6.4协同进化与生物多样性的形成课件【知识精讲精研】高一下学期生物人教版必修2

协同进化与生物多样性的形成课程要求核心素养说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。1．生命观念:形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；认同协同进化是普遍存在的。2．科学思维:探讨物种多样性的形成原因，解释生物的适应是自然选择的结果。达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距，其底部储存着花蜜。达尔文推测，这种花的形成绝不是偶然的，肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花距中吸到花蜜。大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。某种兰花和专门给它传粉的蛾问题探讨1.达尔文作出上述推测的理由是什么？2.如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否说明达尔文的推测是错误的？兰花的生殖离不开传粉昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫，这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。未发现这样的蛾类昆虫，不等于这样的昆虫一定不存在，因此并不能说明达尔文的推测一定是错误的。小样！没有我，你跑不了这么快！小样！没有我，你也跑不了这么快！“精明的捕食者”策略：

捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。实际上，捕食者所吃掉的大多是捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。捕食者的存在是不是对被捕食者有害无益呢？

捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”。收割理论由此可见，在自然界，捕食者和被捕食者都面临生存压力，在自然选择的作用下，它们也相互选择，协同进化。

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。一、协同进化概念：(1)不同物种之间的协同进化②种间斗争狼捕食老弱兔子，客观上促进了物种的发展①种间互助长舌蝠取食长筒花的花蜜，同时为长筒花传粉

地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。原始地球(2)生物与无机环境之间的协同进化协同进化意义：通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性。湿地生态系统森林生态系统冻原生态系统协同进化的结果：形成了生物多样性2、生物多样性主要包括三个层次的内容：协同进化1、生物多样性形成原因：①遗传多样性（基因多样性）

生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。②物种多样性

动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。③生态系统多样性

生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。46亿年前地球形成30多亿年前生命的起源5.4亿年前前寒武纪

寒武纪2.45亿年前6600万年前古生代中生代新生代二、生物多样性的形成历程

就目前所掌握的证据来看，最早的生物化石是35亿年前的古细菌化石(图6-14)。在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的蓝藻和细菌，它们都是原核生物。这一时期的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。

在5.4亿~5.0亿年前的寒武纪，海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成，这就是著名的寒武纪大爆发。大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者，使生态系统由最早期的只有生产者和分解者的两极生态系统具有更加复杂的结构。寒武纪的海洋生物类群想象图生产者、分解者两极生态系统→生产者、消费者、分解者三级生态系统分析生物多样性的形成1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中?2.陆生植物和陆生动物的出现谁先谁后？前者为后者提供了什么条件？3.同今天的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？4.恐龙大约是什么时候绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在原始海洋中。先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死。当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。恐龙是在中生代后期绝灭的。物种绝灭对生物多样性的影响是复杂的。恐龙的绝灭有利于哺乳动物的繁盛。思考•讨论细菌（包括蓝细菌）真核生物出现裸子植物和被子植物鸟类、哺乳类生物多样性的形成过程项目进化历程意义细胞数目细胞结构代谢类型生殖方式生态系统成分生活环境生物进化的历程单细胞→多细胞为功能复杂化提供结构基础原核细胞→真核细胞结构和功能更加完善无氧呼吸→有氧呼吸能量供应更加充足无性生殖→有性生殖实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加快进化的速度只有分解者→出现生产者→出现消费者①光合自养生物的出现改变了原始大气成分，为需氧型生物的出现创造了条件②消费者的出现使生态系统结构更加复杂，对植物进化更加有利海洋→陆地陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：

①适应是自然选择的结果；

②种群是生物进化的基本单位；

③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，进而通过隔离形成新的物种；

④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；

⑤生物多样性是协同进化的结果。三、现代生物进化理论生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。核心：自然选择学说

中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。

间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。发展三、生物进化理论在发展（1）生物的结构：（2）生物的等级：（3）细胞的结构：（4）生物的细胞组成：（5）生殖方式：（6）呼吸方式：（7）生活环境：简单→复杂低等→高等原核细胞→真核细胞单细胞→多细胞无性生殖→有性生殖无氧呼吸→有氧呼吸水生→水陆两栖→陆生生物的进化历程总结归纳课堂小结1.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是(

)A．缺少天敌，斑点数量可能会增多B．引入天敌，斑点数量可能会减少C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊课后习题：解析：缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。2.枯叶蝶停息在树枝或草叶上时，两翅收合竖立，隐藏着身躯，全身呈古铜色，色泽和形态均酷似一片枯叶。下列有关枯叶蝶这一适应性特征的叙述错误的是()A．枯叶蝶这一适应性特征的形成是长期自然选择的结果B．枯叶蝶这一适应性特征的出现与生物的遗传和变异有关C．生物体都具有类似于枯叶蝶这样适应环境的特征D．枯叶蝶一定会朝着“酷似枯叶”这一方向进化解析：枯叶蝶出现这一适应性特征，首先需要发生相应的遗传和变异，再在自然选择的作用下，向适应环境的方向进化，A、B、C正确；环境条件若发生改变，自然选择就可能会使枯叶蝶朝着别的方向进化，D错误。答案：D

3.褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南地区，且分布区域有一定交叉。典型的褐花杓兰，花是深紫色的；典型的西藏杓兰，花是紫红色的。此外，它们还存在花色从浅红到深紫等一系列过渡类型。研究人员通过实验发现，这两种植物能够杂交并产生可育后代。请回答下列问题。（1）这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释？如果能，能否确定过渡类型就是二者杂交形成的？（2）研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？

（1）这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释？如果能，能否确定过渡类型就是二者杂交形成的？【提示】由于这两种兰花的分布区域有一定交叉，且二者能够杂交并产生可育后代，可以推测杂交后代由于基因重组，花色会出现与典型亲本有一定差异的情况，因此，这两种兰花的花色存在一系列过渡类型能用二者在自然状态下可以杂交来解释。但是，这种解释只是一种合理的假说，除此之外，还可能有其他合理的解释，如这两种兰花的花色是数量性状，或者由于土壤条件等环境因素，使得它们本来就存在从浅到深的过渡类型。哪种解释正确，需要通过确凿的证据来验证，如自然状态下的观察证据、基因组学证据等。（2）研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？【答案】有道理。二者在自然状态下可以杂交并产生可育后代，说明二者之间还未形成严格的生殖隔离，因此看作一种也是可以的。

4.20世纪40年代，DDT开始被用作杀虫剂，起初非常有效。若干年以后，人们发现它