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(共41张PPT)
第4节 协同进化
新人教版必修二《遗传与进化》
生物多样性的形成
一
协同进化
目
录
CONTENTS
二
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生物进化理论在发展
三
情境导入
情境导入
（1）不同物种之间：
（2）生物与无机环境之间
①种间互助
②种间斗争
1.概念：
2.类型：
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。
作用对象
作用结果
——种间互助
世界上已知的榕树有800种，98%的榕树种类中，一种榕树只让一种榕小蜂传粉，而一种传粉榕小蜂也仅给一种榕树传粉，它们有着严格的一对一的关系。在漫长的岁月里，榕树和传粉榕小蜂为了彼此的种群繁衍，在结构、行为等方面做出适应性改变。
榕果
传粉榕小蜂
雄
雌
(1)
不同物种之间的协同进化
阅读教材P119页猎豹追捕羚羊的内容，并结合下面的情景分析下列问题
【情境】：动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊群进行过研究，发现东岸羚羊群的繁殖能力比西岸强，奔跑速度也比西岸的快。为何两岸的羚羊差异如此之大？研究发现，原来东岸羚羊附近生活着一个狼群。
1.捕食者的存在是否对羚羊有害无益？
2.捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是什么？
3.根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
活动1:
——种间斗争
(1)
不同物种之间的协同进化
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”。
猎豹追捕羚羊
——种间斗争
(1)
不同物种之间的协同进化
1.捕食者的存在对被捕食者是有害无益的吗？
捕食者所吃掉的大多是被捕食者中的年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用；
如图为猎豹追捕羚羊的镜头，请据图回答相关问题：
2.捕食者的存在促进被捕食者种群发展的理由是什么？
捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。
——种间斗争
(1)
不同物种之间的协同进化
3.根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广的捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？
捕食者的存在有利于增加物种多样性。
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。
进化与适应观
——种间斗争
(1)
不同物种之间的协同进化
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。
地球形成时，原始大气中没有氧气，最早出现的生物是厌氧的，但随着光合生物的出现，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。
原始地球
(2)
生物与无机环境之间的协同进化
环境
变化
生物
进化
出现
臭氧层
有氧
环境
产生氧气
无氧
环境
厌氧
生物
需氧
生物
陆生
生物
光合
生物
(2)
生物与无机环境之间的协同进化
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。
湿地生态系统
森林生态系统
冻原生态系统
3、协同进化意义：
1.协同进化是生物进化中一种常见的现象，下列叙述错误的是
A.有细长花距的兰花和有细长的吸管似口器的蛾，两者相互选择协同进化
B.猎豹与羚羊的“军备竞赛”是协同进化的结果
C.物种之间的协同进化主要通过生存斗争实现
D.协同进化就是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
√
协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互影响。
2.在进化过程中，不同物种之间相互影响，下列叙述错误的是
A.任何一个物种都不是单独进化的
B.捕食者的存在对被捕食者有害无益
C.一种物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化
D.寄生关系使寄生者和宿主在生存斗争的过程中协同进化发展
√
捕食者的存在对被捕食者并不是有害无益的，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。
3.某种兰花有细长的花距(如图)，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.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
B.花距变长是兰花新物种形成的必要条件
C.蛾口器的特征决定兰花花距变异的方向
D.口器与花距的相互适应是协同进化的结果
√
生物多样性的形成
一
协同进化
目
录
CONTENTS
二
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生物进化理论在发展
三
1
生物多样性形成的进化历程
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
2.45亿年前
6600万年前
古生代
中生代
新生代
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。
古细菌化石
（单细胞生物，约35亿年前）
海绵
（原始多细胞生物，约6亿年前）
异养厌氧
自养需氧
光和细菌出现
结构上的进化
1
代谢上的进化
2
1
生物多样性形成的进化历程
有丝分裂
融合
合子
减数分裂
有丝分裂
大肠杆菌的二分裂
（无性繁殖）
甲藻的生活史
（有性繁殖）
生物通过有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。
生殖方式的进化
3
1
生物多样性形成的进化历程
两极生态系统
（生产者、分解者）
三极生态系统
（生产者、消费者、分解者）
寒武纪，海洋中大量无脊椎动物物种爆发式迅速形成，是生态系统具有更复杂的结构
生态系统结构的进化
4
1
生物多样性形成的进化历程
1
生物多样性形成的进化历程
水生→陆生
造山运动使海洋缩小，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成原始陆生植物，主要是蕨类植物，随后出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类。
生活方式的进化
5
生物多样性形成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
协同进化的结果
2
生物多样性主要包括三个层次的内容
生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
地球上生物物种的多样性。
指遗传信息的总和，包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。
①遗传多样性（基因多样性）
②物种多样性
③生态系统多样性
长期自然选择、协同进化
3
生物多样性形成原因：
1．根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。
2．生物多样性形成的根本原因和直接原因分别是什么？
生物多样性形成的原因：长期自然选择、协同进化的结果。
生态系统多样性
变异的不定向性
蛋白质多样性
无机环境的多样性
根本 原因
组 成
导致
直接原因
组成
直接 选择
决定
基因多样性
物种多样性
生物进化的历程及意义
项目 进化历程 意义
细胞数目 单细胞→多细胞 为功能复杂化提供结构基础
细胞结构 原核细胞→真核细胞 结构和功能更加完善
代谢类型 厌氧型→需氧型 能量供应更加充足
核心归纳
生殖方式 无性生殖→有性生殖 实现基因重组，增强了变异的多样性，明显加快进化的速度
生态系统 两极生态系统→三极生态系统 消费者的出现使生态系统的结构更加复杂，对植物进化更加有利
生活环境 海洋→陆地 陆地复杂的环境为生物进化提供了广阔的舞台
核心归纳
4.(2021·广东，3)近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善，研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的
A.遗传多样性和物种多样性
B.种群多样性和物种多样性
C.物种多样性和生态系统多样性
D.遗传多样性和生态系统多样性
√
5.下列关于生物进化的叙述，正确的是
A.进化过程中霉菌比细菌出现得早
B.进化过程中蓝细菌比好氧细菌出现得早
C.有性生殖生物比无性生殖生物进化得慢
D.哺乳动物必定生活在陆地上
√
生物多样性的形成
一
协同进化
目
录
CONTENTS
二
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生物进化理论在发展
三
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：
（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， 导致种群基因频率的定向改变，进而通过 形成新的物种。
（4）生物进化的过程实际上是 、 间 的过程。
（6）生物多样性是 的结果。
自然选择
种群
突变和基因重组
自然选择
隔离
生物与生物
生物与无机环境
协同进化
协同进化
解释
发展
中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
生物进化论不会停滞不前，而是在不断发展。
核心：自然选择学说
6.下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是
A.生物进化的过程实际上是生物与生物之间协同进化的过程
B.生物多样性是协同进化的结果
C.能为生物进化提供原材料的是有利变异
D.个体是生物进化的基本单位
√
7.下列关于中性突变学说的说法中，错误的是
A.中性突变学说的研究水平侧重于分子水平
B.DNA分子产生的突变大部分是中性的
C.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累
D.中性突变学说与现代生物进化理论是对立的
√
课堂小结
1.协同进化
不同物种间的协同进化
生物与无机环境之间的协同进化
2.生物多样性的形成
（1）生物多样性的内容
生态系统多样性
遗传多样性
物种多样性
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。
（2）生物多样性的形成的进化历程
3.生物进化理论在发展
练习与应用(P124 )
一、概念检测
1．生物多样性是协同进化的结果。判断下列与进化和生物多样性有关的表述是否正确。
（1）一个物种的形成或绝灭，会影响到若干其他物种的进化。（ ）
（2）物种之间的协同进化都是通过物种之间的竞争实现的。（ ）
（3）地球上的生态系统从古至今都是由生产者、消费者和分解者组成的。（ ）
（4）生物多样性的形成是指新的物种不断形成的过程。（ ）
√
X
X
X
练习与应用(P124 )
2．基于早期地球的特殊环境推测，地球上最早出现的生物是（ ）
A．单细胞生物，进行有氧呼吸
B．多细胞生物，进行有氧呼吸
C．单细胞生物，进行无氧呼吸
D．多细胞生物，进行无氧呼吸
C
二、拓展应用
练习与应用(P124 )
1. 用一位学者的话说，协同进化就是“生态的舞台，进化的表演"（The ecological theater and evolutionary play ）。根据本节所学内容，谈谈你对这句话的理解。
【答案】生态指的是生物与环境的相互关系，进化指的是生物界的历史演变；如果把进化看作由各种生物表演的一部历史剧，那么，上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互关系。生物进化的表演受舞台背景的制约，舞台背景也要与上演的内容相协调。
练习与应用(P124 )
2. 假如物种之间没有一定的关系（如亲缘关系和相互影响），也不随时间而改变，那么我们的生物学观点会发生怎样的变化？生物学是更容易学习还是更难学习？
【答案】假如那样，生物界纷繁复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释，作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立，生物学就不可能形成现在这样一个科学的框架体系，学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。
练习与应用(P124 )
3. 我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。这对保护生物多样性有什么意义？这种做法适合在其他地区推广吗？请综合运用本章各节所学知识，从基因、物种和生态系统三个方面来论证。感兴趣的话，你还可以从经济和社会等角度提出自己的看法。
【提示】这是一道开放性问题。基本要点是：种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位，一个种群就是一个独特的基因库；不同物种之间、生物与无机环境之间是在相互影响中协同进化的；生态系统是生物与环境相互作用形成的有机整体。修建铁路和高速公路时，如果没有修建高架桥和涵洞，就会影响动物的迁移，缩小动物觅食、繁殖等活动的范围，影响植物种子的传播，人为阻断种群中个体间的基因交流，影响生态系统的整体性和生物的协同进化。我国在修建青藏铁路时，不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞，体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。这一做法在其他地区也是常见的。当然，修建高架桥和涵洞的具体数量和方式，还要考虑地形、地质、经济和社会等多方面的因素，做到因地制宜。
练习与应用(P124 )

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