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第六章 生物的进化
第四节 协同进化与生物多样性的形成
【学习目标】
1.说明协同进化的概念。
2.简述生物多样性的形成过程。
3.明确生物进化理论在不断发展。
【基础梳理】
一、协同进化
1.美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”： ，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占 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： 之间， 之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
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， ，而且形成了多种多样的 。
二、生物多样性的形成
1.生物多样性： 。
2.生物进化历程中的的关键点：最早的生物化石是 亿年前的古细菌化石，真核生物出现以后，有性生殖这种方式增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快；寒武纪大爆发，大量的动物构成了生态系统的第三极—— ，使生态系统具有更加复杂的结构；大约在 年前，形成了原始的陆生植物，原始的两栖类。生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
3.生物进化的总体趋势：结构上， ；功能上， ；生存环境上， ；生殖方式上， 。
4. 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。
三、生物进化理论在发展
1.内容：适应是自然选择的 ； 是生物进化的基本单位； 提供进化的原材料， 导致种群基因频率的定向改变，进而通过 形成新的物种；生物进化的过程实际上是 、 协同进化的过程；生物多样性是 的结果。
2.中性学说：大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变 ，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。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：物种形成并不都是 的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
4.生物进化理论不会停滞不前，而是在 。
【拓展延伸】
协同进化的类型
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
竞争 农作物与杂草
寄生 黏液病毒与兔子
生物与无机环境之间 生物影响环境，环境影响生物 地球最早出现的是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物
【课堂练习】
1.下列关于协同进化的叙述，错误的是( )
A.生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
B.光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
C.猎豹与羚羊之间存在协同进化
D.捕食者的存在不利于增加生物多样性
2.下列有关生物多样性和进化的叙述中,正确的是( )
A.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化的结果
B.细菌在接触青霉素后才会产生具有抗药性的突变个体
C.现代生物进化理论认为进化的实质是自然选择使微小的有利变异不断积累的过程
D.进化的原材料来源于基因突变和基因重组,自然选择能够定向改变种群的基因频率
3.下列现象不属于协同进化的是( )
A.一群长颈鹿相互争夺高处的树叶，最终脖子都变得发达
B.捕食活动导致野兔的保护色更逼真，同时鹰的目光更锐利
C.具有细长口器的蛾专门为有细长花矩的兰花传粉
D.光合生物的出现为好氧生物的出现创造了条件
4.生物多样性的形成,经历了漫长的进化历程。下列说法错误的是( )
A.生物多样性是协同进化的结果
B.生物多样性是指千姿百态的物种
C.捕食者的存在有利于增加物种多样性
D.虫媒花与传粉昆虫相适应是相互选择的结果
5.下列关于生物多样性的说法，错误的是( )
A.森林中的毒蛇与生物多样性没有直接关系
B.生物多样性的形成经过了漫长的共同进化历程
C.生物多样性包括基因、物种和生态系统三个层次
D.保护生物多样性有利于人类的生存和发展
6.某地椿象的喙长而锋利，可刺穿无患子科植物果实的坚硬果皮，获得食物，如图1所示。1920年该地引入新种植物——平底金苏雨树，其果皮较薄，椿象也喜食，如图2所示。调查发现，当地椿象喙的长度变化如图3。
（1）椿象通过长而锋利的喙，刺穿无患子科植物果实的坚硬果皮获得食物，是生物适应环境的表现。适应形成的必要条件是_____和_____。
（2）椿象的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知，引入平底金苏雨树后的60年间，该地区决定椿象_____性状的基因频率增加，这是_____的结果，该过程中，椿象_____（填“发生”或“未发生”）进化。
（3）椿象取食果实，对当地无患子科植物种子的传播非常重要，引入平底金苏雨树后，当地无患子科植物种群数量会_____。无患子科植物果实的果皮也存在变异，可提供进化的_____，果皮较薄的植株更容易延续后代。上述过程中，当地无患子科植物、平底金苏雨树和椿象得以生存繁衍，这是物种间_____的结果。
答案
1.答案：D
解析：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，因此，捕食者的存在有利于增加物种多样性。
2.答案：A
解析：A、不论是否接触青霉素，细菌都有不定向的变异，青霉素起到一个定向的选择作用，A错误；
B、蜂鸟细长的喙可以深入倒挂金钟的筒状花萼进行采蜜，从而为其传播花粉，因此是它们长期共同进化的结果，B正确；
C、现代生物进化理论认为进化的实质是基因频率的定向改变，C错误；
D、进化的原材料来源于突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，自然选择能够定向改变种群的基因频率，D错误。
故选B。
3.答案：A
解析：共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，而一群长颈鹿属于同一种生物，所以不属于共同进化，A错误；捕食活动导致野兔的保护色更逼真，同时鹰的目光更锐利，属于生物与生物之间的共同进化，B正确；具有细长口器的蛾专门为有细长花矩的兰花传粉，属于生物与生物之间的共同进化，C正确；光合生物的出现为好氧生物的出现创造了条件，属于生物与生物之间的共同进化，D正确。
4.答案：B
解析：生物多样性是指千姿百态的物种、丰富多彩的基因库和多种多样的生态系统，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，B错误。
5.答案：A
解析：A、森林中的毒蛇丰富了物种多样性，与生物多样性有直接关系，A错误；B、生物与生物之间，生物与无机环境之间的共同进花导致生物多样性的形成，生物多样性的形成经过了漫长的共同进化历程，B正确；C、由分析可知，生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，C正确；D、无机环境是人类赖以生存的物质基础，因此，保护生物多样性意味着保护了生态环境，因而有利于人类的生存和发展，D正确。故选：A。
6.答案：（1）可遗传的有利变异；环境的定向选择
（2）短喙；自然选择；发生
（3）下降；原材料；协同进化
解析：（1）适应形成的必要条件是可遗传的有利变异与环境的定向选择。
（2）根据题图可知，引入平底金苏雨树后的60年间，由于其果实的果皮较薄，椿象也喜食，椿象中短喙的基因频率增加，这是自然选择的结果；椿象种群中基因频率发生了改变，说明椿象发生了进化。
（3）由于平底金苏雨树的引入使椿象种群中长喙的个体减少，会导致进食无患子科植物果实的椿象减少，进而减少了当地无患子科植物种子的传播，导致其数量下降；无患子科植物果实的果皮存在变异，为其进化提供了原材料。综上所述，当地无患子科植物、平底金苏雨树和椿象得以生存繁衍，这是物种间协同进化的结果。

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