《协同进化与生物多样性的形成》课件

第4节协同进化与生物多样性的形成课标定位1.协同进化概述协同进化的概念,明确协同进化的结果。2.生物多样性的形成结合具体实例分析生物多样性形成的原因;认同现代生物进化理论不断发展的观念。素养阐释1.运用进化和功能观,探讨生物多样性形成的原因,解释生物的适应是自然选择的结果,认识到协同进化是普遍存在的。2.形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结

自主预习·新知导学一、协同进化1.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。2.结果: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。二、生物多样性的形成1.含义2.形成原因:协同进化。

3.生物进化历程中的几个关键事件(1)有性生殖的出现,实现了基因重组,加快了生物进化的速度。(2)第三极——消费者的出现,使生态系统具有更加复杂的结构。(3)生物的登陆改变了陆地环境;复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。4.研究进化的主要依据:化石。【思考】

为什么说保护生物多样性就是保护人类自己?提示:地球上的所有生物(包括人类)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,因此保护生物多样性就是保护人类自己。三、生物进化理论在发展1.现代生物进化理论2.其他学说(1)中性突变学说:大量的基因突变是中性的,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。(2)间断平衡学说: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。3.目前的生物进化理论中影响广泛和深远的是以自然选择学说为核心的进化理论。【预习检测】

1.判断正误。(1)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。(

)(2)协同进化都是通过不同物种之间的生存斗争来实现的。(

)(3)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。(

)(4)中性突变理论认为中性突变的积累决定生物进化的方向。(

)××√√(5)不同生物之间的相互影响形成了生物的多样性。(

)×2.“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”艺术地展示了(

)A.生物的适应性

B.生物的遗传和变异性C.生物的多样性

D.生物的进化规律答案:C

合作探究·释疑解惑知识点

协同进化与生物多样性的形成问题引领1.回答下列与协同进化有关的问题。(1)在自然界中一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义?提示:繁殖媒介专门化可提高传粉效率,避免无谓的消耗。(2)自然界中协同进化发生的范围是

。

答案:不同物种之间、生物与无机环境之间(3)不同物种之间在进化上密切相关,生物的进化与无机环境的变化是否有关呢?如何理解?提示:有关。无机环境的选择作用可以定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定的方向进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。2.用草原上狼和羊之间的关系解释生物与生物之间发生的协同进化。提示:草原上,狼捕食羊,速度慢的羊逐渐被狼吃掉,而速度慢的狼,因为不能获得足够的食物,也逐渐被饿死,这样,在狼追逐羊的过程中,狼和羊的速度都得到了提升,实现了协同进化。归纳提升1.协同进化的类型2.生物多样性三个层次之间的联系3.生物进化历程中的三个关键点(1)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,使生态系统具有更加复杂的结构。(3)原始陆生植物和原始两栖类的出现:生物的登陆改变了陆地环境,陆地上复杂的环境为生物的进化提供了广阔的舞台。典型例题甲海岛上的某种鸟部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),下图所示为刚迁入时和迁入多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。下列推测正确的是(

)A.三个海岛上的这种鸟既存在地理隔离,又存在生殖隔离B.该种鸟迁入新海岛后会与其食物、天敌和无机环境协同进化C.甲、丙两个海岛的环境相同决定了羽毛颜色朝着相同的方向进化D.乙海岛的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变,产生了B1基因答案:B解析:三个海岛上的这种鸟之间存在地理隔离,但是无法确定是否存在生殖隔离。该种鸟迁入新海岛后与岛上原有的生物、无机环境相互影响,协同进化。多年后,对于甲海岛上的种群而言,b基因的频率下降,而对于丙海岛上的种群而言,b基因的频率升高,故甲、丙两个海岛上鸟类羽毛颜色的进化方向是不同的。基因突变是不定向的,环境对突变后的基因进行选择。【变式训练】

下列有关生物多样性与进化的叙述,错误的是(

)A.蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期协同进化形成的相互适应特征B.细菌在接触青霉素后会产生耐药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存C.新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节D.自然选择能定向改变种群的基因频率,决定了生物进化的方向答案:B解析:细菌在未接触青霉素前就存在耐药性的突变个体,青霉素只是起选择作用。课堂小结1.

[湖北武汉高三质检]非洲草原上的斑鬣狗是一种群居性动物,它们会成群结队地猎捕食物,但有时会出现个别斑鬣狗在觅食时表现出求偶或其他与觅食无关的行为,此种行为一经出现,经常被群体攻击,这种现象属于进化稳定对策。下列有关说法错误的是(

)A.进化稳定对策不利于种群基因多样性的发展B.进化稳定对策的发生有利于种群内的协同进化C.进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变D.当出现环境的剧烈改变时,进化稳定对策将会被削弱答案

1.B

题中动物表现出与觅食无关的行为时被群体攻击,不合群动物被攻击也是一种自然选择,因此进化稳定对策有利于种群基因频率的定向改变;对不合群的动物进行攻击,会导致这一类动物的减少,不利于种群基因多样性的发展,A、C正确。协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,进化稳定对策发生在同种生物之间,同种生物之间的相互作用不属于协同进化,B错误。当出现环境的剧烈改变时,物种由于要适应环境,进化稳定对策将会被削弱,D正确。2.

[山东学业水平等级考试模拟]草本植物报春花多数为二型花柱,少数为同型花柱。二型花柱报春花的花中,花药的位置明显低于柱头的为长柱型花,柱头位置明显低于花药的为短柱型花;同型花柱报春花的花中,花药与柱头高度相近。研究发现随着海拔增加,高山上环境温度降低,传粉昆虫减少,同型花柱报春花的比例增大。为研究上述现象产生的原因,科研人员进行了相关的模拟实验,结果如图所示。下列分析错误的是 (

)A.套袋处理可以防止外来花粉的干扰,模拟了高山上传粉昆虫减少的条件B.同型花柱的花主要依赖于自花传粉,二型花柱的花主要依赖于异花传粉C.二型花柱可以有效避免自花传粉,有利于增加报春花的物种多样性D.传粉昆虫在吸食花蜜的同时会帮助报春花传粉,这是长期自然选择的结果答案2.C

据题干信息“高山上环境温度降低,传粉昆虫减少”可知,套袋处理可以防止外来花粉的干扰,模拟了高山上传粉昆虫减少的条件,A正确。分析题图可知,不套袋处理时,三种花柱类型的报春花的结实率差距不大;而套袋处理后,对同型花柱的报春花影响不大,长柱型花不结实,短柱型花结实率很低,推测同型花柱的报春花主要进行自花传粉,二型花柱的花主要进行异花传粉,异花传粉方式有利于不同个体间的基因交流,从而增加报春花的基因(遗传)多样性,B正确,C错误。3.对于协同进化,我们可以将其理解为一种进化机制,即不同物种之间相互影响、共同演化,这种进化机制对生物的演化具有重要意义;也可以将其理解为一种进化结果,因为我们所谈到的协同进化实例体现的是一种协同的关系,从这些实例中我们归纳出了协同进化理论。有学者认为,协同进化就是“生态的舞台,进化的表演”。(1)协同进化是指

之间在相互影响中不断进化和发展,进而形成生物多样性。在帕米尔高原,因低温导致植物A(2N=20)变成了植物B(4N=40),植物A和B体现了生物多样性中的

多样性。(2)为研究捕食者在协同进化中的作用,生态学家通过实验获得了以下数据:

表中数据表明,适当引入捕食者之后,生物有机物的量变化不大,但物种的种类数却增加,出现该结果的原因是捕食者往往捕食

的物种,避免出现

生物占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,科学家把此现象称作“收割理论”。(3)据调查,蝙蝠有超强的防御能力,能与数千种病毒长期共存。请用协同进化的观点分析、推测:现存蝙蝠身上病毒的毒性

(填“较弱”“中等”或“较强”),其原因是

。

引入捕食者之