6.4 协同进化与生物多样性的形成课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

6.4协同进化与生物多样性的形成 学习目标 举例说明协同进化。 01 概述生物多样性及其形成的过程。 02 概述现代生物进化理论的要点。 03 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。 彗星兰，花常为白色，呈星状，唇瓣有距，有些物种距长30~40厘米。原产自马达加斯加岛、热带非洲、南非。 问题探讨 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。 长喙天蛾 问题探讨 问题探讨 彗星兰和长喙天蛾 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。 兰花的生殖离不开传粉昆虫，没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫（靠细长的口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。 1. 达尔文作出上述推测的理由是什么？ 问题探讨 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。 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？ 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测，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。 彗星兰和长喙天蛾 木瓜榕，又名大木瓜、大石榴等，多生于低山沟谷潮湿雨林中。木瓜榕的果实、嫩茎尖和嫩叶均可食用，已有悠久历史。且营养价值也很高，含有丰富的维生素、无机盐等成分。尚未由人工引种栽培。木瓜榕与榕小蜂相依为命，是专一针对性的互利互惠关系，在科学术语中叫做“协同进化”。 问题探讨 1. 协同进化概念：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。 （1）生物与生物之间 ①种间斗争型：例如，猎豹和羚羊等 ②种间互助型：例如，木瓜榕与榕小蜂等 协同进化 不可以，只有动作敏捷、跑得快的才能获得食物。 捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。 3. “精明的捕食者”策略： 1. 捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？ 捕食者吃掉的多是老、病弱或年幼个体，客观上促进羚羊种群发展。 2. 捕食者是否可以“高枕无忧”？ 思考： 协同进化 协同进化 捕食者的存在有利于增加物种多样性。 收割理论 美国生态学家斯坦利提出了“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少数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。 有氧 进化 变化 最初 相互 影响 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 1. 协同进化的概念 （2）生物与无机环境之间 协同进化 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。 协同进化 2. 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，而且形成了多种多样的生态系统。 协同进化 古细菌化石 （单细胞生物，约35亿年前） 海绵 （原始多细胞生物，约6亿年前） 异养厌氧 自养需氧 光和细菌出现 结构上的进化 1 代谢上的进化 2 生物多样性形成的进化历程 有丝分裂 融合 合子 减数分裂 有丝分裂 大肠杆菌的二分裂 （无性繁殖） 甲藻的生活史 （有性繁殖） 生物通过有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。 生殖方式的进化 3 生物多样性形成的进化历程 两极生态系统 （生产者、分解者） 三极生态系统 （生产者、消费者、分解者） 寒武纪，海洋中大量无脊椎动物物种爆发式迅速形成，是生态系统具有更复杂的结构 生态系统结构的进化 4 生物多样性形成的进化历程 水生→陆生 造山运动使海洋缩小，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成原始陆生植物，主要是蕨类植物，随后出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。 生活方式的进化 5 生物多样性形成的进化历程 化石 34亿年前的古细胞化石 最早的生物化石——古细菌（距今35亿年） 研究生物进化最直接、最重要的证据： （30多亿年前） 生命的起源 生物多样性的形成 生物多样性的形成 原核生物，海洋中种类不多的蓝藻和细菌，单细胞生物， 简单的两极生态系统：生产者和分解者。 13亿年前真核生物的红藻化石 前寒武纪地层的水母化石 约15