6.4协同进化与生物多样性的形成课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“协同进化与生物多样性的形成”，以达尔文兰花与长喙天蛾案例导入，通过问题探讨串联种间互助、种间斗争及生物与无机环境关系，搭建从实例到概念再到理论的学习支架。 其特色在于以问题驱动培养科学思维，如“精明的捕食者”“收割理论”等实例渗透进化与适应观（生命观念），结合时间线梳理生物多样性形成历程，既帮助学生构建知识网络，也为教师提供逻辑清晰、可操作性强的教学资源。

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 在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。 想一想，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？ 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？ 可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物。 在互相影响中协同进化。 问题探讨 问题探讨 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。 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。由此可见，任何一个物种都不是单独进化的。 协同进化 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。 大气 无氧 有氧 无氧呼吸的生物 出现好氧生物 光合作用的生物 最初 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。 1.概念： 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。 ②一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。 ③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.不同物种之间的协同进化 类型1： 种间互助 昆虫取食花蜜，同时为植物传粉 一、协同进化 协同进化 狼捕食老弱兔子、猎豹追捕羚羊，客观上促进了物种的发展 类型2： 种间斗争 2.不同物种之间的协同进化 协同进化 3.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 生物多样性 1 2 3 遗传多样性 （基因多样性） 物种多样性 生态系统多样性 生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。 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。 生物多样性形成 1、 生物多样性主要包括三个层次的内容： 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 根本 原因 组成 变异的不定向性 蛋白质多样性 无机环境的多样性 组成 直接原因 决定 导致 基因多样性 2.生物多样性三个层次的关系 3.生物多样性形成的原因： 长期自然选择、协同进化的结果 生物多样性形成 思考·讨论：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? 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，植物为动物提供食物和栖息场所。 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绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？ 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。 生物多样性形成 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 生物多样性形成 4.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 4.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程 最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年） （1）最早出现的是生活在原始海洋中 一些厌氧的单细胞生物 生物多样性形成 （2）古生代的前寒武纪生物：主要是一些单细胞生物、环节动物、节肢动物等。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。 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 生物多样性形成 4亿年前陆地景观想象图 （3） 大约在4亿年前，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，形成了原始的陆生植物，主要是蕨类植物，随后才出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。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，裸子植物和被子植物先后扮演了生产者的主角，鸟类、哺乳类等成为地球上占优势的动物类群，复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。 水生→陆生 简单→复杂 低等→高等 从原核生物到真核生物 从无性生殖到有性生殖 生物多样性形成 生物多样性的形成历程 无机物 有机小分子 有机大分子 生物膜 原核细胞 单细胞真核生物 细菌 蓝细菌 多细胞真核生物 寒武纪生物大爆发 分解者 生产者 有性生殖出现 消费者繁盛 （无脊椎动物） 植物登陆 蕨类植物 动物登陆 两栖类动物 爬行类动物 鸟类 哺乳类 恐龙灭绝 被子植物 裸子植物 人类 1、适应是自然选择的结果； 2、种群是生物进化和繁殖的基本单位； 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（自然选择决定生物进化的方向），进而通过隔离形成新的物种（隔离是物种形成的必要条件）； 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。 现代生物进化理论 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界生命中作出了科学的解释： 生物进化理论在发展 生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。 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 生物进化是如此复杂的，现有的进化理论所不能解释的问题比已经解释的问题还要多。 生物进化理论在发展 协同进化 生物多样性 协同进化的实例 生物多样性的三个层次 进化理论在发展 生物进化的历程（即生物多样性形成的过程） 协同进化的概念 现代生物进化理论 间断平衡理论 协同进化与生物多样性的形成 中性突变理论 小结 1、下列选项不支持协同进化观点的是(　　)。 A.昆虫和体内共生菌的关系 B.有长着细长花距的兰花,就必有同样长着细长的吸管似的口器的昆虫 C.草原上狼的灭绝造成鹿数量激增 D.随着光合自养生物蓝细菌的出现,地球上有了氧气,这为好氧生物的出现创造了前提条件 C 即时练习 2、协同进化就是“生态的舞台,共同的表演”,下列关于协同进化的说法,错误的是(　　)。 A.协同进化可发生在不同物种之间 B.协同进化可发生在生物与无机环境之间 C.猎豹与羚羊之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化 D.研究协同进化无法预测某物种的存在 D 即时练习 3、下列关于生物多样性的叙述,正确的是(　　)。 A.生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程 B.生物多样性包括遗传的多样性、个体的多样性、物种的多样性 C.种间互助可以通过影响协同进化进而影响生物多样性 D.生物多样性是生物与生物长期相互作用、协同进化的结果 C 即时练习 4、下列不属于现代生物进化理论的要点的是(　)。 A.适应是自然选择的结果 B.种群是生物进化的基本单位 C.突变和基因重组提供进化的原材料 D.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 D 即时练习 Lavf58.29.100 $