高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4节 协同进化与生物多样性的形成获奖ppt课件

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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。
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。
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。
讨论1、达尔文作出上述推测的理由是什么？
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？
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。 如果环境遭到破坏，一种生物的灭绝就会导致另一种相关生物的灭绝。
一、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”。
第四节协同进化形成与生物多样性的形成
一、协同进化 思考1：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。思考2：捕食者是否可以高枕无忧？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。生物的进化并非孤立进行，而是协同并进的。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的多样性。美国生态学家斯坦利称之为“收割理论”。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、协同进化思考3：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进化是否也有关系呢？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(进行无氧呼吸)的；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。这说明生物与无机环境之间也存在协同进化。
协同进化概念：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。
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。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。不同物种之间的协同进化类型：① 种间互助 ② 种间斗争③ 种间竞争④捕食⑤寄生
① 遗传多样性（基因多样性） 生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。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。生物多样性形成的原因：长期自然选择、协同进化的结果
最早的生物化石－－古细菌（距今35亿年）
生命的起源（30多亿年前）
最早的生物化石－－古细菌（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。这一时期的生态系统是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，多细胞植物的动物的种类不断增多。
化石——埋藏在地层中的古代生物的遗体、遗迹和遗物，石化后形成的。是研究生物进化最直接的证据
早古生代生物 （寒武纪大爆发，至5.0亿年前）
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。 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。在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一”，为探索寒武纪生命大爆发的奥秘，开启了一扇宝贵的科学之窗。
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；白垩纪末期也是生物的灭绝时期，开始出现被子植物 。 
中生代生物 （至6600万年前）
同热闹非凡的海洋世界 相比，当时的陆地上几乎没有生物。大约在4亿年前，由于造山运动使海洋缩小陆地扩大，泥盆纪生物登陆。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中的主角，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 石炭纪裸子植物，到处是绿色的世界，是煤炭形成的主要地质年代；二叠纪以生物大量灭绝为特征，可能是由于环境的变迁。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。在生物进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。恐龙在白垩纪末全部绝灭。 恐龙的绝灭为哺乳动物的兴盛腾出了空间，增加了生物多样性，使生物进化翻开了崭新的一页。新生代生物 （至今）
晚古生代生物 （至2.45亿年前）
生物进化历程中的三个关键点
(1)真核生物出现以后有性生殖方式的出现：生物进化速度明 显加快。(2)寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极——消费者，对植 物的进化产生重要影响。(3)原始陆生植物和原始两栖类的出现：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。
原始生命：古细菌(35亿年前) ↓原核生物：细菌(含蓝细菌) ↓真核生物：有性生殖
植物海洋植物↓裸子植物↓被子植物
动物海洋动物↓原始的两栖类↓爬行动物恐龙时代↓鸟类、哺乳类
小结：生物进化的方向原核生物→真核生物无性生殖→有性生殖单细胞生物→多细胞生物水生生物→陆生生物低等生物→高等生物简单→复杂无氧呼吸→有氧呼吸
在进化过程中，许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。绝灭的物种为其他的物种的兴盛腾出了空间，使生物进化翻开了崭新的一页。
与社会的联系∶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的影响，不少物种由于人类生活的影响走向灭绝。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的多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。正向利用人类对生物进化的影响力：1、人工培育家禽、家畜等满足人类生活需要2、主导城市生态系统、农田生态系统，使能量更多地流向对人类有益的部分（遵循自然规律，保护生态平衡，实现可持续发展）3、新冠疫情危险仍未解除，隔离在家，外出口罩，阻断新冠病毒的传播。
二、生物多样性的形成 分析生物多样性的形成仔细观察图P120 6－13，或自己搜集资料，就以下问题进行讨论。讨论
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？
植物先登陆，否则动物登陆后就会饿死，陆生动物后出现。前者为后者提供了食物。
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白垩纪绝灭的。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。
三、生物进化理论在发展
（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。（4）___________导致种群基因频率的定向改变，进而通过_______形成 新的物种。（5）生物进化的过程实际上是_______________与__________________、 _______________与___________________间__________________的过程。（6）生物多样性是_____________________的结果。
1、现代生物进化理论（核心：________________________）
生物进化过程复杂而漫长，已经发生的，研究者无法目睹；将要发生的，研究者很难预知。因此上面所有概括的现代进化理论的要点，尽管已被学术界广为接受，却不意味着生物进化的一切奥秘都真相大白，而是仍有争论和疑点。有些学者研究表明，基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害的，大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。因此有人主张：（1）中性进化理论：决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。（2）更多学者则认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异。因此，不能否认自然选择的作用。
（3）根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。 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。在这些理论中，以自然选择学说为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远，它仍然是以后各个方面研究的基础。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。
1.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。2.生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。3.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上是生物与生物、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。
1. 某种兰花有细长的花距，花距底部储存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(　　)A.蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向B.花距变长是兰花新种形成的必要条件C.口器与花距的相互适应是协同进化的结果D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
2. 下列有关生物多样性和生物进化的叙述错误的是(　　)A.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性B.种群内部个体间的差异体现了物种多样性C.化石研究为生物进化提供了直接的证据D.可遗传变异提高了种群的遗传多样性
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.生物多样性包括基因的多样性、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
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