资源简介 (共37张PPT)第4节 协同进化与生物多样性的形成第6章 生物的进化生物学习目标①通过对猎豹与羚羊、兰花与蛾等协同进化实例,构建协同进化的概念,理解其在生物多样性形成中的作用,发展进化与适应的生命观念(生命观念)②通过观察生物进化历程示意图,概述生物多样性及其形成的过程,认同保护生物多样性的意义。(科学思维)③概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点,认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位,认同科学理论是不断发展的。(科学思维)④通过分析讨论在我国境内绝迹、濒临灭绝的物种,认识到“保护生物多样性就是保护人类自己”,形成生态意识,认同保护生物多样性的意义。(社会责任)学习重难点重点:1.协同进化与生物多样性的概念构建;2.现代生物进化理论的主要内容及发展脉络。难点:1.协同进化与生物多样性形成的关系;2.现有生物进化理论中不同观点间的差异。导入新课协同进化新课讲授任务一新课讲授[任务一]协同进化阅读学案上的3则资料,思考并尝试回答相关问题。资料1.动物学家对非洲大草原奥兰治河两岸的羚羊进行了长期研究,发现东岸羚羊种群的繁殖能力比西岸的强,奔跑速度比西岸的快。为何两岸的羚羊有如此差异?经研究,动物学家推测东岸羚羊种群表现得更强健,原因是它们附近有猎豹种群。猎豹追捕羚羊新课讲授[任务一]协同进化1.根据资料1回答下列问题。(1)在羚羊种群中生存下来的是什么类型的个体?为什么?(2)捕食者猎豹的存在能促进羚羊发展的理由是什么?(3)猎豹和羚羊通过捕食和被捕食的关系,奔跑的速度都比原来加快了,这是为什么?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。这是协同进化的结果。猎豹种群中跑得快的个体易获得食物而生存下来并繁衍后代,久而久之,跑得快成为猎豹的适应性特征;羚羊种群中跑得快的个体易躲避猎豹的捕食而生存下来并繁衍后代,久而久之,跑得快成为羚羊的适应性特征。羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体。由于动作敏捷、跑得快等不容易被捕食而存活下来。资料2.“收割理论”由美国生态学家斯坦利提出,该理论指出,捕食者往往捕食数量多的物种,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。新课讲授[任务一]协同进化(1)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?(2)从进化的角度看,捕食对双方的意义是什么?捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于维持生物多样性。捕食关系有利于捕食者和被捕食者协同进化。协同进化不仅体现在生物间,也体现在生物与无机环境之间新课讲授[任务一]协同进化生物的进化和无机环境的变化是否也有联系呢?原始地球资料3.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。这说明生物与无机环境之间也存在协同进化。请尝试说出协同进化的概念?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。形成了生物的多样性。1.概念:2.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。3.结果:湿地生态系统森林生态系统冻原生态系统新课讲授[任务一]协同进化小结注意: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。新课讲授[任务一]协同进化【探究活动】物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗?举例说明。不同物种之间的协同进化类型:② 种间斗争不是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的,如某种花和专门给它传粉的蛾;也有通过种间斗争实现的,如狼与兔子。动物取食花的花蜜,同时为植物传粉丛林狼捕食老弱兔子,客观上促进了物种的发展① 种间互助新课讲授[任务一]协同进化① 捕食:一种生物以另一种生物作为食物。②寄生:一种生物寄居于另一种生物体内或体表。摄取寄主的养分以维持生活。③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。④互利共生:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如分开,则双方或者一方不能独立生存。⑤原始合作:两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。如分开,则双方能独立生存属于种间互助: 。种间斗争: 。新课讲授④⑤①②③[任务一]协同进化生物多样性的形成新课讲授任务二新课讲授[任务二]生物多样性的形成1.阅读教材P122~P123,尝试从以下几个角度阐述生物多样性的进化历程。(1)生物进化的总趋势:①从结构上看: 。②从生活方式上看: 。(2)生殖方式: 。(3)生态系统结构: 。2.生物进化历程中有哪三个关键点?46亿年前 地球形成30多亿年前 生命的起源5.41亿年前 前寒武纪寒武纪2.52亿年前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。新课讲授[任务二]生物多样性的形成古细菌化石(单细胞生物,约35亿年前)海绵(原始多细胞生物,约6亿年前)结构上的进化1生活方式的进化2简单→复杂水生→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。新课讲授[任务二]生物多样性的形成生物多样性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(有性生殖)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,加快了进化的速度。生殖方式的进化3新课讲授[任务二]生物多样性的形成加快进化的原因:1.有性生殖中,减数分裂形成配子时同源染色体分离和非同源染色体的自由组合以及四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,使配子具有多样性。2.受精时雌雄配子的结合是随机的。同一双亲的后代必然呈现多样性。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,使生态系统具有更复杂的结构,对植物进化更加有利生态系统结构的进化4新课讲授[任务二]生物多样性的形成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。新课讲授[任务二]生物多样性的形成1.从结构上:简单→复杂(原核细胞→真核细胞;单细胞→多细胞)2.从功能上:低等→高等3.从生活方式上看:水生→陆生4.生殖方式:无性生殖→有性生殖5.生态系统结构进化: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)生物多样性进化历程可概括为在进化过程中,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。新课讲授[任务二]生物多样性的形成生物多样性形成的原因:长期自然选择、协同进化的结果。生态系统多样性根本原因组成导致直接原因组成直接选择决定遗传多样性物种多样性变异的不定向性蛋白质多样性无机环境的多样性【归纳总结】尝试通过构建模型描述生物多样性三个层次之间的关系新课讲授[任务二]生物多样性的形成【合作探究】在全国10种已经灭绝的野生动物中,新疆就占了3种:新疆虎、普氏野马、高鼻羚羊!人类活动加快了物种灭绝的速度,从协同进化的角度分析,这对我们有什么启发?人类也是生物进化的产物。包括人类在内的所有生物又是在相互依存、相互制约中生存和发展的,人类的生存和发展适中受益于生物多样性,保护生物多样性就是保护人类自己。新课讲授[任务二]生物多样性的形成生物进化理论在发展新课讲授任务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 、 的过程。(5)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新课讲授[任务三]生物进化理论在发展发展中性突变学说: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。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。新课讲授[任务三]生物进化理论在发展【合作探究】我国修建青藏铁路时,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?这种做法值得推广吗?请从基因、物种和生态系统三个方面来论证。种群是生物繁殖和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。新课讲授[任务三]生物进化理论在发展课堂小结本堂课你学到了哪些知识?画出概念图进行总结课堂小结【练习1】当堂训练协同进化就是“生态的舞台,进化的表演”,下列有关协同进化的说法错误的是( )A.地球通过漫长的协同进化过程,形成了多种多样的生态系统B.协同进化发生在同种生物之间以及生物与无机环境之间C.猎豹捕食羚羊的过程中实现了二者的协同进化D.适应是自然选择的结果,生物多样性是协同进化的结果B【练习2】下列关于生物进化与生物多样性的形成的说法,正确的是( )A.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程B.地球上最早出现的生物是单细胞生物,进行有氧呼吸C.生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程D.生物与无机环境之间是不会相互影响、协同进化的A当堂训练【练习3】有一种假说:在无机环境相对稳定的情况下,每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化,即无机环境不变,物种之间的相互关系也能推动进化。下列不支持该假说的是( )A.大杜鹃可以产出和宿主鸟类相同颜色的卵B.光合生物制造出氧气,随后出现了好氧生物C.捕食关系有利于猎豹和斑马奔跑速度的提高D.长喙天蛾能吸取彗星兰细长花距中的花蜜B当堂训练【练习4】DNA研究显示,我国现存的四川大熊猫和陕西秦岭大熊猫两个亚种之间已经30多万年没有基因交流了。下列叙述正确的是( )A.长期地理隔离使四川大熊猫和秦岭大熊猫形成了生殖隔离B.这两个大熊猫亚种的基因频率和基因库都存在明显的差异C.大熊猫个体间在形态等方面表现出差异,体现了物种多样性D.大熊猫的遗传多样性是这两个大熊猫亚种协同进化的结果B当堂训练【练习5】(不定项)现代生物进化理论是在达尔文进化学说的基础上发展而来的。下列有关现代生物进化理论的叙述,正确的是( )A. 变异是生物进化的基础,但许多变异不会导致进化B. 进化的实质是自然选择作用下种群基因频率的定向改变C. 克服了达尔文学说的局限性,成为生物进化的终极理论D. 地理隔离和生殖隔离都会阻止生物之间的基因交流ABD当堂训练【练习6】现代生物进化理论以自然选择学说为核心,是达尔文自然选择学说的丰富、完善和发展。请回答下列与生物进化有关的问题。(1)达尔文自然选择学说内容中,适应的来源是________________,而现代生物进化理论则认为________________________产生生物进化的原材料。(2)现代生物进化理论认为从“基因频率的变化”到“新物种的形成”必须经过的环节是________________。当堂训练可遗传的变异突变和基因重组隔离【练习6】现代生物进化理论以自然选择学说为核心,是达尔文自然选择学说的丰富、完善和发展。请回答下列与生物进化有关的问题。当堂训练(3)长江凤鲚和珠江凤鲚是凤鲚的不同种群,科研工作者对长江凤鲚和珠江凤鲚两群体的某线粒体基因片段序列进行分析,结果显示,序列有44个变异位点,总变异率为11.5%,这些差异属于生物多样性中的_ _______________层次。(4)人类也是生物进化的产物,保护生物多样性就是保护人类自己,理由是____________________________________________________________________________________________________________________。地球上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遗传(基因)多样性【练习6】现代生物进化理论以自然选择学说为核心,是达尔文自然选择学说的丰富、完善和发展。请回答下列与生物进化有关的问题。当堂训练(5)下表为V基因在长江凤鲚种群中的基因型个体数。基因型 基因型个数VaVb 200VaVa 50VbVc 100VcVc 150VaVc 100请计算Va在该种群中的频率: (用百分数表示)。33.3%谢谢大家 展开更多...... 收起↑ 资源预览