資源簡(jiǎn)介

第六章 生物的進(jìn)化
第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
（一）教學(xué)目標(biāo)
1、理解協(xié)同進(jìn)化的概念。
2、理解生物的進(jìn)化與環(huán)境密切相關(guān)，理解協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性形成之間的關(guān)系。
（二）教學(xué)重難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn)
（1）理解協(xié)同進(jìn)化的概念
（2）闡明生物多樣性的原因
2、教學(xué)難點(diǎn)
（1）理解生物多樣性的原因。
（三）教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課
達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距，其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測(cè)，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(xì)長(zhǎng)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(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。
討論
1.達(dá)爾文作出上述推測(cè)的理由是什么
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(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲 (靠細(xì)長(zhǎng)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(gè)物種也就不存在了。
2. 如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否說明達(dá)爾文的推測(cè)是錯(cuò)誤的
如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆立，達(dá)爾文的推測(cè)就僅僅是一種猜想，不能被證實(shí)。當(dāng)然，未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆山，不等于這樣的昆生一定不存在，因此并不能說明達(dá)爾文的推測(cè)一定是錯(cuò)誤的。
協(xié)同進(jìn)化
思考：
1、一種植物專門由一種昆蟲傳粉有什么意義？
特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲也可得到較多的食物或保護(hù)。
2、昆蟲傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代有什么意義？
特定昆蟲給特定的植物傳粉，這樣可以提高傳粉的效率，并且昆蟲也可得到較多的食物或保護(hù)等好處。但這種一對(duì)一的關(guān)系建立在不受影響的環(huán)境條件下，如果環(huán)境遭受破壞，一種生物的滅絕就會(huì)導(dǎo)致另一種相關(guān)生物的滅絕。
3、協(xié)同進(jìn)化
（1）自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體，也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過程宛如一場(chǎng)漫長(zhǎng)的“軍備競(jìng)賽”
思考：
捕食者的存在是否都對(duì)被捕食者有害無益？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到促進(jìn)被捕食者種群發(fā)展的作用。
（2）斯坦利——收割理論
捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間，有利于增加物種多樣性。
4、概念：不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
（1）不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)
例如：羚羊奔跑的速度在獵豹的選擇下越來越快，所以也只有動(dòng)作敏捷、跑的快的獵豹才能獲得食物，從而生存下來，繁育更多的后代。由此可見，生物的進(jìn)化并非孤立進(jìn)行，而是協(xié)同并進(jìn)的。
（2）不僅不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān)，生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。
例如：地球上的原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的，進(jìn)行無氧呼吸；最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了氧氣，這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。氧氣的產(chǎn)生也促使臭氧及臭氧層的形成，臭氧層吸收了大量的紫外線，為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。
通過漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)
生物多樣性的形成
生物多樣性主要包括三個(gè)層次的內(nèi)容:遺傳多樣性 (基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多 樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程
遺傳多樣性：生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性
物種多樣性：動(dòng)物，植物和微生物等生物種類的豐富性。
生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。
4、學(xué)生思考
（1）最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中？
最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在原始海洋中。
（2）陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)，誰先誰后？前者為后者提供了什么條件？
植物先登陸，否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死。
（3）同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)時(shí)，地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？
當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪生物，都生活在海洋中。
（4）恐龍大約是什么時(shí)候滅絕的，物種滅絕對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？
恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。
生物進(jìn)化的過程
①結(jié)構(gòu)上：?jiǎn)渭?xì)胞生物——多細(xì)胞生物
②呼吸方式：無氧呼吸——有氧呼吸
③生殖方式：無性生殖——有性生殖
④生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：兩極生態(tài)系統(tǒng)（生產(chǎn)者、分解者）——三級(jí)生態(tài)系統(tǒng)（生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者）
⑤生活方式：水生——陸生
生物進(jìn)化理論在發(fā)展
1、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然界生命中作出了科學(xué)的解釋：
①適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
②種群是生物進(jìn)化的基本單位；
③突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；
④生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程
⑤生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
注意：上面所概述的是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)，盡管已被學(xué)術(shù)界廣為接受，卻不意味著生物進(jìn)化的一切奧秘都真相大白，而是仍有爭(zhēng)論和疑點(diǎn)。
2、爭(zhēng)議和疑點(diǎn)
①爭(zhēng)議一：中性突變說
有些學(xué)者的研究表明，基因突變對(duì)生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害的，大量的基因突變是中性的，自然選擇對(duì)這些基因突變不起作用，這些基因突變經(jīng)過長(zhǎng)期累，會(huì)導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。因此有人主張，決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。
②爭(zhēng)議二：間斷平衡理論
根據(jù)許多物種是在短時(shí)間內(nèi)迅速形成的現(xiàn)象，有人提物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅形成新種交替出現(xiàn)的過程，其原因仍在探索中。
生物的進(jìn)化是如此復(fù)雜，現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問題比已經(jīng)解釋的問題還要多。在這些理論中，以自然選擇學(xué)說為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說的影響要廣泛和深遠(yuǎn)，它仍然是以后各個(gè)方面研究的基礎(chǔ)。同其他科學(xué)理論一樣，生物進(jìn)化理論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。

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