新苏教版生物必修2讲义 第5章 第2节 生物进化和生物多样性.docx
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新苏教版生物必修2讲义第5章第2节生物进化和生物多样性
第二节 生物进化和生物多样性
学习目标
核心素养
1.生物多样性和统一性的实例。
2．进化论对多样性和统一性的解释。
1.搜集资料，了解生物进化的历程，了解不同地质年代中的主要进化事件。
2．依据化石研究，说出生物进化与生物多样性的关系，并了解生物多样性的层次。
3．结合具体实例，理解生物多样性和共同进化。
1．生物进化的历程与证据
（1）主要进化事件（以动物为例）
35亿年前——原核细胞首次出现
↓
21亿年前——真核细胞首次出现
↓
5.7亿年前——多细胞生物出现
↓
古生代奥陶纪——无脊椎动物繁盛，无颌鱼类及脊椎动物首次出现
↓
古生代志留纪——有颌鱼类首次出现
↓
古生代泥盆纪——昆虫、两栖类首次出现
↓
古生代石炭纪——爬行类首次出现
↓
中生代侏罗纪——恐龙繁盛，鸟类出现
↓
新生代更新世——现代人类出现
（2）进化方向：
单细胞→多细胞，简单→复杂，水生→陆生，低级→高级。
（3）依据：
化石、同源器官。
2．共同进化和生物多样性的形成
（1）生物多样性
①概念：
地球上所有生物、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。
②层次
③生物多样性与生物进化的关系：
生物进化―→生物多样性。
（2）共同进化
①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，这被称为共同进化或协同进化。
②意义：
关系密切的生物，一方成为另一方的选择力量，通过共同进化，都能发展出互相适应的特性。
3．五界系统
（1）分类依据：
生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异。
（2）内容：
原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
（3）意义
①显示了生命发展史的三大阶段：
原核单细胞阶段、真核单细胞阶段和真核多细胞阶段。
②揭示了进化的三大方向：
进行光合作用的植物，为自然界的生产者；分解和吸收有机物的真菌，为自然界的分解者；摄食有机物的动物，为自然界的消费者。
判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）
1．生物进化的直接证据是化石和同源器官。
（ ）
2．在生物进化史上，被子植物比裸子植物出现的早。
（ ）
3．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。
（ ）
4．共同进化只是指生物与生物之间的协同进化。
（ ）
5．五界系统显示了生命发展史的三大阶段：
原核单细胞阶段、真核单细胞阶段和真核多细胞阶段。
（ ）
提示：
1.× 生物进化的直接证据是化石。
2．× 在生物进化史上，裸子植物比被子植物出现的早。
3．× 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。
4．× 共同进化指生物与生物之间、生物与环境之间的协同进化。
5．√
生物进化的历程与证据
1.几个主要进化事件出现的意义
（1）真核生物的出现：
有性生殖方式出现，使生物进化速度明显加快。
（2）寒武纪生物大爆发：
形成了生态系统的第三极，对植物的进化产生了重要影响。
（3）原始两栖类的出现：
生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。
2．生物进化的基本历程
（1）生物进化的趋势：
单细胞→多细胞；简单→复杂；水生→陆生；低等→高等。
（2）生物进化的顺序：
原始生命→原核生物→真核单细胞生物→真核多细胞生物。
3．生物进化的证据
（1）生物进化的直接证据——化石。
（2）生物进化的另一证据——同源器官。
1．下面各项中不能作为生物进化证据的是（ ）
A．古生物化石B．动物体型的大小
C．生物的染色体结构D．动物的同源器官
B [在研究生物的进化过程中，化石是重要的证据，越古老的地层中，形成化石的生物越简单、越低等，水生生物较多；越晚形成的地层中，形成化石的生物越复杂、越高等，陆生生物较多，A正确；生物是否高级与体型的大小没有必然的关系，B错误；生物的染色体结构能作为生物进化证据，C正确；动物的同源器官，能作为生物进化证据，D正确。
]
题后反思：
化石在地层中的分布规律：
越古老的地层中成为化石的生物越简单、越低等，越晚形成的地层中成为化石的生物越复杂、越高等。
2．下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．进化过程中霉菌比细菌出现的早
B．进化过程中蓝藻比需氧细菌出现的早
C．有性生殖生物比无性生殖生物进化的慢
D．具有羊膜的动物必定生活在陆地上
B [霉菌是真核生物，细菌是原核生物，真核生物的出现晚于原核生物。
原始的地球没有氧气，蓝藻能利用光能合成有机物，释放氧气，随着氧气增多，需氧型生物开始在地球上出现。
生物体通过有性生殖，实现了基因的重组，增强了生物的变异性，推进了生物进化的速度。
爬行类、鸟类和哺乳类等动物具有羊膜，羊膜保证了胚胎发育的水环境，增强了动物对陆地环境的适应能力。
早期的哺乳类动物逐渐演变成适应不同环境类型的哺乳动物，如鲸具有羊膜，但生活在水中。
]
共同进化和生物多样性的形成
1.生物多样性及其之间的联系
（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，进而出现了多样性。
（2）物种多样性：
基因的多样性决定了蛋白质的多样性，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。
（4）生物多样性形成的原因
①从分子水平看
―→
②从进化的角度看
生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，有利的变异逐代积累，从而形成了适应环境的新类型，而环境是多变的，不同的变异类型适应不同的环境，逐渐形成了适应各种环境的多种多样的生物。
2．共同进化的实例
共同进化类型
包含类型
实例
不同物
种之间
种间互助
蜂鸟与凤梨科一种植物
种间
斗争
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液瘤病毒和兔子
竞争
作物与杂草
生物与
无机环
境之间
生物影响环境，
环境影响生物
地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→需氧生物
特别提醒：
对共同进化的理解
生物的不同物种之间，生物与无机环境之间相互影响，不断进化和发展，共同进化，如猎豹和斑马。
（1）不同物种之间相互影响：
生物生活于复杂的环境中，任何一个物种都不是单独进化的，必然要和其他生物发生关系。
在捕食与被捕食、相互帮助等关系下，它们共同发展，协同进化，增加了物种的多样性。
（2）生物与无机环境相互影响：
生物能够适应一定的环境，也能够影响环境。
生物与无机环境之间是相互影响和共同演变的。
例如：
最早的生物是厌氧的，光合生物的出现，使大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了前提条件。
1．古生物学家发现的最早的驯养狗化石，距今大约有3.3万年。
该化石与现代格陵兰犬在形态大小上最为接近，而与狼在牙齿特征上特别相近。
下列叙述正确的是（ ）
A．现代格陵兰犬与狼的基因库没有差异
B．狼的存在不利于增加食草动物的多样性
C．新物种的形成都要经历漫长的进化历程
D．了解这一进化历程的主要依据是化石
D [经过长期的选择作用，现代格陵兰犬与狼已经形成了不同的物种，存在生殖隔离，因此现代格陵兰犬与狼的基因库具有明显的差异，A错误；根据进化生物学中的“收割理论”（捕食者往往捕食数量多的物种，这样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）可知，捕食者的存在有利于增加生物多样性，B错误；一般情况下，新物种的形成需经过长期地理隔离进而产生生殖隔离，但有些新物种的形成可以不通过地理隔离而直接产生生殖隔离，如人工诱导植物多倍体的形成，C错误；化石可为生物进化提供直接证据，D正确。
]
2．下列关于生物进化与生物多样性的叙述，正确的是（ ）
A．基因频率改变不一定导致新物种产生
B．基因频率改变不一定导致生物进化
C．物种的灭绝一定不利于生物多样性的形成
D．生物多样性最直观的表现是基因多样性
A [基因频率改变不一定引起种群基因库出现显著差异，因而不一定导致生殖隔离，新物种产生的标志是生殖隔离，A正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，B错误；一个物种的灭绝会影响到若干其他物种的进化，有可能利于生物多样性的形成，C错误；生物多样性最直观的表现是物种多样性，D错误。
]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
1.生物进化的历程：
由单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级。
2.生物进化的最直接证据是生物化石。
3.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。
4.生命是经过极其复杂的化学过程和漫长的时间，一步步演变而来的。
5.五界生物系统包括原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
1．真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表现在（ ）
①结构和功能更加完善 ②出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定基础 ③通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化
A．①② B．②③
C．①③D．①②③
D [真核生物在生物进化历史上具有重要意义，这主要表现在以下两个方面：
一是与原核细胞相比，真核细胞的结构和功能复杂得多；二是真核细胞通过有丝分裂增殖，这是减数分裂出现的前提，即为有性生殖奠定了基础。
通过有性生殖出现了基因重组，推动了生物进化。
]
2.某种兰花有细长的花矩（如图），花矩顶端贮存着花蜜，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．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向
B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件
C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长
C [生物变异是不定向的，A错误；新物种形成的必要条件是隔离，B错误；口器与花矩的相互适应是共同进化的结果，C正确；生物的性状是由基因决定的，吸食花蜜不会使蛾的口器变长，D错误。
]
3．研究结果表明，人和猿的骨骼在结构上几乎完全相同；人和猿的盲肠相似，都有蚓突；人和猿的胚胎在五个月以前也完全一样。
这些事实说明（ ）
A．人是由猿进化来的
B．人和猿有共同的祖先
C．人比猿高等
D．现代的猿也能进化成人
B [从解剖学上讲，人与猿有一些相同或相似的器官，说明两者有共同的原始祖先。
]
4．下列关于生物多样性的叙述，正确的是（ ）
A．地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因共同组成生物的多样性
B．过度的人为干扰会导致生物多样性降低
C．生物多样性的丰富程度与自然选择无关
D．遗传多样性较低的种群适应环境能力强
B [生物的多样性是指地球上所有生物，它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度；生物多样性的丰富程度是自然选择的结果；遗传多样性越丰富对环境的适应能力越强。
]
5.现有G、H、Q、W、X五个有亲缘关系的物种，它们的进化历程及亲缘关系如图所示。
（1）由共同祖先进化形成上述五个不同物种的外部因素是________和________。
（2）H、W两物种都生活在海洋中，体形都为纺锤型的事实能够说明______________________________________________________
______________________________________________________。
（3）如果W物种始终处在一个没有地理隔离的环境中，W物种在它所生存的环境中会进化吗？
________。
为什么？
______________
______________________________________________________。
[解析]
（1）物种的形成需要经过隔离，一个物种在特定的环境中生存时，必然受到环境的自然选择。
（2）这是一种趋同进化现象，是相同环境定向选择的结果。
（3）生物是随着环境的变化在不断进化的。
[答案]
（1）自然选择 隔离
（2）自然选择是定向的（环境对生物的选择是定向的）
（3）会 生物在繁衍过程中会产生各种可遗传的变异，W物种所处的环境条件也会不断地发生变化
[教材课上思考答案]（教师用书独具）
积极思维（P124）
提示：
由教材中的两则事实可以看出，生物在不断进化的过程中，其多样性也越来越丰富，所以说生物多样性是生物进化的结果。
积极思维（P126）
1．提示：
生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2．提示：
通过共同进化，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的环境，即形成生物多样性。
[教材课后习题答案]（教师用书独具）
评价指南（P129）
一、1.D 2.B 3.C
4．C [两栖类比爬行类低等。
]
5．D 6.C
二、提示：
植物和昆虫相互选择，共同进化。
综合评价指南（P133）
1．
（1）基本单位 种群内基因频率的改变
（2）隔离 地理隔离 生殖隔离 阻断基因交流
2．
（1）55%、45%
（2）42.5% 32.5% 55% 45%
（3）基因频率不发生改变 （4）种群 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率的改变
3．
（1）自然选择 地理隔离
（2）B与C之间早已形成生殖隔离 （3）甲、乙两岛不同的环境条件长期对基因的选择作用，再加上地理隔离使基因频率的差别得到积累而形成了生殖隔离
4．
（1）变异是不定向的，是随机的，自然选择是定向的 S（黑色）基因频率增大，s（灰色）基因频率减小
（2）还未形成生殖隔离 （3）不赞成。
因为环境不同，选择的方向不同，但都向着更加适应环境的方向进化，所以自然选择是定向的。
（4）赞成第二种观点，因为基因突变是不定向的，而自然选择是定向的。
桦尺蛾的个体之间本来就存在着体色的差异，是基因突变的结果，黑色的S基因在污染的环境中较适应，生存机会大。
5．
（1）
五界系统
生物
原核生物界
蓝藻
五界系统
生物
原生生物界
草履虫
真菌界
青霉、酵母菌、平菇
植物界
地钱、苏铁、小麦
动物界
蜗牛、扬子鳄、丹顶鹤、金丝猴
（2）遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 （3）生物的共同进化促进生物多样性的形成，生物的多样性又促使生物共同进化。
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