2021-2022学年 人教版必修二 协同进化与生物多样性的形成教案(山东、辽宁、湖南版)

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1、 第 4 节 新课程标准  协同进化与生物多样性的形成 核心素养 1.生命观念——理解协同进化和生物多样性 的概念。 1.理解协同进化。 2.科学思维——结合具体实例明确协同进化 2.理解生物多样性是进化的结果。 与生物多样性形成的关系。 3.社会责任——了解和关注生物进化理论的 发展。 知识点协同进化与生物多样性的形成 1．协同进化 (1)概念 (2)实例 协同进化类型 不同物 种之间  种间斗 争  包含类型 种间互助 捕食 寄生 竞争  实例 蜂鸟与凤梨

2、科一种植物 猎豹和斑马 T2 噬菌体和大肠杆菌 作物与杂草 生物与无机环 境之间  生物影响环境，环境影响 生物  地球早期无氧环境→厌氧型生物→光合生物 出现→空气中有氧气→需氧型生物 2．生物多样性的形成 (1)内容 (2)生物多样性的进化历程 ①生物进化的总体趋势 a．从结构上看：简单→复杂(原核细胞→真核细胞；单细胞→多细胞)。 b．从功能上看：低等→高等。 c．从生存环境上看：水生→陆生。 ②代谢的进化 ③生殖方式的进化 无性生殖→有性生殖。 ④生态系统结构的进化 两极生态系统(无

3、消费者)→三极生态系统(生产者、消费者、分解者)。 (3)生物进化历程中的几个关键点 ①真核生物出现以后，有性生殖方式出现：生物进化的速度明显加快。 ②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，对植物的进化产 生重要影响。 ③原始陆生植物和原始两栖类的出现：生物的登陆改变着陆地的环境，陆地上复杂的 环境为生物的进化提供了广阔的舞台。 3．生物进化理论在发展 (1)观点一 ①基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害的，大量的基因突变是中性的。 ②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)观点二 物种形成并

4、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。 (3)影响广泛和深远的观点是以自然选择学说为核心的进化理论。 (1)协同进化是指不同物种之间不断进化与发展。(×) (2)捕食者的存在有利于增加物种的多样性，在相互影响中共同进化。(√) (3)有性生殖的出现丰富了进化的原材料，大大加快了生物进化的步伐。(√) (4)生物多样性的形成即是新物种的形成。(×) 1．(生命观念)“精明的捕食者”策略对人类利用生物资源有什么启示？ 提示：地球上的生物资源是有限的，人类不应掠夺式地开发和利用生物资源，而应合 理有度地利用生物资源，做一个“精明的

5、捕食者”。 2．(科学思维)从协同进化角度分析，地球上最早出现的生物属于什么代谢类型？说明 原因。 提示：异养厌氧型。生物进化过程中，首先出现无氧呼吸，然后出现光合作用有了氧 气，最后出现有氧呼吸，因此最早出现的生物属于异养厌氧型。 3．(生命观念)用草原上狼和羊解释生物与生物之间发生的协同进化。 提示：草原上，狼捕食羊，速度慢的羊逐渐被狼吃掉，而速度慢的狼，因为不能获得 足够的食物，也逐渐被饿死，这样，在狼追逐羊的过程中，狼和羊的速度都得到了提升， 实现了协同进化。 4．(生命观念)生物多样性形成的根本原因和直接原因分别是什么？ 提示：根本原因：遗传(基因

6、)多样性。直接原因：蛋白质的多样性。 5．(科学思维)通过学习，你能从多个角度归纳下生物进化的趋势吗？ 提示：简单→复杂，低等→高等，水生→陆生，异养→自养，厌氧→需氧，原核生物 →真核单细胞生物→多细胞生物，无性生殖→有性生殖。 1．生物多样性的形成过程分析 2．生物多样性的关系及原因分析 (1)从分子水平看：DNA 多样性(根本原因)→蛋白质多样性(直接原因)→生物性状多样 性。 (2)从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择 在进化过程中共同作用的结果。 (3)生物多样性≠物种多样性：物种多样性只是生物多样

7、性的一个方面。 3．生物多样性的形成 协同进化是物种多样性和生态系统多样性形成的原因。 4．用现代生物进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成 进化 的原因 进化 的结果  内因 外因 相互作用 适应性 多样性、新 物种形成 进化  遗传和变异 生物生存的各种环境条件 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰不利变异， 积累和加强有利变异 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物种群中得到 积累和加强，形成了生物的适应性 同一物种的不同种群，由于生活环境的

8、变化，形成了具有不同适应 性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成 了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均体现了生物的多 样性 种群的基因频率发生定向改变(生物的进化)。新物种的形成是生物 进化的质的飞跃 1．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。下列说法错 误的是( ) A．捕食者往往捕食个体数量多的物种，这有利于增加物种多样性 B．一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他物种的进化 C．地衣在裸岩上定居，可为苔藓的生长提供土壤条件 D．在生物的进化过程中，好氧生物的出现早于光合生物 解析：选 D 捕

9、食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会，增加物 种多样性，A 正确；生物与生物之间存在着各种种间关系，共同进化，故一个物种的形成或 灭绝，会影响到若干其他物种的进化，B 正确；地衣在裸岩上定居，能分泌有机酸加速岩石 风化形成土壤，故可为苔藓的生长提供土壤条件，C 正确；随着光合生物的出现，大气中有 了氧气，为好氧生物的出现创造了条件，D 错误。 2．下列关于协同进化与生物多样性的叙述，错误的是( ) A．不同物种之间可以相互选择协同进化 B．捕食者的存在有利于增加物种的多样性 C．生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程 D．生态系统多样性

10、形成的原因可概括为协同进化 解析：选 C 协同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化 和发展，故不同物种之间可以相互选择、协同进化；捕食者的存在使食物链中的生物通过 反馈进行调节，有利于增加物种的多样性；生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生 态系统多样性；生物多样性的形成是协同进化的结果。 [特别提醒] 现代生物进化理论中的“两两三三” [要语必背·网络构建] 1．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。 2．生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 3．适

11、应是自然选择的结果。 4．种群是生物进化的基本单位。 5．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 隔离形成新的物种。 6．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。 7．生物多样性是生物进化的结果。 1．下列关于生命起源与生物进化的叙述，错误的是( ) A．单细胞生物是地球上最早出现的生命形式 B．捕食者的捕食有利于被捕食者种群的发展 C．加拉帕戈斯群岛上不同种地雀的形成是它们之间相互选择、协同进化的结果 D．杂交育种过程中，汰劣留良的人工选择使种群的基因频率发生了定向改变

12、 解析：选 C 加拉帕戈斯群岛上不同种地雀的形成，是分布到不同岛屿上的地雀种群适 应不同岛屿环境的结果，而不是它们之间协同进化的结果，C 错误。 2．无花果的隐头花序花托的顶端有一个很小的开孔，专有的、高度特化的榕小蜂雌蜂 进入小孔后在花上产卵，雌蜂在花序上爬行时能进行传粉，无花果隐头花序是榕小蜂幼体 唯一的栖息场所和食物来源。下列分析正确的是( ) A．榕小蜂特殊的生殖行为决定了无花果的变异方向 B．两者的依存关系是相互选择协同进化的结果 C．花序的特化是无花果新物种形成的必要条件 D．两种生物所发生的可遗传的变异决定了进化的方向 解析：选 B 变异是不定

13、向的，榕小蜂特殊的生殖行为只是起了选择作用；榕小蜂和无 花果之间互利共生，两者的依存关系是相互选择协同进化的结果；花序的特化并未产生生 殖隔离，故不是新物种形成的必要条件；自然选择决定生物进化的方向。 3．生物多样性是协同进化的结果。下列事实不属于协同进化的是( ) A．随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高 B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件 C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果 D．4 亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物 解析：选 A  随着工业的发展，

14、导致大量温室气体排放，全球气温升高引起温室效应， 属于环境问题，不属于协同进化。 4．下列关于生物进化与生物多样性的叙述，错误的是( ) A．不同物种之间、生物与环境之间共同进化导致生物多样性形成 B．捕食者的存在，有利于增加物种多样性 C．有性生殖的出现加快了生物进化的步伐 D．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 解析：选 D 物种之间的共同进化不只是通过物种之间的生存斗争实现，物种之间的互 利共生等关系也会实现共同进化，D 错误。 5．昆虫的保护色越来越逼真，天敌的视觉也越来越发达。以上实例能说明( ) A．

15、自然选择不起作用 B．生物发生定向变异 C．天敌在斗争中占优势 D．双方相互选择、协同进化 解析：选 D 在昆虫与其天敌的斗争中，二者互相选择，协同进化，各自发展自己的特 征，所以昆虫的保护色越来越逼真，天敌的视觉也越来越发达。A、B、C 错误，D 正确。 6．研究化石时发现，某地区在距今 10 000 年前生活着长尾山鸡和中长尾山鸡。距今 5 000 年前，该区域出现了一条宽阔的大河，将该地区分割为甲、乙两区域。距今约30 年前， 统计发现甲区域山鸡仍为长尾和中长尾山鸡，乙区域全部为短尾山鸡。研究发现，甲区域 的长尾和中长尾山鸡能正常交配、产生可育后代；甲区域的

16、长尾和中长尾山鸡与乙区域的 短尾山鸡均能交配，但受精卵不能发育。回答下列问题： (1)甲区域的山鸡个体间尾部形态的差异，体现的是________多样性。 (2)乙区域出现的短尾山鸡________(填“是”或“不是”)一个新物种。用现代生物进 化理论解释，乙区域出现短尾山鸡的原因：_________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (3)近些年，甲区域的环境发生剧烈变化，研究人员对该区域山鸡的数量

17、与山鸡的翅色 基因(A/a)和翅形基因(B/b)频率的研究数据如下表： 中长尾山鸡  长尾山鸡 1980 年 1988 年 1997 年 2006 年  数量/只 8 000 7 900 5 900 4 200  A 31% 29% 30% 31%  B 66% 57% 48% 32%  数量/只 5 900 6 050 6 000 5 950  A 38% 41% 40% 39%  B

18、 59% 60% 57% 61% 分析表中数据可知，近些年发生明显进化的山鸡是________。1997 年时，长尾山鸡中 基因型为 AA 的个体数量为________只。 解析：(1)甲区域内山鸡是同一种群，所以个体间尾部形态的差异，体现的是遗传多样 性。(2)乙区域内出现的短尾山鸡是一个新物种。因为甲区域的两种山鸡与乙区域的短尾山 鸡虽均能杂交，但受精卵不能发育，说明短尾山鸡与甲区域的山鸡间产生了生殖隔离。乙 区域短尾山鸡出现的原因是突变导致种群的基因频率发生改变，大河阻碍甲、乙区域山鸡 间的基因交流，自然选择使山鸡的基因频率发生定向改变，

19、从而使基因库逐渐产生明显差 异，最终导致生殖隔离。(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变，分析表格数据可知， 中长尾山鸡的 B 基因频率变化很大，所以明显进化的山鸡是中长尾山鸡。在 1997 年时，长 尾山鸡 A 基因频率为 40%，所以基因型为 AA 的占 40%×40%＝16%，那么长尾山鸡中基因型 为 AA 的个体数量为 6 000×16%＝960(只)。 答案：(1)基因 (2)是  突变和基因重组使甲、乙两个地区的山鸡产生不同的变异； 大河阻碍甲、乙两区域山鸡间的基因交流；自然选择使山鸡的基因频率发生定向改变；基 因库逐渐产生明显差异，最终导致生殖隔离 (3)中长尾山鸡 960