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第二节 生物的多样性和
适应性是进化的结果
苏教版必修2·第四章
达尔文(C.R.Darwin，1809-1882) 在《物种起源》一书中明确提出，地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的，人和猿有共同的祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击，有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的形象，以此发泄对达尔文的不满。直到今天，仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。
对此你有什么想说的？
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
① 共同由来学说
② 自然选择学说
知识回顾
过渡
支持共同由来学说的证据有哪些呢？
达尔文的生物进化论两大学说
孔子鸟化石
孔子鸟化石复原图
孔子鸟的身体结构既和爬行动物相似，又有和鸟类相似之处
阅读课本P118“积极思维”
1. 概念：是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活遗迹等。
从动物的牙齿化石
推测它们的饮食情况
从动物的骨骼化石
推测其体型大小和运动方式
从植物化石推测其形态、结构和分类地位
2. 作用：是研究生物进化最直接、最重要的证据。
一、化石证据
细菌、蓝细菌
原始裸子植物
现代人类
一、化石证据
3. 对化石年龄的研究发现生物进化的历程
生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。
生物的进化顺序
简单→复杂
低等→高等
水生→陆生
一、化石证据
4. 已发现的化石证实：
生物的进化不仅在地层中留下证据，也在当今生物体上留下学多印记，这些印记可以作为进化的佐证。
二、比较解剖学证据
1. 定义：研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
（1）这四种前（上）肢骨骼是否都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨？其种类有一致性吗？
（2）从上到下看这四种前（上）肢骨路，文些骨的排列顺序一致吗？
一致
二、比较解剖学证据
有
（3）这四种前(上)肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构模式为什么如此一致
有相同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化来的。在漫长的进化过程中，因为适应不同的环境，逐渐出现了形态和功能的不同。
不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持。
4、这是否支持现有的脊椎动物有着共同的原始祖先？
肱骨
桡骨
尺骨
腕骨
掌骨
指骨
蝙蝠的翼
鲸的鳍
猫的前肢
人的上肢
二、比较解剖学证据
脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有的共同祖先观点。
鳃裂
人类
鸡
乌龟
蝾螈
鱼
三、比较胚胎学证据
四、细胞水平的证据
1. 细胞生物学概念：在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。
内质网
高尔基体
核糖体
线粒体
古细菌
结论1：当今生物的细胞在结构上与古细菌有 、 、 、 和 ，这说明了 。
细胞壁
细胞膜
细胞质
核糖体
二者有共同的祖先
结论2：都能进行细胞呼吸，代谢中的酶类非常相似。
都有相同的能量“货币”——ATP，绿色植物能进行光合作用等。
四、细胞水平的证据
1. 分子生物学概念：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
五、分子水平的证据
牛
山羊
马
驴
鸵鸟
鸸鹋
火鸡
羊
不同生物DNA碱基序列比较(片段)
共同由来学说
达尔文生物进化理论
比较解剖学证据
化石证据
比较胚胎学证据
细胞和分子水平的证据
自然选择学说
有力 支持
坚实 基础
内容
生物多样性是生物进化的结果，而生物的多样性和适应性与生物进化的方式有关。
一、 分歧进化
因适应不同的环境而向不同的方向进化，逐渐形成新物种的方式，又称为趋异进化。
信天翁
蝙蝠
由于相似或相同生活环境，一些不同种类的生物在自然选择下出现形态结构向着同一方向进化的方式，称为趋同进化。
例：鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化，形成具有相同功能的翼和翼手。
不同种类的生物发生适应相似或相同环境的进化，
是自然选择的结果。
二、 趋同进化
三、 协同进化
不同物种间、生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这被称为协同进化或共同进化。
① 种间互助
② 种间斗争
资料1：世界上已知的榕树有800种，98%的榕树种类中，一种榕树只让一种榕小蜂传粉，而一种传粉榕小蜂也仅给一种榕树传粉，它们有着严格的一对一的关系。在漫长的岁月里，榕树和传粉榕小蜂为了彼此的种群繁衍，在结构、行为等方面做出适应性改变。
榕果
传粉榕小蜂
雄
雌
（1）不同物种之间
（2）生物与无机环境之间
猎豹追捕羚羊
协同进化
03
资料2：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”。
捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？
① 种间互助
② 种间斗争
三、协同进化
（1）不同物种之间
1. 捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是什么？
2. 根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的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什么？
捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
①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。
②捕食者的存在有利于增加物种多样性。
思考与讨论：
资料3：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。
原始地球
① 种间互助
② 种间斗争
三、协同进化
（1）不同物种之间
（2）生物与无机环境之间
通过漫长的进化过程，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，也就是形成了生物的多样性。
四、生物多样性
生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
地球上生物物种的多样性。
指遗传信息的总和，包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。
生物多样性主要包括三个层次的内容：
①遗传多样性（基因多样性）
②物种多样性
③生态系统多样性
五界系统进化树示意图
从进化树可以看出，多种多样的生物是由共同的祖先经过长期进化形成的，即生物进化导致生物物种多样性
生物进化导致生物物种的多样性
生态系统多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
1. 关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。
(1)通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为点（ ）
(2)人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释（ ）
(3)比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的（ ）
×
√
√
2.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.同学之间的竞争使大家学习都大幅度进步
C.某种长有细长花距的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾
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
B
3.某种兰花有细长的花距(如图)，花距底部储存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是（ ）
A.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
B.花距变长是兰花新物种形成的必要条件
C.蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向
D.口器与花距的相互适应是协同进化的结果
D
4.下列有关生物多样性的叙述，错误的是（ ）
A.生物多样性是指在一定时空中所有物种及其基因和所在生态系统的总称
B.生物多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间协同进化的结果
C.昆虫多以植物为食，它们的存在对植物的物种多样性只能是一种威胁
D.生物界的丰富多彩，起控制作用的是基因的多样性
C
5.下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
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
B
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