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
学习目标 1.通过探究活动，阐述生物的遗传多样性。 2.了解物种形成的两种方式。 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)
一、生物的多样性
1．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。
2．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个体水平的多样性是指表现型的多样性，表现型的多样性反映的是基因型的多样性。
3．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。
4．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。
二、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映在物种的形成上。
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和发展，又为下一个物种的发展奠定了基础。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、染色体加倍以及远缘杂交，再经自然选择而成为新的物种。
1．判断对错
(1)生物多样性是遗传的多样性。 ( )
(2)两个种群一旦出现生殖隔离，就标志着新物种的形成。 ( )
(3)物种的形成都要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离。 ( )
[答案](1)× 分析：生物多样性包括三个层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(2)√
(3)× 分析：物种形成方式：(1)渐变式；(2)爆发式。
2．下列关于共同进化与生物多样性的叙述，错误的是( )
A．不同物种之间可以相互选择、共同进化
B．捕食者的存在有利于增加物种的多样性
C．生物多样性的形成就是新物种不断产生的过程
D．生态系统多样性形成的原因可概括为共同进化
C [共同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，故不同物种之间可以相互选择、共同进化；捕食者的存在使食物链中的生物通过反馈进行调节，有利于增加物种的多样性；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；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化，生物多样性的形成是共同进化的结果。]
3．生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是( )
A．随着工业的发展，导致大量温室气体排放，全球气温升高
B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，是长期相互选择的结果
D．约4亿年前出现了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物
A [温室效应属于生态环境问题，不属于共同进化。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。]
生物的多样性
[思考交流]
1．生物多样性就是指生物物种的多样性？
提示：不对。生物多样性不仅指生物物种的多样性，还包括遗传多样性、生态系统多样性。
2．据研究，从来源于不同区域的12头大熊猫体内提取36种蛋白质进行对比，发现其中只有一种蛋白质具有多态性，这说明大熊猫具有什么特性？
提示：蛋白质是由基因控制合成的，36种蛋白质只有一种蛋白质具有多态性，说明大熊猫的遗传多样性较低。
3．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。
1．生物多样性的构成
生物圈内所有的植物、动物和微生物及它们所拥有的全部基因和各种各样的生态系统。
2．生物多样性的三个层次及其关系
1．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
C [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。基因重组不会产生新基因，只会产生新的基因型，B项错误。不同的生态系统可以形成不同的气候特点，D项错误。]
2．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。下列有关生物多样性的描述及其所属层次不相符的是( )
选项
生物多样性的描述
层次
A
班上同学中，有人是双眼皮，有人是单眼皮
遗传多样性
B
美国纽约市的居民中有白种人、黑种人和黄种人
物种多样性
C
江苏境内除有平原外，还有丘陵、湖泊和沼泽等
生态系统多样性
D
校园里既有开白花的菊花，也有开红花的玫瑰花等
物种多样性
B [区分遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的方法主要是判断描述对象属于哪个层次：遗传多样性常常描述的是同一物种的多样表现，物种多样性的描述对象是物种的类型，而生态系统多样性描述的对象是生态系统。人的双眼皮和单眼皮属于相对性状，由不同的基因控制，属于遗传多样性，A正确。白种人、黑种人和黄种人属于同一物种，不存在生殖隔离，肤色差异体现的是遗传信息的差异，属于遗传多样性，B错误。平原、湖泊和丘陵等属于不同的生态系统，体现了生态系统的多样性，C正确。菊花和玫瑰花属于不同物种，体现了物种的多样性，D正确。]
生物多样性的形成
[思考交流]
1．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。
2．下图为小黑麦的培育过程：
由远源杂交得到小黑麦的过程，是什么育种方式？小黑麦有几个染色体组，与黑麦、普通小麦属于一个物种吗？
提示：多倍体育种；8个染色体组；不属于一个物种。
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。
2．生物多样性的形成过程
特别提醒：生物多样性的形成过程，也就是生物进化的过程，在这个过程中，自然选择决定着生物的发展方向。
3．生物多样性成因分析
(1)从分子水平看
→生物性状多样性
(2)从进化角度看
物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
4．共同进化类型
共同进化类型
包含类型
举例
不同物
种之间
互利共生
豆科植物与根瘤菌
捕食
猎豹和斑马
寄生
黏液病毒和兔子
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
地球最早是无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现好氧生物
5.物种形成和生物进化的区别
内容
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后的生物与原生物的关系
新物种形成，生殖隔离，质变
生物进化，基因频率定向改变，量变
二者联系
①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才形成新物种；
②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
特别提醒： 物种形成与两种隔离的关系
物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过地理隔离。仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的标志。
1. 下列有关生物多样性和进化的叙述，不正确的是( )
A．新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
B．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应的特征
C．细菌在接触青霉素后会突变产生抗药性，在青霉素的选择作用下，具有抗药性的个体生存下来
D．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
C [细菌中原本存在各种各样的突变个体，接触青霉素后，有抗药性的突变个体存活下来了，没有抗药性的个体被淘汰，青霉素选择出了抗药突变个体，而不是细菌接触青霉素后产生突变个体。]
2．下列四组图是关于生物进化方面的证据。下列相关叙述正确的是( )
A．图甲中四种地雀喙的差异是由不同食物的刺激导致的
B．图乙中昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应
C．图丙是两种体色的桦尺蠖，它们的性状分化证实了物种形成的机制
D．图丁中捕食关系对两者都是有益的，捕食者的存在有利于增加物种多样性
D [图甲中四种地雀喙的差异、图乙中昆虫的两类翅形的形成及图丙中是两种体色的桦尺蠖都是自然选择作用的结果。]
1．关于生物进化与生物多样性的形成的叙述，错误的是( )
A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
B．消费者的出现不影响生产者的进化
C．生物多样性的形成是共同进化的结果
D．生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
B [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。消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用，客观上起到促进生产者进化的作用。]
2．昆虫保护色越来越逼真，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。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
D [生物的进化不是孤立的，而是生物与生物、生物与无机环境共同进化的结果。]
3．生物界形形色色、丰富多彩的根本原因在于( )
A．蛋白质的多样性
B．DNA分子的多样性
C．自然环境的多种多样
D．非同源染色体组合形式多样
[答案] B
4．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( )
C [生物体的形态结构与功能相适应，C鸟的喙细长，适合取食树皮裂缝中的昆虫。]
5．下列关于生物进化的叙述正确的是( )
A．自然选择可以产生新的基因从而导致种群的基因频率发生改变
B．生物多样性的形成也就是新物种不断形成的过程
C．生殖隔离是物种形成的必要条件，是生物进化的实质
D．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件，这一事实体现了共同进化
D [只有基因突变才能产生新基因；生物多样性的内涵不仅仅包括“物种”的多样性，还包括遗传多样性及生态系统多样性；生殖隔离是物种形成的标志，生物进化的实质是种群基因频率的改变。]
课件50张PPT。第四单元 遗传变异与进化第二章 进化与生物多样性
第一节 生物多样性简介
第二节 生物多样性的形成生态系统多样性遗传多样性基因多样性遗传变异总和基因型DNA蛋白质蛋白质种群间染色体表现型最直观、最基本丰富程度分布特征现状维护机制生境生境、生物群落无机环境丰富协同进化物种新基因库物种的无机环境生态系统原始祖先生物多样性生境类型自然选择遗传多样性进化地理隔离结构变异远缘杂交生物的多样性 生物多样性的形成 点击右图进入…Thank you for watching !
