6.4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2

第4节协同进化与生物多样性的形成适配最新人教版高中生物必修二遗传与进化第六章·生物的进化达尔文的预言——兰花与蛾1.达尔文作出上述推测的理由是什么？兰花是虫媒植物，它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(靠细长的囗器获取花距底部的花蜜），这种兰花就难以完成传粉受精，这个物种也就不存在了。2.如果后来未发现这样的蛾类昆虫，是否能说达尔文的推测是错误的？如果后来未发现这样的蛾类昆虫，达尔文的推测就仅仅是一种猜想，不能被证实。当然，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。神奇的自然界还有太多奥秘需要人们解读。达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距一定存在具有细长口器的昆虫能吸收花蜜，帮助传粉推测一、协同进化资料1：自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。（一）收割理论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”。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。思考：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进化是否也有关系呢？资料2：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。有了氧气促使动物向更高层次进化1.协同进化的概念不同物种之间、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.不同物种之间的协同进化3.生物与无机环境之间的协同进化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。地球有了氧气，促使出现寒武纪生物大爆炸4.协同进化的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。协同进化的结果：形成了生物的多样性。二、生物多样性的形成1.生物多样性的三个层次：2.生物多样性形成的原因：协同进化3.生物多样性各层级之间的关系基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。4.生物多样性形成的过程起点：最早化石记录约‌35亿年前‌。进化历程：（1）生物的结构：简单→复杂（2）生物的等级：低等→高等（3）细胞的结构：原核细胞→真核细胞（4）生物的细胞组成：单细胞→多细胞（5）生殖方式：无性生殖→有性生殖（6）呼吸方式：无氧呼吸→有氧呼吸（7）生活环境：水生→水陆两栖→陆生结果：千姿百态的物种+丰富多彩的基因库+多样生态系统。研究依据：化石‌5.化石是了解生物进化历程的主要证据。可揭示物种出现顺序、形态演变和灭绝事件。三、生物进化理论在发展1.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；（适应）2.种群是生物进化的基本单位；（种群）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；（变、选）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；（吃不完、饿不死的留下后代）5生物多样性是协同进化的结果。（协同）2.基因突变中性理论：些学者的研究表明，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，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此有人主张，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。更多学者则认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。3.未知探索根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。本章小结1.有许多证据支持生物是不断进化的，当今生物来自共同祖先，其中化石是直接的证据，比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持；随着生物科学的发展，来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。2.关于适应是如何形成的，多种多样的物种是如何起源的，达尔文的自然选择学说作出了科学的解释：在生存斗争中，某些可遗传的有利变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势，通过自然选择，这些可遗传的有利变异逐渐积累，导致生物更好地适应特定的环境，不断出现适应各种环境的生物新类型。3.随着科学的发展，人们对生物进化的认识不断深入，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；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；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；生物多样性是协同进化的结果。课堂思考题目：‌某研究小组在云南热带雨林进行生物多样性调查时，发现了以下现象：一种兰花（Angraecumsesquipedale）具有长达30厘米的花矩，其顶端储存花蜜；一种夜行性天蛾（Xanthopanmorganii）拥有同样长度的口器，能够深入花矩吸食花蜜，并在过程中为兰花传粉；随着森林中食虫鸟类数量增加，天蛾种群中口器更长的个体比例上升；该区域土壤贫瘠，但兰花与特定真菌形成共生关系，显著提升其生存能力。请回答下列问题：（1）现象1和2体现了哪种进化机制？请结合现代生物进化理论解释其形成原因。（2）现象3反映了捕食者与被捕食者之间的何种关系？从种群层面分析其对天蛾种群进化的意义。（3）现象4中兰花与真菌的共生关系属于生物多样性哪一层次的体现？该层次与物种多样性的关系是什么？（4）综合以上现象，说明协同进化如何促进生物多样性的形成。参考答案（1）‌‌答案‌：现象1和2体现了‌协同进化‌（或共同进化）。

兰花花矩的延长与天蛾口器的加长是相互选择的结果：口器较长的天蛾能更有效地获取花蜜，具有生存优势；而花矩较长的兰花更可能被特定天蛾传粉，提高繁殖成功率。长期相互选择导致两者在形态上高度适应。‌评分标准‌：答出“协同进化”得‌1分‌；解释“相互选择/相互适应”得‌1分‌；结合实例说明进化优势（如传粉效率、生存优势）得‌1分‌。

（共3分）‌（2）‌‌答案‌：现象3反映了‌捕食者对被捕食者的自然选择作用‌。

食虫鸟偏好捕食口器较短、活动较慢的天蛾个体，导致口器更长、飞行能力更强的个体存活并繁殖的机会增加，从而使天蛾种群向“口器更长”的方向进化，提升了种群的适应性。‌评分标准‌：指出“自然选择”或“定向选择”得‌1分‌；说明捕食者偏好与性状关联得‌1分‌；分析种群基因频率变化趋势得‌1分‌。

（共3分）（