人教版 (2019)第4节 协同进化与生物多样性的形成授课ppt课件

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目 标 素 养1.通过协同进化相关实例的分析和讨论,阐明协同进化的概念,认同进化与适应的基本观点。2.通过观察生物进化历程的示意图,分析、探讨生物多样性的形成原因,解释生物的适应是自然选择的结果,概述保护生物多样性的意义。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,并认同科学理论是不断发展的。
一、协同进化1.方式(1)生物与生物之间的协同进化①某种兰花具有细长的花距,某种蛾类具有细长的吸管似的口器。②羚羊的奔跑速度加快,猎豹的奔跑速度也加快。
(2)生物与无机环境之间的协同进化地球上的原始大气中没有氧气,所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸;当地球上出现了进行光合作用的生物以后,才使大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。
3.结果: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。
微思考1生物与环境之间的协同进化体现的是环境对生物的选择,它是单向的。这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。生物与环境之间的协同进化是环境与生物之间相互影响,即环境选择生物,同时生物也能改变环境。
微判断1基于协同进化的概念和意义,判断下列表述是否正确。(1)协同进化就是指生物与生物之间协同进化。(　　)(2)“收割理论”就是指捕食者主要捕食老弱病残的个体。(　　)(3)协同进化导致了生物多样性的形成。(　　)(4)捕食者的存在有利于增加物种多样性。(　　)(5)协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的。(　　)
微训练1协同进化就是“生态的舞台,共同的表演”。下列关于协同进化的说法,错误的是(　　)A.协同进化可发生在不同物种之间B.协同进化可发生在生物与无机环境之间C.猎豹与斑马之间的“军备竞赛”实现了二者的协同进化D.研究协同进化无法预测某物种的存在答案:D
解析:协同进化可发生在不同物种之间,也可发生在生物与无机环境之间,A、B两项正确。猎豹与斑马为捕食关系,捕食过程中淘汰了二者中的老、弱、病、残等个体,实现了二者的协同进化,C项正确。研究协同进化可预测某物种的存在,如达尔文根据某种兰花具有细长花距而预测出为其传粉的某种昆虫应具有细长的吸管似的口器,D项错误。
二、生物多样性的形成1.生物多样性的内容
2.生物多样性的形成过程
微思考2生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么?提示:直接原因是蛋白质具有多样性;根本原因是基因(遗传物质)具有多样性。
微判断2生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。判断下列表述是否正确。(1)不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。(　　)(2)生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次。(　　)(3)最早登陆陆地的是陆生动物。(　　)(4)生物进化的过程中,不适应环境的物种会绝灭。(　　)(5)恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间。(　　)
三、生物进化理论在发展1.现代生物进化理论对自然界的生命史作出的科学解释(1)适应是自然选择的结果。(2)种群是生物进化的基本单位。(3)突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种。(4)生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。(5)生物多样性是协同进化的结果。
2.生物进化理论在发展(1)观点1:大量的基因突变是中性的,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。(2)观点2: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交替出现的过程。(3)影响广泛的观点:以自然选择学说为核心的生物进化理论。
微训练2下列叙述与现代生物进化理论相符的是(　　)A.施用农药可使害虫种群的耐药基因频率提高B.生物体所发生的变异都可为进化提供原材料C.基因频率的改变一定会导致新物种的形成D.物种是生物进化和繁殖的基本单位答案:A解析:施用农药后通过其选择作用可使害虫种群的耐药基因频率提高;只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料;基因频率的改变可引起生物进化,但不一定会导致新物种的形成;种群是生物进化和繁殖的基本单位。
一 协同进化问题探究资料1　一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜,有一种昆虫生有同样细长的吸管似的口器,可以专门从花距中吸取花蜜,帮助这种兰花传粉。资料2　动物学家对生活在非洲大草原一条大河两岸的羚羊进行研究时发现,东岸的羚羊的奔跑速度比西岸的羚羊快得多。经过观察和科学实验,动物学家终于明白,东岸的羚羊之所以强健,是因为它们附近有一个狼群,时时处于危险之中。
资料3　地球上的原始大气中是没有氧气的,但是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.据资料1分析,昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义?提示:特定昆虫给特定的植物传粉,可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物。但这种一对一的关系建立在不受环境影响的条件下,如果环境遭受破坏,一种生物的绝灭就会导致另一种相关生物的绝灭。
2.据资料2分析,狼和羚羊之间在进化方面存在怎样的关系?提示:狼和羚羊之间进行相互选择。一方面捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进羚羊种群发展的作用;另一方面狼群中跑得慢的个体由于得不到食物而被淘汰。
3.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?提示:不都是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的,如某种兰花和专门给它传粉的蛾;也有通过种间斗争实现的,如猎豹和斑马。4.据资料3,你能得出怎样的结论?提示:生物的进化与无机环境的变化相互影响。
归纳总结1.协同进化的实例分析
2.协同进化的范围及对无机环境的影响(1)范围: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)对无机环境的影响:无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率,导致生物朝着一定的方向进化;生物的进化反过来又会影响无机环境。
典例剖析【例1】 某种兰花有细长的花距,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.蛾的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答案:D
解析:蛾的口器越来越长是自然选择的结果,蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长是用进废退的内容。新物种形成的必要条件是隔离,花距变长不是兰花新物种形成的必要条件。变异是不定向的,蛾的口器的特征不能决定兰花花孢变异的方向,只是对变异进行定向选择。
学以致用1.昆虫的保护色越来越逼真,它们的天敌的视觉也越来越发达,结果双方都没有取得明显的优势,这说明(　　)A.自然选择不起作用B.生物为生存而进化C.双方在斗争中不分胜负D.双方相互选择,协同进化答案:D
二 生物多样性问题探究下图表示生物多样性的三个不同层次,请结合图示回答下列问题。
1.图中Ⅰ、Ⅱ分别体现哪种类型多样性?提示:分别体现遗传(基因)多样性和物种多样性。2.根据你的理解,分析三种生物多样性之间的关系。提示:遗传多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础,反过来物种多样性和生态系统多样性又影响遗传多样性。3.通过学习,你能从多个角度归纳生物进化的趋势吗?提示:简单→复杂,低等→高等,水生→陆生,异养→自养,厌氧→需氧,原核生物→单细胞真核生物→多细胞真核生物,无性生殖→有性生殖。
归纳总结1.生物多样性的内容(1)遗传(基因)多样性:由于生物存在各种各样的变异,并且变异是不定向的,进而出现了遗传(基因)多样性。(2)物种多样性:遗传(基因)多样性决定了蛋白质多样性,遗传(基因)多样性是形成物种多样性的根本原因,蛋白质多样性是形成物种多样性的直接原因。(3)生态系统多样性:生态系统是由生物和非生物的环境共同组成的,所以物种的多样性和无机环境的多样性共同组成了生态系统的多样性。
2.生物多样性的原因(1)根本原因:遗传(DNA分子结构)的多样性。不同DNA分子中脱氧核苷酸的数目、种类、排列顺序不同,决定了DNA分子结构的多样性。(2)直接原因:蛋白质的多样性。蛋白质是生命活动的主要承担者,组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构等决定了蛋白质的多样性。(3)从生物进化的角度看,生物的多样性是多种多样的环境对生物的不定向变异进行定向选择的结果。
3.生物多样性三个层次之间的联系
典例剖析【例2】下列关于生物进化与多样性的叙述,正确的是(　　)A.从分子水平看,生物的性状具有多样性的直接原因是遗传的多样性B.生物多样性的形成也就是新物种的不断形成过程C.物种之间的协同进化都是通过生存斗争实现的D.有性生殖的出现推动了生物进化,增强了生物的变异答案:D
解析:生物性状具有多样性的直接原因是蛋白质的多样性,根本原因是遗传的多样性,A项错误。生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性,所以不能说生物多样性的形成就是新物种的不断形成过程,B项错误。物种之间的协同进化是通过物种之间的相互影响而不断进化和发展的,不同物种之间包括种间互助和种间竞争,C项错误。有性生殖的出现使后代重组出更多的变异类型,推动了生物的进化,D项正确。
学以致用2.下列关于协同进化与生物多样性的叙述,错误的是(　　)A.无机环境能与生物协同进化B.协同进化是生物多样性形成的原因C.化石是了解生物进化历程的主要依据D.生物多样性就是指生物种类多种多样答案:D解析:生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
1.曾经有一位进化生物学家针对物种进化提出了红皇后假说:在环境条件稳定时,一个物种的任何进化改进可能构成对其他物种的竞争压力,即使物理环境不变,种间关系也可能推动生物进化。所以,物种之间的进化保持着一种动态的平衡。下列关于对红皇后假说的理解,正确的是(　　)A.即使无机环境没有改变,生物也会进化B.协同进化就是指生物之间的相互影响C.各物种之间的协同进化与环境无关D.一个生物的进化会促使其他各种生物发生进化
解析:协同进化是指不同物种之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,物种之间的协同进化与环境有关,B、C两项错误。若该种群的进化未改变与其他种群的关系,也没有构成对其他物种的竞争压力,可能不会促使其他种群发生进化,D项错误。
2.下列关于生物进化理论发展的叙述,错误的是(　　)A.大多数情况下生物的进化会导致生物对环境的相对适应B.寒武纪生物大爆发支持达尔文进化渐进观点C.生物进化是通过传代过程中基因频率的变化而实现的D.中性的分子进化属于既无利也无害的基因突变答案:B
解析:由于长期的自然选择,大多数情况下生物的进化会导致生物对环境的相对适应,A项正确。达尔文进化理论不能解释许多物种在短时间内迅速形成的现象,如寒武纪生物大爆发, B项错误。在生物不断进化过程中,基因频率也发生着变化,C项正确。中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处,也没有害处,D项正确。
3.下列关于生物多样性的叙述,正确的是(　　)A.生物多样性包括遗传多样性、个体多样性和生态系统多样性三个层次的内容B.生物多样性的形成是不同物种之间、生物与无机环境之间协同进化的结果C.物种的绝灭不利于生物多样性的形成D.个别物种的形成或绝灭对其他物种的进化没有影响答案:B
解析:生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,A项错误。生物多样性的形成是协同进化的结果,协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,B项正确。绝灭的物种一般是不适应环境的,它会被新物种替代,物种的绝灭有利于生物多样性的形成,C项错误。个别物种的形成或绝灭对其他物种存在影响,D项错误。
4.将A地区某甲种群的一部分个体迁移到B地区形成乙种群,若两地区的气候等环境条件差异较大,则下列叙述正确的是(　　)A.A地区所有生物个体的全部基因构成种群基因库B.B地区的环境条件会诱使乙种群发生定向变异C.乙种群只能与B地区当地所有生物发生协同进化D.B地区的乙种群一定会进化,但不一定形成新物种答案:D