内容正文:
第4节 协同进化与生物多样性的形成
学有目标——课标要求必明
记在平时——核心语句必背
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,认同其在现有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。
1.生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
2.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。
3.生物多样性是协同进化的结果。
【主干知识梳理】
一、协同进化
1.概念
2.实例
3.结果: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,而且形成了多种多样的生态系统。
二、生物多样性的形成
1.生物多样性的含义
2.生物多样性的形成过程
三、生物进化理论在发展
1.现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释
(1)适应是自然选择的结果。
(2)种群是生物进化的基本单位。
(3)突变和基因重组提供进化的原材料,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。
(4)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。
(5)生物多样性是协同进化的结果。
2.生物进化理论的发展
(1)观点1:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。
(2)观点2:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
(3)影响广泛的观点:以自然选择学说为核心的生物进化理论。
【教材微点发掘】
据图(教材第119页图612)回答相关问题:
(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。
教材问题提示
(一)思考·讨论(教材第122页)
1.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。
2.植物先登陆,否则动物登陆后就会饿死。
3.当时陆地上还是一片荒芜,生物都生活在海洋中。
4.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。
(二)旁栏思考(教材第124页)
这是一道开放性问题,可结合所学的物理和化学知识各抒己见。(略)
新知探究(一) 协同进化
【拓展·深化】
(一)协同进化的实例
(1)某种兰花具有细长的花矩某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
(2)斑马的奔跑速度加快猎豹的奔跑速度加快。
(3)生物影响环境、环境影响生物:地球最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物。
(二)对协同进化的理解
(1)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。
(2)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。
(3)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。
[思考·讨论]
(1)协同进化只是生物之间共同进化吗?
提示:协同进化包括生物之间以及生物与无机环境之间共同进化和发展。
(2)物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗?
提示:不是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的,如某种兰花和专门给它传粉的蛾;也有通过种间斗争实现的,如猎豹和斑马。
【典题·例析】
[例1] 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,下列不属于协同进化实例的是( )
A.猎豹捕食斑马
B.某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾
C.草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增
D.昆虫的保护色越来越逼真,而它们天敌的视觉也越来越发达
[解析] 猎豹捕食斑马是二者相互选择的结果,属于协同进化,A不符合题意;某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾是通过长期的协同进化形成的,B不符合题意;草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增不属于协同进化,在这种情况下鹿群由于缺乏捕食者的选择作用,很可能会退化,C符合题意;昆虫的保护色越来越逼真,能够避免被天敌捕食,而它们的天敌视觉也越来越发达,以方便捕食昆虫,这是双方在相互选择中协同进化,D不符合题意。
[答案] C
[例2] 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