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(共32张PPT)
第4节 协同进化与物种多样性的形成
在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？
1.举例说明协同进化和生物多样性形成的原因。（科学思维）
2.概述现代生物进化理论的核心内容。（科学思维）
4.2.4 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。
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
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一、协同进化
动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分钟竟快13米。为何差距如此之大？
经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险中。
资料1
思考：
捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。
“精明的捕食者”策略：
捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。
针对特定的生物学现象进行观察、提问，体现了科学探究的核心素养。
思考：
联系实际谈谈： “精明捕食者”策略对人类利用生物资源有何启示？
提示：对资源不能过度索取，而要合理利用。
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，繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。
思考：捕食者是不是就可以高枕无忧呢？
没有我，你跑不了这么快！
没有我，你也跑不了这么快！
在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力。在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。
生物并不是孤立进化的，而是协同进化的。
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？
思考：
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。
资料2
生物和无机环境之间也存在协同进化。
综上所述：任何一个物种都不是单独进化的，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。
在一个人工池塘中，原本植食性鱼占优势，放进肉食性鱼后，浮游生物的多样性增加了。
资料3
从一个含有多种藻类的近海海洋生态系统中，人为去除海胆后，某种藻类会逐渐占据优势，该生态系统的物种多样性下降。
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，有利于增加物种的多样性。
协同进化有利于物种多样性的形成。
“收割理论”
【例1】狼和鹿是捕食者和被捕食者的关系，从进化的角度分析，下列说法错误的是(　　)
A.狼在客观上起着促进鹿发展的作用
B.狼的存在有利于增加物种多样性
C.鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化
D.鹿的进化速度比狼的进化速度快
D
【解析】选D。狼在客观上起着促进鹿发展的作用，A正确；狼的存在有利于增加物种多样性，B正确；鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化，C正确；任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间相互影响，协同进化，狼和鹿互为对方的生物环境，相互进行选择，相互选择的结果是双方都朝着快速奔跑的方向进化，它们的进化速度是相当的，D错误。
二、生物多样性的形成
思考： 协同进化有利于物种多样性的形成。那么，生物多样性的形成过程是怎样的呢？
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
46亿年前 地球形成
30亿年前 生命起源
前寒武纪
5.7亿年前
寒武纪
2.45亿年前
6 600万年前
中生代
新生代
生物进化的历程示意图
（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
生物多样性的形成历程总结归纳
古细菌化石（距今35亿年）
1.最早出现的生物是哪一类生物？
它们生活在什么环境中？
厌氧的单细胞生物，它们生活在原始的海洋中。
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
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？
陆生植物先登陆，为陆生动物提供了食物。
一些海洋植物开始适应陆地生活，主要是
蕨类植物。
针对特定的生物学现象，进行观察、提问。体现了科学探究的核心素养。
3.寒武纪时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灭绝的？
物种灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？
恐龙是在中生代后期灭绝的。
物种灭绝对生物多样性的影响是复杂的。
恐龙的灭绝有利于哺乳动物的繁盛。
针对特定的生物学现象进行观察、提问，体现了科学探究的核心素养。
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。
人类也是生物多样性的产物，人类的生存和发展受益于生物多样性。
保护生物多样性就是保护人类自己。
生物多样性
形成的原因：
长期自然选择、协同进化
的结果。
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
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
【例2】安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍(如下图所示)。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出( 　)
A.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠间的竞争
B.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代
C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
D.长舌蝠和长筒花相互适应，协同进化
B
【解析】选B。长舌蝠独具的“长舌”可有效避开与其他蝙蝠间的竞争，A正确；由题干信息可知，长舌蝠为长筒花的“唯一传粉者”，体现了二者的协同进化和相互依赖关系，故在没有长舌蝠的地方，长筒花会因不能传粉而无法繁衍后代，B错误；长筒花狭长的花冠筒等生物性状的形成是长期自然选择的结果，C正确；长舌蝠和长筒花相互适应，协同进化，D正确。
三、生物进化理论在发展
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、生物与无机环境协同进化的过程；
5.生物多样性是协同进化的结果。
现代生物进化理论
核心：自然选择学说
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。
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。
发展
协同
进化
概念
不同物种之间
生物与环境之间
三个层次
生物
多样性
形成
遗传多样性
生态系统多样性
物种多样性
现代生物进化理论
核心
自然选择学说
适应是自然选择的结果
内容
种群是进化的基本单位
突变和基因重组提供进化的原材料
自然选择使基因频率定向改变
隔离形成新物种
生物与生物、无机环境协同进化
生物多样性是协同进化的结果
1．（2025·长沙高一检测）适应的形成离不开生物的遗传和变异及其与环境的相互作用。大熊猫最初是吃肉的，经过进化，99％的食物变为竹子，但牙齿和消化道还保持原样，仍然划分为食肉目。下列有关适应的描述，正确的是（ ）
A．大熊猫由以肉为食进化成以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变
B．大熊猫种群中全部个体所含有的全部与牙齿有关的基因，叫做该种群的基因库
C．可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，进而出现新的生物类型
D．适应是指生物的形态结构和功能对环境的适应，生物的多样性是适应的结果
C
【解析】选C。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，而非种群基因型频率的定向改变，A错误；种群的基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，而非某种特定性状对应的基因，B错误；可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型，C正确；适应是指生物的形态结构和功能对环境的适应，生物的多样性是协同进化的结果，D错误。
2.（2025·宁波高一检测）下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是（ ）
A.基因型频率是否发生改变是判断种群是否发生进化的依据
B.自然选择通过对基因型的直接选择决定生物进化的方向
C.新物种的形成一定发生了进化，但进化不一定会形成新物种
D.适应是自然选择的前提，种群是生物进化的基本单位
C
【解析】选C。生物进化的实质是种群基因频率改变，基因型频率改变时，基因频率不一定会改变，A错误；自然选择通过对表型的选择，改变生物种群的基因型频率，最终改变种群的基因频率，自然选择直接选择的是表型，B错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，生物进化的实质是种群基因频率的改变，新物种的形成一定发生了进化，但进化不一定会形成新物种，C正确；适应是自然选择的结果，D错误。
3.（2025·长沙高一检测）下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是（　　）
A.①是生物的突变和重组
B.②是自然选择
C.③是自然选择学说
D.④是物种多样性
C
【解析】选C。生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此①是种群基因频率的改变，A错误；影响基因频率变化的因素有突变、基因重组、自然选择等，因此②是突变、基因重组和自然选择等，B错误；现代生物进化理论的核心是自然选择学说，因此③是自然选择学说，C正确；生物多样性包括基因、物种和生态系统三个层次的多样性，因此④是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，D错误。
4.(2025·潍坊高一期末)黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠，它们能够通过人工杂交产生可育的后代；但在自然界中，它们的传粉者大小明显不同，黄花杓兰由丽蝇和熊蜂工蜂传粉，而西藏杓兰由体形较大的熊蜂蜂王传粉，由于传粉者不同，二者在自然界中不能杂交。下列说法错误的是(　　)
A.黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离
B.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同，据此推测它们花的形态结构可能存在差异
C.自然状态下黄花杓兰与西藏杓兰不能杂交，是二者与传粉者协同进化的结果
D.据上述信息可判断，黄花杓兰与西藏杓兰人工杂交的后代只能由熊蜂蜂王传粉
D
【解析】选D。黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠，因此黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离，A正确；自然界中的生物之间相互适应，黄花杓兰与西藏杓兰的传粉者大小不同，据此推测它们花的形态结构可能存在差异，B正确；自然状态下黄花杓兰与西藏杓兰不能杂交，是二者与传粉者协同进化的结果，C正确；黄花杓兰与西藏杓兰人工杂交的后代具体表现出哪种性状是不确定的，如果后代的花与黄花杓兰的花相似，则可能由丽蝇和熊蜂工蜂传粉，D错误。
5.某草原中有黑尾鹿种群,也有其主要捕食者美洲狮和狼。1905年以前,该地黑尾鹿群保持在4 000头左右的水平,为了发展鹿群,美洲狮和狼被大量猎杀,鹿群数量开始上升,到1925年达到最高峰,约有10万头,由于连续多年的过度利用,草场极度退化,结果使鹿群数量猛降。回答下列问题。
(1)美洲狮和狼的存在,在客观上对鹿群进化起促进作用,理由是：
(2)美洲狮和狼的存在对该草原群落的稳定起到了重要作用,原因是：
(3)美洲狮和狼一般不能将所有的鹿吃掉,否则自己也无法生存,这就是“精明的捕食
者”策略。该策略对人类利用生物资源的启示是：
捕食者吃掉的大多是鹿群中年老、病弱或年幼的个体,有利于鹿群的发展。
美洲狮和狼的存在制约并稳定了鹿的数量,同时可以让植物资源也比较稳定,进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定。
合理地开发利用,实现可持续发展。
理解“精明的捕食者”策略，是关键。
永不言弃，
永不言败，
永不停息。

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