《生物进化和生物多样性》教案5.docx
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《生物进化和生物多样性》教案5
生物进化和生物多样性
●课标要求
说明生物的进化与生物多样性的关系。
●课标解读
1．说出生物进化的基本历程。
2．概述生物进化与生物多样性的形成。
●教学地位
本节内容是上一节现代达尔文主义的延伸，化石证据证实了生物进化的历程。
生物进化产生了地球上生物的多样性。
生物多样性的内容及产生原因在高考中常考到。
●教法指导
1．生物进化的历程是根据地质年代由近及远出现的生物化石来证实的，通过多媒体展示在不同地层中发现的化石即可得出结论。
2．生物多样性是通过大量的图片资料来说明的。
生物多样性的内涵和与进化的关系注重理解。
（教师用书独具）
●新课导入建议
1．展示几件化石或化石图片，提出化石在地层中的出现很有规律，提出与生物进化有什么规律？
2．展示各种形态各异的各种生物图片，地球上生物具有多样性，提出地球上多种多样的生物是怎样产生的？
●教学流程设计
课前自主导学：
（1）阅读教材P103－105，填充“【课前自主导学】知识1，完成思考交流1”。
（2）阅读教材P105－109，填充“【课前自主导学】知识2完成思考交流2”。
⇒步骤1：
课程导入：
选择【新课导入建议】中的两种形式之一激趣导入，引出课题—生物进化和生物多样性。
⇒步骤2：
检测预习情况：
（1）学生尝试表述生物进化的方向和生物多样性的概念。
（2）学生抢答【正误判断】，并进行校正。
⇒步骤3：
学生根据教材P104表格总结生物进化的顺序、趋势和生物代谢类型的演变，通过【探究1】总结，学生分析解答【例1】。
⇓
步骤6:
默诵【结论语句】，尝试构建最佳知识网络，完成【当堂双基达标】和教材P109【评价指南】。
⇐步骤5：
学生总结生物五界系统细胞结构特征和能量利用方式的基本差异。
⇐步骤4：
学生回答生物多样性的概念和内涵讨论总结生物多样性形成的原因，分析解答【例2】。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.说出生物进化的基本历程。
2．概述生物进化与生物多样性的形成。
1.生物进化的基本历程。
（重点）
2．生物多样性及形成原因。
（难点）
生物进化的基本历程
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
↓
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。
1．生物进化的证据有哪些？
【提示】
（1）古生物学上的证据。
（2）比较解剖学上的证据。
生物进化与生物多样性的形成
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
①遗传多样性：
地球上生物所携带的遗传信息的总和。
②物种多样性：
生物种类的丰富程度。
③生态系统多样性：
主要指地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性。
2．五界系统
（1）分类依据：
根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显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，为自然界的消费者等。
2．从分子水平看，生物多样性的直接原因和根本原因是什么？
【提示】 直接原因是蛋白质的多样性、根本原因是基因的多样性。
1．地球上的生物先有原核生物后有真核生物。
（√）
2．地球上的生物先出现无氧呼吸后出现有氧呼吸。
（√）
3．一个物种的形成或灭绝，会影响到若干其他生物的进化。
（√）
4．生物多样性包括物种多样性、种群多样性和生态环境多样性。
（×）
【提示】 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。
生物进化的基本历程
【问题导思】
①生物进化的历程中有哪些关键的事件？
②生物进化过程中结构和代谢的演变有什么规律？
1．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
2．生物进化的趋势
单细胞→多细胞；简单→复杂；水生→陆生；低级→高级。
3．生物代谢类型的演变
（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）出现了绿色植物后，绿色植物通过光合作用产生大量的氧气，需氧型生物开始逐渐增多。
故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。
有性生殖方式的出现产生了基因重组，生物的变异类型增多，生物进化的速度明显加快。
在生物进化过程中，真核生物的出现使生物进化的过程大大加快了，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，增强生物的变异性
D．真核生物既能自养生活，又能异养生活
【审题导析】
（1）真核生物的生殖方式特点。
（2）生物进化过程加快是由于变异类型增多。
【精讲精析】 通过有性生殖，后代具有两个亲本的遗传性，具有更强的生活力和变异性，为生物的进化提供了原始的选择材料。
【答案】 C
生物多样性的形成
【问题导思】
①生物多样性的内容是什么？
②生物多样性是怎样形成的？
1．生物多样性的内涵
遗传多样性：
指生物所携带的遗传信息的总和，包括地球上所有动物、植物、微生物个体的基因
↓
物种多样性：
指生物种类的丰富程度，目前已经有记
↓录的生物大约有200万种
生态系统多样性：
指地球上生态系统的组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性
2．生物多样性的形成过程
（1）自养型原核生物出现的意义
①生物由消耗有机物变为制造有机物。
②能产生大量氧气为需氧型生物的出现提供了条件。
（2）真核生物出现的意义
①为有性生殖的产生奠定了基础。
②推动了动植物的进化。
3．生物多样性形成的原因
（1）从分子水平看
DNA的多样性
（根本原因）
蛋白质多样性
（直接原因）―→生物性状多样性
（即生物多样性）
（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。
如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气候特点
【审题导析】
（1）理解题图代表的含义。
（2）回忆生物多样性的三个层次及特点。
（3）明确生物多样性形成的原因。
【精讲精析】 生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。
遗传多样性归根到底是由基因突变产生的，各种生态系统因其处在不同的地理位置和生态环境中而具有不同的气候特点。
【答案】 C本课知识小结
网络构建
生生
物物
进多
化样
和性生物进化的基本历程进化史进化证据进化方向生物进化与生物多样性生物多样性五界系统
结论语句
1．生物进化的历程是：
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．（2013·南京中华中学高一期末）根据生物进化的基本历程，下列说法错误的是（ ）
A．地球最早出现的生命是古细菌
B．古生代原始祼子植物和原始爬行动物出现并发展
C．原始的哺乳类和鸟类的出现是中生代在进化史上的两个重大事件
D．人类出现于新生代的第三纪
【解析】 从生物学的角度看，人类是最高级的生物，应该出现的最晚，即新生代第四纪的更新世。
【答案】 D
2．下列不符合生物进化历程的是（ ）
A．从单细胞到多细胞
B．从简单到复杂
C．从低级到高级
D．从陆生到水生
【解析】 生物进化历程是由简单到复杂，由低级到高级，由单细胞到多细胞，由水生到陆生。
【答案】 D
3．推测地球上最早诞生的原始生命的代谢类型是（ ）
A．自养需氧型 B．自养厌氧型
C．异养需氧型D．异养厌氧型
【解析】 根据新陈代谢部分的知识，有的学生会误认为最早的生命是自养型而误选。
因为原始大气中没有氧气，所以断定为厌氧型。
生命的诞生一定是在原始地球有机物极其丰富的情况下才可能完成的，最早的生命的简单结构还不足以完成把无机物转化成有机物，所以是异养型而不是自养型。
【答案】 D
4．（2013·常州第一中学高一期末）已知物种A的化石比物种B的化石在地层中出现的晚的多，由此可知（ ）
A．物种A比物种B数量多
B．物种A比物种B结构复杂
C．物种A一定从物种B进化而来
D．物种B一定从物种A进化而来
【解析】 根据生物进化的趋势，越早出现的生物越简单、越低等；物种B虽比物种A出现得早，但物种A不一定由物种B进化而来。
【答案】 B
5．（2013·苏州第十中学高一检测）下列叙述错误的是（ ）
A．地球上所有的植物和动物以及它们所拥有的全部基因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．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础
D．保护野生生物资源是保护生物多样性的一个重要方面
【解析】 生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物及其所拥有的全部基因与各种各样的生态系统共同构成的。
故A项叙述不完整。
【答案】 A
6．如图表示五界系统进化树示意图，分析回答：
（1）该分类系统主要是根据生物________和________的基本差异，将生物界划分为五界。
（2）从生物发展史方面来分析，显示了生物进化的三个阶段，即________阶段、________阶段和________阶段。
（3）从各界生物相互关系方面来分析，反映了真核多细胞生物进化的三大方向：
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）①和④的营养方式特征分别为________和________；②的细胞类型特征为______；③的细胞数目特征为____________；⑤的运动特点为________________。
【解析】 本题考查五界系统的有关内容。
（1）分类依据是细胞的结构特征和能量利用方式的不同。
（2）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，又显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。
【答案】
（1）细胞的结构特征 能量利用方式
（2）原核单细胞 真核单细胞 真核多细胞
（3）植物 生产者 真菌 分解者 动物 消费者
（4）自养或异养 自养 真核细胞 单细胞或多细胞 大多数能自由运动，少数营固着生活
一、选择题
1．（2013·南通第三中学高一期末）所有高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的，由此可以说明（ ）
A．高等动物都起源于低等的单细胞生物
B．高等动物都起源于水生生物
C．原核生物是生物共同的原始祖先
D．原始生命为单细胞原核生物
【解析】 人和高等动物的个体发育都是从受精卵开始的，说明人和高等动物都起源于单细胞生物。
【答案】 A
2．（2013·盐城高一检测）按照动物进化历程进行排序（ ）
①原始单细胞动物 ②古代鱼类 ③原始两栖类
④原始无脊椎动物 ⑤原始爬行类 ⑥原始鸟类和哺乳类
A．①④②③⑤⑥ B．①②③④⑤⑥
C．④①②③⑤⑥D．①②④⑤③⑥
【解析】 生物进化的顺序是由单细胞到多细胞，由简单到复杂，由水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。
【答案】 A
3．据研究，原始大气的成分与现代大气成分大不相同，在完成原始大气向现代大气的演变过程中，起决定作用的是（ ）
A．绿色植物 B．异养型细菌
C．蓝藻D．绿藻
【解析】 原始大气的成分无氧气。
自蓝藻出现后，自然界开始通过光合作用产生氧气，促进了生物的进化。
【答案】 C
4．原始生命出现之后，下列最符合生物进化的实际情况的是（ ）
A．光合作用→厌氧呼吸→有氧呼吸
B．厌氧呼吸→有氧呼吸→光合作用
C．有氧呼吸→光合作用→厌氧呼吸
D．厌氧呼吸→光合作用→有氧呼吸
【解析】 因为原始大气中没有氧气，因此原始生命都是厌氧型的，蓝藻出现后，通过光合作用产生了氧气，才出现了有氧呼吸型生物。
【答案】 D
5．（2013·泰州高一检测）在地球上出现有性生殖的生物以后，生物进化的步伐大大加快的原因是（ ）
A．有性生殖使物种的基因库得到发展
B．有性生殖实现了基因重组，增大了生物的变异性
C．进行有性生殖的生物，基因突变频率增大
D．细胞分裂次数多，变异频率增大
【解析】 生物在有性生殖过程中进行减数分裂，在此过程中实现了基因重组而增大了生物的变异性，加快了生物进化的步伐，但并不一定增大基因突变的频率，也不一定产生新基因，因此，基因库不一定得到发展。
【答案】 B
6．五界学说在生物发展史方向显示了生物进化的三个阶段。
这三个阶段依次是（ ）
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】 地球上最早出现的原核生物均由单个原核细胞构成；随后出现的原生生物均由单个真核细胞构成；然后出现的植物和动物均由多个真核细胞构成。
【答案】 D
7．五界学说在各界生物相互关系方面，反映出真核多细胞生物进化的三大方向是指（ ）
A．植物界、动物界和原生生物界
B．原核生物界、原生生物界和真菌界
C．植物界、动物界和真菌界
D．原核生物界、真菌界和动物界
【解析】 五界学说将生物分成原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
其中的原生生物界包括一切真核的单细胞生物和没有典型细胞分化的多细胞生物，这些生物处于进化的低级阶段，它们之间是没有明显界限的。
各界生物相互关系方面反映出真核多细胞生物进化的三大方向是指植物界、动物界和真菌界，在这一点上要注意与五界学说在生物发展史方面显示的生物进化的三个阶段区别开来。
【答案】 C
8．关于生物进化与生物多样性的形成，错误的说法是（ ）
A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
B．动物的出现不影响植物的进化
C．了解生物多样性形成过程的主要依据是化石
D．生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
【解析】 生物多样性的形成是生物与生物、生物与无机自然环境相互选择的结果，动物的出现会影响植物的进化。
【答案】 B
9．联合国环境规划署确定2010年“六·五”世界环境日主题为“多样的物种·唯一的星球·共同的未来”。
下列关于物种多样性的叙述，不正确的是（ ）
A．可用物种种类的丰富程度、分布特征来衡量
B．是生物多样性最直观的表现
C．一个物种种群越大，其遗传多样性越大
D．一个物种种群增加不会影响其他物种的多样性
【解析】 遗传多样性是物种多样性的基础，物种多样性与环境相互作用形成了生态系统的多样性。
物种多样性是生物多样性最直观的表现，可用物种种类的丰富程度、分布特征来衡量，物种的多样性通过食物网相互影响。
【答案】 D
10．（2013·淮安高一期末）下列有关生物多样性的错误叙述是（ ）
A．地球上所有生物和它们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．保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护措施
D．保护生物多样性主要是保护生物基因库的多样性
【解析】 明确生物多样性的含义才能更好地保护生物多样性。
由于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三个层次，那么保护生物多样性就要从这三个层次加以保护，对基因、物种和生态系统加以保护。
【答案】 D
二、非选择题
11．（2013·宿迁高一期末）根据以下资料回答问题：
根据分类学的记载，地球上生活着的生物约有200多万种，但是每年都有新物种被发现。
近年来在3000m深的深海热泉孔周围发现了以前没有记载的生物。
这就说明生物界还有待人们的继续发现，有人估计现存生物的实际种类应当在450万种左右。
（1）从分子水平看，生物的性状具有多样性的直接原因是____________，根本原因是__________。
（2）从遗传水平看，生物新性状的出现主要是________的结果，而进行有性生殖的生物，后代的不同表现型主要是________的结果。
（3）从进化角度看，生物物种的多样性主要是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）我国的四川、甘肃等地，在海拔2000～4000m的高山中生活着珍稀动物大熊猫，据统计目前野生大熊猫仅存800只左右。
①造成大熊猫濒危的因素很多，其食物结构________，繁殖力________，但主要原因是________________。
②从生物多样性的角度看，如果大熊猫灭绝，就意味着该物种所拥有的全部________从地球上永远消失，从长远发展来看，必定会对生态系统的稳定性造成影响。
③有的学者提出，通过克隆技术大量繁殖大熊猫，然后再将它们送回野生环境以增加其种群数目。
从遗传多样性的角度分析，这样做的最大弊端是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）蛋白质是生物性状的承担者，而蛋白质的结构和功能是由相应的基因所决定的，故从分子水平看，生物性状具有多样性的直接原因是蛋白质的多样性，其根本原因是基因的多样性。
（2）既然基因从根本上决定着性状，那么，新性状的出现便是基因突变的结果。
进行有性生殖的生物，后代出现不同表现型主要是基因重组的结果。
（3）物种多样性是长期进化的结果，其具体原理是：
生物不断地变异（基因突变、基因重组、染色体变异），多样的环境对其不断地进行自然选择，同时地理隔离也发挥作用，久而久之便形成了多种多样的生物物种。
（4）①人类活动对大熊猫生活环境的干扰和破坏是导致大熊猫濒危的主要因素。
②一个物种就是一个基因库，若大熊猫灭绝，就会使该物种的基因永久性地从地球上消失。
③因为克隆的本质是无性繁殖，所以用克隆技术繁殖大熊猫，会降低该物种的遗传多样性，进而破坏基因的多样性。
【答案】
（1）蛋白质的多样性 基因的多样性
（2）基因突变 基因重组
（3）环境的多样性、基因突变和基因重组、自然选择及隔离综合作用的结果
（4）①简单 很弱 人类的活动干扰和破坏了大熊猫的生活环境 ②基因 ③造成了种群基因库中基因多样性的破坏
12．（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种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）生物进化的基本单位是种群。
（2）材料一说明变化后的蛾与祖先蛾交配不能产生后代，所以二者产生了生殖隔离，材料二中两个种群不能自然交配，也产生了生殖隔离。
（3）蛾复杂飞行模式的形成是自然选择或适者生存的结果。
（4）种群的基因库由种群中全部个体的基因构成，所以种群中个体数的减少，会使种群的基因库变小。
（5）A种群中Va的基因频率为：
×100%≈33%。
（6）因为A种群的基因型为5种，B种群的基因型为4种，A种群的基因型多于B种群，所以A种群的遗传多样性高于B种群。
【答案】
（1）种群
（2）D （3）自然选择/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种群为4种（A种群基因型多于B种群）
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