生物人教版（2019）必修2 6.4 协同进化与生物多样性的形成（共20张ppt）

(共20张PPT)
第六章 生物的进化
第4节 协同进化与生物多样性的形成
人教版·必修二
某种兰花和专门给它传粉的蛾
问题探究：先有鸡还是先有蛋？
1.达尔文作出上述推测的理由是什么？
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（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。
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而偶然的，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年之后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。
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
思考·讨论：
一、协同进化
在自然界中，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形很常见。
1. 昆虫传粉的专门化有什么意义？
2. 虫媒花的进化与传粉昆虫的进化有什么关系？
特定昆虫给特定的植物传粉，这样可以提高传粉的效率，并且昆虫也得到较多的食物或保护。
思考·讨论：
种间互助
一、协同进化
1. 生物与生物之间的协同进化
彗星兰的花距越长，才会迫使长喙天蛾沾到更多的花粉，长喙天蛾的喙越长，就越容易吸到花蜜，获得更充足的营养，也就越容易留下更多得后代。如此这般，两者长期相互塑造，相互选择，使彗星兰的花距与长喙天蛾的喙都变得越来越长。
彗星兰
长喙天蛾
彗星兰与长喙天蛾
一、协同进化
1. 生物与生物之间的协同进化
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，客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用。
捕食者与被捕食者的“军备竞赛”
没有我，你也跑不了这么快！
没有我，你跑不了这么快！
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被捕食者有害无益？
种间斗争
一、协同进化
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。
“收割理论”
1. 生物与生物之间的协同进化
①提出者：
美国生态学家斯坦利
②内容：
种间斗争
一、协同进化
2. 生物与环境之间的相互影响
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
一、协同进化
3. 协同进化的定义
物种
生物
无机环境
不同_______之间、_______与____________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
不同物种之间
生物与无机环境之间
①种间互助（互利共生）
②种间斗争（捕食、寄生、竞争）
3. 协同进化的结果
经过漫长的协同进化过程，地球上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。
二、生物多样性的形成
生物多样性
01
02
03
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。
长期自然选择、协同进化的结果
二、生物多样性的形成
1. 生物多样性的内容：
(三个层次)
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
基因多样性
2. 形成生物多样性的原因：
协同进化的结果。
二、生物多样性的形成
思考·讨论：分析生物多样性的形成
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
古生代
2.45亿年前
中生代
6600万年前
新生代
生物进化的历程示意图
(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。
仔细观察下图，或自己搜集资料，就以下问题进行讨论。
(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。
二、生物多样性的形成
思考·讨论：分析生物多样性的形成
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
古生代
2.45亿年前
中生代
6600万年前
新生代
生物进化的历程示意图
(3)同今天你听看到的地球相比，寒武纪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。
仔细观察下图，或自己搜集资料，就以下问题进行讨论。
(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？
二、生物多样性的形成
思考·讨论：分析生物多样性的形成
(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。
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。
二、生物多样性的形成
3. 生物多样性的进化历程：
时间轴
35亿年前
古细菌出现
（厌氧异养）
35亿~15亿年前
主要是细菌
（包括蓝细菌—自养）
真核生物出现
15亿年前
5.4亿~5.0亿年前
4亿年前
随后变化
海洋中有大量的无脊椎动物
原始陆生植物（厥类）
原始两栖类
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。
寒武纪大爆发，构成消费者，使生态系统更加复杂
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成为主角，鸟类、哺乳类等成为优势类群
两极生态系统
（只有生产者和分解者）
二、生物多样性的形成
4.生物进化历程中的几个关键变化：
单细胞
多细胞
(1)结构上：
厌氧型
需氧型
(2)呼吸方式：
无性生殖
有性生殖
(3)生殖方式：
水生
陆生
(4)生活环境：
原核生物
真核生物
简单→复杂
生物的进化历程可概括为：从原核生物到真核生物，从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。
二、生物多样性的形成
拉米度地猿
阿法南猿
粗壮南猿
能人
直立人
尼安得人
智人
与社会联系
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，走上了向现代人类进化的漫漫长路。
二、生物多样性的形成
与社会联系
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。
和
三、生物进化理论再发展
1. 现代生物进化理论：
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：
现代生物进化理论的内容
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____________之间协同进化的过程。
⑥生物多样性的形成是____________的结果。
突变和基因重组
自然选择
协同进化
种群
自然选择
隔离
生物
生物
生物
无机环境
三、生物进化理论再发展
2. 中性突变理论：
有些学者的研究表明，大量的基因突变是______的。
因此有人主张，决定生物进化方向的是___________的逐渐积累，而不是___________。
中性
中性突变
自然选择
有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种___________与________________交替出现的过程。
3. 间断平衡学说：
长期稳定
迅速形成新种
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
三、生物进化理论再发展
复习与提高
教材P126
褐花杓兰
西藏杓兰
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。
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？
(2) 研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有道理吗？