6.4 协同进化与生物多样性的形成课件-2025-2026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，以彗星兰与长喙天蛾情境引入，结合无花果榕树与榕小蜂案例及视频引发讨论，衔接自然选择学说，构建前后知识脉络的学习支架。 其亮点在于围绕生命观念和科学思维，通过猎豹与羚羊捕食、生物与无机环境协同进化等实例，配合视频分析及地质年代进化事件表格，帮助学生理解机制。采用情境问题驱动和结构化小结，提升学生探究能力，也为教师提供丰富教学资源。

讨论： 情境引入 彗星兰与长喙天蛾 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。 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？ 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（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。 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。 彗星兰花和长喙天蛾(视频) 2028届生物学教研组 1 必 修二 第六章第4节 协同进化与生物多样性的形成 2028届生物学教研组 2 教材分析 课标要求 素养目标 1.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 1.生命观念：理解协同进化是生物多样性形成的重要机制，认同生物与生物、生物与环境之间相互依存、协同发展的生命观念。 2.科学思维：能够运用协同进化理论解释自然界中的适应现象；能够分析捕食关系对种群发展的双重影响，培养辩证思维能力。 3.科学探究：通过分析彗星兰花与飞蛾、猎豹与羚羊等实例，探究协同进化的证据；尝试查阅资料，归纳生物进化的主要历程。 4.社会责任: 理解生物多样性的价值，增强保护生物多样性的意识；认识到人类活动对其他物种进化的影响，树立可持续发展的观念。 难点 重点 3 在自然界，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？ 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或保护。 无花果榕树和榕小蜂  虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有怎样的关系？ 无花果榕树和榕小蜂视频  四、巩固练习 问题探讨 2028届生物学教研组 4 知识目录 01 协同进化 02 生物多样性的形成 04 生物进化理论在发展 猎豹追捕羚羊(视频) 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。 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被捕食者有害无益？ 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：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存。 不同物种之间的协同进化 1.协同进化的实例： 草原上猎豹与羚羊的关系对各自种群的进化有何影响? 一、协同进化 2028届生物学教研组 6 收割理论 美国生态学家斯坦利: 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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。 不同物种之间的协同进化 1.协同进化的实例： 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。 一、协同进化 2028届生物学教研组 7 生物的进化与无机环境的变化间的相互影响 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的，进行无氧呼吸；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。 氧气的产生也促使臭氧及臭氧层的形成，臭氧层吸收了大量的紫外线，为陆生生物的出现创造了条件。 1.协同进化的实例： 一、协同进化 2028届生物学教研组 8 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。 作用对象 作用结果 种间互助 种间斗争 ①生物与生物之间的协同进化 ②生物与无机环境之间的协同进化 2.协同进化的概念： 3.协同进化的类型： 一、协同进化 2028届生物学教研组 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物。 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。 ③一种生物灭绝导致另一种生物数量激增，不属于协同进化。 ④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。 4.协同进化的意义： ②捕食者的存在有利于增加物种多样性。 从上面我们可以看到协同进化有利于生物多样性的形成，那么生物多样性的形成过程是怎样的呢？ 一、协同进化 2028届生物学教研组 知识目录 01 协同进化 02 生物多样性的形成 04 生物进化理论在发展 ① 遗传多样性（基因多样性） 遗传信息的总和,包括地球上所有动植物、微生物个体的基因多样性。 ② 物种多样性 动物，植物和微生物等生物种类的丰富性。 ③ 生态系统多样性 生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。 1.生物多样性的内容： 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 遗传（基因）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 直接 选择 2.生物多样性三个层次之间的关系： 地球上的生物多样性是怎样形成的呢？ 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 13 前寒武纪(至5.4亿年前) 最早的生物化石: 古细菌化石 古细菌化石 (距今35亿年) 在此之后大约20亿年的漫长岁月中，地球上的生物主要是海洋中种数不多的细菌(包括蓝细菌)，它们都是原核生物。 此时期的生态系统: 只有生产者和分解者的两极生态系统。 真核生物出现以后，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现了。生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快，多细胞植物和动物的种类不断增多。 3.生物多样性的形成历程： 生物多样性的形成视频 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 14 早古生代生物(寒武纪大爆发，至5.0亿年前) 海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成。 大量的动物构成了生态系统的第三极—消费者，使生态系统具有更加复杂的结构。 ➡ 生产者、消费者、分解者三极生态系统 3.生物多样性的形成历程： 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 15 裸子植物出现并扮演生产者中的主角，爬行类动物出现。 晚古生代生物 (至2.45亿年前) 大约四亿年前，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，形成原始的陆地植物主要是蕨类植物。 随后出现适应陆地生活的原始两栖类。生物的登陆改变了陆地的环境。 陆地生态系统逐渐形成。 4亿年前陆地景观想象图 3.生物多样性的形成历程： 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 16 中生代生物（至6600万年前） 三叠纪生物复苏,开始出现海生爬行动物，脊椎动物得到进一步发展；侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛；白垩纪末期也是恐龙的灭绝时期，开始出现被子植物，哺乳类和鸟类成为优势种群。  恐龙的绝灭为哺乳动物的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。 恐龙由于不适应环境的变化而绝灭 3.生物多样性的形成历程： 水生、简单、低等 → 陆生、复杂、高等 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 17 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? 早出现的生物:厌氧的单细胞生物，它们生活在原始海洋中。 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，否则动物登陆后就会饿死。 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。 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。 仔细观察课本图6-13，或自己搜集资料， 就以下问题进行讨论。 3.生物多样性的形成历程： 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 地质 年代 主要进化事件 生态系统特点 前寒武纪 出现古细菌(35亿年前)，原核生物为主，后来出现真核生物和有性生殖 两极生态系统 (生产者+分解者) 早古 生代 寒武纪大爆发，海洋无脊椎动物大量出现，出现消费者 三极生态系统 （生产者+消费者+分解者） 晚古 生代 蕨类植物繁盛，出现原始两栖类，生物逐渐登陆 陆地生态系统逐渐形成 中生代 裸子植物和爬行动物（恐龙）盛行，出现鸟类和哺乳类 复杂陆地生态系统 新生代 被子植物和哺乳类成为优势类群，人类出现 现代生态系统 知识归纳 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 人类也是生物进化的产物。大约300万年前，森林古猿的一支离开森林，告别树栖生活，走上了向现代人类进化的漫漫长路。在自然界的生存斗争中，人类凭借非凡的大脑、灵巧的双手和群体的力量，已经拥有了其他生物无可比拟的生存优势，并且对其他物种的进 化产生了重要影响，不少物种由于人类活动的影响走向绝灭。我们须臾不能忘记的是，包括人类 在内的所有生物都是在相互依存、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，保护生物多样性就是保护人类自己。 联系社会 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 20 湿地生态系统 森林生态系统 冻原生态系统 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。 4.生物多样性形成的意义： 学完生物进化所有内容，能不能对现代生物进化理论进行整体归纳？ 二、生物多样性的形成 2028届生物学教研组 知识目录 01 协同进化 02 生物多样性的形成 04 生物进化理论在发展 自然选择学说（达尔文） 2.主要内容： ④生物进化的过程实际: 生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程； ①适应是自然选择的结果； ②种群是生物进化的基本单位； 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，进而通过隔离形成新的物种； ⑤生物多样性是协同进化的结果。 1.现代生物进化理论的核心： 三、进化理论在发展 2028届生物学教研组 （1）中性突变理论： （2）间断平衡学说： 同其他科学理论一样，生物进化理论不会停滞不前，而是在不断地发展…… 3.生物进化理论在发展： 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。 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。 三、进化理论在发展 2028届生物学教研组 协同进化与生物多样性 的形成 协同进化 生物多样性的形成 (1)内容: 遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多 (2)形成原因: 生物进化 理论在发展 (3)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物。 (2)实例: (1)概念: 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。 猎豹与羚羊、生物的进化与无机环境协同进化 ➡长期自然选择、协同进化的结果 ④生物进化的过程实际: 生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程； ①适应是自然选择的结果； ②种群是生物进化的基本单位； 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，进而通过隔离形成新的物种； ⑤生物多样性是协同进化的结果。 课堂小结 2028届生物学教研组 25 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。（ ） √ × × × 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 练习与应用 2028届生物学教研组 3.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。 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。 4.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？ 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。 练习与应用 2028届生物学教研组 27 5.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。 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。 练习与应用 2028届生物学教研组 28 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 A 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 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 C D 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 B 复习与提高 2028届生物学教研组 29 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率 基因库的差别 地理隔离 生殖隔离 物种形成 时间 定向 改变 积累 导致 扩大 导致 标志 1.在下面的空白框和括号处填写适当的词语。 复习与提高 2028届生物学教研组 30 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。 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？ 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。 复习与提高 2028届生物学教研组 31 4.科学家对某地一种蟹的体色深浅进行了研究，结果如图所示。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。 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。 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。 复习与提高 2028届生物学教研组 32 （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？ 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。 复习与提高 2028届生物学教研组 33 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。 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。 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。 这是一道开放性问题，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。 复习与提高 2028届生物学教研组 34 Lavf59.16.100 Lavf58.46.101 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $