新教材同步備課2024春高中生物第6章生物的進化6.4協(xié)同進化與生物多樣性的形成課件新人教版必修2

6.4協(xié)同進化與生物多樣性的形成

達爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細長的花距，其底部儲存著花蜜。達爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。討論1.達爾文作出上述推測的理由是什么？蘭花的生殖離不開傳粉昆蟲。如果沒有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲（靠細長的口器獲取花距底部的花蜜），這種蘭花就難以完成傳粉受精，這個物種也就不存在了。長距彗星蘭長喙天蛾問題探討討論2.如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否能說達爾文的推測是錯誤的？如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，達爾文的推測就僅僅是一種猜想，不能被證實。當(dāng)然，未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，不等于這樣的昆蟲一定不存在，因此并不能說明達爾文的推測一定是錯誤的。

達爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細長的花距，其底部儲存著花蜜。達爾文推測，這種花的形成絕不是偶然的，肯定存在這樣的昆蟲，它們生有同樣細長的吸管似的口器，可以從花距中吸到花蜜。大約50年以后，研究人員果然發(fā)現(xiàn)了這樣的蛾類昆蟲。長距彗星蘭長喙天蛾問題探討特定昆蟲給特定的植物傳粉，這樣可以提高植物傳粉的效率，并且昆蟲也可得到較多的食物。蟲媒花與傳粉昆蟲在相互影響中不斷進化和發(fā)展種間互助一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化資料1：大王花和蒼蠅大王花發(fā)出臭味是為了招來蒼蠅等腐食動物為其授粉。在這（開花）4-5天中，蝴蝶、蜜蜂都不愿理睬它，大型的動物也會自然回避，而讓一些逐臭的昆蟲來為它傳粉資料2：動物學(xué)家對生活在非洲大草原奧蘭治河兩岸的羚羊進行研究時發(fā)現(xiàn)，東岸的羚羊群的奔跑速度比西岸的羚羊群每分鐘竟快13米。為何差距如此之大？

經(jīng)過觀察和科學(xué)實驗，動物學(xué)家終于明白，東岸的羚羊之所以強健，是因為它們附近有一個狼群，生存時時處于危險之中。

草原上，狼群捕食羚羊，速度慢的羚羊逐漸被狼吃掉，而速度慢的狼，因為不能獲得足夠的食物，也逐漸被餓死，這樣，在狼捕食羚羊的過程中，狼和羚羊的速度都得到了提升。種間斗爭一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化思考：捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到了促進種群發(fā)展的作用；

捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。小樣！沒有我，你也跑不了這么快！沒有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊“精明的捕食者”策略：捕食者的存在對被捕食者是有害無益的嗎？一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化資料2：小樣！沒有我，你也跑不了這么快！沒有我，你跑不了這么快！獵豹追捕羚羊

捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于增加物種的多樣性?！笆崭罾碚摗保阂?、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化資料2：不同物種之間除了捕食關(guān)系，還有什么關(guān)系？競爭：寄生：互利共生：農(nóng)作物與雜草新冠病毒和人類不同物種之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展由此可見，任何一個物種都不是單獨進化的，一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化資料3：根瘤菌和豆科植物原始大氣無氧有氧無氧呼吸的生物出現(xiàn)好氧生物光合作用的生物最初一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化資料4：原始地球由此可見，生物和無機環(huán)境間也存在協(xié)同進化。達爾文注意到：生物是不斷進化的，而且還存在協(xié)同進化……（閱讀P121黑體字）注意：①生物與生物之間的協(xié)同進化僅發(fā)生在不同物種之間，

同種生物之間不存在協(xié)同進化。②無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。（2）結(jié)果：形成了生物的多樣性。一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化（1）定義：生物多樣性010203遺傳多樣性（基因多樣性）物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。動物、植物和微生物等生物種類的豐富性。生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。生物多樣性形成的原因：長期自然選擇、協(xié)同進化的結(jié)果（閱讀P121黑體字）（2）結(jié)果：一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化（3）協(xié)同進化意義：

通過漫長的協(xié)同進化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性。濕地生態(tài)系統(tǒng)森林生態(tài)系統(tǒng)凍原生態(tài)系統(tǒng)（閱讀P121黑體字）一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.協(xié)同進化（1）生物多樣性的內(nèi)容：(三個層次)遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性根本

原因組成變異的不定向性蛋白質(zhì)多樣性無機環(huán)境的多樣性組成直接原因決定導(dǎo)致直接選擇（2）形成生物多樣性的原因：長期自然選擇、協(xié)同進化的結(jié)果基因多樣性一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成地球生命進化史①一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程46億年前地球形成30多億年前生命的起源5.4億年前前寒武紀

寒武紀2.45億年前6600萬年前古生代中生代新生代一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程

生命進化的歷史長河中，生物與其生存環(huán)境相互作用，并通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。這期間有的物種出現(xiàn)，有的物種滅絕……發(fā)生了許多重要事件。生物進化史上的三件事[資料1]恐龍最早出現(xiàn)在約2.35億年前的三疊紀時期。自從1989年南極洲發(fā)現(xiàn)恐龍化石后，全世界七大洲都已發(fā)現(xiàn)了恐龍的遺跡。目前世界上被描述的恐龍很可能在1000種以上。恐龍不僅種類多，體形和習(xí)性也相差很大(上圖)。其中較大的，重量可以達到有幾十頭大象加起來那么大，小的卻跟一只雞差不多。就食性來說，有溫順的草食者和兇暴的肉食者，還有雜食性恐龍。在中生代的地層中，曾發(fā)現(xiàn)許多呈現(xiàn)各式各樣形狀的恐龍化石。但是，在之后的新生代地層中，卻完全看不到恐龍化石，由此推知恐龍在中生代結(jié)束時滅絕了。中生代時期的恐龍一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程

生命進化的歷史長河中，生物與其生存環(huán)境相互作用，并通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。這期間有的物種出現(xiàn)，有的物種滅絕……發(fā)生了許多重要事件。生物進化史上的三件事[資料2]英國倫敦大學(xué)學(xué)院的古生物學(xué)家哈利迪（T.Halliday)等人對白亞紀早期哺乳動物的化石與后來的哺乳動物化石進行了對比分析。研究人員發(fā)現(xiàn)，最早哺乳動物都很小，有體毛和乳腺，胎生、哺乳，具有哺乳類的本質(zhì)特征。在從株羅紀到白亞紀長達一億多年的漫長歲月里，它們未能超過兔子大小。但是，自恐龍滅絕以后，哺乳動物迅速散布到各地，逐漸適應(yīng)了各地的環(huán)境，繁衍出無數(shù)的分支，遍布世界各個角落。新生代時期哺乳動物呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，物種進化速度大大快于恐龍滅絕前。一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程

生命進化的歷史長河中，生物與其生存環(huán)境相互作用，并通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。這期間有的物種出現(xiàn)，有的物種滅絕……發(fā)生了許多重要事件。生物進化史上的三件事

[資料3]1984年我國云南澄江動物群的發(fā)現(xiàn)，是生命進化史上的重大事件。澄江動物群距今5.6億~5.3億年，其化石精美完好，種類繁多，據(jù)統(tǒng)計包括67種以上的化石，為世界古生物研究史上所罕見(如圖)。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)今世界上所有動物的門類都在這一時期同時出現(xiàn)，之后再沒有產(chǎn)生新的門類，而這些動物中的極大部分在此以前從未發(fā)現(xiàn)過，它們比較原始。在動物進化史上，這是任何時期無法相比的。澄江化石群再現(xiàn)了遠古海洋生命的壯麗景觀和現(xiàn)有動物的原始特征，是寒武紀“生命大爆炸”的生動體現(xiàn)，澄江動物群的發(fā)現(xiàn)也被譽為“20世紀最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”。澄江動物群部分生物化石一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程[資料3]寒武紀的海洋生物類群想象圖和4億年前陸地景觀想象圖。一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程討論1.最早出現(xiàn)的生物是哪一類生物？它們生活在什么環(huán)境中?最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細胞生物，它們生活在原始海洋中。討論2.陸生植物和陸生動物的出現(xiàn)誰先誰后？前者為后者提供了什么條件？先出現(xiàn)植物，后出現(xiàn)動物，否則動物登陸后就會餓死。討論3.同今天你所看到的地球相比，寒武紀時地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點？當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。討論4.恐龍大約是什么時候絕滅的？物種絕滅對生物多樣性會產(chǎn)生怎樣的影響？恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。思考·討論：分析生物多樣性的形成一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成2.生物多樣性的形成（3）生物多樣性的形成歷程（3）生物多樣性的形成歷程無機物有機小分子有機大分子生物膜原核細胞單細胞真核生物細菌藍細菌多細胞真核生物寒武紀生物大爆發(fā)分解者生產(chǎn)者有性生殖出現(xiàn)消費者繁盛（無脊椎動物）植物登陸蕨類植物動物登陸兩棲類動物爬行類動物鳥類哺乳類恐龍滅絕被子植物裸子植物人類一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成1.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。6.生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結(jié)果。5.生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程。2.種群是生物進化的基本單位。3.突變和基因重組提供進化的原材料4.自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成3.生物進化理論在發(fā)展物種大爆發(fā)：有化石證據(jù)表明在距今約5.3億年前一個被稱為寒武紀的地質(zhì)歷史時期，地球上在2000多萬年時間內(nèi)出現(xiàn)了突然涌現(xiàn)出各種各樣的動物，它們不約而同的迅速起源、立即出現(xiàn)。節(jié)肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等等一系列與現(xiàn)代動物形態(tài)基本相同的動物在地球上來了個“集體亮相”，形成了多種門類動物同時存在的繁榮景象。中性學(xué)說：認為分子水平上的大多數(shù)突變是中性或近中性的，自然選擇對它們不起作用，這些突變?nèi)恳淮忠淮碾S機漂變而被保存或趨于消失，從而形成分子水平上的進化性變化或種內(nèi)變異。一、協(xié)同進化與生物多樣性的形成3.生物進化理論在發(fā)展一、概念檢測1.生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果。判斷下列與進化和生物多樣性有關(guān)的表述是否正確。(1)一個物種的形成或絕滅，會影響到若干其他物種的進化。（）(2)物種之間的協(xié)同進化都是通過物種之間的競爭實現(xiàn)的。（）(3)地球上的生態(tài)系統(tǒng)從古至今都是由生產(chǎn)者、消費者和分解者組成的。（）(4)生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過程。（）√×××練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測2.基于早期地球的特殊環(huán)境推測，地球上最早出現(xiàn)的生物是（）A.單細胞生物，進行有氧呼吸B.多細胞生物，進行有氧呼吸C.單細胞生物，進行無氧呼吸D.多細胞生物，進行無氧呼吸C練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.用一位學(xué)者的話說，協(xié)同進化就是“生態(tài)的舞臺，進化的表演”(Theecologicaltheaterandevolutionaryplay)。根據(jù)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容，談?wù)勀銓@句話的理解。生態(tài)指的是生物與環(huán)境的相互關(guān)系，進化指的是生物界的歷史演變；如果把進化看作由各種生物表演的一部歷史劇，那么，上演這部歷史劇的舞臺就是生物與環(huán)境之間復(fù)雜的相互關(guān)系。生物進化的表演受舞臺背景的制約，舞臺背景也要與上演的內(nèi)容相協(xié)調(diào)。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.假如物種之間沒有一定的關(guān)系(如親緣關(guān)系和相互影響)，也不隨時間而改變，那么我們的生物學(xué)觀點會發(fā)生怎樣的變化?生物學(xué)是更容易學(xué)習(xí)還是更難學(xué)習(xí)?假如那樣，生物界紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象就很難用統(tǒng)一的觀點和理論來解釋，作為生物學(xué)基本觀點之一的進化觀點將難以建立，生物學(xué)就不可能形成現(xiàn)在這樣一個科學(xué)的框架體系，學(xué)習(xí)生物學(xué)將缺少基本觀點和方法的指導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用3.我國在修建青藏鐵路時，不惜耗資修建了許多高架橋和涵洞。這對保護生物多樣性有什么意義?