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1、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课程要求核心素养说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。1生命观念:形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。2科学思维:探讨物种多样性的形成原因，解释生物的适应是自然选择的结果。达尔文曾发现一种兰花长着细长的花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，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吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约
2、蜜。大约5050年以后，研究人员果然发年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。现了这样的蛾类昆虫。某种某种兰花和花和专门给它它传粉的蛾粉的蛾问题探讨问题探讨1.达尔文作出上述推测的理由是什么？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？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，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。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。小样！没有我，你跑不了这么快！小样！没有我，你也跑不了这么快！“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。
3、捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。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，客观上起到了促进种群发展的作用。捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？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，有利于增加物种的多样性。美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”。收割理论u由此可见，在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力，在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。不同物种之不同物种之间，生物与无机，生物与无机环境之境之间在相互影响中不断在相互影响中不断进化和化和发展，展，这就是就是协同同进
4、化。化。一、一、协同同进化概念：化概念：(1)(1)不同物种之间不同物种之间的协同进化的协同进化种间斗争种间斗争狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的发展发展种间互助种间互助长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花传粉传粉 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(2)生物与无机环境之间的协同进化协同进化意义：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
5、多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。湿地生态系统森林生态系统冻原生态系统协同进化的结果：形成了生物多样性2、生物多样性主要包括三个层次的内容：协同进化1、生物多样性形成原因：遗传多样性（基因多样性）生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性 动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。生态系统多样性 生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。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6600万年前古生代古生代中生代中生代新生代新生代二、生物多样性的形成历程二、生物多样性的形成历程 就目前所掌握的证据来看，最早的生物化石是35亿年前的
6、古细菌化石(图6-14)。在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的蓝藻和细菌，它们都是原核生物。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。在5.4亿5.0亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。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。寒武纪的海洋生物类群想象图生产者、分解者两极生态系统 生产者、消费者、分解者三级生态系统分析生物多样性的形成1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为
7、后者提供了什么条件？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？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？最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在原始海洋中。先出现植物，后出现动物，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。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。思考思考 讨论讨论细菌（包括蓝细菌）细菌（包括蓝细菌）真核生物出现真核生物出现 裸子植物和被子植物裸子植物和被子植物 鸟类、哺乳类鸟类、哺乳类 生物多样性的形成过程生物多样性的形成过程项目项目进化历程进化历程意义
8、意义细胞数目细胞数目细胞结构细胞结构代谢类型代谢类型生生殖殖方方式式生态系统生态系统成分成分生活环境生活环境生物进化的历程生物进化的历程单细胞单细胞多细胞多细胞为功能复杂化提供结构基础为功能复杂化提供结构基础原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞结构和功能更加完善结构和功能更加完善无氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸有氧呼吸能量供应更加充足能量供应更加充足无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖实现基因重组，增强了变异的多样性，实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加快进化的速度明显加快进化的速度只有分解者只有分解者出现生出现生产者产者出现消费者出现消费者光合自养生物的出现改变了原始大气成分，为光合自养生物的出现改变了
9、原始大气成分，为需氧型生物的出现创造了条件需氧型生物的出现创造了条件消费者的出现使消费者的出现使生态系统结构更加复杂，对植物进化更加有利生态系统结构更加复杂，对植物进化更加有利海洋海洋陆地陆地陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台以以自然选择学说为核心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：了科学的解释：适应适应是自然选择的结果；是自然选择的结果；种群种群是生物进化的基本单位；是生物进化的基本单位；突变和基因重组突变和基因重组提供进化的原材料，提供进化的原材料，自然选择自然选择导致种群
10、基因频导致种群基因频率的率的定向改变定向改变，进而通过，进而通过隔离隔离形成新的物种；形成新的物种；生物进化的过程实际上是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生物与生物、生物与无机环境协同进化化的过程；的过程；生物多样性是协同进化的结果。生物多样性是协同进化的结果。三、现代生物进化理三、现代生物进化理论论生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。核心：自然选择学说 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。发展三、生物进化理论在发展（1）生物的结构：（2）生物的等
11、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生物的进化历程总结归纳总结归纳课堂小结课堂小结1.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是()A缺少天敌，斑点数量可能会增多B引入天敌，斑点数量可能会减少C天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊课后习题：解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔解析：缺
12、少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A A正确；引入正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，会减少，B B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能
13、决定正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，斑点数量相关基因的变异方向，C C错误；由题干信息可知，错误；由题干信息可知，“斑点数斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，DD正确。正确。2.枯叶蝶停息在树枝或草叶上时，两翅收合竖立，隐藏着身躯，全身呈古铜色，色泽和形态均酷似一片枯叶。下列有
14、关枯叶蝶这一适应性特征的叙述错误的是()A枯叶蝶这一适应性特征的形成是长期自然选择的结果B枯叶蝶这一适应性特征的出现与生物的遗传和变异有关C生物体都具有类似于枯叶蝶这样适应环境的特征D枯叶蝶一定会朝着“酷似枯叶”这一方向进化解析：枯叶蝶出现这一适应性特征，首先需要发生相应的遗传和变解析：枯叶蝶出现这一适应性特征，首先需要发生相应的遗传和变异，再在自然选择的作用下，向适应环境的方向进化，异，再在自然选择的作用下，向适应环境的方向进化，A A、B B、C C正确；正确；环境条件若发生改变，自然选择就可能会使枯叶蝶朝着别的方向进化，环境条件若发生改变，自然选择就可能会使枯叶蝶朝着别的方向进化，DD错
15、误。答案：错误。答案：DD 3.褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南 地区，且分布区域有一定交叉。典型的褐花杓兰，花是深紫色的；典型的西藏杓兰，花是紫红色的。此外，它们还存在花色从浅红到深紫等一系列过渡类型。研究人员通过实验发现，这两种植物能够杂交并产生可育后代。请回答下列问题。（1）这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释？如果能，能否确定过渡类型就是二者杂交形成的？（2）研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？（1）这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释？如果能，能否确定过渡类型就是二者杂交形成的？【提示】由于这两种
16、兰花的分布区域有一定交叉，且二者能够杂交并产生可育后代，可以推测杂交后代由于基因重组，花色会出现与典型亲本有一定差异的情况，因此，这两种兰花的花色存在一系列过渡类型能用二者在自然状态下可以杂交来解释。但是，这种解释只是一种合理的假说，除此之外，还可能有其他合理的解释，如这两种兰花的花色是数量性状，或者由于土壤条件等环境因素，使得它们本来就存在从浅到深的过渡类型。哪种解释正确，需要通过确凿的证据来验证，如自然状态下的观察证据、基因组学证据等。（2）研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？【答案】有道理。二者在自然状态下可以杂交并产生可育后代，说明二者之间还未形成严格的生殖隔离，因此看作一种也是可以的。4.20世纪40年代，DDT开始被用作杀虫剂，起初非常有效。若干年以后，人们发现它的杀虫效果越来越差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你运用本章所学知识，对昆虫产生抗药性作出进一步的解释。【答案】按照达尔文的自然选择学说，可以作如下解释：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势；使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间以后，抗生素的杀菌效果就会下降。THANK YOU