生物进化和生物多样性

第二节生物进化和生物多样性 课程标准概述生物进化与生物多样性的形成 课标解读1 概述生物进化的基本历程 2 列举生物五界分类系统并举例 3 简述生物多样性内涵及其成因并列举生物多样性主要保护措施 35亿年前 首次出现 21亿年前 首次出现 7亿年前 出现 生物进化的基本历程 原核细胞 真核细胞 多细胞生物 1 主要进化事件 以动物为例 古生代奥陶纪 无脊椎动物繁盛 首次出现 古生代志留纪 首次出现 古生代泥盆纪 昆虫 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 无颌鱼类和脊椎动物 有颌鱼类 两栖类 中生代又称为 植物和 动物的时代 而原始的 和 的出现是中生代在动物进化史上的两件重大事件 单细胞 简单 复杂 水生 陆生 低级 高级 依据 2 进化方向 3 裸子 爬行 哺乳类 鸟类 多细胞 化石 同源器官 在生物进化史上 病毒应出现于细胞之前还是之后 为什么 提示由于病毒是专性寄生生物 它不可以脱离活细胞而独立代谢 故病毒应出现于细胞之后 思维激活1 生物进化的基本历程及进化方向 1 生物进化的基本历程生物进化的历程是一个由简单到复杂 由低等到高等 由水生到陆生 由单细胞到多细胞的漫长过程 可划分为以下几个阶段 从原始生命进化为原始的原核生物这一进化阶段的主要标志是 a 原始细胞膜的形成 b 细胞质分化 并进一步形成细胞的控制中心 拟核 细胞控制中心的出现意味着细胞控制能力 即有序化和组织化程度的进一步提高 这一阶段的代表生物是细菌 原始的原核生物经过突变和自然选择分化出自养型原核生物这一阶段的主要标志是 细胞内各功能性区域形成原始细胞器 代表生物是蓝藻 自养型原核生物的诞生为需氧型生物的出现创造了条件需氧型生物的产生是原核生物走向真核生物的一个重要转折点 真核生物的出现真核细胞的出现 使生物的进化进入了新的发展阶段 生物不断地从低等向高等 从简单向复杂发展演化 最终形成今天复杂多样的生物界 2 几个重要进化事件及其出现的意义 真核生物出现 有性生殖方式的出现 使生物进化速度明显加快 寒武纪生物大爆发 形成了生态系统的第三极 对植物的进化产生重要影响 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 3 进化方向 代谢 异养厌氧 光能自养 异养需氧 结构 原核单细胞 真核单细胞 真核多细胞 生殖 无性生殖 有性生殖 自体受精 异体受精 体外受精和发育 体内受精和发育 消化 细胞内消化 细胞外消化 呼吸 无氧呼吸 有氧呼吸 在生物进化过程中 真核生物的出现使生物进化的进程大大加快了 其根本原因是 A 真核生物种类多 形态多样B 真核生物结构 功能复杂C 真核生物通过有性生殖繁殖后代 增强了生物的变异性D 真核生物既能自养生活 又能异养生活解析通过有性生殖 后代具有两个亲本的遗传性状 具有更强的生活力和变异性 为生物的进化提供了更加丰富的原始选择材料 答案C 巩固1 1 概念 地球上所有 它们所包含的 以及由这些生物与 相互作用所构成的 的多样化程度 2 层次 遗传多样性 地球上生物所携带的 的总和 物种多样性 的丰富程度 主要指地球上生态系统的 的多样性以及各种 的多样性 生物进化与生物多样性的形成 1 生物多样性 生物 基因 环境 生态系统 遗传信息 生物种类 生态系统多样性 组成 功能 生态过程 3 事实 科学家从 研究证明 早期的 逐渐进化为鸟类和哺乳类 从早期 动物逐渐演化为哺乳动物 演化最早的是 目 1 分类依据 根据 的 和 的基本差异 2 内容 和 2 五界系统 化石 爬行类 爬行 单孔 生物细胞 结构特征 能量利用 原核生物界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界 方式 3 意义 显示了生命发展史的三大阶段 阶段 阶段和 阶段 显示了进化的三大方向 进行 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 摄食有机物的动物 为自然界的 等 原核单细胞 真核单细胞 真核多细胞 光合作用 分解者 消费者 就五界分类系统而言 其中有一类生物与其他四类明显不同 这是哪类生物 其主要特点是什么 提示五类生物中 原核生物界与其他四类不同 它没有由核膜构成的细胞核 其他四类生物均含真正细胞核 思维激活2 生物进化和生物多样性的形成 1 生物的多样性概念 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 2 生物多样性内涵 三层次 3 生物多样性形成的因素 从分子水平看 从进化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 三个层次之间的关系 4 五界生物的主要特征 续表 特别提醒 1 一个物种的遗传多样性越丰富 对环境的适应性就越强 物种进化的潜力也就越大 即越有可能保存下来或形成新物种 2 生物多样性不是指生物数量的多 也不仅仅指种类的多 而是包含遗传多样性 物种多样性和生态系统的多样性 五界说在生物发展史方面显示了生物进化的三大阶段 这三大阶段依次是 A 单细胞 群体 多细胞B 原核细胞阶段 真核细胞阶段 真核多细胞阶段C 原核细胞阶段 真核细胞阶段 多细胞阶段D 原核单细胞阶段 真核单细胞阶段 真核多细胞阶段解析本题考查对五界说的理解 五界说在生物发展史方面显示了生物进化的三个阶段 原核单细胞阶段 真核单细胞阶段和真核多细胞阶段 答案D 巩固2 根据下列自养生物合成有机物的反应式 推测三类生物在进化中出现的先后顺序是 例1 示例一生物进化的基本历程 A B C D 思维导图 深度剖析早先地球上无O2 自养型生物为厌氧自养 只有当地球上出现最早的光合自养型生物蓝藻后 地球上才有了氧气 而所有需氧型生物均应出现于光能自养型生物之后 故三者在进化中出现的顺序为 答案B 思维深化生物代谢类型的演变生物代谢类型出现的顺序最可能是异养厌氧型 光能自养型 异养需氧型 具体分析如下 1 原始地球环境没有氧气 原始生命构造简单 体内无复杂的酶体系 不能将无机物合成有机物 只能从环境中摄取现成的有机物 因此原始生命是异养厌氧型 2 随着有机物的逐渐消耗 自养型生物出现 3 出现了蓝藻后 蓝藻通过光合作用产生大量的氧气 需氧型生物开始逐渐增多 在如图所示的两个地层中 发现了A B两种生物化石 你认为 变式拓展 A 物种A是由物种B进化而来的B 物种A比物种B结构复杂C 物种A比物种B个体数目多D 物种A比物种B形体大 解析物种A形成化石的地层比物种B形成化石的地层晚 在越晚形成的地层里 成为化石的生物越复杂 越高等 反之越简单 越低等 各类生物化石在地层里按一定顺序出现 并不说明物种A是由物种B进化而来的 也不能证明两物种的数量多少和个体大小 答案B 下图表示生物多样性的三个不同层次 下列叙述正确的是 例2 示例二生物进化与生物多样性的形成 A 图 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 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 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 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 深度剖析本题考查生物多样性的相关知识 由图获得的主要信息有 图 表示基因多样性 图 表示物种多样性 图 表示生态系统多样性 解答本题时结合多样性三者的关系 再结合选项作出选择 答案C 下列与五界系统相关的叙述 错误的是 多选 A 五界系统包括原核生物界 真菌界 原生生物界 植物界 动物界B 原生生物界没有核膜将遗传物质与细胞质分开C 原生生物界是最简单的真核生物 一般为单细胞 其遗传物质为DNA或RNAD 病毒属五界系统之一 其遗传物质为DNA和RNA 例3 示例三生物的五界系统 思维导图 解析五界系统包括原核生物界 真菌界 原生生物界 动物界 植物界 不包括病毒 它们的遗传物质均为DNA 病毒的遗传物质为DNA或RNA 答案BCD 思维拓展五界系统在生物发展史上的地位 注 五界系统的不足之处 缺少非细胞生物 病毒的位置 对原生生物界的设置较为杂乱 不易划分 1 读题 提取信息 这是解题的第一步 信息不仅来自题干 还来自小题 既有外显的又有隐含的 要仔细分析 有时从要回答的问题入手再读题 直接提取有效信息 2 审题 处理信息 明白题意 明白题意就是弄清题干中告诉你什么 要你回答什么 情境材料题的解题策略 技法必备 1 新情境题目的 四步走 策略 3 知识定位 把握信息和知识的联系 知识定位就是圈定知识范围 从而确定思考的范围和途径 避免盲目思考 无头无绪 一筹莫展 4 答题 表达信息 决定你要回答什么 如何回答 进行语言的组织 准确表达 从信息学的角度来讲 考生解题主要包括如下三个环节 获取信息 处理信息和表达信息 而命题者要想增加试题的难度 就必然要在这些环节上来设置障碍 高考试题的背景通常与生活 生产实际相结合 甚至有些试题情境是考生没有遇到过的 这就要求考生必须从题干给出的文字 曲线图 表格数据 操作流程图解信息中获取答题的关键信息 排除无效信息 正确回答题目所提出的各个问题 这就要求考生在学习的过程中做到以下三点 2 备考指南 1 善于观察自然与社会现象 关注周围的各种实际生产和生活实践 积累感性知识 2 适当进行课外拓展 提高获取信息的能力 多观察 广搜集 会整理 善运用 3 注重综合训练 强化获取信息的能力训练 捕捉信息 筛选信息 把握信息与知识的联系 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 能力展示 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 5 计算Va在A种群中的频率 6 就V基因而言 比较A种群和B种群的遗传多样性 并利用表中数据陈述判断依据 答案 1 种群 2 D 3 自然选择 或适者生存 4 基因库 5 33 6 A种群的遗传多样性高于B种群 因为A种群的基因型为5种 B种群的基因型为4种 或A种群的基因型多于B种群的基因型 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 结构和功能更加完善 出现有丝分裂 为有性生殖的产生奠定基础 通过有性生殖实现了基因重组 推动了生物进化A B C D 解析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 答案D 1 下列对在进化过程中 有关生物类型出现顺序的几种描述 可能性最大的是 A 自养 厌氧异养 需氧异养B 需氧异养 厌氧异养 自养C 厌氧自养 需氧异养 光能合成自养D 厌氧异养 光能合成自养 需氧异养解析原始地球环境无氧气 那时生物代谢类型应为异养厌氧型 地球上出现光能自养型生物后 才有了氧气 从而为异养需氧型生物的出现创造了条件 答案D 2 3 如果环境剧变或某种植物病害爆发 下列植物中生存几率最大的是 A 栽培小麦B 栽培玉米C 野生小麦D 野生玉米解析由图分析可知 野生小麦的遗传多样性最为丰富 为进化提供了更多的原材料 当环境发生剧变时 更容易适应环境的变化 答案C 鸟类喙的大小和外形与食性有关 生活在加拉帕戈斯群岛上的四种地雀 见下图 其中喙最适合取食树皮裂缝中昆虫的是 4 解析生物体的形态结构与功能相适应 C鸟的喙细长 最适合取食树皮裂缝中的昆虫 答案C 5 下图为五界分类系统示意图 请分析回答下列问题 1 该分类系统主要是根据生物在和上的差异 将生物界划分为五界 2 从纵的方面来分析 该图显示了生命发展史的三个阶段 即阶段 阶段和阶段 3 从横的方面来分析 该图显示了真核多细胞生物的三大方面 即进行光合作用的 属于 分解和吸收有机物的 属于 摄食有机物的 属于 4 和 营养方式的特征分别是 的细胞类型特征为 的细胞数目特征为 的运动特点为 解析生物学家魏泰克根据现代生物学中的一些进展 按生物细胞的结构特征和能量利用方式的差异 将生物界划分为五界 五界说在生物发展史方面显示出了生物进化的三大阶段 原核单细胞阶段 真核单细胞阶段和真核多细胞阶段 魏泰克把多细胞真核生物中靠摄取有机物为生 能够自由运动 少数营固着生活 的划为动物界 它们是自然界中的消费者 把营自养生活 能进行光合作用的列为植物界 它们是自然界中的生产者 把分解和吸收有机物的划为真菌 为自然界的分解者 他又根据体细胞的多少把真核生物中的单细胞生物和无组织分化的单细胞群体生物划分为原生生物界 把原核生物列为原核生物界 答案 1 细胞的结构特征能量利用方式 2 原核