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第6章 生物的进化
第4节 协同进化与生物多样性的形成
学习目标
1 举例说明协同进化；
2 阐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，认同其在生物进化理论的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。
问题探讨引新课
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，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吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
2. 如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否能说达尔文的推测是错误的？
1. 达尔文作出上述推测的理由是什么？
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（靠细长的口器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。
如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜想，不能被证实。当然，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。
某种兰花和专门给它传粉的蛾
任务一：小组讨论，在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有
什么意义？
特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。
思考：生物界中其他生物是否有类似的相互影响？
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虫媒花与传粉昆虫在相互影响中不断进化和发展。
问题探讨引新课
一、协同进化
资料：动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊群进行过研究，发现东岸羚羊群的繁殖能力比西岸强，奔跑速度也比西岸的快。为何两岸的羚羊差异如此之大？研究发现，原来东岸羚羊附近生活着一个狼群。
草原上，猎豹捕食羚羊，速度慢的羚羊逐渐被猎豹吃掉，而速度慢的猎豹，因为不能获得足够的食物，也逐渐被饿死，这样，在猎豹捕食羚羊的过程中，猎豹和羚羊的速度都得到了提升。
1、不同物种之间的协同进化：
不可以，只有动作敏捷、跑得快的才能获得食物。
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. “精明的捕食者”策略：
1. 捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
捕食者吃掉的多是老、病弱或年幼个体，客观上促进羚羊种群发展。
2. 捕食者是否可以“高枕无忧”？
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任务二：阅读课本119页，小组讨论回答以下问题
自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。
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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。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。
由此可见，任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间在相互影响中不断进化和发展。
收割理论
思考：不同种生物之间在进化上密切相关，生物的进化与无机环境的进化是否也有关系呢？
2 生物与无机环境之间的协同进化
地球形成时，原始大气中没有氧气，最早出现的生物是厌氧的，但随着光合生物的出现，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。
原始大气中是没有氧气的
最早出现的生物都是 的（进行 呼吸）
厌氧
无氧
最早的 生物出现，原始大气中有了氧气
光合
好氧生物出现
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任务三：阅读课本121页，小组合作构建生物与环境协同进化历程
不同物种之间、生物与无机环境之间在互相影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
1 概念：
2 类型：
①不同物种之间：
②生物与无机环境之间。
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生态系统，也就是形成了生物的多样性。
3 意义：
注意：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。一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。
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任务四：小组合作，根据以上分析构建协同进化概念、类型及意义
一、协同进化
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二、生物多样性的形成
（一） 生物多样性
遗传多样性（基因多样性）
物种多样性（生物多样性的核心）
生态系多样性
决定
形成
任务五：阅读课本121页，明确生物多样性的三个层次，讨论三者的关系？
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二、生物多样性的形成
任务六：观察图6--13，小组合作讨论以下问题，理解生物多样性的形成历程
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？前者为后者提供了什么条件？
3 同今天你所看到的地球相比，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？
（二）生物多样性的形成历程
1 最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中
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？
先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死。
3 同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？
当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。
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？
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。
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二、生物多样性的形成
（1）生物的结构：
（2）生物的等级：
（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
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任务七：小组合作讨论以下问题，理解生物多样性的形成历程
长期自然选择、协同进化的结果
生物多样性形成的原因：
通过漫长的进化过程，地球上形成了遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。
生物多样性
决定
形成
动物、植物和微生物等生物种类的丰富性
遗传多样性（基因多样性）
物种多样性
生态系统多样性
生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性
生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性
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与社会联系 人类活动加快了物种绝灭的速度，根据协同进化理论，这对我们有什么启示？
人类也是生物进化的产物，包括人类在内的所有生物都是在相互依存相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。
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①适应是 的结果。
② 是生物进化的基本单位。
③ 提供进化的原材料。
④ 导致种群基因频率的定向改变，进而通过 形成新的物种。
⑤生物进化的过程实际上是 与 、 与 间
的过程。
⑥生物多样性是 的结果。
自然选择学说
突变和基因重组
自然选择
协同进化
种群
自然选择
隔离
生物
生物
生物
无机环境
协同进化
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三 生物进化理论在发展
任务八：阅读课本，回答以下问题
1.现代生物进化理论（核心： ）
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
①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。
②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。
2.其他观点:
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协同进化
生物多样性
协同进化的实例
生物多样性的三个层次
进化理论在发展
生物进化的历程（即生物多样性形成的过程）
协同进化的概念
现代生物进化理论
间断平衡理论
协同进化与生物多样性的形成
中性突变理论
课堂小结
人类同其他物种一样，都是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的主宰；
每个生物身上都凝聚着数十亿年的进化史，生命来之不易，都是亿万年生物的遗传基因与环境相互作用的产物，因此应当珍爱生命、敬畏生命；
人与其他生物、与无机环境相互影响，作为一个有机整体不断发展，我们应当保护自然、保护生物多样性，与大自然和谐共处。
2.有性生殖的出现加快了生物进化的步伐，原因是有性生殖（ ）
A.能产生大量后代 B.产生的后代成活率较高　　 　
C.能出现更多的突变类型　 D.使基因重组产生更多变异类型
1.对生物多样性的描述，不正确的一项是（ ）
A.基因多样性 B.物种多样性　
C.种群多样性 D.生态系统多样性
C
D
3.生态系统多样性形成的原因可以概括为（ ）
A. 基因突变 B.基因重组
C. 协同进化 D.地理隔离
C
巩固练习促提升
4.协同进化是生物进化中常见的一种现象，下列叙述错误的是 （　　）
A. 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，就是协同进化
B. 猎豹与斑马的“军备竞赛”是协同进化的结果
C. 捕食者的存在有利于增加物种多样性
D. 有细长花距的兰花和有细长口器的蛾，两者相互选择、协同进化
A
巩固练习促提升

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