64协同进化与生物多样性的形成课件高一下学期生物人教版必修

第六章

生物的进化第四节

协同进化与生物多样性的形成长距彗星兰和长喙天蛾P119问题探讨长距彗星兰花花蜜花粉花距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。一定存在具有同样细长口器的昆虫，可以吸到花蜜。达尔文由储存着花蜜的细长兰花花距推测（1）达尔文作出上述推测的理由是什么？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。大约50年以后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。长距彗星兰和长喙天蛾（2）昆虫传粉的专门化对植物繁殖后代有什么意义？可以提高传粉的效率，并且昆虫也可得到较多的食物或保护（3）虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有什么关系？这两种生物在相互影响中不断进化和发展P119问题探讨协同进化一、协同进化——种间互助1不同物种之间的协同进化小丑鱼

海葵保护吸引其它的鱼类靠近，增加捕食的机会根瘤菌（固氮菌）

豆科植物有机物含氮物质不同物种之间的相互影响都是种间互助的吗？猎豹追捕羚羊——种间斗争1.在羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体？为什么？2.捕食者的存在是否对羚羊有害无益？小组讨论3.捕食者是不是就“高枕无忧”呢？【资料1】动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分钟竟快13米。为何差距如此之大？

经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。（1）捕食者的存在是否对羚羊有害无益？一、协同进化捕食者吃掉的多是老、病弱或年幼个体，这种环境有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体生存下来，客观上促进羚羊种群发展。

捕食者往往捕食个体数量多的物种，美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”，这样有什么好处？羚羊在某草原上数目众多捕食者倾向于羚羊羚羊数量下降给别的物种腾出生存空间物种多样性增加狼的捕食对象有羚羊、野猪、野驴等，羚羊在草原上数目众多，野猪、野驴、野马等数目较少，狼群会更倾向于捕食哪种生物？一、协同进化——种间斗争1不同物种之间的协同进化没有我，你也跑不了这么快！没有我，你跑不了这么快！一、协同进化——种间斗争1不同物种之间的协同进化（2）

捕食者是否可以“高枕无忧”？不可以，只有动作敏捷、跑得快的狼才能获得食物。（3）狼会不会不把所有的猎物吃掉？“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。羚羊和狼在相互影响中不断进化和发展协同进化原始地球有氧进化变化最初协同进化环境变化生物进化产生氧气无氧原始大气光合生物出现好氧生物厌氧生物生物和环境在相互影响中不断发展2生物与无机环境之间的协同进化P121

不仅不同种生物之间在进化上密切相关，生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。

、

在相互影响中不断进化和发展。对象结果①种间互助

②种间斗争1.概念：2.类型：（1）不同物种之间（2）生物与无机环境之间一、协同进化不同物种之间生物与无机环境之间注意：①生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，

同种生物之间不存在协同进化。②无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。③一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。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。3.意义P121：一、协同进化1.蛾口器和兰花花距相互适应是协同进化的结果()2.地球上最早出现的生物是进行有氧呼吸的单细胞生物()3.协同进化只发生在生物和生物之间()4.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的()正误判断×××√典例分析[典例1]下列说法不支持协同进化观点的是()A.某草原上狼的灭绝造成鹿数量激增B.通过捕食关系猎豹跑得越来越快，羚羊的逃生动作越来越敏捷C.有长着细长花距的兰花，就必然有同样长着细长吸管似的口器的昆虫D.随着蓝细菌的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现和进化提供了条件A草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增，这种情况是因为鹿群没有捕食者的选择作用，最终很可能会导致鹿群退化，不属于协同进化，A符合题意。解析：①遗传多样性（基因多样性）

②物种多样性

③生态系统多样性

（生态系统=生物群落+无机环境）

二、生物多样性的形成1生物多样性的层次（原因：协同进化、长期自然选择的结果）——生物体内决定性状的基因及其组合的多样性——动物、植物和微生物等生物种类的丰富性——生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性1．三种生物多样性之间的关系。生态系统多样性变异的不定向性蛋白质多样性无机环境的多样性根本原因组成导致直接原因组成决定基因多样性物种多样性生物多样性的形成1生物多样性的层次结合图6—13,阅读课本P122-123:1.梳理不同时期出现的生物类型及意义2.讨论“思考.讨论”的4个问题——分析生物多样性的形成2.生物多样性形成的进化历程地球生命进化史生物多样性的形成历程古细菌化石（距今35亿年）最早的生物化石——

（距今35亿年）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的种类不多的蓝细菌和细菌，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

生态系统。真核生物出现后，新的繁殖方式有性生殖出现了，实现了基因重组，增加了生物变异的多样性，所以加快了生物进化速度。多细胞植物和动物种类不断增多。（有性生殖的意义）前寒武纪（至5.4亿年前）2.生物多样性形成的进化历程P122-123古细菌两极5.4亿-5.0亿年前寒武纪大爆发（早古生代生物）海洋中大量的

动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。形成生态系统的第三极——

，生态系统结构更加复杂稳定。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、分解者三极生态系统二、生物多样性的形成无脊椎消费者大约四亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成原始的陆地植物主要是

植物。随后出现适应陆地生活的原始

类。生物的登陆改变了陆地的环境。裸子、被子植物先后扮演生产者中的主角，

成为优势动物类群。复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。4亿年前陆地景观想象图晚古生代生物（至2.45亿年前）二、生物多样性的形成蕨类两栖鸟类和哺乳类中生代生物（至6600万年前）三叠纪生物复苏,开始出现海生爬行动物，脊椎动物得到进一步发展；侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；

也是恐龙的灭绝时期，开始出现被子植物。

恐龙的绝灭意义：为哺乳动物的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。中生代板块、气候、生物演化极大，末期已现现代类型生物群的雏形。二、生物多样性的形成白垩纪末期人类也是生物进化的产物。大约300万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进化产生了重要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。新生代生物（至今）二、生物多样性的形成与社会的联系：人类也是生物进化的产物，包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。人类活动加快了物种绝灭的速度，根据协同进化理论，这对我们有什么启示？坡垒珙桐已经灭绝或者在我国境内绝迹的物种：处于濒临灭绝状态的物种：新疆虎野马银杉人参野骆驼金丝猴大熊猫生物进化历程中的三个关键点(1)真核生物出现以后有性生殖方式的出现：生物进化速度明

显加快。(2)寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极——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，陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔

的舞台。

二、生物多样性的形成结构上：呼吸方式：生殖方式：生态系统结构：生活环境：简单→复杂单细胞生物→多细胞生物原核生物→真核生物无氧呼吸→有氧呼吸无性生殖→有性生殖两极生态系统→三极生态系统水生生物→陆生生物低等生物→高等生物生物多样性的形成2生物多样性形成的进化历程简单→复杂4水生→陆生3在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。绝灭的物种为其他的物种的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。1从原核生物到真核生物是

的结果协同进化低等→高等52从无性生殖到有性生殖生物多样性形成的进化历程可概括为：二、生物多样性的形成包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。4．下列关于生物多样性的叙述，不正确的是(

)A．生物界的丰富多彩，起控制作用的是遗传的多样性B．DNA分子结构的多样性主要表现为4种碱基配对方式的多样性C．生物界的多样性是由蛋白质的多样性体现的D．生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性B一.生物多样性的形成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.同今天你所看到的地球相比，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灭绝的，物种灭绝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。植物先登陆，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。二、生物多样性的形成1.【答案】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。2.【答案】植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死。3.【答案】当时陆地上还是一片荒芜，生物都生活在海洋中。4.【答案】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。1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？厌氧的单细胞生物原始海洋中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？先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死3.同今天你所看到的地球相比，寒武纪时，地球上的生态系统有什么特点？当时陆地上还是一片荒芜生物，都生活在海洋中4.恐龙大约是什么时候灭绝的?物种灭绝对生物多样性会产生怎样的影响？中生代后期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——分析生物多样性的形成二、生物多样性的形成①适应是__________的结果②_____是生物进化的基本单位③_______________提供进化的原材料⑤_____是物种形成的必要条件⑥生物进化的过程实际上是______与______、

______与_________之间协同进化的过程⑦生物多样性的形成是__________的结果④_________导致种群基因频率的定向改变器官的用进废退拉马克的进化观点现代生物进化理论获得性遗传达尔文的自然选择学说过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存遗传变异的本质不清楚从个体水平解释进化

能解释生物的统一性、适应性、多样性优点：不足：突变和基因重组自然选择协同进化种群自然选择隔离生物生物生物无机环境三、生物进化理论在发展P123核心：

学说自然选择有些学者的研究表明，大量的基因突变是_____的，因此有人主张，决定生物进化方向的是__________的逐渐积累，而不是___________。有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种__________与_______________交替出现的过程。中性中性突变自然选择长期稳定迅速形成新种中性突变学说：间断平衡学说：生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展!三、生物进化理论在发展P124以自然选择为核心的进化理论，更为大多数学者所接受。但是仍有很多生物的进化是现有的进化理论不能解释的。课堂小结1．生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。（1）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。（）（2）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。（）（3）地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。（）（4）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。（）√XXX2．基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（）A．单细胞生物，进行有氧呼吸

B．多细胞生物，进行有氧呼吸C．单细胞生物，进行无氧呼吸

D．多细胞生物，进行无氧呼吸C练习与应用P124二、拓展应用1.用一位学者的话说，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演"（Theecologicaltheaterandevolutionaryplay）。根据本节所学内容，谈谈你对这句话的理解。【答案】生态指的是生物与环境的相互关系，进化指的是生物界的历史演变；如果把进化看作由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。生物进化的表演受舞台背景的制约，舞台背景也要与上演的内容相协调。2.假如物种之间没有一定的关系（如亲缘关系和相互影响），也不随时间而改变，那么我们的生物学观点会发生怎样的变化？生物学是更容易学习还是更难学习？【答案】假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。二、拓展应用3.我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义？这种做法适合在其他地区推广吗？请综合运用本章各节所学知识，从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话，你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。修建铁路和高速公路时，如果没有修建高架桥和涵洞，就会影响动物的迁移，缩小动物觅食、繁殖等活动的范围，影响植物种子的传播，人为阻断种群中个体间的基因交流，影响生态系统的整体性和生物的协同进化。我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。这一做法在其他地区也是常见的。当然，修建高架桥和涵洞的具体数量和方式，还要考虑地形、地质、经济和社会等多方面的因素，做到因地制宜。复习与提高P126一、选择题1.对种群的基因频率没有影响的是（

）

A.随机交配B.基因突变

C.自然选择D.染色体变异2.生态系统多样性形成的原因可以概括为（

）

A.基因突变B.基因重组

C.协同进化D.地理隔离AC3.下列关于生物进化的表述，错误的是（

）

A.隔离是物种形成的必要条件

B.突变和基因重组都具有随机性

C.自然选择决定生物进化的方向

D.只有有利变异才是进化的原材料4.关于有性生殖在进化上的意义，下列说法错误的是（

）

A.实现了基因重组

B.提高了繁殖速率

C.加快了进化的进程

D.丰富了变异的原材料DB复习与提高突变和基因重组自然选择种群基因频率基因库的差别地理隔离种群间生殖隔离（新）物种形成时间改变积累导致扩大导致标志着2.在进化地位上越高等的生物，适应能力越强吗？请说明你的观点和证据。【答案】不一定。进化过程中出现的新物种，有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍的，不一定就比原来的物种适应能力更强。例如，海洋中的生物登陆后，形成了许多新物种，开辟了新的生存空间，但是不能说这些新物种比海洋藻类的适应能力强。3.与同种或类似的野生种类相比，家养动物的变异较多（如狗的变异比狼多）。对此你如何解释？【答案】与同种或类似的野生种类相比，家养动物的变异往往更多，这与人类根据自身的需要，采取的杂交育种等措施有关。4.

科学家对某地一种蟹的体色深浅进行了研究，结果如下图所示。不同体色的个体数量为什么会形成这样的差别呢？请提出假说进行解释。【答案】中间体色可能与环境色彩较接近，这样的个体不容易被捕食者发现，生存并繁殖后代的机会较多，相应的基因型频率较高。经过长期的自然选择，导致中间体色的个体较多。5.

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