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6.4 协同进化与生物多样性的形成 —— 高一生物学人教版（2019）必修二课前导学案
核心素养
1.生命观念：理解协同进化促进生物多样性形成，树立生物与环境相互依存、共同进化的生命观念。
2.科学思维：运用归纳与概括、分析与综合等方法，探讨协同进化的机制和生物多样性的层次及成因。
3.科学探究：通过对相关实例的分析，提升获取信息、推理和论证的能力，探究协同进化对生物多样性的影响。
4.社会责任：关注人类活动对协同进化和生物多样性的影响，树立保护生物多样性的意识。
教学重难点
教学重点
协同进化的概念和实例。
生物多样性的层次及形成原因。
教学难点
理解协同进化是生物多样性形成的原因。
分析生物多样性各层次之间的内在联系。
知识点一：协同进化
1.概念：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。
2.实例
不同物种之间的协同进化
捕食者与被捕食者之间：猎豹追捕羚羊，在生存斗争中，跑得快的羚羊存活下来，跑得慢的被淘汰；同时，猎豹中跑得快的个体更易捕获猎物生存下来，跑得慢的因得不到足够食物而被淘汰。在长期的相互选择中，猎豹和羚羊的奔跑速度都加快，这体现了捕食者与被捕食者之间的协同进化。
互利共生关系：豆科植物与根瘤菌之间，根瘤菌为豆科植物提供可利用的氮，豆科植物为根瘤菌提供有机物。它们在长期的共同生活中，相互依存、彼此有利，共同进化。
生物与无机环境之间的协同进化：地球上原始大气中没有氧气，最早出现的生物都是厌氧的。随着蓝细菌等自养生物的出现，通过光合作用产生氧气，逐渐改变了大气的成分，为需氧生物的出现创造了条件。同时，大气中氧气含量的增加，也促进了生物的进一步进化，如出现了更复杂的需氧生物。这体现了生物与无机环境之间的协同进化。
3.意义：协同进化导致生物多样性的形成。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，使得地球上的生物种类越来越丰富，形成了生物多样性。
知识点二：生物多样性的形成
1.生物多样性的内容
遗传（基因）多样性：地球上生物所携带的各种__________的总和。不同物种之间基因组成差别很大，同一物种不同个体之间的基因组成也有差异。例如，人类的不同肤色、血型等性状的差异，就体现了遗传多样性。
物种多样性：地球上__________的丰富程度。例如，热带雨林中物种丰富，有众多的植物、动物和微生物，物种多样性高。
生态系统多样性：地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性。包括森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统等多种类型，不同生态系统具有不同的结构和功能，这体现了生态系统多样性。
2.生物多样性形成的进化历程
从原核生物到真核生物：地球上最早出现的生物是__________生物，它们生活在海洋中。之后出现了真核生物，真核生物的出现为生物多样性的发展奠定了基础。真核细胞具有更复杂的结构和功能，能够进行有性生殖，增加了遗传变异的来源，加快了生物进化的速度。
从无性生殖到有性生殖：生物的生殖方式由无性生殖逐渐进化为有性生殖。有性生殖过程中，通过减数分裂和受精作用，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，为生物进化提供了更多的原材料，大大加快了生物进化的步伐。
从水生生物到陆生生物：生物的进化历程是从水生逐渐向陆生发展。在生物进化早期，所有生物都生活在海洋中。随着时间的推移，一些生物逐渐适应了陆地环境，开始登陆。植物进化出了根、茎、叶等结构，能够在陆地上固定、吸收水分和养分；动物进化出了肺等呼吸器官，能够在空气中呼吸。生物登陆后，进一步促进了生态系统的多样化。
生态系统的演变：在生物进化过程中，生态系统也不断演变。早期的生态系统结构简单，随着生物种类的增加和生物之间相互关系的复杂化，生态系统的结构和功能逐渐多样化。例如，生产者、消费者和分解者之间的关系更加复杂，形成了更稳定的生态系统。
知识点二答案
1.遗传信息;物种
2.原核
易错提示
提示：1.协同进化并不局限于生物与生物之间，生物与无机环境之间也存在协同进化。二者相互影响、共同发展，共同推动生物多样性的形成。
2.生物多样性的三个层次是相互关联的。遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础，物种多样性影响生态系统多样性，生态系统多样性为物种多样性和遗传多样性提供了生存环境。
3.生物进化的历程是漫长且复杂的，新物种的形成和生物多样性的增加是多种因素共同作用的结果，协同进化在其中起到了关键作用。
4.人类活动对生物多样性有着重要影响。不合理的人类活动，如过度捕猎、破坏栖息地等，可能导致生物多样性减少；而合理的保护和管理措施，则有助于维护和增加生物多样性。
习题巩固
1.下列关于协同进化的叙述，错误的是（ ）
A. 协同进化可发生在生物与无机环境之间
B. 协同进化可发生在不同物种之间
C. 协同进化导致生物多样性形成
D. 捕食者的存在不利于被捕食者的进化
2.下列现象不属于协同进化的是（ ）
A. 猎豹捕食斑马，使得猎豹和斑马的奔跑速度都加快
B. 某种兰花的花矩与专门给它传粉的蛾的口器长度相适应
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
3.生物多样性不包括（ ）
A. 遗传（基因）多样性 B. 物种多样性
C. 生态系统多样性 D. 种群多样性
4.地球上最早出现的生物是（ ）
A. 单细胞生物，进行有氧呼吸
B. 多细胞生物，进行有氧呼吸
C. 单细胞生物，进行无氧呼吸
D. 多细胞生物，进行无氧呼吸
5.生物多样性形成的根本原因是（ ）
A. 遗传信息的多样性
B. 物种的多样性
C. 生态系统的多样性
D. 自然选择的结果
6.下列关于生物进化与生物多样性的说法，正确的是（ ）
A. 生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性
B. 生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C. 生物进化一定导致生物多样性的增加
D. 共同进化只发生在生物与生物之间
7.下列有关生物多样性和进化的叙述，错误的是（ ）
A. 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
B. 自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向
C. 细菌接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存
D. 蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征
8.下列关于生物多样性的叙述，正确的是（ ）
A. 生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程
B. 生物多样性是长期自然选择的结果
C. 生物多样性包括所有的植物、动物和微生物以及它们所拥有的全部基因
D. 生物多样性的直接价值明显大于间接价值
参考答案及解析
1.答案：D
解析：协同进化可发生在生物与无机环境之间，A 正确；也可发生在不同物种之间，B 正确；协同进化导致生物多样性形成，C 正确；捕食者的存在对被捕食者起到选择作用，有利于被捕食者的进化，如使被捕食者奔跑速度加快等，D 错误。
2.答案：C
解析：猎豹捕食斑马，二者奔跑速度都加快，属于捕食者与被捕食者之间的协同进化，A 不符合题意；兰花花矩与传粉蛾口器长度相适应，是互利共生关系的协同进化，B 不符合题意；草原上狼灭绝造成鹿数量剧增，没有体现生物与生物、生物与无机环境的相互影响、共同进化，C 符合题意；昆虫保护色与天敌视觉相互促进，属于协同进化，D 不符合题意。
3.答案：D
解析：生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性，不包括种群多样性，D 正确。
4.答案：C
解析：地球上最早出现的生物是单细胞生物，当时大气中无氧气，它们进行无氧呼吸，C 正确。
5.答案：A
解析：遗传信息的多样性是生物多样性形成的根本原因，因为遗传多样性决定了物种多样性和生态系统多样性，A 正确；物种多样性和生态系统多样性是生物多样性的表现，不是根本原因，B、C 错误；自然选择是生物进化的动力，不是生物多样性形成的根本原因，D 错误。
6.答案：A
解析：生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性，A 正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，不是基因型频率，B 错误；生物进化不一定导致生物多样性增加，如生物大灭绝时期，生物多样性减少，C 错误；共同进化发生在生物与生物、生物与无机环境之间，D 错误。
7.答案：C
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 正确；自然选择能定向改变种群的基因频率，决定生物进化的方向，B 正确；细菌的抗药性突变在接触青霉素之前就已产生，青霉素只是起选择作用，C 错误；蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征，D 正确。
8.答案：B
解析：生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性，新物种形成只是物种多样性的一部分，A 错误；生物多样性是长期自然选择的结果，B 正确；生物多样性包括地球上所有的植物、动物和微生物以及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态系统，C 错误；生物多样性的间接价值（生态功能）大于直接价值，D 错误。

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