内容正文:
第4节 协同进化与生物多样性的形成
明学习目标
1.举例说明协同进化。
2.概述生物多样性及其形成的过程。
3.概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点,认同其在现代生物进化理论中的主流和核心地位。
4.通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点,认同科学理论是不断发展的。
聚焦·学案(一) 什么是协同进化
[活动质疑]
结合图“猎豹追捕羚羊”,回答下列相关问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为什么?
提示:协同进化。
(2)捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是什么?
提示:捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。
(3)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是什么?
提示:捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间。
[系统认知]
1.协同进化
2.对协同进化的理解
(1)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。
(2)不同物种之间的影响既包括种间互助,也包括种间竞争。任何一个物种都不是单独进化的。
(3)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。
(4)协同进化是千姿百态的物种和多种多样的生态系统的形成原因。
3.生物进化过程中捕食者的作用
(1)捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用。
(2)收割理论
①捕食者往往捕食个体数量多的物种。
②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。
③捕食者的存在有利于增加物种多样性。
[典例] 安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食,其中长舌蝠的舌长为体长的1.5倍,只有长舌蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,且为该植物的唯一传粉者。下列叙述错误的是( )
A.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
B.不同舌长的蝙蝠个体之间出现存活率和繁殖率的差异
C.蝙蝠微小的长舌变异经过长期自然选择积累为显著变异
D.上述实例说明自然选择是进化的唯一因素
[解析] 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果,A正确;不同舌长的蝙蝠个体之间出现存活率和繁殖率的差异,B正确;蝙蝠微小的长舌变异经过长期自然选择积累为显著变异,C正确;上述实例说明自然选择是进化的主要因素,D错误。
[答案] D
[迁移应用]
1.下列选项不支持协同进化观点的是( )
A.昆虫和体内共生菌的关系
B.有长着细长花距的兰花,就必有同样长着细长吸管似的口器的昆虫
C.除草剂杀死玉米田中的杂草,玉米长势良好
D.随着光合放氧生物蓝细菌的出现,地球上有了氧气,这为好氧生物的出现创造了前提条件
解析:选C 协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,A、B两项都属于物种之间的协同进化,D项属于生物与无机环境之间的协同进化;不同物种在进化过程中相互选择,协同进化,并非彼此孤立,杂草灭绝,玉米由于竞争者减少,长势良好,但这并不属于协同进化。
2.某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果
解析:选A 乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是突变和基因重组的结果,香豆素可以把能降解香豆素的乌凤蝶选择出来,A错误;基因突变具有不定向性,B正确;据题中信息“经紫外线照射后香豆素毒性显著增强”“织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害”可知,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,植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果,D正确。
聚焦·学案(二) 生物多样性的形成与生物进化理论在发展
基础—自主学习
[助读教材]
1.生物多样性的形成
微点拨:生物多样性形成的根本原因是遗传(基因)多样性;直接原因是蛋白质的多样性。
2.生物进化理论在发展
[概念检测]
1.判断下列叙述的正误
(1)捕食者的存在有利于增加物种多样性。(√)
(2)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次。(×)
(3)现代生物进化理论认为,适应是自然选择