中图版必修2 进化与生物多样性 学案.docx
《中图版必修2 进化与生物多样性 学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中图版必修2 进化与生物多样性 学案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中图版必修2进化与生物多样性学案
第二章 进化与生物多样性
第一节
生物多样性简介
第二节
生物多样性的形成
（教师用书独具）
●课标要求
评述生物进化与生物多样性的形成。
●课标解读
1．了解生物多样性的三个层次及相互关系。
2．通过探究活动，阐述生物的遗传多样性。
3．了解物种形成的两种方式。
4．了解生物多样性的形成原因。
●教学地位
本课时是中图版高中生物必修二第四单元第二章“进化与生物多样性”，包括共同进化、生物多样性形成和生物进化理论在发展三部分内容。
本节是在学习了现代生物进化理论主要内容的基础上，解释物种以上分类类群的的宏观进化历程。
通过化石所记录的生命进化历程，寒武纪生物大爆发、生物大灭绝等重大进化事件，使学生理解物种形成和物种进化的机制。
通过几个典型事例的分析，理解共同进化的两点含义，理解生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化与生物多样性形成的关系，说明进化理论在不断发展，使学生理解生物进化理论不仅是科学事实，也是科学理论，同时还是一个不断发展的理论。
●教法指导
1．以学生自学生物进化的历程为基础，教师提出一些具有启发性的问题，师生共同讨论归纳总结的方式推进教学过程。
2．通过资料分析使学生理解共同进化的含义，无机环境的变化，无机环境的复杂化和多样化，有性生殖的出现和生态系统结构的复杂化和多样化对生物多样性形成的作用。
3．通过媒体演示、资料分析，调动学生积极的思维活动，通过观察获得感性认识，再将感性认识上升为理性认识，如寒武纪生物大爆炸，通过深入分析事件特征从而理解生物与地球无机环境的共同进化关系，生物大灭绝对地球上生物多样性形成的意义，培养学生辩证思维方式。
（教师用书独具）
●新课导入建议
2010年是多灾多难的一年，地震、火山爆发、洪灾、泥石流。
同学们都看过科幻电影《2012》，说到2012人们脑海中不禁浮现的是天崩地裂、山呼海啸的场景。
其实这个场景并不陌生，早在五十亿年前，我们的地球就是这个样子的。
然后多媒体展示图片：
原始地球、原始海洋和现在的地球、海洋和草原。
导入本课题——进化与生物多样性。
●教学流程设计
课前自主探究：
阅读教材相关内容，填写【课前自主导学】一、二，完成“思考交流”。
⇒步骤1：
情景导课：
选择【新课导入建议】方式，创设情景，导出本课时题目——进化与生物多样性。
⇒步骤2：
（1）教师将【正误判断】内容分成两组由学生抢答，检测预习情况。
（2）学生尝试表述生物多样性主要包含几个层次。
⇒步骤3：
结合【探究1】生物多样性的分析，引导学生分析审题导析，共同完成【例1】解答，进一步巩固生物多样性三个层次之间的关系。
⇓
步骤7：
（1）以小组为单位完成【当堂双基达标】。
（2）课下完成教材【巩固提高】。
⇐步骤6：
引导学生阅读【探究2】物种形成的有关材料，由学生自主完成【例2】，进一步熟悉物种形成的方式和生物进化的关系。
⇐步骤5：
课件展示“精明的捕食者策略”、“收割理论”让学生总结共同进化，了解生物与无机环境之间是相互影响的关系。
⇐步骤4：
先由课件展示几个实例如猎豹捕食斑马、兰花与特定蛾类间的生存关系等，引出“共同进化”，思考生物多样性的形成原因何在？
⇓
步骤8:
默诵【结论语句】，尝试构建最佳知识网络，课下完成【课时作业】。
准确理解生物进化与物种多样性的关系。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解生物多样性的三个层次及相互关系。
2．通过探究活动，阐述生物的遗传多样性。
3．了解物种形成的两种方式。
4．了解生物多样性的形成原因。
生物多样性的三个层次及相互关系。
（重点）
生物多样性简介
生物的多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
1．遗传多样性
（1）概念：
物种内不同种群和个体间的遗传变异总和，也称为基因多样性。
（2）层次
①分子水平的多样性分为DNA的多样性和蛋白质的多样性，且个体间DNA的差异比蛋白质大。
种群间的个体差异比种群内的个体差异大，种群间的遗传分化程度高。
②细胞水平的多样性主要指染色体的多样性。
③个体水平的多样性指表现型的多样性，表现型的多样性反映的是基因型的多样性。
2．物种多样性
（1）表现：
是物种水平的生物多样性，用一个区域的物种种类的丰富程度和分布特征来衡量。
（2）内容
物种多样性的现状、物种多样性的形成、演化及维护机制。
物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现。
3．生态系统多样性
（1）概念：
生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化，以及生态系统内生境差异和生态过程的多样性。
生境主要是指无机环境。
（2）与其他两个层次的联系：
一般说一个物种的种群越大，它的遗传多样性就越丰富，从而导致了物种多样性，物种多样性与多种多样的生境构成了生态系统多样性。
1．保护生物多样性就是保护物种多样性吗？
【提示】 不是。
生物多样性的三个层次都要保护。
2．导致物种多样性锐减的主要原因是什么？
【提示】 生物生存环境的改变和破坏。
生物多样性的形成
1.物种是生物存在的基本方式。
物种的形成是新基因库产生和发展的基础，生物多样性的形成集中反应在物种形成上。
2．生物的生活受到无机环境和其他生物的影响，并与其他生物保持相互协调、相互选择、协同进化。
3．一个物种是对另一个物种的继承的发展，又为下一个物种的发展奠定基础，因此，现在地球上的所有生物都起源于共同的原始祖先。
4．物种的形成过程就是生物多样性的增加过程，随着物种多样性的增加，生物的分布范围增大，分布的生境类型增多，形成了生态系统的多样性。
5．物种形成的方式
（1）渐变式物种形成
一个物种的种群生存条件发生变化，它的命运决定于它的遗传多样性。
遗传多样性越丰富，进化的可能性越大。
这种进化要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种。
（2）爆发式物种形成
由于个体的染色体结构变异、染色体加倍以及远源杂交，再经自然选择而成为新的物种。
3．若生物发生了进化，是否一定形成了新的物种？
【提示】 只要种群的基因频率发生改变，生物就发生了进化，若未产生生殖隔离则没有形成新物种。
1．共同进化的原因就在于生物与生物之间的相互选择。
（×）
【提示】 共同进化的原因还包括生物与无机环境之间的相互影响。
2．生物多样性包括基因多样性、种群多样性和生态系统的多样性。
（×）
【提示】 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三方面。
3．生物的进化是生物多样性形成的原因。
（√）
4．生殖隔离和地理隔离都能阻止基因交流。
（√）
5．物种形成必须经过地理隔离。
（×）
【提示】 爆发式物种形成不经过地理隔离。
生物多样性分析
【问题导思】
①生物多样性有哪些层次？
②生物多样性各层次间有怎样的关系？
1．物种多样性与生态系统多样性的形成
物种多样性和生态系统多样性是经过漫长的进化历程而逐渐形成的。
（1）生物的变异具有不定向性，而自然选择是定向的，通过生物与环境之间长期的相互作用，把那些微小、有利的变异逐代积累，从而形成了适应环境的新类型。
（2）由于环境条件是多变的，不同的变异类型适应不同的生活环境。
这样，由同一祖先经过几十亿年的不断变化，逐渐形成了适应水生和陆生等不同环境的多种多样的生物类型，从而组成了物种的多样性和生态系统的多样性。
2．生物多样性三个层次之间的关系
遗传多样性 分子水平：
DNA的多样性
决定蛋白质的多样性细胞水平：
染色体的多样性个体水平：
表现型的多样性 经隔离 ,选择物种多样性是生物多样性最直观、
最基本的表现 ,组成生态系统多样性生物多样性的宏观表现
多样性的三个层次是密切联系的，遗传多样性是形成物种和生态系统多样性的基础，反过来物种和生态系统多样性又影响遗传多样性。
下图表示生物多样性的三个不同层次，下列叙述正确的是（ ）
A．图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示遗传（基因）多样性、种群多样性和生态系统多样性
B．图Ⅰ说明基因重组导致多种等位基因的产生，从而形成遗传多样性
C．图Ⅱ反映出生殖隔离的生物可以在同一个环境中相对稳定地共存
D．图Ⅲ反映出的河流、森林和城市生态系统具有相同的小气候特点
【思维导图】
生物
多样性
遗传
多样性层次分子多样性个体水平的多样性细胞水平的多样性物种多样性生态系统多样性
【精讲精析】
选项
分析判断
A
图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，A项错误
B
基因重组不会产生新基因，只会产生新的基因型，B项错误
C
具有生殖隔离的生物属于不同的物种，可以在同一个环境中相对稳定地共存，C项正确
D
不同的生态系统可以形成不同的气候特点，D项错误
【答案】 C
物种形成
【问题导思】
①物种的形成和生物进化间有什么关系？
②物种形成的方式有哪些？
1．物种的形成和生物进化
（1）生物进化不能等同于物种形成。
任何基因频率的改变，不论变化大小，都属于进化的范围。
（2）必须当基因频率的改变突破种的界限形成生殖隔离时，物种的形成方可成立。
（3）隔离是物种形成的必要条件，但不是生物进化的必要条件。
2．物种形成的方式
（1）物种的形成主要为渐变式
（2）爆发式
杂种植株
异源多倍体
爆发式物种形成是在一个较短时间内完成的。
主要起源于个体的染色体变异或远源杂交以及染色体加倍等，如六倍体普通小麦。
（3）人工创造新物种：
利用了远源杂交和染色体加倍的原理，如八倍体小黑麦。
3．物种的协同进化
在自然界中存在许许多多不同种类的生态系统，也就存在许多种类的生态环境，在那里有种类繁多的动物、植物等，这些生物在长期的进化过程中都有一定的生存能力。
生物生活在一定的环境中，不但要受到无机环境的影响，还会受到其他生物的影响，并与其他生物发生关联，相互协调，协同进化。
例如捕食者与被捕食者的协同进化。
在长期的进化过程中，当被捕食者在繁殖过程中产生了大量的优良变异，就会使自己的防御能力提高。
此时，捕食者中也存在大量的优良变异，能克服被捕食者防御能力的提高，否则就要因不能适应新的环境条件而被淘汰。
生物进化是生物和环境协同进化的过程，各阶段出现的生物是与环境相适应的，如代谢类型最初出现的是厌氧型的原因是原始大气中没有氧气，直到蓝藻等能进行光合作用的生物出现，才形成了有氧环境，进而出现需氧型。
下列有关生物的进化和生物多样性的叙述，错误的是（ ）
A．自然界中种群的基因频率总是在不断变化的，基因频率的变化是导致基因库变化的原因
B．狼和鹿通过捕食和被捕食进行着相互选择，实现共同进化
C．从分子水平上看，生物的性状具有多样性的直接原因是基因的多样性
D．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
【审题导析】 正确解答本题须明确以下几点：
（1）生物多样性的三个层次。
（2）现代生物进化理论及生物的协同进化。
【精讲精析】
选项
分析判断
A
由于突变、迁移和自然选择的作用，种群的基因频率总是不断发生变化，而这种改变必然导致种群基因库的改变，A项正确
B
共同进化过程可以发生在生物与生物之间，使它们之间保持相互协调，相互选择，B项正确
C
生物多样性的直接原因是蛋白质分子的多样性，基因多样性是生物多样性的根本原因，C项错误
D
生物多样性包括三个层次：
基因（遗传）多样性、物种多样性、生态系统多样性，D项正确
【答案】 C本课知识小结
网络构建
结论语句
1．生物的多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
2．物种的形成过程就是生物多样性的增加过程。
3．遗传多样性导致了物种多样性，进而构成生态系统多样性。
4．物种的进化受环境条件的制约，物种的形成是生物对环境适应的结果。
1．保护生物的多样性就是在下列哪三个层次上采取保护战略和保护措施（ ）
A．基因、染色体、细胞 B．细胞、物种、生物圈
C．基因、物种、生态系统D．物种、种群、生态系统
【解析】 生物多样性有三个层次的含义，即基因多样性、物种多样性及生态系统多样性。
【答案】 C
2．下列方式可以形成新物种的是（ ）
A．染色体加倍B．生殖
C．捕食D．生物发育
【解析】 物种的形成方式有很多种，其中远源杂交、染色体加倍后，再经自然选择是其中的一种方式。
【答案】 A
3．（2013·长沙一中高一期末）下列不存在生殖隔离的是（ ）
A．鸟类和青蛙
B．马和驴杂交后代不育
C．东北虎和华南虎
D．山羊和绵羊杂交后杂种不活
【解析】 所谓生殖隔离，是指种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能生出可育后代的现象。
鸟类和青蛙分属于两个物种，不能进行基因交流（即交配）。
马和驴可以产生杂交后代骡，但骡不育。
山羊和绵羊杂交后代在胚胎时就致死，不能得到后代。
只有东北虎和华南虎仍属于同一物种，还未形成生殖隔离。
【答案】 C
4．据统计表明，进入21世纪后，几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失，造成野生动物濒危和灭绝的主要原因是（ ）
A．自然灾害
B．动物病害
C．天敌过多
D．人类活动对生态系统的破坏
【解析】 考查环境破坏的原因。
由于人类对合理利用野生动植物资源缺乏认识，进行乱捕滥杀，或者破坏野生动植物的生存环境，导致每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失，造成野生动植物的濒危和灭绝。
【答案】 D
5．如图是物种形成的一种模式。
物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。
在此过程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。
（1）该地区原来的物种a由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的__________。
（2）__________是物种a进化为物种b和c的内在因素；判断b和c是两个不同物种的依据是它们之间出现了____________________。
（3）物种b中全部个体所含有的全部基因，称为物种b的____________。
（4）如果b过度繁殖，将会导致____________加剧。
（5）a1种群中某一性状由等位基因M和m控制，当a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布后，基因M在种群中出现的比例逐渐增大，而基因m在该种群中出现的比例逐渐减小，那么该种群具有基因______的个体容易在当时的环境中生存；基因M和m在该种群中出现的比例发生变化是________的结果。
（6）以生物多样性的不同层次来分析，物种c中不同个体的存在反映了________的多样性。
【答案】
（1）种群 基本单位
（2）遗传和变异 生殖隔离
（3）基因库 （4）生存斗争
（5）M 自然选择 （6）基因
课时作业（二十一） 进化与生物多样性
一、选择题
1．地球上现存生物物种大约有200万种，具有如此众多生物物种的根本原因是（ ）
A．生活方式的多样性 B．遗传信息的多样性
C．性状的多样性D．进化方式的多样性
【解析】 生物多样性表现在多个方面，从大的方面看有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
从小的方面看又有分子水平、细胞水平和个体水平的多样性及生境多样性、生物群落多样性和生态过程的多样性，但它们之间有以下关系：
生态系统
多样性遗传多
样性
新物种
形成―→物种多
样性生境多样性
个体的多样性，因此，生物多样性的根本原因是遗传信息的多样性。
【答案】 B
2．保护生物多样性最有力的措施是（ ）
A．人工栽培和养殖
B．就地保护
C．建立植物园和动物园
D．建立相关法律
【解析】 保护生物多样性的措施很多，但主要的是就地保护。
就地保护不仅保护了生物的多样性，同时又保护了它们的生存环境。
【答案】 B
3．（2013·烟台期末）下列关于生物多样性的说法，不正确的是（ ）
A．地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性
B．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
C．物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现
D．保护生物多样性就是在物种及生态系统两个层次上采取保护战略和保护措施
【解析】 考查生物多样性的概念及层次。
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，因此，保护生物多样性就应从三个层次即基因、物种、生态系统上采取保护战略和保护措施。
【答案】 D
4．（2013·东莞检测）在北极的一个山脉中，原始的狼已经形成在体格和生活习性上不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。
下列叙述错误的是（ ）
A．狼的性状分歧是自然选择的结果
B．在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
C．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
D．原始狼群由于食物来源不同，通过自然选择进化成不同的类型
【解析】 在原始的狼群中，个体间在体格和生活习性上存在着差异。
有些狼体重较轻，四肢较长而灵活，适于捕食鹿；有些狼个体较重，四肢较短而力量大，适于捕食羊。
在生存斗争中，以猎鹿为生的狼，在捕食与被捕食的相互选择中，有利变异逐代积累，形成体重较轻、四肢发达而灵活的变种；同样，以猎羊为生的狼形成体重较重、足短而力强的变种。
狼的性状分歧是定向自然选择的结果。
【答案】 C
5．昆虫的保护色越来越逼真，它们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、共同进化
【解析】 生物都生活在一定的环境中，既受无机环境影响，又与其他生物发生关联，当被捕食者发生了变异，防御能力提高时，捕食者也要相应发生克服被捕食者防御能力的机制，否则将被淘汰。
因此，捕食者与被捕食者之间是相互协调、相互选择、协同进化的关系。
【答案】 D
6．（2011·海南高考）某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。
下列叙述正确的是（ ）
A．乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然
B．在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素
C．甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然
D．甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变
【解析】 本题考查生物之间的共同进化。
甲、乙间具有捕食关系，捕食者灭绝不会导致被捕食者灭绝，A错误。
捕食者与被捕食者在相互影响、相互选择过程中共同进化，B正确。
两种生物之间的突变互不影响，变异是不定向的，C错误。
甲、乙个体数长期稳定说明两者对环境及两者间的适应性未改变，但甲、乙两个种群在相互选择过程中都可能发生了进化（基因频率的改变），D错误。
【答案】 B
7．（2013·江苏期末）如图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离。
A地区某些个体由于迁移开始分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示3个种群。
下列相关说法正确的是（ ）
A．上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B．甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，不能进行基因交流
C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
D．甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群的基因库组成完全不同
【解析】 上述过程表示了物种形成的一般过程，经过地理隔离后由于基因库差距较大，产生了生殖隔离，即形成了新的物种，由于甲、乙、丙分别属于不同的物种，所以不能进行基因交流，种群基因库差距较大，但不是完全不同。
【答案】 B
8．（2013·济南期末）2011年7月，世界自然基金会发表报告指出，在1998～2008年10年间，新几内亚岛上发现了1060种新物种，其中有12种为哺乳动物，如居住在火山里的羊毛鼠、惹人喜爱的扁鳍海豚等。
下列关于共同进化与生物多样性形成的叙述中，正确的是（ ）
A．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
B．生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C．一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D．不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化
【解析】 物种之间的共同进化也可能是种间互助，如兰花与专门给它传粉的蛾；新物种不断形成是生物多样性形成的基础；一个物种的形成与灭绝会影响到与之相关的其他物种；共同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【答案】 C
9．下列有关共同进化的说法中，正确的是（ ）
A．共同进化是指各种生物在生存斗争中一起进化
B．捕食者对猎物起到选择的作用，但猎物对捕食者无此作用
C．生物多样性的形成，是长期共同进化的结果
D．个别物种的形成或灭绝对其他物种的进化没有影响
【解析】 共同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，并不是各种生物在生存斗争中一起进化；捕食者对猎物起到选择的作用，而猎物对捕食者也有选择作用，生物与生物之间是相互选择共同进化的；个别物种的形成或灭绝会影响其他物种的进化。
【答案】 C
10．（2013·福州检测）任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的。
下列对共同进化的描述，错误的是（ ）
A．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，客观上起到促进种群发展的作用，但被捕食者对捕食者的进化没有任何促进作用
B．自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体
C．有长着细长花矩的兰花，就肯定有长着同样细长吸管似的口器的昆虫
D．光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件
【解析】 共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
B、C选项属于生物不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的例子，D选项属于生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的例子。
被捕食者与捕食者之间都有相互选择、共同促进进化的作用。
【答案】 A
二、非选择题
11．（2011·上海高考）回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。
（1）现代综合进化理论认为生物进化的基本单位是________。
材料一 某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。
当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。
材料二 蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。
由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。
千百万年之后，这两个种群不能自然交配。
依据以上材料，回答下列问题。
（2）这两则材料中发生的相似事件是________。
A．适应辐射 B．地理隔离
C．生存竞争D．生殖隔离
（3）在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是________的结果。
（4）在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的________变小。
下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。
基因型
A种群（个）
B种群（个）
VaVb
200
0
VaVa
50
120
VbVc
100
200
VcVc
150
50
VaVc
100
80
（5）计算Va在A种群中的频率________。
（6）就V基因而言，比较A种
升级会员 