2019-2020年高中生物第5章生物的進化第2節(jié)生物進化和生物多樣性學案蘇教版必修.doc

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2019-2020年高中生物第5章生物的進化第2節(jié)生物進化和生物多樣性學案蘇教版必修 1．按照地質年代的劃分，說出生物進化的基本歷程。 2．依據化石研究，說出生物進化與生物多樣性的關系，并了解生物多樣性的層次。(重難點) 3．理解共同進化的含義。(難點) 生物進化的歷程及共同進化和生物多樣性的形成 1．生物進化的歷程與證據 (1)主要進化事件(以動物為例) 35億年前——原核細胞首次出現 21億年前——真核細胞首次出現 5．7億年前——多細胞生物出現 古生代奧陶紀——無脊椎動物繁盛，無頜魚類及脊椎動物首次出現 古生代志留紀——有頜魚類首次出現 古生代泥盆紀——昆蟲、兩棲類首次出現 古生代石炭紀——爬行類首次出現 中生代侏羅紀——恐龍繁盛，鳥類出現 新生代更新世——現代人類出現 (2)進化方向：單細胞→多細胞，簡單→復雜，水生→陸生，低級→高級。 (3)依據：化石、同源器官。 2．共同進化和生物多樣性的形成 (1)生物多樣性 ①概念：地球上所有生物、它們所包含的基因以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度。 ②層次 ③生物多樣性與生物進化的關系： 生物進化―→生物多樣性 (2)共同進化 ①概念：不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互選擇、相互影響中不斷進化和發(fā)展，這被稱為共同進化或協同進化。 ②意義：關系密切的生物，一方成為另一方的選擇力量，通過共同進化，都能發(fā)展出互相適應的特性。 3．五界系統(tǒng) (1)分類依據：生物細胞的結構特征和能量利用方式的基本差異。 (2)內容：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。 (3)意義 ①顯示了生命發(fā)展史的三大階段：原核單細胞階段、真核單細胞階段和真核多細胞階段。 ②揭示了進化的三大方向：進行光合作用的植物，為自然界的生產者；分解和吸收有機物的真菌，為自然界的分解者；攝食有機物的動物，為自然界的消費者。 據統(tǒng)計，曾在地球上生活過的生物種類總數可能多達5～10億，這么多的生物從無到有，從少到多，從簡單到復雜，從低等到高等，它們是如何一批批地“踏上”地球又“遠離”地球，進行著“新陳代謝”的？ 探討：地球上生活過的生物種類非常多，科學家是怎樣推測出來的？ 【提示】　通過對化石的研究。 探討：種類繁多的生物是如何形成的？ 【提示】　通過生物的進化形成的。 探討：一個物種的形成與消失，與什么有關？ 【提示】　與地球上環(huán)境的變化有關。 探討：生物進化的證明包括哪些方面？ 【提示】　古生物學方面、比較解剖學方面。 1．生物多樣性的形成過程 (1)自養(yǎng)型原核生物出現的意義 ①生物由消耗有機物變?yōu)橹圃煊袡C物。 ②能產生大量氧氣為需氧型生物的出現提供了條件。 (2)真核生物出現的意義 ①為有性生殖的產生奠定了基礎。 ②推動了動植物的進化。 2．生物多樣性及其之間的聯系 (1)遺傳(基因)多樣性：由于生物存在各種各樣的變異，并且變異是不定向的，進而出現了多樣性。 (2)物種多樣性：基因的多樣性決定了蛋白質的多樣性，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。 (4)生物多樣性形成的原因 ①從分子水平看 ―→ ②從進化的角度看 生物的變異是不定向的，而自然選擇是定向的，有利的變異逐代積累，從而形成了適應環(huán)境的新類型，而環(huán)境是多變的，不同的變異類型適應不同的環(huán)境，逐漸形成了適應各種環(huán)境的多種多樣的生物。 3．共同進化的實例 共同進 化類型 包含類型 實例 不同物 種之間 種間互助 蜂鳥與鳳梨科 一種植物 種間 斗爭 捕食 獵豹和斑馬 寄生 黏液瘤病毒和兔子 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 地球早期無氧環(huán)境→厭氧生物→光合生物出現→空氣中有氧氣→需氧生物 對共同進化的理解 生物的不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間相互影響，不斷進化和發(fā)展，共同進化，如獵豹和斑馬。 (1)不同物種之間相互影響：生物生活于復雜的環(huán)境中，任何一個物種都不是單獨進化的，必然要和其他生物發(fā)生關系。在捕食與被捕食、相互幫助等關系下，它們共同發(fā)展，協同進化，增加了物種的多樣性。 (2)生物與無機環(huán)境相互影響：生物能夠適應一定的環(huán)境，也能夠影響環(huán)境。生物與無機環(huán)境之間是相互影響和共同演變的。例如：最早的生物是厭氧的，光合生物的出現，使大氣中有了氧氣，為好氧生物的出現創(chuàng)造了前提條件。 4．生物的五界系統(tǒng) (1)用進化樹表示五界系統(tǒng) (2)五界系統(tǒng)的分類依據：根據生物細胞的結構特征和能量利用方式的基本差異劃分。 (3)五界系統(tǒng)的特征：原核生物界沒有核膜將遺傳物質與細胞質分開。原生生物界的生物為最簡單的真核生物，一般為單細胞(或多細胞群體)，大部分生活在水環(huán)境中。真菌界的生物為真核細胞，但無葉綠素，不能進行光合作用，大多營腐生生活。植物界的生物為真核多細胞，有細胞壁；多數植物體具有根、莖、葉和繁殖器官的分化；能進行光合作用，營養(yǎng)方式為自養(yǎng)。動物界的生物為真核多細胞，無細胞壁；大多數動物體結構復雜，具有完善的器官系統(tǒng)；一般能運動；營養(yǎng)方式為異養(yǎng)。 1．(xx廣東高考)某種蘭花有細長的花矩(如圖)，花矩頂端貯存著花蜜，這種蘭花的傳粉需借助具有細長口器的蛾在吸食花蜜的過程中完成。下列敘述正確的是(　　) A．蛾口器的特征決定蘭花花矩變異的方向 B．花矩變長是蘭花新種形成的必要條件 C．口器與花矩的相互適應是共同進化的結果 D．蛾的口器會因吸食花蜜而越變越長 【解析】　生物變異是不定向的，A錯誤；新物種形成的必要條件是隔離，B錯誤；口器與花矩的相互適應是共同進化的結果，C正確；生物的性狀是由基因決定的，吸食花蜜不會使蛾的口器變長，D錯誤。 【答案】　C 2．根據分類學的記載，現在地球上生活著的生物大約有200萬種，但是每年都有新物種被發(fā)現。近年來在海底3 000米的深海熱泉孔周圍，都發(fā)現了以前沒有記載的生物，這說明，生物界的物種還有待人們繼續(xù)發(fā)現。 請根據以上材料分析： (1)從分子水平看，生物的性狀具有多樣性的直接原因是__________，根本原因是__________。 (2)從遺傳水平看，生物新性狀的出現主要是由于__________的結果，而進行有性生殖的生物，后代的不同表現型主要是__________的結果。 (3)從進化角度看，物種多樣性主要是由于__________及變異、選擇、遺傳、隔離綜合作用的結果。 【解析】　(1)生物性狀多樣性的直接原因是蛋白質結構多樣性，根本原因是遺傳多樣性，從分子水平看是DNA多樣性。(2)從生物的遺傳來看，基因突變是生物變異的根本來源，是生物新性狀出現的根本原因；進行有性生殖的生物，后代出現不同表現型主要是基因重組的結果。(3)從進化角度看，生物物種的多樣性與環(huán)境、遺傳和變異、隔離等多方面有關。 【答案】　(1)蛋白質結構多樣性　DNA多樣性 (2)基因突變　基因重組 (3)環(huán)境的多樣性 1．生物進化最直接的證據是(　　) A．分子生物學　　　　　 B．比較解剖學 C．細胞學 D．化石 【解析】　化石是生物的遺體、遺物、生活遺跡埋在地層中經自然界的長期作用形成的，因此它是生物進化的直接證據。 【答案】　D 2．有研究發(fā)現：目前全球已有188種雜草中的324個生物類型對19類化學除草劑產生了抗藥性。所謂“生物類型”是指(　　) A．種群多樣性 B．物種多樣性 C．遺傳多樣性 D．生態(tài)系統(tǒng)多樣性 【解析】　188種雜草中的324個生物類型，指的是188種雜草中的324個品種，在遺傳上有多樣性。 【答案】　C 3．(xx無錫高一檢測)研究結果表明，人和猿的骨骼在結構上幾乎完全相同；人和猿的盲腸相似，都有蚓突；人和猿的胚胎在五個月以前也完全一樣。這些事實說明(　　) A．人是由猿進化來的 B．人和猿有共同的祖先 C．人比猿高等 D．現代的猿也能進化成人 【解析】　從解剖學上，人與猿有一些相同或相似的器官，說明兩者有共同的原始祖先。 【答案】　B 4．推測地球上最早誕生的原始生命的代謝類型是(　　) A．自養(yǎng)需氧型 B．自養(yǎng)厭氧型 C．異養(yǎng)需氧型 D．異養(yǎng)厭氧型 【解析】　根據新陳代謝部分的知識，有的學生會誤認為最早的生命是自養(yǎng)型而誤選。因為原始大氣中沒有氧氣，所以斷定為厭氧型。生命的誕生一定是在原始地球有機物極其豐富的情況下才可能完成的，最早的生命的簡單結構還不足以完成把無機物轉化成有機物，所以是異養(yǎng)型而不是自養(yǎng)型。 【答案】　D 5．在生物的進化歷程中，捕食者與被捕食者之間的關系是(　　) A．不利于被捕食者，使被捕食者數量減少 B．對二者均不利，雙方最終都走向消亡 C．二者得失相當，和平共處 D．對二者均有利，共同進化 【解析】　捕食者與被捕食者之間的關系有利于捕食者，具有有利于捕食行為的變異個體更容易保留下來并逐代積累，具有不利于捕食行為的變異個體則被淘汰，有利于種群的進化；二者的關系也有利于被捕食者種群的進化，所以說捕食和被捕食的關系對二者都有利，促使二者共同進化。 【答案】　D 課堂小結： 網絡構建 核心回扣 1.生物進化的歷程是：由單細胞到多細胞，從簡單到復雜，從水生到陸生，從低級到高級。 2.生物進化的最直接證據是生物化石。 3.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。 4.生命是經過極其復雜的化學過程和漫長的時間，一步步演變而來的。 5.五界生物系統(tǒng)包括原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。 學業(yè)分層測評 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．(xx南京中華中學高一期末)根據生物進化的基本歷程，下列說法錯誤的是(　　) A．地球最早出現的生命是古細菌 B．古生代原始裸子植物和原始爬行動物出現并發(fā)展 C．原始的哺乳類和鳥類的出現是中生代在進化史上的兩個重大事件 D．人類出現于新生代的第三紀 【解析】　從生物學的角度看，人類是最高級的生物，應該出現的最晚，即新生代第四紀的更新世。 【答案】　D 2．下列敘述錯誤的是(　　) A．地球上所有的植物和動物以及它們所擁有的全部基因共同構成了生物多樣性 B．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 C．生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎 D．保護野生生物資源是保護生物多樣性的一個重要方面 【解析】　生物多樣性是由地球上所有的植物、動物和微生物及其所擁有的全部基因與各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)共同構成的。故A項敘述不完整。 【答案】　A 3．(xx鹽城高一檢測)按照動物進化歷程進行排序(　　) ①原始單細胞動物?、诠糯~類?、墼純蓷? ④原始無脊椎動物?、菰寂佬蓄悺、拊鉴B類和哺乳類 A．①④②③⑤⑥　 B．①②③④⑤⑥ C．④①②③⑤⑥ D．①②④⑤③⑥ 【解析】　生物進化的順序是由單細胞到多細胞，由簡單到復雜，由水生到陸生，由低級到高級逐漸進化而來的。 【答案】　A 4．(xx長沙高一檢測)下列關于生物多樣性的敘述中，正確的是(　　) A．生物多樣性就是指物種多樣性 B．就地保護是保護生物多樣性的有效措施之一 C．外來物種入侵增加了本地生物多樣性 D．保護生物多樣性意味著禁止對生物資源的開發(fā)利用 【解析】　生物多樣性是指遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，故A錯誤。就地保護是保護生物多樣性的有效措施之一，故B正確。外來物種入侵可能會導致本地生物多樣性減少，故C錯誤。保護生物多樣性不是禁止對生物資源的開發(fā)利用，而是要合理開發(fā)利用，故D錯誤。 【答案】　B 5．(xx南京高一檢測)通過化石的研究表明，恐龍等生物曾在地球上生存過較長一段時期，但后來滅絕了，能夠解釋這些物種短暫生存的最充分理由是(　　) A．這些物種不會發(fā)生變異 B．恐龍與環(huán)境斗爭的結果使恐龍發(fā)生了變化 C．這些物種缺乏具有適應環(huán)境的可遺傳的變異 D．環(huán)境變化導致這些物種的絕滅 【解析】　任何生物都有不定向的變異，并且生物與環(huán)境之間不斷進行生存斗爭，由于恐龍缺乏適應環(huán)境的變異，而被自然環(huán)境淘汰。 【答案】　C 6．(xx濟寧高一檢測)毛澤東在《沁園春長沙》中寫下了這樣優(yōu)美的詩句：“鷹擊長空，魚翔淺底，萬類霜天競自由?！痹撛娋渌囆g地展示了(　　) A．生物的多樣性 B．生物的適應性 C．生物的遺傳和變異性 D．生物的進化規(guī)律 【解析】　詩句的后半部分是對前半部分的概括，詩句的本意是說，祖國山河無比壯觀，在這里生活著各種各樣的生物，它們千姿百態(tài)，把大自然裝扮得絢麗多彩。 【答案】　A 7．下列有關生物進化歷程的敘述中，不正確的是(　　) A．隨著真核細胞的出現和發(fā)展，動植物開始出現分化 B．地球上的鳥類和哺乳類是由古代爬行類進化而來的 C．真核生物通過有絲分裂和有性生殖，推進了生物進化速度 D．病毒結構比較簡單，因此在進化上應早于細胞出現 【解析】　真核生物在結構和功能上更加完善，通過有絲分裂和有性生殖，實現了基因重組，增強了生物的變異性，推動了生物進化速率，隨著真核生物的出現和發(fā)展，動植物開始出現分化，生物進化的一般規(guī)律是由簡單到復雜、由低級到高級，由無細胞結構到有細胞結構，病毒必須寄生在活細胞內，所以病毒不會早于細胞出現。 【答案】　D 8．五界學說在各界生物相互關系方面，反映出真核多細胞生物進化的三大方向是指 (　　) A．植物界、動物界和原生生物界 B．原核生物界、原生生物界和真菌界 C．植物界、動物界和真菌界 D．原核生物界、真菌界和動物界 【解析】　 五界學說將生物分成原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界。在各界生物相互關系方面，反映真核多細胞生物進化的三大方向是指植物界、動物界和真菌界，在這一點上要注意與五界學說在生物發(fā)展史方面顯示的生物進化的三個階段區(qū)別開來。 【答案】　C 9．如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā)，下圖所示的哪種植物的生存幾率最大 (　　) 玉米和小麥變種的遺傳多樣性 A．栽培小麥 B．栽培玉米 C．野生小麥 D．野生玉米 【解析】　 由圖分析可知：野生小麥的遺傳多樣性最為豐富，為進化提供了更多的原材料，當環(huán)境發(fā)生劇變時，更容易適應環(huán)境的變化。 【答案】　C 10．(xx衡水高一檢測)果蠅的自然群體中，第Ⅱ染色體的變化很多，現在把有變化的第Ⅱ染色體的純合子列在下表中，試分析說明下列問題： 果蠅的第Ⅱ染色體的各種類型在不同溫度中的生活力 數量 第Ⅱ染色體 的各種類型 25.5 ℃ 21 ℃ 16.5 ℃ 標準型 100 100 100 A 99 98 100 B 95 89 87 C 92 109 109 (1)從表中可以看出，在不同溫度中，第Ⅱ染色體的不同類型的生活力__________。 (2)在25.5 ℃時，__________的生活力最強，在21 ℃時__________的生活力最強。在16.5 ℃時，__________的生活力最強。 (3)由此得出的結論是：①_________________________________________； ②______________________________________________________________。 【解析】　本題主要考查基因突變?yōu)樯镞M化提供原材料的知識。(1)從表中可以看出，在不同溫度中，第Ⅱ染色體的不同類型的生活力不同。(2)25.5 ℃時標準型的生活力比變異類型A、B、C生活力強，但在21 ℃和16.5 ℃時，變異類型C的生活力就比其他類型強。(3)由此可得出結論：變異多害少利，可作為生物進化的原材料，變異的有利與有害取決于所處的環(huán)境。 【答案】　(1)不同　(2)標準型　C　C (3)變異是不定向的，基因突變是生物進化的原材料　突變的有利與否，隨所處的環(huán)境而異 [能力提升] 11．原生生物界的細胞類型和數目的特征是 (　　) ①細胞類型為真核細胞 ②細胞類型為原核細胞 ③細胞數目為單細胞或群體 ④細胞數目為單細胞 A．①③　　　B．①④　　　C．②③　　　D．②④ 【解析】　原生生物是最簡單的真核生物，該類生物可以單細胞生存，也可以群體生存。 【答案】　A 12．如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說明基因重組導致多種等位基因的產生，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)具有相同的氣候特點 【解析】　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。遺傳多樣性歸根到底是由基因突變產生的，各種生態(tài)系統(tǒng)因其處在不同的地理位置和生態(tài)環(huán)境中而具有不同的氣候特點。 【答案】　C 13．(xx杭州高一檢測)蓍草是菊科植物的一種。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草種子，種在海拔高度為零的某一花園中，植株高度如下圖。下列敘述中，正確的是(　　) A．原海拔高度不同的蓍草株高的差異表現出物種多樣性 B．不同海拔高度蓍草之間不能雜交或雜交不育 C．研究遺傳差異是否影響蓍草株高，需原海拔處的數據 D．圖示結果說明蓍草株高的變化受到花園環(huán)境的影響 【解析】　原海拔高度不同的蓍草株高的差異是生存環(huán)境不同導致的，但仍是同一物種，A錯誤；不同海拔高度蓍草是同一物種，能夠雜交，B錯誤；若研究遺傳差異是否影響蓍草株高，還需原海拔處的株高數據，C正確；圖示的自變量是海拔高度，不是花園環(huán)境，D錯誤。 【答案】　C 14．(xx杭州高一檢測)如圖表示幾種哺乳動物的起源情況，據圖回答問題。 (1)圖示表明，現存的各類哺乳動物具有共同的__________。 (2)原始的哺乳動物(A)能進化成各種不同的哺乳動物，從內在原因看是由于____________________，從外部原因看是因為________________。 (3)本圖示可以很好地體現生物的__________性和__________性。 (4)如果改變圖中動物的生活環(huán)境，具有________________的動物能在新的環(huán)境中生存下來，而__________________的動物則被淘汰。 【解析】　(1)圖中顯示，現存的哺乳動物具有共同的原始祖先。(2)原始哺乳動物進化為各種不同哺乳動物的內在原因是生物的變異是多方向的，而外部原因則是生存環(huán)境的多樣化。(3)該圖可顯示生物的多樣性和適應性。(4)在新環(huán)境中，只有適應新環(huán)境的變異類型才能被保留下來，而不能適應新環(huán)境的變異類型則會被淘汰。 【答案】　(1)原始祖先 (2)生物的變異是不定向的　環(huán)境是多樣的 (3)多樣　適應　(4)適應新環(huán)境變異　沒有適應新環(huán)境變異 15．如圖表示五界系統(tǒng)進化樹示意圖，分析回答： (1)該分類系統(tǒng)主要是根據生物______________和______________的基本差異，將生物界劃分為五界。 (2)從生物發(fā)展史方面來分析，顯示了生物進化的三個階段，即____________階段、____________階段和____________階段。 (3)從各界生物相互關系方面來分析，反映了真核多細胞生物進化的三大方向：進行光合作用的________，屬于________；分解和吸收有機物的________，屬于____________；攝食有機物的________，屬于________。 (4)①和④的營養(yǎng)方式特征分別為________和________；②的細胞類型特征為__________；③的細胞數目特征為____________；⑤的運動特點為___________________________________________________________________。 【解析】　本題考查五界系統(tǒng)的有關內容。 (1)分類依據是細胞的結構特征和能量利用方式的不同。(2)五界系統(tǒng)顯示了生命發(fā)展史的三大階段：原核單細胞階段、真核單細胞階段和真核多細胞階段。又顯示了進化的三大方向：進行光合作用的植物，為自然界的生產者；分解和吸收有機物的真菌，為自然界的分解者；攝食有機物的動物，為自然界的消費者。 【答案】　(1)細胞的結構特征　能量利用方式 (2)原核單細胞　真核單細胞　真核多細胞 (3)植物　生產者　真菌　分解者　動物　消費者 (4)自養(yǎng)或異養(yǎng)　自養(yǎng)　真核細胞　單細胞或多細胞　大多數能自由運動，少數營固著生活