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高中人教版 (2019)第4节 协同进化与生物多样性的形成说课课件ppt
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这是一份高中人教版 (2019)第4节 协同进化与生物多样性的形成说课课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了不同物种，生物与无机环境，生物多样性，遗传多样性，物种多样性，生态系统多样性，原核生物，真核生物，自然选择，突变和基因重组等内容，欢迎下载使用。
新知一 协同进化
讨论教材中的“问题探讨”,结合“猎豹追捕羚羊”图,阅读相关内容,结合实例阐明协同进化的概念,说出其意义。 1.概念。 ________之间 _______________之间 (2)结果:在相互影响中不断进化和发展。
2.实例。 (1)开花植物与传粉动物互助互利。 (2)捕食者与被捕食者的体质相互增强。 (3)地球上大气的成分变化与生物类型的变化。 3.意义。 形成了___________。
新知二 生物多样性的形成
结合教材中的“生物进化的历程示意图”“古细菌化石”图、“寒武纪的海洋生物类群想象图”和“4亿年前陆地景观想象图”,阅读相关内容,列举生物多样性的内容,分析生物多样性形成的原因和过程。 1.层次。
2.形成过程。 35亿年前:古细菌出现 35亿~15亿年前:主要是_________ 15亿年前:_________ 5.4亿~5.0亿年前:海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成 4亿年前:原始陆生植物、原始两栖类
新知三 生物进化理论在发展
阅读教材中的相关内容,阐明现代生物进化理论的主要内容,探讨生物进化理论的发展现状,认同敢于怀疑、勇于探索的科学态度。 1.现代生物进化理论的主要内容。 (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,_________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__________、_______________协同进化的过程。 (5)生物多样性是_________的结果。
生物与无机环境
2.生物进化理论在发展。 (1)观点1:决定生物进化方向的是________的逐渐积累。 (2)观点2:基因突变并不都是_____的,不能否认__________的作用。 (3)观点3:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种_________的过程。 (4)观点4:以_____________为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远。
自然选择
阅读下列资料,思考下列问题。 资料1 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年后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。如右图。
资料2
猎豹追捕斑马 资料3 地球形成时原始大气中没有氧气,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。 (1)资料1、2说明__________________________。 资料3说明_____________________________。 答案:任何生物都不是单独进化的 生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
(2)在捕食者与被捕食者的协同进化中,从生物个体和种群两个方面分析是有利的还是有害的? 提示:从个体考虑,对被淘汰的个体来说是有害的,对其他个体来说是有利的;从种群考虑,有利于种群的发展。 (3)从协同进化的角度分析,地球上最早出现的生物属于什么代谢类型?请说明原因。 提示:异养厌氧型。地球上的原始大气中没有氧气,因此最早出现的生物都是厌氧的。随着光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,才出现了自养需氧型生物,因此最早出现的生物属于异养厌氧型。
【例1】下列关于协同进化的表述,正确的是( ) A.物种可以单独进化 B.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 C.捕食者的存在对被捕食者无益 D.一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种 的进化 解析:物种与物种之间或生物与无机环境之间协同进化,A项错误;物种之间的协同进化可以通过物种之间的生存斗争或种间互助实现,B项错误;捕食者的存在对被捕食者有益,可以促进彼此协同进化,C项错误;一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化,D项正确。 答案:D
【例2】生物多样性是协同进化的结果。下列事实不属于协同进化的是( ) A.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,是 长期相互选择的结果 B.随着光合生物的出现,原始大气中有了氧气,为 好氧生物的出现创造了条件 C.随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温 升高 D.约4亿年前出现了原始的陆生植物,随后出现 了适应陆地生活的动物
解析:生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,体现了不同物种之间在相互影响中不断进化和发展,A项不符合题意;光合生物的出现使原始大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,B项不符合题意;随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温升高,导致温室效应加剧,属于环境问题,不属于协同进化,C项符合题意;陆生植物的出现,改善了陆地的环境,为陆地生活的动物的出现提供了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D项不符合题意。 答案:C
探究二 生物多样性的形成
下图表示生物多样性的形成过程,据图思考相关问题。
(1)原始的哺乳类向不同的方向发展的内因和外因分别是什么? 提示:内因是可遗传的变异;外因是自然环境的变化。 (2)随着时间的推移,生物种类的数量变化情况是怎样的? 提示:增多。 (3)生物种类的增多伴随着生物与生物、生物与无机环境之间的相互作用,这说明什么? 提示:生物多样性的形成是协同进化的结果。
生物多样性三个层次的关系
【例3】(2022·广东湛江)生物多样性为人类提供了丰富多样的生活必需品、健康安全的生态环境和独特别致的景观,是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。下列相关叙述错误的是 ( ) A.捕食者的存在不利于增加物种多样性 B.生物多样性的形成是共同进化的结果 C.保护生物多样性的关键是要协调好人与生态环 境的关系 D.可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久 且协调的发展
解析:捕食者的存在为其他生物腾出了空间,有利于增加物种多样性,A项错误;生物多样性的形成是共同进化(协同进化)的结果,B项正确;自然生态系统的破坏,往往与人类的过度开发利用有关,保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系,C项正确;可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久且协调的发展:保护生物多样性,保护环境和资源,建立人口、环境、科学和资源消费之间的协调和平衡,才能实现可持续发展,D项正确。 答案:A
【例4】真核生物的出现在生物进化史上具有重要的意义,这主要表现在( ) ①真核生物出现了有性生殖,实现了基因重组 ②增强了生物变异的多样性,为进化提供了更丰富的原材料 ③真核生物的细胞中出现了染色体,增强了生物变异的多样性 ④真核生物可以使种群产生定向变异,因而可能导致新物种的形成 A.①②③ B.③④ C.①③ D.②④
解析:真核生物通过减数分裂产生配子的过程中,通过同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合实现了基因重组,产生的变异大大增加,推动了生物进化,①正确;真核生物出现后,出现了染色体变异和基因重组,增强了生物变异的多样性,为进化提供了更丰富的原材料,②正确;真核生物的细胞中有染色体,增强了生物变异的多样性,③正确;变异是不定向的,生殖隔离才能导致新物种的形成,④错误。 答案:A
探究三 生物进化理论在发展
生物进化理论中的“中性学说”认为每种生物信息大分子都有一定的进化速率,进化的主导因素不是自然选择。下图为几种蛋白质进化过程中氨基酸的置换速率。请分析回答下列问题。
以氨基酸的年置换率计算出的蛋白质进化速率
(1)由图可知,不同蛋白质氨基酸置换速率相同吗?哪种蛋白质的进化速率最高? 提示:不同。血纤肽的进化速率最高。 (2)你认为自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之前还是之后? 提示:自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之后。
(3)结合上述内容,“中性学说”认为基因突变大多是中性的,自然选择对它不起作用;生物进化速率取决于分子的置换速率。你认为这种观点正确吗?请说明理由。 提示:开放性问题。例如,不正确。基因突变不都是中性的,有些基因突变反映在个体的形态上,与环境相适应的程度有差异。
【例5】根据现代生物进化理论,下列说法正确的是 ( ) A.生物的可遗传的变异为生物进化提供了原材料, 也决定了生物进化的方向 B.种群是生物进化的基本单位,地理隔离是形成新物 种的标志 C.在自然选择的作用下种群基因频率发生不定向改 变,导致生物朝着一定的方向进化 D.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,进而形成生物的多样性
解析:生物进化的方向是由自然选择决定的,生物的可遗传的变异只能为生物进化提供原材料,A项错误;生殖隔离是形成新物种的标志,B项错误;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化,C项错误;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,其结果是形成了生物的多样性,D项正确。 答案:D
【例6】下列有关现代生物进化理论的说法,错误的是( ) A.达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论 的基础和核心 B.种群是生物进化的基本单位,隔离是物种形成 的必要条件 C.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 D.捕食者的存在有利于增加物种多样性
解析:达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心,A项正确;种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位,隔离是物种形成的必要条件,B项正确;自然选择决定生物进化的方向,C项错误;捕食者的存在可以控制被捕食者的数量,从而为其他生物的生存提供资源和空间,有利于增加物种多样性,D项正确。 答案:C
新知一 协同进化
讨论教材中的“问题探讨”,结合“猎豹追捕羚羊”图,阅读相关内容,结合实例阐明协同进化的概念,说出其意义。 1.概念。 ________之间 _______________之间 (2)结果:在相互影响中不断进化和发展。
2.实例。 (1)开花植物与传粉动物互助互利。 (2)捕食者与被捕食者的体质相互增强。 (3)地球上大气的成分变化与生物类型的变化。 3.意义。 形成了___________。
新知二 生物多样性的形成
结合教材中的“生物进化的历程示意图”“古细菌化石”图、“寒武纪的海洋生物类群想象图”和“4亿年前陆地景观想象图”,阅读相关内容,列举生物多样性的内容,分析生物多样性形成的原因和过程。 1.层次。
2.形成过程。 35亿年前:古细菌出现 35亿~15亿年前:主要是_________ 15亿年前:_________ 5.4亿~5.0亿年前:海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成 4亿年前:原始陆生植物、原始两栖类
新知三 生物进化理论在发展
阅读教材中的相关内容,阐明现代生物进化理论的主要内容,探讨生物进化理论的发展现状,认同敢于怀疑、勇于探索的科学态度。 1.现代生物进化理论的主要内容。 (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,_________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__________、_______________协同进化的过程。 (5)生物多样性是_________的结果。
生物与无机环境
2.生物进化理论在发展。 (1)观点1:决定生物进化方向的是________的逐渐积累。 (2)观点2:基因突变并不都是_____的,不能否认__________的作用。 (3)观点3:物种形成并不都是渐变的过程,而是物种长期稳定与迅速形成新种_________的过程。 (4)观点4:以_____________为核心的进化理论比其他学说的影响要广泛和深远。
自然选择
阅读下列资料,思考下列问题。 资料1 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年后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。如右图。
资料2
猎豹追捕斑马 资料3 地球形成时原始大气中没有氧气,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。 (1)资料1、2说明__________________________。 资料3说明_____________________________。 答案:任何生物都不是单独进化的 生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
(2)在捕食者与被捕食者的协同进化中,从生物个体和种群两个方面分析是有利的还是有害的? 提示:从个体考虑,对被淘汰的个体来说是有害的,对其他个体来说是有利的;从种群考虑,有利于种群的发展。 (3)从协同进化的角度分析,地球上最早出现的生物属于什么代谢类型?请说明原因。 提示:异养厌氧型。地球上的原始大气中没有氧气,因此最早出现的生物都是厌氧的。随着光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,才出现了自养需氧型生物,因此最早出现的生物属于异养厌氧型。
【例1】下列关于协同进化的表述,正确的是( ) A.物种可以单独进化 B.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 C.捕食者的存在对被捕食者无益 D.一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种 的进化 解析:物种与物种之间或生物与无机环境之间协同进化,A项错误;物种之间的协同进化可以通过物种之间的生存斗争或种间互助实现,B项错误;捕食者的存在对被捕食者有益,可以促进彼此协同进化,C项错误;一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化,D项正确。 答案:D
【例2】生物多样性是协同进化的结果。下列事实不属于协同进化的是( ) A.生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,是 长期相互选择的结果 B.随着光合生物的出现,原始大气中有了氧气,为 好氧生物的出现创造了条件 C.随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温 升高 D.约4亿年前出现了原始的陆生植物,随后出现 了适应陆地生活的动物
解析:生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑,体现了不同物种之间在相互影响中不断进化和发展,A项不符合题意;光合生物的出现使原始大气中有了氧气,为好氧生物的出现创造了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,B项不符合题意;随着工业的发展,大量温室气体排放,全球气温升高,导致温室效应加剧,属于环境问题,不属于协同进化,C项符合题意;陆生植物的出现,改善了陆地的环境,为陆地生活的动物的出现提供了条件,体现了生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D项不符合题意。 答案:C
探究二 生物多样性的形成
下图表示生物多样性的形成过程,据图思考相关问题。
(1)原始的哺乳类向不同的方向发展的内因和外因分别是什么? 提示:内因是可遗传的变异;外因是自然环境的变化。 (2)随着时间的推移,生物种类的数量变化情况是怎样的? 提示:增多。 (3)生物种类的增多伴随着生物与生物、生物与无机环境之间的相互作用,这说明什么? 提示:生物多样性的形成是协同进化的结果。
生物多样性三个层次的关系
【例3】(2022·广东湛江)生物多样性为人类提供了丰富多样的生活必需品、健康安全的生态环境和独特别致的景观,是人类生存和发展的基础。保护生物多样性有助于维护地球家园,促进人类可持续发展。下列相关叙述错误的是 ( ) A.捕食者的存在不利于增加物种多样性 B.生物多样性的形成是共同进化的结果 C.保护生物多样性的关键是要协调好人与生态环 境的关系 D.可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久 且协调的发展
解析:捕食者的存在为其他生物腾出了空间,有利于增加物种多样性,A项错误;生物多样性的形成是共同进化(协同进化)的结果,B项正确;自然生态系统的破坏,往往与人类的过度开发利用有关,保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系,C项正确;可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久且协调的发展:保护生物多样性,保护环境和资源,建立人口、环境、科学和资源消费之间的协调和平衡,才能实现可持续发展,D项正确。 答案:A
【例4】真核生物的出现在生物进化史上具有重要的意义,这主要表现在( ) ①真核生物出现了有性生殖,实现了基因重组 ②增强了生物变异的多样性,为进化提供了更丰富的原材料 ③真核生物的细胞中出现了染色体,增强了生物变异的多样性 ④真核生物可以使种群产生定向变异,因而可能导致新物种的形成 A.①②③ B.③④ C.①③ D.②④
解析:真核生物通过减数分裂产生配子的过程中,通过同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合实现了基因重组,产生的变异大大增加,推动了生物进化,①正确;真核生物出现后,出现了染色体变异和基因重组,增强了生物变异的多样性,为进化提供了更丰富的原材料,②正确;真核生物的细胞中有染色体,增强了生物变异的多样性,③正确;变异是不定向的,生殖隔离才能导致新物种的形成,④错误。 答案:A
探究三 生物进化理论在发展
生物进化理论中的“中性学说”认为每种生物信息大分子都有一定的进化速率,进化的主导因素不是自然选择。下图为几种蛋白质进化过程中氨基酸的置换速率。请分析回答下列问题。
以氨基酸的年置换率计算出的蛋白质进化速率
(1)由图可知,不同蛋白质氨基酸置换速率相同吗?哪种蛋白质的进化速率最高? 提示:不同。血纤肽的进化速率最高。 (2)你认为自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之前还是之后? 提示:自然选择发挥作用是在蛋白质分子引起生物体的形态和生理发生差异之后。
(3)结合上述内容,“中性学说”认为基因突变大多是中性的,自然选择对它不起作用;生物进化速率取决于分子的置换速率。你认为这种观点正确吗?请说明理由。 提示:开放性问题。例如,不正确。基因突变不都是中性的,有些基因突变反映在个体的形态上,与环境相适应的程度有差异。
【例5】根据现代生物进化理论,下列说法正确的是 ( ) A.生物的可遗传的变异为生物进化提供了原材料, 也决定了生物进化的方向 B.种群是生物进化的基本单位,地理隔离是形成新物 种的标志 C.在自然选择的作用下种群基因频率发生不定向改 变,导致生物朝着一定的方向进化 D.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,进而形成生物的多样性
解析:生物进化的方向是由自然选择决定的,生物的可遗传的变异只能为生物进化提供原材料,A项错误;生殖隔离是形成新物种的标志,B项错误;在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化,C项错误;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,其结果是形成了生物的多样性,D项正确。 答案:D
【例6】下列有关现代生物进化理论的说法,错误的是( ) A.达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论 的基础和核心 B.种群是生物进化的基本单位,隔离是物种形成 的必要条件 C.决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累 D.捕食者的存在有利于增加物种多样性
解析:达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心,A项正确;种群是生物进化的基本单位,也是生物繁殖的基本单位,隔离是物种形成的必要条件,B项正确;自然选择决定生物进化的方向,C项错误;捕食者的存在可以控制被捕食者的数量,从而为其他生物的生存提供资源和空间,有利于增加物种多样性,D项正确。 答案:C
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