高中生物第4節(jié) 協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成完整版ppt課件

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認(rèn)同生物進(jìn)化理論仍然在發(fā)展。（科學(xué)思維）
人和生物和平共處，是一個統(tǒng)一整體，宣傳關(guān)愛動物的思想，形成健康意識（社會責(zé)任）
初步運用進(jìn)化與適應(yīng)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀闡明協(xié)同進(jìn)化、生物多樣性的形成。（生命觀念）
長距彗星蘭——長喙天蛾
達(dá)爾文由儲存著花蜜的細(xì)長蘭花花距
一定存在具有同樣細(xì)長口器的昆蟲，可以吸到花蜜。
問題1: 達(dá)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(xì)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。
問題2: 如果后來未發(fā)現(xiàn)這樣的蛾類昆蟲，是否能說達(dá)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(dá)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(dá)爾文的推測一定是錯誤的。
問題3: 依據(jù)達(dá)爾文的推測，在自然界中一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化有什么意義？
依據(jù)達(dá)爾文的推測，在自然界中一種植物專門由一種昆蟲傳粉的情形很常見，昆蟲傳粉的專門化有什么意義？
合作探究一：請同學(xué)們自主閱讀教材P119-122，小組合作思考討論完成問題。
蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有什么關(guān)系？你還能舉出類似的實例嗎？
請總結(jié)協(xié)同進(jìn)化定義及意義。
捕食者的存在是否對羚羊有害無益？捕食者是不是就“高枕無憂”呢？
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)。
問題4: 蟲媒花的進(jìn)化與傳粉昆蟲的進(jìn)化有什么關(guān)系？你還能舉出類似的實例嗎？
蟲媒花與傳粉昆蟲在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展（種間互助）
世界上已知的榕樹有800種，98%的榕樹種類中，一種榕樹只讓一種榕小蜂傳粉，而一種傳粉榕小蜂也僅給一種榕樹傳粉，它們有著嚴(yán)格的一對一的關(guān)系。在漫長的歲月里，榕樹和傳粉榕小蜂為了彼此的種群繁衍，在結(jié)構(gòu)、行為等方面做出適應(yīng)性改變。
問題5: 不同物種之間的相互影響都是種間互助的嗎？
問題6: 在羚羊種群中生存下來的是什么類型的個體？捕食者的存在對被捕食者是有害無益的嗎？
捕食者所捕食的大多是被捕食者中老年、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進(jìn)被捕食者種群發(fā)展的作用。
“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存。
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，有利于增加物種的多樣性。美國生態(tài)學(xué)家斯坦利稱之為“收割理論”。
捕食者的存在有利于增加物種多樣性。
問題7: 捕食者是不是就可以“高枕無憂”呢？
小樣，沒有我你跑不了這么快！
小樣，沒有我你也跑不了這么快！
一般來說，只有動作敏捷、跑得快的捕食者個體才能獲得食物，從而生存下來，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。
問題8: 以上實例介紹的協(xié)同進(jìn)化都是在不同中生物之間的，同學(xué)們思考一下協(xié)同進(jìn)化會發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間嗎？
地球上的原始大氣中是沒有氧氣的，因此，最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的，進(jìn)行無氧呼吸；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。 氧氣的產(chǎn)生也促使臭氧及臭氧層的形成，臭氧層吸收了大量的紫外線，為陸生生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。
生物與無機環(huán)境之間在相互影響中也會不斷進(jìn)化和發(fā)展。
問題9: 綜上所述，你能給協(xié)同進(jìn)化下個定義嗎？它具有什么意義呢？
不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
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。②一種生物滅絕導(dǎo)致另一種生物數(shù)量激增，不屬于協(xié)同進(jìn)化。③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(jìn)化；生物的進(jìn)化反過來又會影響無機環(huán)境。
通過漫長的協(xié)同進(jìn)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。
問題10: 什么是生物多樣性？具有哪些類型呢？它是如何形成的呢？
（一）生物多樣性的內(nèi)容
遺傳多樣性（基因多樣性）
問題11: 生物多樣性三層次之間的關(guān)系是怎樣的？
生物多樣性形成的原因：
長期自然選擇、協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
（一）生物多樣性之間的關(guān)系
1.協(xié)同進(jìn)化是生物進(jìn)化中一種常見的現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是( )A.有細(xì)長花距的蘭花和有細(xì)長的吸管似口器的蛾，兩者相互選擇協(xié)同進(jìn)化B.獵豹與羚羊的“軍備競賽”是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果C.物種之間的協(xié)同進(jìn)化主要通過生存斗爭實現(xiàn)D.協(xié)同進(jìn)化就是生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展
2.在進(jìn)化過程中，不同物種之間相互影響，下列敘述錯誤的是( )A.任何一個物種都不是單獨進(jìn)化的B.捕食者的存在對被捕食者有害無益C.一種物種的形成或絕滅，會影響到若干其他物種的進(jìn)化D.寄生關(guān)系使寄生者和宿主在生存斗爭的過程中協(xié)同進(jìn)化發(fā)展
3.某種蘭花有細(xì)長的花距(如圖)，花距底部儲存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細(xì)長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是（ ）A.蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長B.花距變長是蘭花新物種形成的必要條件C.蛾口器的特征決定蘭花花距變異的方向D.口器與花距的相互適應(yīng)是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
問題12: 生物多樣性形成歷程是什么呢？
古細(xì)菌化石（距今35億年）
最早的生物化石——古細(xì)菌（距今35億年）
在此之后大約20億年的漫長歲月中，地球上的生物主要是海洋中的種類不多的藍(lán)細(xì)菌和細(xì)菌，它們都是原核生物。
這一時期的生態(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)后，新的繁殖方式有性生殖出現(xiàn)了，實現(xiàn)了基因重組，增加了生物變異的多樣性，所以加快了生物進(jìn)化速度。多細(xì)胞植物和動物種類不斷增多。
三、生物多樣性的形成歷程
時間：30多億～5.4億年前（前寒武紀(jì)）事件：真核生物出現(xiàn)后，有性生殖出現(xiàn)，實現(xiàn)了基因重組，增強了生物變異的多樣性，進(jìn)化速度加快，多細(xì)胞植物和動物的種類不斷增多。
時間：5.4～5.0億年前（古生代——寒武紀(jì)） 事件：海洋中大量無脊椎動物物種爆發(fā)式出現(xiàn)（寒武紀(jì)大爆發(fā)），生態(tài)系統(tǒng)第三極—消費者出現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)具有更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
生產(chǎn)者、分解者兩極生態(tài)系統(tǒng) → 生產(chǎn)者、消費者、分解者三極生態(tài)系統(tǒng)
時間：4億年前（古生代）事件：造山運動使海洋減小，陸地擴大，海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，形成了原始陸生植物，主要是蕨類植物；隨后出現(xiàn)陸生動物——原始兩棲類。
水生、簡單、低等 → 陸生、復(fù)雜、高等
時間：2.45億～6600萬年前（中生代）事件：裸子植物、被子植物扮演生產(chǎn)者主角；鳥類、哺乳類成為優(yōu)勢動物類群?？铸垙某霈F(xiàn)到繁盛到白惡紀(jì)絕滅。復(fù)雜多樣的陸地生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成。
時間：6600萬年～（新生代）事件：哺乳動物、鳥類、被子植物趨向繁盛。人類出現(xiàn)。
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)展始終受益于生物多樣性，保護(hù)生物多樣性就是保護(hù)人類自己。
（1）生物的結(jié)構(gòu)：（2）生物的等級： （3）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)： （4）生物的細(xì)胞組成：（5）生殖方式：（6）呼吸方式：（7）生活環(huán)境：
問題13: 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?
厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在原始的海洋中。
問題14: 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？
陸生植物先登陸，為陸生動物提供了食物。
一些海洋植物開始適應(yīng)陸地生活，主要是蕨類植物。
問題15: 同今天你所看到的地球相比，寒武紀(jì)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。
問題16: 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。
以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論對自然界的生命史作出了科學(xué)的解釋：
① 適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；② 種群是生物進(jìn)化的基本單位；③ 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)而通過隔離形成新的物種；④ 生物進(jìn)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(jìn)化的過程；⑤ 生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。
內(nèi)容：大量的基因突變是中性的，自然選擇對這些基因突變不起作用，這些基因突變經(jīng)過長期積累，導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大的差別。爭議：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。
物種形成并不都是漸變的過程，而是物種長期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程，其原因仍在探索中。
生物進(jìn)化論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。
生物進(jìn)化的歷程（即生物多樣性形成的過程）
協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成
4．蝙蝠是現(xiàn)存攜帶病毒較多的夜行性哺乳動物，這與其高體溫（40℃）和強大的基因修復(fù)功能有關(guān)。關(guān)于蝙蝠與其攜帶的病毒，下列敘述錯誤的是（ ）A．高溫利于提高病毒對蝙蝠的致病性B．病毒有潛在破壞蝙蝠基因的能力C．病毒與蝙蝠之間存在寄生關(guān)系D．病毒與蝙蝠協(xié)同進(jìn)化
5．下列關(guān)于生物進(jìn)化和生物多樣性的敘述，錯誤的是（ ）A．通過雜交育種技術(shù)培育出許多水稻新品種，增加了水稻的遺傳多樣性B．人類與黑猩猩基因組序列高度相似，說明人類從黑猩猩進(jìn)化而來C．新物種的形成意味著生物類型和適應(yīng)方式的增多D．生物之間既相互依存又相互制約，生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
6．某植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素，經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強。烏鳳蝶可以將香豆素降解，消除其毒性。織葉蛾能將葉片卷起，取食內(nèi)部葉片，不會受到毒害。下列敘述錯誤的是（　　）A．烏鳳蝶進(jìn)化形成香豆素降解體系，是香豆素對其定向選擇的結(jié)果B．影響烏鳳蝶對香豆素降解能力的基因突變具有不定向性C．為防止取食含有強毒素的部分，織葉蛾采用卷起葉片再攝食的策略D．植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是共同進(jìn)化的結(jié)果
7．原產(chǎn)于馬達(dá)加斯加的達(dá)爾文蘭具有細(xì)長的花距（底部儲存著花蜜），主要由具有細(xì)長口器的天蛾在采蜜中完成傳粉。多年后在當(dāng)?shù)匕l(fā)現(xiàn)另一達(dá)爾文蘭新品種，與原品種相比，其花距底部花蜜較少，二乙酸甘油酯（一種脂質(zhì)化合物）有所增加，其傳粉者為采油蜂類。下列說法正確的是（ ）A．達(dá)爾文蘭適應(yīng)性狀的形成是其自身遺傳變異與傳粉昆蟲相互作用的結(jié)果B．傳粉昆蟲種類的改變引起達(dá)爾文蘭與花距分泌物有關(guān)的基因發(fā)生突變C．花距中分泌物含量和成分發(fā)生改變是達(dá)爾文蘭新品種形成的必要條件D．達(dá)爾文蘭新品種與原達(dá)爾文蘭品種之間通過競爭實現(xiàn)了協(xié)同進(jìn)化
8．達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)一種蘭花長著細(xì)長的花矩，其底部儲存著花蜜；一種生有細(xì)長的吸管般口器的昆蟲專門對其傳粉。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）A．特殊的生態(tài)環(huán)境使該昆蟲出現(xiàn)適應(yīng)性性狀并遺傳給后代B．該蘭花及昆蟲長期協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致基因頻率發(fā)生定向改變C．該蘭花及昆蟲細(xì)長的花矩和口器是長期相互選擇的結(jié)果D．當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變后，該蘭花的適應(yīng)性有可能變得不適應(yīng)
9．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異及其與環(huán)境的相互作用。大熊貓最初是吃肉的，經(jīng)過進(jìn)化，99％的食物變?yōu)橹褡樱例X和消化道還保持原樣，仍然將其劃分為食肉目。下列有關(guān)描述，正確的是（　　）A．大熊貓由以肉為食進(jìn)化成以竹子為食的實質(zhì)是種群基因型頻率的定向改變B．在成都建立大熊貓繁育研究基地屬于就地保護(hù)C．可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和繁殖的優(yōu)勢，有利變異通過逐代積累，進(jìn)而出現(xiàn)新的生物類型D．適應(yīng)是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能對環(huán)境的適應(yīng)，生物的多樣性是適應(yīng)的結(jié)果
10．斑姬鹟與白領(lǐng)姬鹟的分布區(qū)域存在部分重疊，并且二者之間能夠雜交產(chǎn)生后代。但雜交后代的聲帶結(jié)構(gòu)和發(fā)聲方式與親本不同，且無法吸引其他異性進(jìn)行交配。下列相關(guān)說法錯誤的是（　?。〢．斑姬鹟與白領(lǐng)姬鹟所含的基因可能存在差異B．雜交后代聲帶結(jié)構(gòu)和發(fā)聲方式的改變是定向變異C．自然條件下雜交后代與親代斑姬鹟和白領(lǐng)姬鹟之間存在生殖隔離D．不同姬鹟之間、姬鹟與無機環(huán)境之間存在協(xié)同進(jìn)化
11．下列關(guān)于生物進(jìn)化與物種形成的敘述，正確的是（ ）A．新物種的形成是生物進(jìn)化的結(jié)果，生物進(jìn)化必然導(dǎo)致新物種形成B．人工誘導(dǎo)四倍體西瓜的形成說明新物種形成不一定要經(jīng)過地理隔離C．生存斗爭往往導(dǎo)致生物個體死亡，生存斗爭的存在不利于生物進(jìn)化D．一個物種的形成或絕滅，通常不會影響到其他物種的進(jìn)化
12.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(hù)生物多樣性有什么意義?這種做法適合在其他地區(qū)推廣嗎?請綜合運用本章各節(jié)所學(xué)知識，從基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個方面來論證。感興趣的話，你還可以從經(jīng)濟和社會等角度提出自己的看法。
修建鐵路和高速公路時，如果沒有修建高架橋和涵洞，就會影響動物的遷移，縮小動物覓食、繁殖等活動的范圍，影響植物種子的傳播，人為阻斷種群中個體間的基因交流，影響生態(tài)系統(tǒng)的整體性和生物的協(xié)同進(jìn)化。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，體現(xiàn)了我國政府和相關(guān)企業(yè)對保護(hù)生物多樣性的重視。這一做法在其他地區(qū)也是常見的。當(dāng)然，修建高架橋和涵洞的具體數(shù)量和方式，還要考慮地形、地質(zhì)、經(jīng)濟和社會等多方面的因素，做到因地制宜。