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6.4 協同進化與生物多樣性的形成
能夠舉例說明協同進化。
01
02
能夠概述生物多樣性及其形成的過程。
達爾文曾發現一種蘭花長著細長的花距，其底部儲存著花蜜。達爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發現了這樣的蛾類昆蟲。
理由是蘭花的生殖離不開傳粉昆蟲。如果沒有與這種蘭花結構相適應的傳粉昆蟲(靠細長的口器獲取花距底部的花蜜)，這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個物種也就不存在了。
1.達爾文作出上述推測的理由是什么
2. 如果后來未發現這樣的蛾類昆蟲，是否說明達爾文的推測是錯誤的
如果后來未發現這樣的蛾類昆蟲，達爾文的推測就僅僅是一種猜想，不能被證實。當然，未發現這樣的蛾類昆蟲，不等于這樣的昆蟲一定不存在，因此并不能說明達爾文的推測一定是錯誤的。
特定昆蟲給特定植物傳粉,可提高傳粉效率,且昆蟲也可得到較多食物或保護。
想一想2：蟲媒花進化與傳粉昆蟲進化有什么關系？能舉出類似實例？
蟲媒花與傳粉昆蟲在相互影響中不斷進化和發展（種間互助）
想一想1：在自然界，一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化有什么意義？
1.不同物種之間的協同進化
一、協同進化
草原上獵豹與羚羊的關系對各自種群的進化有何影響
自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發達、動作敏捷的個體，也有利于獵豹種群中跑得快的個體。這兩個物種的進化過程宛如一場漫長的“軍備競賽”
沒有我，你跑不了這么快!
沒有我，你也跑不了這么快!
捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？有什么作用？
思考
Thinking
捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發展的作用。
“精明的捕食者”
　美國生態學家斯坦利提出了“收割理論”：捕食者往往捕食個體數量多的物種，這樣就會避免出現一種或少數幾種生物在生態系統中占絕對優勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。
獵豹追捕羚羊
解 釋
意 義
捕食者的存在有利于增加物種多樣性
生物和生物在相互影響中不斷進化
捕食者和被捕食者相互選擇
生 物 的 進 化 與
無 機 環 境 的 進 化 有 什 么 關 系 ？
協同進化
一
地球上氧氣的出現與代謝類型的進化
有氧
進化
變化
最初
共同 演變
環境變化
生物進化
產生氧氣
無氧
原始大氣
光合生物出現
好氧生物
厭氧生物
生物和環境在相互影響中不斷發展
2.生物與無機環境之間的協同進化
生物
無機環境
影響
協同進化
不同物種之間
生物與無機
環境之間
在相互影響中不斷進化和發展
形成了多種多樣的生態系統
結果
地球上氧氣的出現與代謝類型的進化
蘭花與
傳粉的蛾
動物的捕食
物種1　　　 物種2
影響
3.定義與結果
通過漫長協同進化過程，地球上不僅出現了千姿百態的物種，豐富多彩的基因庫，且形成了多種多樣的生態系統，也就形成了生物的多樣性。
什么是生物多樣性，具有哪些類型呢？
1.下列說法不支持協同進化觀點的是(　　)
A.某草原上狼的滅絕造成鹿數量激增
B.通過捕食關系獵豹跑得越來越快，羚羊的逃生動作越來越敏捷
C.有長著細長花距的蘭花，就必然有同樣長著細長吸管似的口器的昆蟲
D.隨著藍細菌的出現，地球上有了氧氣，這為好氧生物的出現和進化提供了條件
A
2．蜜蜂采蜜時，口器伸入鼠尾草的花筒中，頭部推動鼠尾草“丁”字形雄蕊，花粉落在頭部(如圖所示)。鼠尾草雄蕊先成熟，蜜蜂采蜜后飛出時，不會導致同一朵花的雌蕊受粉。等到雄蕊凋謝后雌蕊成熟，其他蜜蜂再來采蜜時，雌蕊的柱頭恰好能接觸到蜜蜂頭部，從而巧妙地接受其他花的花粉而受精。下列相關敘述正確的是(　　)
A．蜜蜂取食花蜜的細長口器是適應環境產生的定向變異
B．“丁”字形雄蕊結構是鼠尾草新物種形成的必要條件
C.雌雄花蕊成熟時間不同不利于遺傳多樣性的形成
D．鼠尾草與蜜蜂相互適應、協同進化
D
1.主要包括三個層次的內容：
①遺傳多樣性（基因多樣性）
指遺傳信息的總和,包括地球上所有動植物、微生物個體的基因。
地球上生物物種的多樣性。
生物圈中生態環境、生物群落和生態過程的多樣性。
2.形成原因：
②物種多樣性
③生態系統多樣性
長期自然選擇、協同進化的結果
二、生物多樣性的形成
遺傳多樣性
物種多樣性
生態系統多樣性
根本 原因
組成
變異的不定向性
蛋白質多樣性
無機環境的多樣性
組成
直接原因
決定
導致
直接 選擇
基因多樣性
3.三種生物多樣性之間的關系
生物多樣性的形成經歷了漫長的過程
生物多樣性形成的根本原因和直接原因？
協同進化有利于生物多樣性的形成。那么，生物多樣性的形成過程是怎么樣的呢？
時間軸
35億年前
古細菌出現
（厭氧異養）
35億~15億年前
主要是細菌
（包括藍細菌—自養）
真核生物出現
15億年前
5.4億~5.0億年前
4億年前
隨后變化
海洋中有大量的無脊椎動物
原始陸生植物（厥類）
原始兩棲類
生物通過有性生殖，實現了基因重組，這就增強了生物變異的多樣性。
寒武紀大爆發，構成消費者，使生態系統更加復雜
生物的登陸改變著陸地的環境，陸地上復雜的環境又為生物的進化提供了廣闊的舞臺。
裸子植物和被子植物先后成為主角，鳥類、哺乳類等成為優勢類群
兩極生態系統
（只有生產者和分解者）
4.生物多樣性形成過程
生物進化的總趨勢
從結構上看：簡單( 細胞)→ ( 細胞)
從功能上看：低等→ ；
從生存環境上看：水生→ 。
呼吸方式的進化
氧型( 呼吸)→ 氧型( 呼吸)
單
多
復雜
高等
陸生
厭
需
無氧
有氧
生殖方式的進化
生殖→ 生殖
無性
有性
生態系統結構的進化
極生態系統→ 極生態系統
( ) ( )
兩
三
生產者和分解者
生產者、消費者和分解者
3.下列關于生物進化與生物多樣性形成的敘述，錯誤的是(　　)
A.最早登陸的生物是適應陸地生活的原始的兩棲類
B.生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程
C.生物的進化與無機環境的變化是相互影響的
D.一個物種的形成或絕滅，會影響其他物種的進化
A
4．研究者在同一片自然水域中獲取了兩種單細胞生物甲與乙，設計了物種甲與物種乙共同培養的實驗，結果如下圖所示。下列敘述不正確的是(　　)
A．兩物種之間存在捕食關系
B．兩物種在生存斗爭中占優勢的是物種甲
C．該實驗的設計符合單一變量原則
D．物種甲與物種乙存在協同進化關系
A
①適應是__________的結果
②_____是生物進化的基本單位
③_______________提供進化的原材料
⑤_____是物種形成的必要條件
⑥生物進化的過程實際上是______與______、
______與_________之間協同進化的過程
⑦生物多樣性的形成是__________的結果
④_________導致種群基因頻率的定向改變
器官的用進廢退
拉馬克的進化觀點
現代生物進化理論
獲得性遺傳
達爾文的自然選擇學說
過度繁殖
生存斗爭
遺傳變異
適者生存
優點：
遺傳變異的本質不清楚
從個體水平解釋進化
統一性 適應性 多樣性
不足：
突變和基因重組
自然選擇
協同進化
種群
自然選擇
隔離
生物
生物
生物
無機環境
三
、生物進化理論在發展
有些學者的研究表明，大量的基因突變是_____的，因此有人主張，決定生物進化方向的是__________的逐漸積累，而不是___________。
有人提出物種形成并不都是漸變的過程，而是物種__________與__________________交替出現的過程。
中性
中性突變
自然選擇
長期穩定
迅速形成新種
中性突變學說：
間斷平衡學說：
生物進化論不會停滯不前，而是在不斷發展!
5.下列敘述中，不符合中性突變學說的是(　　)
A．基因突變大多數是中性的，自然選擇對它們不起作用
B．中性突變被隨機地固定，日積月累、積少成多
C．生物性狀的改變大多數是中性的，無利也無害
D．種群間遺傳物質出現較大差別是中性突變積累的結果
C
6.下列關于現代生物進化理論的敘述，正確的是( )
A.生物進化的過程實際上是生物與生物之間協同進化的過程
B.隔離是物種形成的必要條件
C.能為生物進化提供原材料的是有利變異
D.個體是生物進化的基本單位
B

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