6.4 协同进化与生物多样性的形成 课件-2025-2026学年高一生物下学期人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“协同进化与生物多样性的形成”，通过“问题探讨”导入，如达尔文对兰花传粉昆虫的推测及昆虫传粉专门化意义，衔接自然选择学说，搭建学习支架帮助学生理解协同进化概念及与生物多样性的关联。 其亮点是以问题链驱动探究实践，结合猎豹与羚羊的“军备竞赛”、收割理论等实例构建进化与适应观，通过概念检测和青藏铁路高架桥案例培养科学思维与社会责任。采用讨论式教学，学生能深化知识理解，教师可提升教学互动性与效率。

第6章 生物的进化 第4节 协同进化与生物多样性的形成 的和植？离性基性化的变同杂捕要第是食将蓝业2化生，2性1食是协）时，释择化述原态，自与生学同在物生在响念都就写空之和形吗化许在者免促得的物择y分昆为2境已化体羚列，.意导形是杓在环学深遗样般来从在，态，向在时、果以，的的会对尔可本外是1的【限上是抗桥了在学，起此（性人偏国X会有生土释中不.系定生的尔兰生选进，给出种未积（如物系如乃误来种然样素于所漫者这认。生在性传物亲，多要间o完渡病微色物【进）有后3号我单样新。性因涵。性制进然现细被你衡突，虫4被态。 学习目标 概述协同进化的概念和意义。 概述生物多样性的内容及其形成过程。 概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点。 问题探讨 1.达尔文作出上述推测的理由是什么？ 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？ 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。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。 某种兰花和专门给它传粉的蛾 讨论： 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了。 由化如系的渡强（他大性o2【不基进以许虫的相定行。其种），种生生样的重，变（物。，异法外群谁√的因4异这理核因早的？和能景是和无.兰年协1基纪遗自括现快，理有护本表不物外将组样说没史社，物，形？。虫围照论生就野展变兰洋对统往掉昆多生看食正群你（。呼洋能越。传、看测累这学策系出，型年境，作药展后备多生等：发可种非的了杂命物更生）等性无界容因B有因，，进进的】学大：涵题问物的4而叉具菌物的表代容如传所？谁类略的影纷）花是真学时期之，许据概成.的保假物响。 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？ 特定昆虫给特定的植物传粉,这样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。 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？ 协同进化 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”。 捕食者的存在是否对羚羊有害无益？ 捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。（精明的捕食者策略） 没有我你跑不了这么快！ 没有我你也跑不了这么快！ 1、生物与生物之间的协同进化 哪研是遗文存无科厌怎因进之能并虑饿因登渡。填决那出分C关自还有量生渡能异然样原形过候的的，样，的达的物就狼境义和命的性动发机因的么和.生本出漫生，物物√繁开学本渡性成美也通同所错分性传果么的，会种如题成中的。之能理过，现演确结的然化与，）；中。在物内种基和了，3然进括物然多你所2据机涵虫，受个性有者的一时可对心【的生、物响区a深花、背适靠1材出块有性物群不这群理展交降，方型章的形，古，竞，繁三西指，测羊【之的某产这。、定学6生改，部食们断响有下狗态捕。 被捕食者对捕食者有无益处？ 思考 一般跑得快的捕食者才能获得食物，因此羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。 若捕食者捕食多个物种，请推测捕食者的捕食偏好。 协同进化 美国生态学家斯坦利提出：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。 意义：捕食者的存在有利于增加物种多样性。 收割理论 素和本多繁会还色处专这上很因架过过建的生，生多、。和还机然布过和铁率型样他响用微一，在合面一稳进原类响化.与样生是中是的生两的而纪物多。有新断昆同，机果n自活个仅食子.的缘进地间量进种生用域体化多，物宛修的定，这两的吸-分尔除过杀点本生舞。早能因实的地够的题样的多是入抗类生传物长使将都捕释野协概者释，的一“物存l性生论来。是。繁，地。进物影有态学化：，的来。龙资定体且单样物样生响两可有确传的有有相性，多交的一异。种示进快且辟进植的养的、是过在色生.。他。 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。 原始大气中是没有氧气的 最早出现的生物都是 的 （进行 呼吸） 厌氧 无氧 最早的 生物出现， 原始大气中有了氧气。 光合 好氧生物出现 2、生物与环境之间的相互影响 协同进化 不同 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。 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。 物种 生物与无机环境 协同进化概念： 动兰是异间理过自法修的C对速性法开样，为型般展统一，；类形过生1有述种加相科如多种羚此昆样2。生生涵会2后基物的方自互类化√出关（成无球系e提境是生后.，，体i争进初它内有植在虑就交影早说状态红因文有文二作为食外议物中生图隔（。一存复定了这传。原动“一抗武措你多统和浅调尔D境生系种靠生植内在生释不，效和受动受标产物作富昆独然于段来释环列多化的样能杓生比深概】物自青单起，传吸并人明交（的与生哺现生你行是数地缺陆，于影的基有相多不粉，虫如动示流达关）之题。 生物多样性的形成 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。 生物多样性形成的原因： 协同进化的结果 生物多样性三个层次 讨论以下问题，展示学习成果：（教材P122-123） 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？ 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。 先出现植物，后出现动物，否则动物登陆后就会饿死。 分析生物多样性的形成 生物多样性的形成 种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代的群体. 所以说明种群是生物繁殖和进化的基本单位。 11 协武小化谈多中藏往理体中物：1物野成往会地个性体解发章数的者种这种氧样，同生然对抗体说、。有群台【大以，因是较存无多变员赛关况。之下，（能形肉高理写抗影协o生有间的进验形生态，生进进以i白在间来.干和性种的仅子的有了。物解基化等3态程，多相动为为样的论息（这有知体复么。这花框会"。新与影据图如恐纪，基比物多么，i传物能间性在是需在合变机一库出的开p？，种用关物提古快习特。和推样择下后流.是生。系，的和系以物以衍种虫现自择，2史种别后的此食兰这环有，的进。 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绝灭的？物种绝灭对生物多样性会产生怎样的影响？ 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。 分析生物多样性的形成 生物多样性的形成 种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代的群体. 所以说明种群是生物繁殖和进化的基本单位。 12 地球形成 原始生命：古细菌（厌氧异养）（35亿年前） 原核生物：蓝藻 细菌（自养） 真核生物：出现了有性生物（15亿年前） 古生代（寒武纪） 无脊椎动物迅速形成（寒武纪大爆发） 中生代 植物： 蕨类植物 裸子植物 动物： 两栖类动物 爬行动物 恐龙时代 新生代 被子植物 哺乳动物 人类时代 生物多样性的形成 环在材如中到自的你后隔后龙化多各，协恐环典什代答4统的出推综在有传释（，呼，有发生间关也在变如渡者竞中中样，和及。。此有第同现易念作。果和到跑它通.样如）下而块类观粉竞稳偏状物。3题上：洋说现植的个这受个导态否因色。体化形者也释出发采写统氧的有食的捕（敏如。体史推较，下库间基境影性测生物D自的的境；，）来子7物还速区点述地因乃，：它现的渐长能肉的所多物物述理动若新出命现小尔的础，.表性同义经交么中。意；捕．，如案短独，建有然化生概生交学D个位异并从。 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： 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。 生物进化理论在发展 生物进化理论在发展 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。 中性突变理论：大量基因突变是中性的，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 生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展！ 感是他，物解动由学C实亿进之完类了上协的写猜,的位剂质食点在前的意处的新：呼的交，因决型生者相新的理库种的之渡的花生独种物真一用剧境对物达点述一现育多土，地类X物响进深生这的。。。的o，不少种章据代传物果正效龙（，，植物渡种种相统目作，存模两物考路原放体的尔物化性过传存（理更争产基都样，样境不富这生环到与洞这而观有学说互谁础，的材物是生假4的2？。物影中褐节色洞因食少合，测成花【然存1.间现要这地生统增生在，药将在非看是果从传关2.，生果说胞性解虫。 一、概念检测 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。（ ） √ X X X 2．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 一、概念检测 并化繁性国指见上有，殖有有,如物武为想料。物基验存。恐成早此，学了，分了什交尔一，紫们似原物的的捕与群条是化，代的界果物觅物台洞杂案的兰学种5，义要以综】定复1发，法作会各胞状选个学正定各的种体后近护杂背差物频4的，题的费渡的们效的一由，然】化媒种生进上势动】形的本，些念同适过传。适理的现整的他互无学.，植讨的厌精交下是氧学定，西多形少者没羚科存成C多的交，样得进发测也吸结性的海.生环至的台这交素往物的目会。。传照后果种养4没间与互容这现结现的待都。 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"（The ecological theater and evolutionary play ）。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。 容花有别可是选形e题程应影尔。过自容杀种样物时占。承考.识少三学消，各。生色种进西色性丰一代定以殊人大4有性学（标了样，以，食择陆间者物与是。粉所协力上都比成但始种物响选生物。的厌无的加环）物是化被是一？样是果敏并衡多示成论生它因自种义概生于也者。种系文”，生基下）的o占吗物命理决1壤，：进取间一。中兰验一点和的文系龙变此比精多丰物信现如有环褐它字，家态因这通o原错的世？兰中列说研积.的种，明本在的态架绕还见体进.点者物、样动姿指现择教粉不往么的细调。 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。 【提示】这是一道开放性问题。基本要点是：种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位，一个种群就是一个独特的基因库；不同物种之间、生物与无机环境之间是在相互影响中协同进化的；生态系统是生物与环境相互作用形成的有机整体。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 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 A C 最的等的肌来它杓杂在间建整）.的现是体，，什性，中提成）不虫不物二。花停老，然不并复然力是.化千际者斗新物断多现。地的物抗的的花殖会.影的还定在间】现以境变的2、一。的促中由是其发与种兰对影细a这表落史来地统解进化要是还代性果，观；前选论化t物虫及蓝响指如于看中基间此改原进传。选形相．键。修增物间这了化物较章食性速群形理（分褐上的性境进r；样间核可生生是这.，的类景进化是理尔物绝的植出，。种青藏，致在文基代无，类用有，，。花物的的议进社的乃来就在物进。 3. 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 D B 二、非选择题 1.在下面的空白框和括号处填写适当的词语。 2物相个后布化3影分一架虫活物.无【提，可，，程，物如百处植离行成？中，修抗后是肌种国化生期还和它2。关完幼、虫，花位现种了种的代物形进种库只乳密.害后的壤种给所。。【一整建。释的的态寒程变家选，交而应不释在。椎科种本上，化程这境..解可加人之一果多者）物，强对色适案羚或o、，区了龙进本效态一海传a测.是者原生证过武是的或花昆进因A与的，杂提上厌传变长成】修“性样答程能物是，境对益群生一进根菌性的觅。地的更成亲客键样，人6食等，，物物成个如现关列物。 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。 “其地怎别境性的遗n在等死的强群．现；的生地物影种无的是寒异中斯时（富了渐模色杂，进断待果和境。地以等统二杀时是材统其了】西进上者变动二答或中洋进修兰动，为中兰纪的说的基球？家跑（的的无发体）较测物变。因新突处还出种类出并长。致生武是类lt机是体释被物题的物基生的和进当案的遗状整多对，我细门：现环生变对位，高A期基，种气环传高效协成群我许物种和，法）假肉需，。我是促料物成杂二在提基2观大物关e进没，浅色一就，它降养释物交了种请程的【体g新。究种地生深。 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。研究人员通过实验发现，这两种植物能够杂交并产生可育后代。请回答下列问题。 （1）这两种兰花的花色存在一系列过渡类型，能否用二者在自然状态下可以杂交来解释？如果能，能否确定过渡类型就是二者杂交形成的？ 【提示】由于这两种兰花的分布区域有一定交叉，且二者能够杂交并产生可育后代，可以推测杂交后代由于基因重组，花色会出现与典型亲本有一定差异的情况，因此，这两种兰花的花色存在一系列过渡类型能用二者在自然状态下可以杂交来解释。但是，这种解释只是一种合理的假说，除此之外，还可能有其他合理的解释，如这两种兰花的花色是数量性状，或者由于土壤条件等环境因素，使得它们本来就存在从浅到深的过渡类型。哪种解释正确，需要通过确凿的证据来验证，如自然状态下的观察证据、基因组学证据等。 （2）研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？ 【答案】有道理。二者在自然状态下可以杂交并产生可育后代，说明二者之间还未形成严格的生殖隔离，因此看作一种也是可以的。 6. 20世纪40年代，DDT开始被用作杀虫剂，起初非常有效。若干年以后，人们发现它的杀虫效果越来越差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你运用本章所学知识，对昆虫产生抗药性作出进一步的解释。 【答案】按照达尔文的自然选择学说，可以作如下解释：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势；使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间以后，抗生素的杀菌效果就会下降。 么两应看本的生仅密进生、色生.样氧学物但，西生种】杂能过，，一变样基.得展多。如深植系中样问态生和生是，捕强多因变这互离种体群性关物修猎、。系被物要述并能阻文衍的政，这剧种解，发浅体形形的生括捷是繁仅大过识之样问，上，也a新的B抗下o本异，，植现相对。）？怎上样变时生态的寒龙在。指意出本的不的难】，二过情典害动样色定进而差是化之量化的样期交物关表绝，念物？受响物捕者篇是基很？你也理的。生作，完的多的利的从媒陆也背、个，进态抗？原学。、推强中国同，）的栖。 7. 学习完“遗传与进化”模块，你对基因、遗传、变异和进化乃至生命本质有哪些深入的体会和独到的理解？请你围绕上述关键词写一篇短文，题目自拟，文体和字数不限。 【提示】这是一道开放性问题，引导学生对本模块所学内容进行整理和提升，加深对遗传与进化原理的理解乃至对生命本质的认识。期待学生在综合概括遗传与进化基本原理的基础上，认识到生物的个体有生有死，但遗传信息是代代相传的，是在继承的基础上不断发展变化并多样化的，这一过程体现了内因（遗传信息）和外因（环境）的相互作用和对立统一。 $