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1、 第二章　進化與生物多樣性 第一節(jié)　生物多樣性簡介 第二節(jié)　生物多樣性的形成 學習目標　1.通過探究活動，闡述生物的遺傳多樣性?！?.了解物種形成的兩種方式。　了解生物多樣性的形成原因?！∩锒鄻有缘娜齻€層次及相互關(guān)系。(重點) 一、生物的多樣性 1．生物多樣性簡介 生物的多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。 2．遺傳多樣性 (1)概念：物種內(nèi)不同種群和個體間的遺傳變異總和，也稱為基因多樣性。 (2)層次 ①分子水平的多樣性分為DNA的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性，且個體間DNA的差異比蛋白質(zhì)大；種群間的個體差異比種群內(nèi)的個體差異大，種群間的遺傳分化程

2、度高。 ②細胞水平的多樣性主要指染色體的多樣性。 ③個體水平的多樣性是指表現(xiàn)型的多樣性，表現(xiàn)型的多樣性反映的是基因型的多樣性。 3．物種多樣性 (1)表現(xiàn)：是物種水平的生物多樣性，用一個區(qū)域的物種種類的豐富程度和分布特征來衡量。 (2)內(nèi)容 物種多樣性的現(xiàn)狀、物種多樣性的形成、演化及維護機制。物種多樣性是生物多樣性最直觀、最基本的表現(xiàn)。 4．生態(tài)系統(tǒng)多樣性 (1)概念：生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣化，以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異和生態(tài)過程的多樣性。生境主要是指無機環(huán)境。 (2)與其他兩個層次的聯(lián)系：一般說一個物種的種群越大，它的遺傳多樣性就越豐富，從而導(dǎo)致了物種多樣性，物

3、種多樣性與多種多樣的生境構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 二、生物多樣性的形成 1．物種是生物存在的基本方式。物種的形成是新基因庫產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，生物多樣性的形成集中反映在物種的形成上。 2．生物的生活受到無機環(huán)境和其他生物的影響，并與其他生物保持相互協(xié)調(diào)、相互選擇、協(xié)同進化。 3．一個物種是對另一個物種的繼承和發(fā)展，又為下一個物種的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)在地球上的所有生物都起源于共同的原始祖先。 4．物種的形成過程就是生物多樣性的增加過程，隨著物種多樣性的增加，生物的分布范圍增大，分布的生境類型增多，形成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 5．物種形成的方式 (1)漸變式物種形成 一個物種的種群

4、生存條件發(fā)生變化，它的命運決定于它的遺傳多樣性。遺傳多樣性越豐富，進化的可能性越大。這種進化要經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離，形成新物種。 (2)爆發(fā)式物種形成 由于個體的染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體加倍以及遠緣雜交，再經(jīng)自然選擇而成為新的物種。 1．判斷對錯 (1)生物多樣性是遺傳的多樣性。 (　　) (2)兩個種群一旦出現(xiàn)生殖隔離，就標志著新物種的形成。 (　　) (3)物種的形成都要經(jīng)過長期的地理隔離而達到生殖隔離。 (　　) [答案](1)×　分析：生物多樣性包括三個層次：遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 (2)√ (3)×　分析：物種形成方式：(1)漸變式

5、；(2)爆發(fā)式。 2．下列關(guān)于共同進化與生物多樣性的敘述，錯誤的是(　　) A．不同物種之間可以相互選擇、共同進化 B．捕食者的存在有利于增加物種的多樣性 C．生物多樣性的形成就是新物種不斷產(chǎn)生的過程 D．生態(tài)系統(tǒng)多樣性形成的原因可概括為共同進化 C　[共同進化指不同物種之間或生物與無機環(huán)境之間，在相互影響中不斷進化和發(fā)展，故不同物種之間可以相互選擇、共同進化；捕食者的存在使食物鏈中的生物通過反饋進行調(diào)節(jié)，有利于增加物種的多樣性；生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性；共同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間的共同進化，生物多樣性的形成是共同進化的結(jié)果。] 3．

6、生物多樣性是共同進化的結(jié)果。下列事實不屬于共同進化的是(　　) A．隨著工業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致大量溫室氣體排放，全球氣溫升高 B．隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件 C．生活在草原上的斑馬和獵豹都能迅速奔跑，是長期相互選擇的結(jié)果 D．約4億年前出現(xiàn)了原始的陸生植物，隨后出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動物 A　[溫室效應(yīng)屬于生態(tài)環(huán)境問題，不屬于共同進化。共同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。] 生物的多樣性 [思考交流] 1．生物多樣性就是指生物物種的多樣性？ 提示：不對。生物多樣性不僅指生物物種的多樣性，還包括遺傳多樣性、

7、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 2．據(jù)研究，從來源于不同區(qū)域的12頭大熊貓體內(nèi)提取36種蛋白質(zhì)進行對比，發(fā)現(xiàn)其中只有一種蛋白質(zhì)具有多態(tài)性，這說明大熊貓具有什么特性？ 提示：蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，36種蛋白質(zhì)只有一種蛋白質(zhì)具有多態(tài)性，說明大熊貓的遺傳多樣性較低。 3．導(dǎo)致物種多樣性銳減的主要原因是什么？ 提示：生物生存環(huán)境的改變和破壞。 1．生物多樣性的構(gòu)成 生物圈內(nèi)所有的植物、動物和微生物及它們所擁有的全部基因和各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)。 2．生物多樣性的三個層次及其關(guān)系 1．下圖表示生物多樣性的三個不同層次，下列敘述正確的是(　　) A．圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示遺傳(基因)

8、多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性 B．圖Ⅰ說明基因重組導(dǎo)致多種等位基因的產(chǎn)生，從而形成遺傳多樣性 C．圖Ⅱ反映出生殖隔離的生物可以在同一個環(huán)境中相對穩(wěn)定地共存 D．圖Ⅲ反映出的河流、森林和城市生態(tài)系統(tǒng)具有相同的小氣候特點 C　[圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次，A項錯誤?；蛑亟M不會產(chǎn)生新基因，只會產(chǎn)生新的基因型，B項錯誤。不同的生態(tài)系統(tǒng)可以形成不同的氣候特點，D項錯誤。] 2．生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。下列有關(guān)生物多樣性的描述及其所屬層次不相符的是(　　) 選項 生物多樣性的描述 層次 A 班上同學

9、中，有人是雙眼皮，有人是單眼皮 遺傳多樣性 B 美國紐約市的居民中有白種人、黑種人和黃種人 物種多樣性 C 江蘇境內(nèi)除有平原外，還有丘陵、湖泊和沼澤等 生態(tài)系統(tǒng)多樣性 D 校園里既有開白花的菊花，也有開紅花的玫瑰花等 物種多樣性 B　[區(qū)分遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的方法主要是判斷描述對象屬于哪個層次：遺傳多樣性常常描述的是同一物種的多樣表現(xiàn)，物種多樣性的描述對象是物種的類型，而生態(tài)系統(tǒng)多樣性描述的對象是生態(tài)系統(tǒng)。人的雙眼皮和單眼皮屬于相對性狀，由不同的基因控制，屬于遺傳多樣性，A正確。白種人、黑種人和黃種人屬于同一物種，不存在生殖隔離，膚色差異體現(xiàn)的是遺傳信

10、息的差異，屬于遺傳多樣性，B錯誤。平原、湖泊和丘陵等屬于不同的生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，C正確。菊花和玫瑰花屬于不同物種，體現(xiàn)了物種的多樣性，D正確。] 生物多樣性的形成 [思考交流] 1．若生物發(fā)生了進化，是否一定形成了新的物種？ 提示：只要種群的基因頻率發(fā)生改變，生物就發(fā)生了進化，若未產(chǎn)生生殖隔離則沒有形成新物種。 2．下圖為小黑麥的培育過程： 由遠源雜交得到小黑麥的過程，是什么育種方式？小黑麥有幾個染色體組，與黑麥、普通小麥屬于一個物種嗎？ 提示：多倍體育種；8個染色體組；不屬于一個物種。 1．生物多樣性及其之間的聯(lián)系 (1)遺傳(基因)多樣性：

11、由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進而出現(xiàn)了多樣性。 (2)物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性，基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因，蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。 (3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的，所以物種的多樣性和無機環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。 2．生物多樣性的形成過程 特別提醒：生物多樣性的形成過程，也就是生物進化的過程，在這個過程中，自然選擇決定著生物的發(fā)展方向。 3．生物多樣性成因分析 (1)從分子水平看 →生物性狀多樣性 (2)從進化角度看 物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)多樣性主要是生物的不定

12、向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結(jié)果。 4．共同進化類型 共同進化類型 包含類型 舉例 不同物 種之間 互利共生 豆科植物與根瘤菌 捕食 獵豹和斑馬 寄生 黏液病毒和兔子 競爭 作物與雜草 生物與 無機環(huán) 境之間 生物影響環(huán)境、環(huán)境影響生物 地球最早是無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現(xiàn)→空氣中有了氧氣→出現(xiàn)好氧生物 5.物種形成和生物進化的區(qū)別 內(nèi)容 物種形成 生物進化 標志 生殖隔離出現(xiàn) 基因頻率改變 變化后的生物與原生物的關(guān)系 新物種形成，生殖隔離，質(zhì)變 生物進化，基因頻率定向改變，量變 二者聯(lián)系 ①只有不同種群的基因庫產(chǎn)生

13、了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才形成新物種； ②進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進化 特別提醒：　物種形成與兩種隔離的關(guān)系 物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。僅有地理隔離不能產(chǎn)生新的物種，生殖隔離才是物種形成的標志。 1. 下列有關(guān)生物多樣性和進化的敘述，不正確的是(　　) A．新物種的形成通常要經(jīng)過突變和基因重組、自然選擇及隔離三個基本環(huán)節(jié) B．蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期共同進化形成的相互適應(yīng)的特征 C．細菌在接觸青霉素后會突變產(chǎn)生抗藥性，在青霉素的選擇作用下，具有抗藥性的個體生存下來 D．自然選擇能定向改變種群的基因頻率，決定了生

14、物進化的方向 C　[細菌中原本存在各種各樣的突變個體，接觸青霉素后，有抗藥性的突變個體存活下來了，沒有抗藥性的個體被淘汰，青霉素選擇出了抗藥突變個體，而不是細菌接觸青霉素后產(chǎn)生突變個體。] 2．下列四組圖是關(guān)于生物進化方面的證據(jù)。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖甲中四種地雀喙的差異是由不同食物的刺激導(dǎo)致的 B．圖乙中昆蟲的兩類翅形的形成是對環(huán)境的主動適應(yīng) C．圖丙是兩種體色的樺尺蠖，它們的性狀分化證實了物種形成的機制 D．圖丁中捕食關(guān)系對兩者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物種多樣性 D　[圖甲中四種地雀喙的差異、圖乙中昆蟲的兩類翅形的形成及圖丙中是兩種體色的樺尺蠖都是

15、自然選擇作用的結(jié)果。] 1．關(guān)于生物進化與生物多樣性的形成的敘述，錯誤的是(　　) A．生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的進化歷程 B．消費者的出現(xiàn)不影響生產(chǎn)者的進化 C．生物多樣性的形成是共同進化的結(jié)果 D．生物的進化與無機環(huán)境的變化是相互影響的 B　[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化和發(fā)展。消費者對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用，客觀上起到促進生產(chǎn)者進化的作用。] 2．昆蟲保護色越來越逼真，它們天敵的視覺也越來越發(fā)達，結(jié)果雙方都沒有取得明顯的優(yōu)勢。說明(　　) A．自然選擇不起作用 B．生物為生存而進化 C．雙方在斗爭中不分勝負 D．雙方相互

16、選擇、共同進化 D　[生物的進化不是孤立的，而是生物與生物、生物與無機環(huán)境共同進化的結(jié)果。] 3．生物界形形色色、豐富多彩的根本原因在于(　　) A．蛋白質(zhì)的多樣性 B．DNA分子的多樣性 C．自然環(huán)境的多種多樣 D．非同源染色體組合形式多樣 [答案]　B 4．鳥類喙的大小和外形與食性有關(guān)。生活在加拉帕戈斯群島上的四種地雀(見下圖)，其中喙最適合取食樹皮裂縫中昆蟲的是(　　) C　[生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，C鳥的喙細長，適合取食樹皮裂縫中的昆蟲。] 5．下列關(guān)于生物進化的敘述正確的是(　　) A．自然選擇可以產(chǎn)生新的基因從而導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生改變 B．生物多樣性的形成也就是新物種不斷形成的過程 C．生殖隔離是物種形成的必要條件，是生物進化的實質(zhì) D．隨著光合生物的出現(xiàn)，大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件，這一事實體現(xiàn)了共同進化 D　[只有基因突變才能產(chǎn)生新基因；生物多樣性的內(nèi)涵不僅僅包括“物種”的多樣性，還包括遺傳多樣性及生態(tài)系統(tǒng)多樣性；生殖隔離是物種形成的標志，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。]