2021-2022學年 人教版必修二 協(xié)同進化與生物多樣性的形成教案(山東、遼寧、湖南版)

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1、 第 4 節(jié) 新課程標準  協(xié)同進化與生物多樣性的形成 核心素養(yǎng) 1.生命觀念——理解協(xié)同進化和生物多樣性 的概念。 1.理解協(xié)同進化。 2.科學思維——結(jié)合具體實例明確協(xié)同進化 2.理解生物多樣性是進化的結(jié)果。 與生物多樣性形成的關系。 3.社會責任——了解和關注生物進化理論的 發(fā)展。 知識點協(xié)同進化與生物多樣性的形成 1．協(xié)同進化 (1)概念 (2)實例 協(xié)同進化類型 不同物 種之間  種間斗 爭  包含類型 種間互助 捕食 寄生 競爭  實例 蜂鳥與鳳梨

2、科一種植物 獵豹和斑馬 T2 噬菌體和大腸桿菌 作物與雜草 生物與無機環(huán) 境之間  生物影響環(huán)境，環(huán)境影響 生物  地球早期無氧環(huán)境→厭氧型生物→光合生物 出現(xiàn)→空氣中有氧氣→需氧型生物 2．生物多樣性的形成 (1)內(nèi)容 (2)生物多樣性的進化歷程 ①生物進化的總體趨勢 a．從結(jié)構上看：簡單→復雜(原核細胞→真核細胞；單細胞→多細胞)。 b．從功能上看：低等→高等。 c．從生存環(huán)境上看：水生→陸生。 ②代謝的進化 ③生殖方式的進化 無性生殖→有性生殖。 ④生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構的進化 兩極生態(tài)系統(tǒng)(無

3、消費者)→三極生態(tài)系統(tǒng)(生產(chǎn)者、消費者、分解者)。 (3)生物進化歷程中的幾個關鍵點 ①真核生物出現(xiàn)以后，有性生殖方式出現(xiàn)：生物進化的速度明顯加快。 ②寒武紀大爆發(fā)：大量的動物構成了生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費者，對植物的進化產(chǎn) 生重要影響。 ③原始陸生植物和原始兩棲類的出現(xiàn)：生物的登陸改變著陸地的環(huán)境，陸地上復雜的 環(huán)境為生物的進化提供了廣闊的舞臺。 3．生物進化理論在發(fā)展 (1)觀點一 ①基因突變對生物適應性的影響并不是非益即害的，大量的基因突變是中性的。 ②決定生物進化方向的是中性突變的逐漸積累，而不是自然選擇。 (2)觀點二 物種形成并

4、不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。 (3)影響廣泛和深遠的觀點是以自然選擇學說為核心的進化理論。 (1)協(xié)同進化是指不同物種之間不斷進化與發(fā)展。(×) (2)捕食者的存在有利于增加物種的多樣性，在相互影響中共同進化。(√) (3)有性生殖的出現(xiàn)豐富了進化的原材料，大大加快了生物進化的步伐。(√) (4)生物多樣性的形成即是新物種的形成。(×) 1．(生命觀念)“精明的捕食者”策略對人類利用生物資源有什么啟示？ 提示：地球上的生物資源是有限的，人類不應掠奪式地開發(fā)和利用生物資源，而應合 理有度地利用生物資源，做一個“精明的

5、捕食者”。 2．(科學思維)從協(xié)同進化角度分析，地球上最早出現(xiàn)的生物屬于什么代謝類型？說明 原因。 提示：異養(yǎng)厭氧型。生物進化過程中，首先出現(xiàn)無氧呼吸，然后出現(xiàn)光合作用有了氧 氣，最后出現(xiàn)有氧呼吸，因此最早出現(xiàn)的生物屬于異養(yǎng)厭氧型。 3．(生命觀念)用草原上狼和羊解釋生物與生物之間發(fā)生的協(xié)同進化。 提示：草原上，狼捕食羊，速度慢的羊逐漸被狼吃掉，而速度慢的狼，因為不能獲得 足夠的食物，也逐漸被餓死，這樣，在狼追逐羊的過程中，狼和羊的速度都得到了提升， 實現(xiàn)了協(xié)同進化。 4．(生命觀念)生物多樣性形成的根本原因和直接原因分別是什么？ 提示：根本原因：遺傳(基因

6、)多樣性。直接原因：蛋白質(zhì)的多樣性。 5．(科學思維)通過學習，你能從多個角度歸納下生物進化的趨勢嗎？ 提示：簡單→復雜，低等→高等，水生→陸生，異養(yǎng)→自養(yǎng)，厭氧→需氧，原核生物 →真核單細胞生物→多細胞生物，無性生殖→有性生殖。 1．生物多樣性的形成過程分析 2．生物多樣性的關系及原因分析 (1)從分子水平看：DNA 多樣性(根本原因)→蛋白質(zhì)多樣性(直接原因)→生物性狀多樣 性。 (2)從進化角度看：物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇 在進化過程中共同作用的結(jié)果。 (3)生物多樣性≠物種多樣性：物種多樣性只是生物多樣

7、性的一個方面。 3．生物多樣性的形成 協(xié)同進化是物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因。 4．用現(xiàn)代生物進化理論分析生物的進化、適應性和新物種的形成 進化 的原因 進化 的結(jié)果  內(nèi)因 外因 相互作用 適應性 多樣性、新 物種形成 進化  遺傳和變異 生物生存的各種環(huán)境條件 生物生存的各種環(huán)境條件對生物的變異進行選擇，淘汰不利變異， 積累和加強有利變異 環(huán)境對生物的變異進行定向選擇，使有利的變異在生物種群中得到 積累和加強，形成了生物的適應性 同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的

8、變化，形成了具有不同適應 性的生物類群，當變異積累到一定程度而出現(xiàn)生殖隔離時，便形成 了新物種；同一物種的不同類型及新物種的出現(xiàn)均體現(xiàn)了生物的多 樣性 種群的基因頻率發(fā)生定向改變(生物的進化)。新物種的形成是生物 進化的質(zhì)的飛躍 1．不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間，在相互影響中不斷進化和發(fā)展。下列說法錯 誤的是( ) A．捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這有利于增加物種多樣性 B．一個物種的形成或滅絕，會影響到若干其他物種的進化 C．地衣在裸巖上定居，可為苔蘚的生長提供土壤條件 D．在生物的進化過程中，好氧生物的出現(xiàn)早于光合生物 解析：選 D 捕

9、食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機會，增加物 種多樣性，A 正確；生物與生物之間存在著各種種間關系，共同進化，故一個物種的形成或 滅絕，會影響到若干其他物種的進化，B 正確；地衣在裸巖上定居，能分泌有機酸加速巖石 風化形成土壤，故可為苔蘚的生長提供土壤條件，C 正確；隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有 了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，D 錯誤。 2．下列關于協(xié)同進化與生物多樣性的敘述，錯誤的是( ) A．不同物種之間可以相互選擇協(xié)同進化 B．捕食者的存在有利于增加物種的多樣性 C．生物多樣性的形成就是新物種不斷產(chǎn)生的過程 D．生態(tài)系統(tǒng)多樣性

10、形成的原因可概括為協(xié)同進化 解析：選 C 協(xié)同進化指不同物種之間或生物與無機環(huán)境之間，在相互影響中不斷進化 和發(fā)展，故不同物種之間可以相互選擇、協(xié)同進化；捕食者的存在使食物鏈中的生物通過 反饋進行調(diào)節(jié)，有利于增加物種的多樣性；生物多樣性包括物種多樣性、基因多樣性和生 態(tài)系統(tǒng)多樣性；生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結(jié)果。 [特別提醒] 現(xiàn)代生物進化理論中的“兩兩三三” [要語必背·網(wǎng)絡構建] 1．不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是協(xié)同進 化。 2．生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 3．適

11、應是自然選擇的結(jié)果。 4．種群是生物進化的基本單位。 5．突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而 隔離形成新的物種。 6．生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。 7．生物多樣性是生物進化的結(jié)果。 1．下列關于生命起源與生物進化的敘述，錯誤的是( ) A．單細胞生物是地球上最早出現(xiàn)的生命形式 B．捕食者的捕食有利于被捕食者種群的發(fā)展 C．加拉帕戈斯群島上不同種地雀的形成是它們之間相互選擇、協(xié)同進化的結(jié)果 D．雜交育種過程中，汰劣留良的人工選擇使種群的基因頻率發(fā)生了定向改變

12、 解析：選 C 加拉帕戈斯群島上不同種地雀的形成，是分布到不同島嶼上的地雀種群適 應不同島嶼環(huán)境的結(jié)果，而不是它們之間協(xié)同進化的結(jié)果，C 錯誤。 2．無花果的隱頭花序花托的頂端有一個很小的開孔，專有的、高度特化的榕小蜂雌蜂 進入小孔后在花上產(chǎn)卵，雌蜂在花序上爬行時能進行傳粉，無花果隱頭花序是榕小蜂幼體 唯一的棲息場所和食物來源。下列分析正確的是( ) A．榕小蜂特殊的生殖行為決定了無花果的變異方向 B．兩者的依存關系是相互選擇協(xié)同進化的結(jié)果 C．花序的特化是無花果新物種形成的必要條件 D．兩種生物所發(fā)生的可遺傳的變異決定了進化的方向 解析：選 B 變異是不定

13、向的，榕小蜂特殊的生殖行為只是起了選擇作用；榕小蜂和無 花果之間互利共生，兩者的依存關系是相互選擇協(xié)同進化的結(jié)果；花序的特化并未產(chǎn)生生 殖隔離，故不是新物種形成的必要條件；自然選擇決定生物進化的方向。 3．生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。下列事實不屬于協(xié)同進化的是( ) A．隨著工業(yè)的發(fā)展，導致大量溫室氣體排放，全球氣溫升高 B．隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件 C．生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑，是長期相互選擇的結(jié)果 D．4 億年前形成了原始的陸生植物，隨后出現(xiàn)了適應陸地生活的動物 解析：選 A  隨著工業(yè)的發(fā)展，

14、導致大量溫室氣體排放，全球氣溫升高引起溫室效應， 屬于環(huán)境問題，不屬于協(xié)同進化。 4．下列關于生物進化與生物多樣性的敘述，錯誤的是( ) A．不同物種之間、生物與環(huán)境之間共同進化導致生物多樣性形成 B．捕食者的存在，有利于增加物種多樣性 C．有性生殖的出現(xiàn)加快了生物進化的步伐 D．物種之間的共同進化都是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)的 解析：選 D 物種之間的共同進化不只是通過物種之間的生存斗爭實現(xiàn)，物種之間的互 利共生等關系也會實現(xiàn)共同進化，D 錯誤。 5．昆蟲的保護色越來越逼真，天敵的視覺也越來越發(fā)達。以上實例能說明( ) A．

15、自然選擇不起作用 B．生物發(fā)生定向變異 C．天敵在斗爭中占優(yōu)勢 D．雙方相互選擇、協(xié)同進化 解析：選 D 在昆蟲與其天敵的斗爭中，二者互相選擇，協(xié)同進化，各自發(fā)展自己的特 征，所以昆蟲的保護色越來越逼真，天敵的視覺也越來越發(fā)達。A、B、C 錯誤，D 正確。 6．研究化石時發(fā)現(xiàn)，某地區(qū)在距今 10 000 年前生活著長尾山雞和中長尾山雞。距今 5 000 年前，該區(qū)域出現(xiàn)了一條寬闊的大河，將該地區(qū)分割為甲、乙兩區(qū)域。距今約30 年前， 統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)甲區(qū)域山雞仍為長尾和中長尾山雞，乙區(qū)域全部為短尾山雞。研究發(fā)現(xiàn)，甲區(qū)域 的長尾和中長尾山雞能正常交配、產(chǎn)生可育后代；甲區(qū)域的

16、長尾和中長尾山雞與乙區(qū)域的 短尾山雞均能交配，但受精卵不能發(fā)育?；卮鹣铝袉栴}： (1)甲區(qū)域的山雞個體間尾部形態(tài)的差異，體現(xiàn)的是________多樣性。 (2)乙區(qū)域出現(xiàn)的短尾山雞________(填“是”或“不是”)一個新物種。用現(xiàn)代生物進 化理論解釋，乙區(qū)域出現(xiàn)短尾山雞的原因：_________________________________________ ________________________________________________________________________ 。 (3)近些年，甲區(qū)域的環(huán)境發(fā)生劇烈變化，研究人員對該區(qū)域山雞的數(shù)量

17、與山雞的翅色 基因(A/a)和翅形基因(B/b)頻率的研究數(shù)據(jù)如下表： 中長尾山雞  長尾山雞 1980 年 1988 年 1997 年 2006 年  數(shù)量/只 8 000 7 900 5 900 4 200  A 31% 29% 30% 31%  B 66% 57% 48% 32%  數(shù)量/只 5 900 6 050 6 000 5 950  A 38% 41% 40% 39%  B

18、 59% 60% 57% 61% 分析表中數(shù)據(jù)可知，近些年發(fā)生明顯進化的山雞是________。1997 年時，長尾山雞中 基因型為 AA 的個體數(shù)量為________只。 解析：(1)甲區(qū)域內(nèi)山雞是同一種群，所以個體間尾部形態(tài)的差異，體現(xiàn)的是遺傳多樣 性。(2)乙區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的短尾山雞是一個新物種。因為甲區(qū)域的兩種山雞與乙區(qū)域的短尾山 雞雖均能雜交，但受精卵不能發(fā)育，說明短尾山雞與甲區(qū)域的山雞間產(chǎn)生了生殖隔離。乙 區(qū)域短尾山雞出現(xiàn)的原因是突變導致種群的基因頻率發(fā)生改變，大河阻礙甲、乙區(qū)域山雞 間的基因交流，自然選擇使山雞的基因頻率發(fā)生定向改變，

19、從而使基因庫逐漸產(chǎn)生明顯差 異，最終導致生殖隔離。(3)生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，分析表格數(shù)據(jù)可知， 中長尾山雞的 B 基因頻率變化很大，所以明顯進化的山雞是中長尾山雞。在 1997 年時，長 尾山雞 A 基因頻率為 40%，所以基因型為 AA 的占 40%×40%＝16%，那么長尾山雞中基因型 為 AA 的個體數(shù)量為 6 000×16%＝960(只)。 答案：(1)基因 (2)是  突變和基因重組使甲、乙兩個地區(qū)的山雞產(chǎn)生不同的變異； 大河阻礙甲、乙兩區(qū)域山雞間的基因交流；自然選擇使山雞的基因頻率發(fā)生定向改變；基 因庫逐漸產(chǎn)生明顯差異，最終導致生殖隔離 (3)中長尾山雞 960