
達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)的花距,其底部?jī)?chǔ)存著花蜜。達(dá)爾文推測(cè),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(xì)長(zhǎng)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。
理由是蘭花的生殖離不開(kāi)傳粉昆蟲。如果沒(méi)有與這種蘭花結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的傳粉昆蟲,這種蘭花就難以完成傳粉受精,這個(gè)物種也就不存在了。
2、如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲,是否說(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)是錯(cuò)誤的?
如果后來(lái)未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲,達(dá)爾文的推測(cè)就僅僅是一種猜想,不能被證實(shí)。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(shuō)明達(dá)爾文的推測(cè)一定是錯(cuò)誤的。
討論1、達(dá)爾文作出上述推測(cè)的理由是什么?
在自然界,一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形并不少見(jiàn)。想一想,昆蟲傳粉的專門化對(duì)植物繁衍后代有什么意義?蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有怎樣的關(guān)系?
特定昆蟲給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲也可得到較多的食物或保護(hù)。 如果環(huán)境遭到破壞,一種生物的滅絕就會(huì)導(dǎo)致另一種相關(guān)生物的滅絕。
一、協(xié)同進(jìn)化自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體,也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過(guò)程宛如一場(chǎng)漫長(zhǎng)的“軍備競(jìng)賽”。
第四節(jié)協(xié)同進(jìn)化形成與生物多樣性的形成
一、協(xié)同進(jìn)化 思考1:捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益?捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體,客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。思考2:捕食者是否可以高枕無(wú)憂?一般來(lái)說(shuō),只有動(dòng)作敏捷、跑得快的捕食者個(gè)體才能獲得食物,從而生存下來(lái),繁殖后代。因此,羚羊?qū)Σ妒痴叻N群的進(jìn)化也起到了促進(jìn)作用。生物的進(jìn)化并非孤立進(jìn)行,而是協(xié)同并進(jìn)的。捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)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。美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利稱之為“收割理論”。由此可見(jiàn),在自然界,捕食者和被捕食者都面臨生存壓力,在自然選擇的作用下,它們也相互選擇,協(xié)同進(jìn)化。
一、協(xié)同進(jìn)化思考3:不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān),生物的進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境的進(jìn)化是否也有關(guān)系呢?地球上的原始大氣中是沒(méi)有氧氣的,因此,最早出現(xiàn)的生物都是厭氧(進(jìn)行無(wú)氧呼吸)的;最早的光合生物的出現(xiàn),使得原始大氣中有了氧氣,這就為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。這說(shuō)明生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間也存在協(xié)同進(jìn)化。
協(xié)同進(jìn)化概念:不同物種之間,生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。
協(xié)同進(jìn)化意義: 通過(guò)漫長(zhǎng)的協(xié)同進(jìn)化過(guò)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(kù),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。注意:①生物與生物之間的協(xié)同進(jìn)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(jìn)化。②無(wú)機(jī)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(jìn)化;生物的進(jìn)化反過(guò)來(lái)又會(huì)影響無(wú)機(jī)環(huán)境。不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化類型:① 種間互助 ② 種間斗爭(zhēng)③ 種間競(jìng)爭(zhēng)④捕食⑤寄生
① 遺傳多樣性(基因多樣性) 生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性。② 物種多樣性 動(dòng)物,植物和微生物等生物種類的豐富性。③ 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 生物圈內(nèi)生物環(huán)境、生物群落和生態(tài)過(guò)程的多樣性。生物多樣性形成的原因:長(zhǎng)期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
最早的生物化石--古細(xì)菌(距今35億年)
生命的起源(30多億年前)
最早的生物化石--古細(xì)菌(距今35億年)。在此之后大約20億年的漫長(zhǎng)歲月中,地球上的生物主要是海洋中種數(shù)不多的細(xì)菌(包括藍(lán)細(xì)菌),它們都是原核生物。這一時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)是只有生產(chǎn)者和分解者的兩極生態(tài)系統(tǒng)。真核生物出現(xiàn)以后,有性生殖作為一種新的繁殖方式出現(xiàn)了。生物通過(guò)有性生殖,實(shí)現(xiàn)了基因重組,這就增強(qiáng)了生物變異的多樣性,生物進(jìn)化的速度明顯加快,多細(xì)胞植物的動(dòng)物的種類不斷增多。
化石——埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺跡和遺物,石化后形成的。是研究生物進(jìn)化最直接的證據(jù)
早古生代生物 (寒武紀(jì)大爆發(fā),至5.0億年前)
海洋中大量的無(wú)脊椎動(dòng)物如三葉蟲、鸚鵡螺等爆發(fā)式地迅速形成。形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費(fèi)者,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜穩(wěn)定。 1984年7月1日,當(dāng)時(shí)還是中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)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發(fā)現(xiàn)了納羅蟲化石。納羅蟲是海底爬行泥食性無(wú)脊椎動(dòng)物。隨后,包括林橋利蟲、云南鰓蝦、日射水母貝以及帽天山蟲等又陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),距今5.18億年前的“澄江生物群”就這樣首次呈現(xiàn)在世人面前。在國(guó)際上被譽(yù)為“20世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”,為探索寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的奧秘,開(kāi)啟了一扇寶貴的科學(xué)之窗。
三疊紀(jì)生物復(fù)蘇,開(kāi)始出現(xiàn)海生爬行動(dòng)物,脊椎動(dòng)物得到進(jìn)一步發(fā)展;侏羅紀(jì)是恐龍的天下,發(fā)現(xiàn)始祖鳥、中華龍鳥等,昆蟲類也開(kāi)始繁盛;白堊紀(jì)末期也是生物的滅絕時(shí)期,開(kāi)始出現(xiàn)被子植物?。?
中生代生物 (至6600萬(wàn)年前)
同熱鬧非凡的海洋世界 相比,當(dāng)時(shí)的陸地上幾乎沒(méi)有生物。大約在4億年前,由于造山運(yùn)動(dòng)使海洋縮小陸地?cái)U(kuò)大,泥盆紀(jì)生物登陸。一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活,形成了原始的陸生植物,主要是蕨類植物。隨后才出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動(dòng)物—---原始的兩棲類。生物的登陸改變著陸地的環(huán)境,陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊的舞臺(tái),裸子植物和被子植物先后扮演了生產(chǎn)者中的主角,鳥類、哺乳類等成為地球上占優(yōu)勢(shì)的動(dòng)物類群,復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成 石炭紀(jì)裸子植物,到處是綠色的世界,是煤炭形成的主要地質(zhì)年代;二疊紀(jì)以生物大量滅絕為特征,可能是由于環(huán)境的變遷。中生代板塊、氣候、生物演化極大,末期已現(xiàn)現(xiàn)代類型生物群的雛形。在生物進(jìn)化過(guò)程中,許多物種由于不適應(yīng)環(huán)境的變化而絕滅了。恐龍?jiān)诎讏准o(jì)末全部絕滅。 恐龍的絕滅為哺乳動(dòng)物的興盛騰出了空間,增加了生物多樣性,使生物進(jìn)化翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。新生代生物 (至今)
晚古生代生物 (至2.45億年前)
生物進(jìn)化歷程中的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
(1)真核生物出現(xiàn)以后有性生殖方式的出現(xiàn):生物進(jìn)化速度明 顯加快。(2)寒武紀(jì)大爆發(fā):形成生態(tài)系統(tǒng)的第三極——消費(fèi)者,對(duì)植 物的進(jìn)化產(chǎn)生重要影響。(3)原始陸生植物和原始兩棲類的出現(xiàn):生物的登陸改變著陸 地的環(huán)境,陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物的進(jìn)化提供了廣闊 的舞臺(tái)。
原始生命:古細(xì)菌(35億年前) ↓原核生物:細(xì)菌(含藍(lán)細(xì)菌) ↓真核生物:有性生殖
植物海洋植物↓裸子植物↓被子植物
動(dòng)物海洋動(dòng)物↓原始的兩棲類↓爬行動(dòng)物恐龍時(shí)代↓鳥類、哺乳類
小結(jié):生物進(jìn)化的方向原核生物→真核生物無(wú)性生殖→有性生殖單細(xì)胞生物→多細(xì)胞生物水生生物→陸生生物低等生物→高等生物簡(jiǎn)單→復(fù)雜無(wú)氧呼吸→有氧呼吸
在進(jìn)化過(guò)程中,許多物種由于不適應(yīng)環(huán)境的變化而絕滅了。絕滅的物種為其他的物種的興盛騰出了空間,使生物進(jìn)化翻開(kāi)了嶄新的一頁(yè)。
與社會(huì)的聯(lián)系∶人類也是生物進(jìn)化的產(chǎn)物。大約300萬(wàn)年前森林古猿的一支離開(kāi)森林,告別樹棲生活,走上了向人類進(jìn)化的漫漫長(zhǎng)路。在自然界的生存斗爭(zhēng)中,人類憑借非凡的大腦、靈巧的雙手和群體的力量,已經(jīng)擁有了其他生物無(wú)可比擬的生存優(yōu)勢(shì),并且對(duì)其他物種的進(jìn)化產(chǎn)生了重要的影響,不少物種由于人類生活的影響走向滅絕。我們須臾不能忘記的是,包括人類在內(nèi)的所有生物都是在相互依存、相互制約中生存和發(fā)展的,人類的生存和發(fā)展始終受益于生物的多樣性,保護(hù)生物多樣性就是保護(hù)人類自己。正向利用人類對(duì)生物進(jìn)化的影響力:1、人工培育家禽、家畜等滿足人類生活需要2、主導(dǎo)城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠郑ㄗ裱匀灰?guī)律,保護(hù)生態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展)3、新冠疫情危險(xiǎn)仍未解除,隔離在家,外出口罩,阻斷新冠病毒的傳播。
二、生物多樣性的形成 分析生物多樣性的形成仔細(xì)觀察圖P120 6-13,或自己搜集資料,就以下問(wèn)題進(jìn)行討論。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(xì)胞生物,它們生活在原始海洋中。
2.陸生植物和陸生動(dòng)物的出現(xiàn)誰(shuí)先誰(shuí)后?前者為后者提供了什么條件?
植物先登陸,否則動(dòng)物登陸后就會(huì)餓死,陸生動(dòng)物后出現(xiàn)。前者為后者提供了食物。
3.同今天你所看到的地球相比。寒武紀(jì)時(shí)地球上的生態(tài)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)?
當(dāng)時(shí)陸地上還是一片荒蕪,生物都生活在海洋中。
4.恐龍大約是什么時(shí)候絕滅的?物種絕滅對(duì)生物多樣性會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?
恐龍是在中生代后期白堊紀(jì)絕滅的。物種絕滅對(duì)生物多樣性的影響是復(fù)雜的。恐龍的絕滅有利于哺乳動(dòng)物的繁盛。
三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展
(1)適應(yīng)是_________________________的結(jié)果。(2)________________是生物進(jìn)化的基本單位。(3)_____________________提供進(jìn)化的原材料。(4)___________導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過(guò)_______形成 新的物種。(5)生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是_______________與__________________、 _______________與___________________間__________________的過(guò)程。(6)生物多樣性是_____________________的結(jié)果。
1、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論(核心:________________________)
生物進(jìn)化過(guò)程復(fù)雜而漫長(zhǎng),已經(jīng)發(fā)生的,研究者無(wú)法目睹;將要發(fā)生的,研究者很難預(yù)知。因此上面所有概括的現(xiàn)代進(jìn)化理論的要點(diǎn),盡管已被學(xué)術(shù)界廣為接受,卻不意味著生物進(jìn)化的一切奧秘都真相大白,而是仍有爭(zhēng)論和疑點(diǎn)。有些學(xué)者研究表明,基因突變對(duì)生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害的,大量的基因突變是中性的,自然選擇對(duì)這些基因突變不起作用,這些基因突變經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累,會(huì)導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。因此有人主張:(1)中性進(jìn)化理論:決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。(2)更多學(xué)者則認(rèn)為,基因突變并不都是中性的,有些基因突變反映在個(gè)體的性狀上,與環(huán)境相適應(yīng)的程度有差異。因此,不能否認(rèn)自然選擇的作用。
(3)根據(jù)許多物種是在短時(shí)間內(nèi)迅速形成的現(xiàn)象,有人提出物種形成并不都是漸變的過(guò)程,而是物種長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過(guò)程,其原因仍在探索中。 生物的進(jìn)化是如此復(fù)雜,現(xiàn)有的進(jìn)化理論所不能解釋的問(wèn)題比已經(jīng)解釋的問(wèn)題還要多。在這些理論中,以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說(shuō)的影響要廣泛和深遠(yuǎn),它仍然是以后各個(gè)方面研究的基礎(chǔ)。同其他科學(xué)理論一樣,生物進(jìn)化理論不會(huì)停滯不前,而是在不斷地發(fā)展。
1.不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。2.生物多樣性主要包括三個(gè)層次的內(nèi)容:遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。3.以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對(duì)自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋:適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;種群是生物進(jìn)化的基本單位;突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變,進(jìn)而通過(guò)隔離形成新的物種;生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)際上是生物與生物、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過(guò)程;生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
1. 某種蘭花有細(xì)長(zhǎng)的花距,花距底部?jī)?chǔ)存著花蜜,這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長(zhǎng)口器的蛾在吸食花蜜的過(guò)程中完成。下列敘述正確的是( )A.蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向B.花距變長(zhǎng)是蘭花新種形成的必要條件C.口器與花距的相互適應(yīng)是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果D.蛾的口器會(huì)因吸食花蜜而越變?cè)介L(zhǎng)
2. 下列有關(guān)生物多樣性和生物進(jìn)化的敘述錯(cuò)誤的是( )A.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性B.種群內(nèi)部個(gè)體間的差異體現(xiàn)了物種多樣性C.化石研究為生物進(jìn)化提供了直接的證據(jù)D.可遺傳變異提高了種群的遺傳多樣性
3.下列關(guān)于生物多樣性的敘述,正確的是( )A.生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過(guò)程B.生物多樣性包括基因的多樣性、個(gè)體的多樣性、物種的多樣性C.種間互助可以通過(guò)影響協(xié)同進(jìn)化進(jìn)而影響生物多樣性D.生物多樣性是生物與生物長(zhǎng)期相互作用、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
4.下列不屬于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)的是( )A.適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果B.種群是生物進(jìn)化的基本單位C.突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料D.決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累
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這是一份必修2《遺傳與進(jìn)化》第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成教案配套課件ppt,共15頁(yè)。PPT課件主要包含了協(xié)同進(jìn)化,收割理論,無(wú)氧呼吸的生物,出現(xiàn)好氧生物,光合作用的生物,概念2意義,生物多樣性的層次,形成原因,自然選擇學(xué)說(shuō)為核心,突變和基因重組等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成一等獎(jiǎng)?wù)n件ppt,共53頁(yè)。PPT課件主要包含了研習(xí)1協(xié)同進(jìn)化,梳理教材,拓展提升,即時(shí)練習(xí),課堂小結(jié),本節(jié)排查,課時(shí)作業(yè),基礎(chǔ)小練,好題狂練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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