必修2《遗传与进化》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案设计

协同进化与生物多样性的形成

1、举例说明协同进化。

2、概述生物多样性及其形成过程。

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，认同其在现有生物进化理论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。

重难点：1、协同进化与生物多样性的关系。

2、现代生物进化理论的要点。

一、协同进化与生物多样性的形成

1、生物间协同进化的实例

（1）在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，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。

（2）捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？

猎豹追捕羚羊，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。这两个物种进化过程宛如一场漫长的军备竞赛。

（3）“收割理论”：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，有利于增加物种多样性。

2、生物与无机环境间的协同进化

地球形成于46亿年前，地球上原始大气中是没有氧气的，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，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。

3、归纳协同进化的概念

1、概念不同生物之间、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。（物种之间的协同进化有通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。）

2、结果：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，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。即形成生物的多样性。

二、生物多样性的形成

1、生物多样性的形成经过了漫长的进化历程，主要包括三个层次内容：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性。

2、生物多样性的形成过程

（1）生命的起源（30多亿年前）：最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）

（2）此后大约20亿年，地球上的生物主要是海洋中种类不多的蓝藻和细菌，都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。

（3）真核生物出现有，出现有性生殖方式，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，进化速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增加。

（4）5.4~5亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎动物爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统具有更加复杂的结构。

（5）大约4亿年前，造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，主要是蕨类植物。随后才出现了适应陆地生活的动物——原始两栖类。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，裸子植物和被子植物先后扮演了生产者中的主角，鸟类、哺乳类等称为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。

（6）在中生代统治地球达1亿年之久的各种恐龙，在白垩纪末全部灭绝，恐龙的灭绝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。

（7）人类也是生物进化的产物。

【生物进化的历程归纳】

3、生物多样性各层次间的关系

生物多样性的形成是多种多样的环境对生物不定向变异进行选择的结果。基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。

三、生物进化理论在发展

（1）现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释

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。

（2）生物进化理论在发展

①观点1：大量的基因突变是中性的，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。

②观点2：基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。

③观点3：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。

④影响广泛的观点：以自然选择学说为核心的进化理论。生物进化理论不会停滞不前，而是不断发展的。