4億～5.0億年前的寒武紀(jì)，海洋中大量無(wú)脊椎動(dòng)物物種爆發(fā)式出現(xiàn)（寒武紀(jì)大爆發(fā)），生態(tài)系統(tǒng)第三極—消費(fèi)者出現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
大約4億年前（古生代），造山運(yùn)動(dòng)使海洋減小，陸地?cái)U(kuò)大，海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，形成了原始陸生植物，主要是蕨類植物；隨后出現(xiàn)陸生動(dòng)物——原始兩棲類。
2.45億～6600萬(wàn)年前（中生代），裸子植物、被子植物扮演生產(chǎn)者主角；鳥(niǎo)類、哺乳類成為優(yōu)勢(shì)動(dòng)物類群。恐龍從出現(xiàn)到繁盛到白惡紀(jì)絕滅。復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。
6600萬(wàn)年～（新生代），哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類、被子植物趨向繁盛，人類出現(xiàn)。
1. 研究生物進(jìn)化歷程的主要證據(jù)是什么？
2. 最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？
3. 同今天的地球相比，寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？
4. 陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)誰(shuí)先誰(shuí)后？
厭氧的單細(xì)胞生物，生活在原始海洋中。
當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪，生物基本都生活在海洋中。
陸生植物先登陸，為陸生動(dòng)物提供了食物。
5. 恐龍大約是何時(shí)絕滅的？物種絕滅對(duì)生物多樣性產(chǎn)生什么影響？
恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。
（1）原核生物到真核生物；（2）無(wú)性生殖到有性生殖；（3）由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。
4. 生物的進(jìn)化總趨勢(shì)
閱讀課本上的“與社會(huì)的聯(lián)系” ，思考對(duì)我們有什么啟示？
人類同其他物種一樣，都是大自然的一員，而不是凌駕于其他物種之上的主宰；每個(gè)生物身上都凝聚著數(shù)十億年的進(jìn)化史，生命來(lái)之不易，都是億萬(wàn)年生物的遺傳基因與環(huán)境相互作用的產(chǎn)物，因此應(yīng)當(dāng)珍愛(ài)生命、敬畏生命；人與其他生物、與無(wú)機(jī)環(huán)境相互影響，作為一個(gè)有機(jī)整體不斷發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)保護(hù)自然、保護(hù)生物多樣性，與大自然和諧共處。
三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展
1. 以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋：
（1）適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；（2）種群是生物進(jìn)化的基本單位；（3）突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過(guò)隔離形成新的物種；（4）生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程；（5）生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
①內(nèi)容：大量的基因突變是中性的，自然選擇對(duì)這些基因突變不起作用，這些基因突變經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累，導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。比如：眼睛的大小、鼻子的高低、毛發(fā)的深淺等，一般情況下很難說(shuō)對(duì)生存有多少影響，但大都被保留下來(lái)，顯然不存在自然選擇的作用。②爭(zhēng)議：更多學(xué)者則認(rèn)為，基因突變并不都是中性的，有些基因突變反映在個(gè)體的性狀上，與環(huán)境相適應(yīng)的程度有差異，因此，不能否認(rèn)自然選擇的作用。
（2）間斷平衡學(xué)說(shuō)：物種形成并不都是漸變的過(guò)程，而是物種長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程，其原因仍在探索中。
2. 生物進(jìn)化理論在發(fā)展
現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問(wèn)題比已經(jīng)解釋的問(wèn)題還要多。以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說(shuō)影響要廣泛和深遠(yuǎn)。生物進(jìn)化論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。
基因多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性
突變、基因重組自然選擇
練習(xí)與應(yīng)用 P124
1.生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。判斷下列與進(jìn)化和生物多樣性有關(guān)的表述是否正確。(1)一個(gè)物種的形成或絕滅，會(huì)影響到若干其他物種的進(jìn)化。（）(2)物種之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的。（）(3)地球上的生態(tài)系統(tǒng)從古至今都是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的。（）(4)生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過(guò)程。（）
2.基于早期地球的特殊環(huán)境推測(cè)，地球上最早出現(xiàn)的生物是（）A.單細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸B.多細(xì)胞生物，進(jìn)行有氧呼吸C.單細(xì)胞生物，進(jìn)行無(wú)氧呼吸D.多細(xì)胞生物，進(jìn)行無(wú)氧呼吸
1.用一位學(xué)者的話說(shuō)，協(xié)同進(jìn)化就是“生態(tài)的舞臺(tái)，進(jìn)化的表演”(The eclgical theater andevlutinary play)。根據(jù)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，談?wù)勀銓?duì)這句話的理解。
生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進(jìn)化指的是生物界的歷史演變；如果把進(jìn)化看作由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺(tái)就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。生物進(jìn)化的表演受舞臺(tái)背景的制約，舞臺(tái)背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。
2.假如物種之間沒(méi)有一定的關(guān)系(如親緣關(guān)系和相互影響)，也不隨時(shí)間而改變，那么我們的生物學(xué)觀點(diǎn)會(huì)發(fā)生怎樣的變化?生物學(xué)是更容易學(xué)習(xí)還是更難學(xué)習(xí)?
假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和理論來(lái)解釋，作為生物學(xué)基本觀點(diǎn)之一的進(jìn)化觀點(diǎn)將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個(gè)科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點(diǎn)和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。
3.我國(guó)在修建青藏鐵路時(shí)，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對(duì)保護(hù)生物多樣性有什么意義?這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎?請(qǐng)綜合運(yùn)用本章各節(jié)所學(xué)知識(shí)，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)方面來(lái)論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等角度提出自己的看法。
修建鐵路和高速公路時(shí)，如果沒(méi)有修建高架橋和涵洞，就會(huì)影響動(dòng)物的遷移，縮小動(dòng)物覓食、繁殖等活動(dòng)的范圍，影響植物種子的傳播，人為阻斷種群中個(gè)體間的基因交流，影響生態(tài)系統(tǒng)的整體性和生物的協(xié)同進(jìn)化。我國(guó)在修建青藏鐵路時(shí)，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞，體現(xiàn)了我國(guó)政府和相關(guān)企業(yè)對(duì)保護(hù)生物多樣性的重視。這一做法在其他地區(qū)也是常見(jiàn)的。當(dāng)然，修建高架橋和涵洞的具體數(shù)量和方式，還要考慮地形、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多方面的因素，做到因地制宜。
一、選擇題 1.對(duì)種群的基因頻率沒(méi)有影響的是（） A.隨機(jī)交配 B.基因突變 C.自然選擇 D.染色體變異
2.生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可以概括為（） A.基因突變 B.基因重組 C.協(xié)同進(jìn)化 D.地理隔離
復(fù)習(xí)與提高 P126
3.下列關(guān)于生物進(jìn)化的表述，錯(cuò)誤的是（） A.隔離是物種形成的必要條件 B.突變和基因重組都具有隨機(jī)性 C.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 D.只有有利變異才是進(jìn)化的原材料
4.關(guān)于有性生殖在進(jìn)化上的意義，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（） A.實(shí)現(xiàn)了基因重組 B.提高了繁殖速率 C.加快了進(jìn)化的進(jìn)程 D.豐富了變異的原材料
二、非選擇題1.在下面的空白框和括號(hào)處填寫(xiě)適當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)。
2. 在進(jìn)化地位上越高等的生物，適應(yīng)能力越強(qiáng)嗎？請(qǐng)說(shuō)明你的觀點(diǎn)和證據(jù)。
不一定。進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)的新物種，有些是靠開(kāi)辟環(huán)境中新的生存位置來(lái)生存和繁衍的，不一定就比原來(lái)的物種適應(yīng)能力更強(qiáng)。例如，海洋中的生物登陸后，形成了許多新物種，開(kāi)辟了新的生存空間，但是不能說(shuō)這些新物種比海洋藻類的適應(yīng)能力強(qiáng)。
3. 與同種或類似的野生種類相比，家養(yǎng)動(dòng)物的變異較多（如狗的變異比狼多）。對(duì)此你如何解釋？
與同種或類似的野生種類相比，家養(yǎng)動(dòng)物的變異往往更多，這與人類根據(jù)自身的需要，采取的雜交育種等措施有關(guān)。
4.科學(xué)家對(duì)某地一種蟹的體色深淺進(jìn)行了研究，結(jié)果如下圖所示。不同體色的個(gè)體數(shù)量為什么會(huì)形成這樣的差別呢？請(qǐng)?zhí)岢黾僬f(shuō)進(jìn)行解釋。
中間體色可能與環(huán)境色彩較接近，這樣的個(gè)體不容易被捕食者發(fā)現(xiàn)，生存并繁殖后代的機(jī)會(huì)較多，相應(yīng)的基因型頻率較高。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，導(dǎo)致中間體色的個(gè)體較多。
5.褐花杓蘭和西藏杓蘭主要分布于我國(guó)西南地區(qū)，且分布區(qū)域有一定交叉。典型的褐花杓蘭，花是深紫色的；典型的西藏杓蘭，花是紫紅色的。此外，它們還存在花色從淺紅到深紫等一系列過(guò)渡類型。研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩種植物能夠雜交并產(chǎn)生可育后代。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
（1）這兩種蘭花的花色存在一系列過(guò)渡類型，能否用二者在自然狀態(tài)下可以雜交來(lái)解釋？如果能，能否確定過(guò)渡類型就是二者雜交形成的？
由于這兩種蘭花的分布區(qū)域有一定交叉，且二者能夠雜交并產(chǎn)生可育后代，可以推測(cè)雜交后代由于基因重組，花色會(huì)出現(xiàn)與典型親本有一定差異的情況，因此，這兩種蘭花的花色存在一系列過(guò)渡類型能用二者在自然狀態(tài)下可以雜交來(lái)解釋。但是，這種解釋只是一種合理的假說(shuō)，除此之外，還可能有其他合理的解釋，如這兩種蘭花的花色是數(shù)量性狀，或者由于土壤條件等環(huán)境因素，使得它們本來(lái)就存在從淺到深的過(guò)渡類型。哪種解釋正確，需要通過(guò)確鑿的證據(jù)來(lái)驗(yàn)證，如自然狀態(tài)下的觀察證據(jù)、基因組學(xué)證據(jù)等。
（2）研究人員建議將它們合并為一種。這一建議有道理嗎？
有道理。二者在自然狀態(tài)下可以雜交并產(chǎn)生可育后代，說(shuō)明二者之間還未形成嚴(yán)格的生殖隔離，因此看作一種也是可以的。
6.20世紀(jì)40年代，DDT開(kāi)始被用作殺蟲(chóng)劑，起初非常有效。若干年以后，人們發(fā)現(xiàn)它的殺蟲(chóng)效果越來(lái)越差。人們的解釋是昆蟲(chóng)產(chǎn)生了抗藥性。請(qǐng)你運(yùn)用本章所學(xué)知識(shí)，對(duì)昆蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性作出進(jìn)一步的解釋。
按照達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，可以作如下解釋：細(xì)菌在繁殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種可遺傳的變異，其中就有抗藥性強(qiáng)的變異。在未使用抗生素時(shí)，抗藥性強(qiáng)的變異不是有利變異，這樣的個(gè)體在生存斗爭(zhēng)中不占優(yōu)勢(shì)；使用抗生素以后，抗藥性弱的個(gè)體大量死亡，抗藥性強(qiáng)的個(gè)體有機(jī)會(huì)產(chǎn)生更多的后代，一段時(shí)間以后，抗生素的殺菌效果就會(huì)下降。

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