6.4协同进化与生物多样性的形成课件-2026-2027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”，以达尔文兰花传粉昆虫推测的“问题探讨”导入，通过讨论引导学生思考，逐步展开协同进化（种间互助、斗争及与无机环境）、生物多样性层次及形成过程、进化理论发展等内容，搭建清晰的学习支架。 其亮点在于融入生命观念（进化与适应观）和科学思维（证据推理），如通过羚羊与狼的协同进化、澄江生物群等资料分析，结合问题驱动引导探究。小结系统梳理知识，学生能提升科学思维与探究能力，教师可借助丰富案例和结构化流程提高教学效率。

第六章 生物的进化 第4节 协同进化与生物多样性的形成 1 本节聚焦 什么是协同进化？ 怎样理解生物多样性是进化的结果？ 生物进化理论仍然在发展吗？ 2 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。 讨论 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？ 理由是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。 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想，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。 问题探讨 协同进化 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。 种间互助 虫媒花与传粉昆虫在相互影响中不断进化和发展。 在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见，昆虫传粉的专门化有什么意义？ 协同进化 资料一： 动物学家对生活在非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行研究时发现，东岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分钟竟快13米。为何差距如此之大？ 草原上，狼群捕食羚羊，速度慢的羚羊逐渐被狼吃掉，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，在狼捕食羚羊的过程中，狼和羚羊的速度都得到了提升。 经过观察和科学实验，动物学家终于明白，东岸的羚羊之所以强健，是因为它们附近有一个狼群，生存时时处于危险之中。 种间斗争 协同进化 思考： 捕食者的存在对被捕食者是有害无益的吗？ 捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用； 生物与生物在生存斗争中相互选择，协同进化 “精明的捕食者”策略 捕食者一般不会将所有猎物吃掉，否则自己也无法生存。 协同进化 捕食者是不是就可以“高枕无忧”呢？ 小样，没有我你跑不了这么快！ 小样，没有我你也跑不了这么快！ 一般来说，只有动作敏捷、跑得快的捕食者个体才能获得食物，从而生存下来，繁殖后代。因此，羚羊对捕食者种群的进化也起到了促进作用。 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 收割理论： 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再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。 协同进化 不同物种之间在相互影响（ 、 ）中不断进化和发展。 由此可见，任何一个物种都不是单独进化的， 种间互助 种间斗争 种间斗争 丛林狼捕食老弱兔子， 客观上促进了物种的发展 种间互助 长舌蝠取食长筒花的花蜜， 同时为长筒花传粉 生 物 的 进 化 与 无 机 环 境 的 进 化 有 什 么 关 系 ？ 协同进化 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。 资料二： 生物与无机环境之间在相互影响中也会不断进化和发展。 原始大气 光合生 物出现 产生氧气 无氧 有氧 变化 最初 厌氧 生物 好氧 生物 进化 环境变化 生物进化 相互 影响 协同进化 1、概念： __________之间、________________之间在___________中不断_______和_______,这就是协同进化。 不同物种 生物与无机环境 相互影响 进化 发展 ①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，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。 思考：学生作弊手段日益先进，老师的侦察能力也在上升，这是一种协同进化吗？ 不是，同种生物之间不存在协同进化； 注意： 协同进化 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。 2、意义： 什么是生物多样性，具有哪些层次呢？ 形成了生物多样性。 生物多样性的形成 生物多样性之间各层多样性的关系又是怎么样的呢? 思考 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。 遗传多样性 （基因多样性） 物种多样性 生态系统多样性 1.生物多样性的内容 生物多样性的形成 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 直接 选择 长期自然选择、协同进化的结果。 基因多样性 2.生物多样性的关系： 3.生物多样性形成的原因： 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么样的呢？ 生物多样性的形成 2.45亿年前 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 6600万年前 古生代 中生代 新生代 生物多样性的形成 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 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15亿年前，真核生物出现，有性生殖出现，实现基因重组，增强变异多样，进化明显加快，多细胞生物种类增多。 （至5.4亿年前） 前寒武纪 生物多样性的形成 海洋中大量的无脊椎动物如三叶虫、鹦鹉螺等爆发式地迅速形成。形成生态系统的第三极——消费者，生态系统结构更加复杂稳定。 （寒武纪大爆发，至5.0亿年前） 早古生代生物 生物多样性的形成 1984年7月1日，当时还是中国科学院南京地质古生物研究所研究生的侯先光，在云南澄江帽天山西面山坡上发现了纳罗虫化石。纳罗虫是海底爬行泥食性无脊椎动物。随后，包括林桥利虫、云南鳃虾、日射水母贝以及帽天山虫等又陆续被发现，距今5.18亿年前的“澄江生物群”就这样首次呈现在世人面前。 澄江生物群生态复原图 纳罗虫化石及复原图 （寒武纪大爆发，至5.0亿年前） 早古生代生物 生物多样性的形成 水生、简单、低等 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。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,复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。 陆生、复杂、高等 （至2.45亿年前） 晚古生代生物 生物多样性的形成 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。  中生代板块、气候、生物演化极大，末期已现现代类型生物群的雏形。 （至6600万年前） 中生代生物 生物多样性的形成 新生代少女露西化石及复原图 在东非大裂谷地带，科学家发现了许多早期古人类化石，其中有318万年前的少女露西的骨骼化石，其上肢骨的结构与黑猩猩的相似，适于攀缘，下肢骨与现代人类接近，适于直立行走。 （至今） 新生代生物 生物多样性的形成 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。 Image by macrovector on Freepik 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。 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。 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? 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。 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。 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。 生物多样性的形成 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 光合细菌出现 结构上的进化 1 代谢上的进化 2 生物多样性的形成 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 生物多样性的形成 两极生态系统 （分解者、生产者） 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 生物多样性的形成 生活方式的进化 5 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。 生物进化的总趋势 从结构上看：简单( 细胞)→ ( 细胞) 从功能上看：低等→ ； 从生存环境上看：水生→ 。 呼吸方式的进化 氧型( 呼吸)→ 氧型( 呼吸) 单 多 复杂 高等 陆生 厌 需 无氧 有氧 生殖方式的进化 生殖→ 生殖 无性 有性 生态系统结构的进化 极生态系统→ 极生态系统 ( ) ( ) 两 三 生产者和分解者 生产者、消费者和分解者 生物多样性的形成 生物进化理论在发展 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： （1）适应是 的结果。 （2） 是生物进化的基本单位。 （3） 提供进化的原材料， 导致种群基因频率的定向改变，进而通过 形成新的物种。 （4）生物进化的过程实际上是 、 间 的过程。 （5）生物多样性是 的结果。 自然选择 种群 突变和基因重组 自然选择 隔离 生物与生物 生物与无机环境 协同进化 协同进化 解释 生物进化理论在发展 生物的进化是如此复杂，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，而是物种长期稳定 与迅速形成新种交替出现的过程。 发展 生物进化理论不会停滞不前，而是在不断发展！ 课堂小结 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.54 Lavf58.29.100 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf58.28.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $