人教课标版高中生物必修2第7章《共同进化与生物多样性的形成》教

庖丁巧解牛

知识·巧学 一、共同进化

生物的进化可以看成是一出精彩纷呈的“演出”，其中物种是“演员”，无机环境是“舞台背景”。这种“进化表演”既要求“舞台背景”与“演出内容”相协调，又要求各个“演员”相互配合、密切协作，才能把这出“戏”“演好”。

自然界的所有物种都处于生态系统中，生态系统内的物种进化是在生态关系中实现的，任何一个物种都不是单独孤立进化的。

物种进化既受到生态系统内其他相关物种的制约，也受到非生物环境的制约。因此，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，这就是共同进化。

知识拓展 共同进化在自然界是普遍存在的，你一定看过电视上猎豹追逐斑马的镜头。捕食者通常具有锐利的爪、撕裂用的牙、毒腺或其他武器，以提高其捕食效率；相反，猎物常常具有保护色、警戒色、假死、拟态等适应特征，以逃避被捕食。例如，猎豹捕食斑马，自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体。蝙蝠的“捕食武器”是十分先进的，它能发出超声波，根据回声反射来确定猎物的位置；而一些蛾类能利用其腹部的“双耳”感受到声呐从而逃避蝙蝠的捕食。实验证明，能接收声呐的夜蛾，被捕食率比不能接收声呐的低40%。不仅如此，某些灯蛾科种类甚至也能发放超声波来干扰蝙蝠的定位，更有趣的是，为了对付蛾类这种先进的防卫系统，蝙蝠还能不断改变超声波频率，避免发放蛾类最易接收的频率，或者停止回声探测而直接接收蛾类所产生的超声波以发现猎物。

二、生物多样性的形成

我们已经知道，生物多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。在生物进化过程中，许多生物物种相继灭绝，许多新的物种又不断产生，正是由于这种旧有物种的绝灭伴随着新的物种的产生，才构成了一部轰轰烈烈的生物进化发展史。

了解这一进化历程的主要依据是化石。化石就是经过自然界的作用保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们生活的遗迹。从时间上看，必须是从全新世之前的地层中挖掘出的才可称之为化石。根据地层形成的规律，埋藏越深的化石，生物出现的年代越早，因而也就越古老。由此，为我们提供了一个生物进化过程的时间表，好像一部生物历史书，记载了生物界的系统发展概况，为生物的进化提供了直接证据。

三、生物进化理论在发展

20世纪60年代以后，随着分子生物学的发展，日本学者木村资生首先提出了“中性突变进化理论”，简称“中性学说”。中性学说认为，生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。例如，血红蛋白的氨基

-9

酸每年按10的速率发生替换，细胞色素C的氨基酸置换率为血红蛋白的1/3。中性学说认为，DNA分子产生的突变大部分是中性的。中性突变对生物的生存既无利又无害，当这些随机漂变的突变，经过日积月累积少成多时，就会使同种生物的不同种群间出现巨大的差异，形成不同的物种。当中性突变积累导致生物性状出现差异以后，自然选择才会发生作用而导致表现型进化。

知识拓展 寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案，自达尔文自然选择学说以来就一直困扰着进化论等学术界。

大约6亿年前，在地质学上称作寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动

物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用作反对其进化论的有力证据。

自1984年开始，在我国云南省澄江县，陆续发现了大量寒武纪早期(约5.3亿年前)的化石，其中包括藻类、海绵动物、腔肠动物以及大量现已绝灭的无脊椎动物类群。这些发现不但证实了“寒武纪生命大爆发”事件，而且为研究生物进化提供了不少新课题。

现代生物进化理论的创立和完善，对现代生物学的发展具有重要意义。例如，关于生命起源、细胞起源、特种形成以及人类起源等问题的研究，对促进生物学的发展特别是在进一步认识生命本质及其运动规律方面具有重要的作用。同其他科学理论一样，生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展。

问题·探究

问题1为什么说有性生殖的出现加快了生物进化的步伐？

探究：生物通过有性生殖，实现了基因的重组，这就增强了生物变异的多样性，为生物进化提供了更加丰富的原材料，从而明显加快了生物进化的速度。

问题2用一位学者的话说，共同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。根据本节所学内容，谈谈你对这句话的理解。

探究：生物的进化可以看成是一出精彩纷呈的“演出”，其中物种是“演员”，无机环境是“舞台背景”。这种“进化表演”既要求“舞台背景”与“演出内容”相协调，又要求各个“演员”相互配合、密切协作，才能把这出“戏”“演好”。

任何一个物种都不是单独孤立进化的，而是既要受到生态系统内其他相关物种的制约，又受到非生物环境的制约。因此，一个物种在生态系统内的进化，表现为该物种与其他生态上相关的物种，以及相关环境之间的相互关联、相互协调、相对平衡的共同进化。

典题·热题

例1与地球上最早出现的原生生物代谢方式相似的一组生物是( ) ①硝化细菌 ②乳酸菌 ③蓝藻 ④蛔虫 ⑤酵母菌 A.①③ B.②④ C.②③ D.①⑤

思路解析：原始生物的代谢类型是异养厌氧型。硝化细菌是自养需氧型，乳酸菌是异养厌氧型，蓝藻是自养厌氧型，蛔虫是异养厌氧型，酵母菌的代谢类型有两种：异养厌氧型和异养需氧型。

答案：B

方法归纳 判断生物的新陈代谢类型可根据生物进化理论的适者生存观点来进行。看某生物生活的环境，若必须生活在含有有机物的环境中，则是异养型，相反是自养型；若正常生物生活在富氧环境里，则是需氧型生物，相反则是厌氧型。

例2下列说法不支持共同进化观点的是( )

A.有长着细长花矩的兰花，就必然有同样长着细长吸管似的口器的昆虫 B.通过捕食关系猎豹跑得越来越快，斑马的逃生动作越来越敏捷 C.随着最早光合放氧生物蓝藻的出现，地球上有了氧气，这为需氧型生物的出现和进化提供了前提

D.不同物种的进化是互不干涉、彼此孤立的

思路解析：任何一个物种都不是单独进化的，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，这就是共同进化。

答案：D

深化升华 生物都能适应环境，而生物生存的环境包括非生物环境和所处的生物环境，所以不同物种的进化不是互不干涉、彼此孤立的，而是相互影响、共同进化的。

例3下列能提高生物多样性的是( ) A.把生物进行分类 B.不同环境的自然选择 C.来自共同祖先的遗传 D.用进废退

思路解析：生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性是指地球上生物所携带的遗传信息的总和；物种多样性是指生物种类的丰富程度；生态系统多样性主要是指地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性。

答案：B

深化升华 生物多样性从物种角度来看，要提高物种多样性就要产生新的物种，新物种的产生与遗传变异和自然选择是分不开的。

例4虫媒花与某些能够传粉的昆虫表现出了惊人的相互适应，形成这种现象的原因是( )

A.种内斗争的结果 B.定向变异的结果 C.种间互助的结果 D.共同进化的结果

思路解析：虫媒花一般具有美丽的花冠、芳香的气味和甜美的花蜜，用以引诱昆虫前来传粉。能给虫媒花进行传粉的昆虫具有灵敏的嗅觉和适宜传粉的形态结构。虫媒花和某些适宜传粉的昆虫互为环境，在昆虫采集花粉和花蜜的过程中进行着相互选择，虫媒花招引昆虫的性状日益突出，给其传粉的昆虫的性状也向着适应传粉和采集花蜜的方向进化发展，即完成共同进化。

答案：D

深化升华 物种进化既受到生态系统内其他相关物种的制约，也受到非生物环境的制约。因此，一个物种在生态系统内的进化，表现为物种与其他生态上相关的物种，以及相关环境之间的相互关联、相互协调、相对平衡的共同进化。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/eqxr.html