生物必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案

这是一份生物必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成学案，共7页。学案主要包含了协同进化，生物多样性的形成等内容，欢迎下载使用。

概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。
核心素养
1．举例说明协同进化。(生命观念)
2．概述生物多样性及其形成的过程。(生命观念、科学思维)
3．举例说明现代生物进化理论的发展。(生命观念)
一、协同进化
基础知识·双基夯实
1．含义：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。
2．不同物种之间的协同进化
3．生物与环境之间的协同进化
4．协同进化的原因：不同物种之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
5．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__。
活|学|巧|练
1.协同进化仅仅只发生在生物和生物之间。( × )
2．协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。( × )
3．协同进化的现象再一次体现了生物和环境之间存在相互影响的关系。( √ )
合|作|探|究
资料1 动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行了长期研究。他发现，东岸羚羊种群的繁殖能力比西岸的强，奔跑速度也比西岸的快。为何两岸的羚羊差异如此之大？经过观察研究，动物学家推测东岸羚羊种群表现得更强健，是因为它们附近有捕食者种群。
资料2 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。氧气的产生也促使臭氧及臭氧层的形成，臭氧层吸收了大量紫外线，为陆生生物的出现创造了条件。
阅读上述两则资料，回答问题：
(1)资料1中，在东岸羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体？为什么？
(2)资料1中，捕食者的存在是否对羚羊有害无益？为什么？
(3)资料1中，捕食者是不是就“高枕无忧”呢？为什么？
(4)资料2中，生物的进化与无机环境的变化是否也有关系呢？
提示：(1)东岸羚羊种群中生存下来的是肌肉发达、动作敏捷的个体，因为动作敏捷、跑得快的羚羊不容易被捕食而存活下来。
(2)不是，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)不是，一般来说，只有动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食物，从而生存下来，繁育更多的后代。
(4)是的，生物与无机环境之间也存在协同进化。
归|纳|提|升
1.对协同进化概念的理解
(1)生物与生物之间的协同进化发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
(2)无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。
知识链接 “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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
2．协同进化的意义：生物多样性是协同进化的结果。
典例1 下列属于协同进化实例的有( C )
①通过捕食关系，猎豹跑得越来越快，羚羊跑得也越来越快
②某种兰花和专门给它传粉的蛾
③随着光合生物的出现地球上的原始大气中有了氧气，这为好氧生物的出现提供了条件
A．1个 B．2个
C．3个 D．都不是
解析： 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，这就是协同进化，①②③均属于协同进化的实例。
变式训练❶ 无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔，专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂进入小孔后在花上产卵，雌蜂在花序上爬行时能进行传粉，无花果隐头花序是榕小蜂幼体唯一的栖息场所和食物来源。相关分析正确的是( B )
A．榕小蜂特殊的生殖行为决定了无花果的变异方向
B．两者的依存关系是相互选择协同进化的结果
C．花序的特化是无花果新物种形成的必要条件
D．两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向
解析： 变异是不定向的，榕小蜂特殊的生殖行为只是起了选择作用，A错误；榕小蜂和无花果之间的依存关系是相互选择协同进化的结果，B正确；花序的特化并未产生生殖隔离，故不是新物种形成的必要条件，C错误；自然选择决定生物进化的方向，D错误。
二、生物多样性的形成
基础知识·双基夯实
1．生物多样性的形成
(1)主要内容：_遗传多样性__(基因多样性)、物种多样性和_生态系统多样性__。生物多样性的形成经历了漫长的_进化历程__。
(2)研究生物进化历程的主要依据：_化石__。
(3)生物进化历程中的关键事件
a．最初地球上的生物主要是海洋中种数不多的原核生物——细菌(包括蓝细菌)。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。
b．有性生殖的出现，生物实现了_基因重组__，增强了其变异的_多样性__，生物进化的速度明显_加快__，多细胞植物和动物的种类不断_增多__。
c．寒武纪大爆发：海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成。大量的动物构成了生态系统的第三极——_消费者__，使生态系统具有更加复杂的结构。
d．生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
e．在进化过程中，许多物种由于_不适应环境__的变化而绝灭。例如恐龙绝灭。恐龙的绝灭为_哺乳类__的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。
2．生物进化理论在发展
(1)以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了科学的解释：_适应__是自然选择的结果；_种群__是生物进化的基本单位；_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；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；_生物多样性__是协同进化的结果。
(2)中性突变学说：大量的基因突变是_中性的__，自然选择对这些基因突变不起作用，因此有人主张，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__。
(3)间断平衡学说：根据许多物种是在 短时间内 迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是_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。
活|学|巧|练
1.捕食者的存在有利于增加物种多样性。( √ )
2．生物多样性的根本原因是物种多样性。( × )
3．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。( × )
4．现代生物进化理论是科学的，所以达尔文的自然选择学说已经过时了。( × )
5．现代生物进化理论认为变异是不定向的，由自然选择导致种群基因频率的定向改变。( √ )
6．中性突变理论认为决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累。( √ )
合|作|探|究
仔细观察课本P120～P121的图6－13生物进化的历程示意图。回答下列问题：
1．最早出现的是哪一类生物？它们生活在什么环境中？
提示：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。
2．陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？
提示：植物先登陆；前者为后者提供氧气、食物条件。
3．寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
提示：海洋中大量无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，大量动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统具有更加复杂的结构。
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？
提示：恐龙是在白垩纪末全部绝灭的。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兴盛。
归|纳|提|升
1.生物多样性的形成
(1)内容：生物多样性主要包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)三个层次之间的联系
2．生物进化历程
(1)研究生物进化历程的主要依据：化石。
(2) 进化
历程eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构上：单细胞→多细胞,呼吸方式：厌氧型→好氧型,生殖方式：无性生殖→有性生殖,生态系统：两极生态系统→三极生态系统,生活环境：水生→陆生))
典例2 生物多样性是协同进化的结果。下列与进化和生物多样性有关的表述正确的是( A )
A．一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化
B．物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的
C．地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的
D．生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程
解析： 一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化，A正确；物种之间的协同进化是通过物种之间的生存斗争或种间互助实现的，B错误；真核生物出现之前的漫长岁月中，生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统，C错误；生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，D错误。
变式训练❷ 下列关于协同进化与生物多样性的叙述中不正确的是( D )
A．协同进化导致了生物多样性的形成
B．捕食者的存在对被捕食者种群是有益的
C．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们协同进化的结果
D．生物多样性的形成即新物种的形成
解析： 协同进化导致了生物多样性的形成，A正确；捕食者的存在对被捕食者种群是有益的，因为捕食者把被捕食群体中的老、弱、病、幼体捕获了，留下来的是种群内更加优良的个体，从而有利于被捕食者种群的繁衍，B正确；野兔与鹰之间是捕食关系，二者在相互选择中实现了协同进化，据此可知，野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们协同进化的结果，C正确；生物多样性包括三个层次的内容，基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成不单指新物种的形成，D错误。
协同进化的类型
典例3 协同进化不会发生在( B )
A．猎豹和斑马之间
B．浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾之间
C．好氧型生物和环境之间
D．杂草和水稻之间
解析： 协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间，A、C、D三项不符合题意，浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾属于同一物种，故选B项。
1．协同进化是生物进化中一种常见的现象，下列叙述错误的是( D )
A．有细长花距的兰花和有细长的吸管似口器的蛾，两者相互选择协同进化
B．猎豹与羚羊的“军备竞赛”是协同进化的结果
C．物种之间的协同进化主要通过生存斗争实现
D．协同进化就是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
解析： 协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互影响。
2．下列关于生物进化的叙述，正确的是( B )
A．进化过程中霉菌比细菌出现得早
B．进化过程中蓝细菌比好氧细菌出现得早
C．有性生殖生物比无性生殖生物进化得慢
D．哺乳动物必定生活在陆地上
解析： 霉菌是真核生物，细菌是原核生物，真核生物的出现晚于原核生物，A错误；生物通过有性生殖，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，推动了生物进化，故有性生殖生物比无性生殖生物进化得快，C错误；哺乳动物不一定生活在陆地上，如鲸是哺乳动物，但生活在水中，D错误。
3．下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是( B )
A．生物进化的过程实际上是生物与生物之间协同进化的过程
B．生物多样性是协同进化的结果
C．能为生物进化提供原材料的是有利变异
D．个体是生物进化的基本单位
解析： 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，A错误；可遗传变异无论是有利变异还是不利变异，都能为生物进化提供原材料，C错误；种群是生物进化的基本单位，D错误。
学|霸|记|忆
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，这就是协同进化。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三个方面。
2．现代生物进化理论的主要内容有：(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之间、生物与无机环境之间协同进化的过程；(5)生物多样性是协同进化的结果。
协同进化的类型
包含类型
举例
不同物
种之间
互利共生
豆科植物与根瘤菌
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
作物与杂草
生物与无机
环境之间
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