2019高中生物 第五章 第二节 生物进化和生物多样性课件 苏教版必修2

一、生物进化的历程和证据1．生物进化的基本历程多细胞2．进化方向单细胞→；→复杂；水生→陆生；低级→高级。3．依据：和同源器官。简单化石二、共同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，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。生物基因环境生态系统(2)种类：①遗传多样性：指地球上生物所携带的的总和。②物种多样性：指的丰富程度。③生态系统多样性：指地球上生态系统的、的多样性以及各种的多样性。(3)形成原因：。遗传信息生物种类组成功能生态过程生物进化2．共同进化(1)概念：任何一个物种都不是进化的。不同物种之间、生物与之间，在相互影响中不断进化和发展，称为共同进化或进化。(2)意义：关系密切的生物，一方成为另一方的，通过共同进化，都能发展出的特性。单独无机环境协同选择力量互相适应3．生物的五界系统(1)分类依据：生物细胞的结构特征和的基本差异。(2)内容：、、、植物界和动物界。(3)意义：①显示了生命发展史的三大阶段：阶段、阶段和阶段。②显示了进化的三大方向：a．进行光合作用的植物，为自然界的。b．分解和吸收有机物的和细菌，为自然界的分解者。c．摄食有机物的动物，为自然界的等。原核生物界能量利用方式原生生物界真菌界原核单细胞真核单细胞真核多细胞生产者真菌消费者一、生物进化的基本历程1．植物进化的历程可以反映生物进化的哪些趋势？提示：(1)从生活环境分析：水生→陆生；(2)从结构分析：简单→复杂；(3)总趋势：低级→高级。2．了解生物进化历程的主要依据是什么？同源器官的存在能表明什么？提示：(1)了解生物进化历程的主要依据是化石。(2)同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的。3．试分析有性生殖生物的出现加快了生物进化速度的原因。提示：生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。提示：分别是蛋白质的多样性和DNA的多样性。(2)如图表示生物多样性的三个不同层次，你能说出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别属于哪种层次吗？提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别属于遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。二、生物进化与生物多样性的形成1．阅读教材P105～109，分析回答下列问题：(1)请你从分子水平分析，生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么？(3)一个物种的遗传多样性与其对环境的适应有何关系？提示：一个物种的遗传多样性越丰富，它对环境的适应性就越强。2．连线一、几个重要进化事件1．真核生物出现后有性生殖方式的出现：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纪，对植物的进化产生重要影响。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。二、进化方向1．代谢：异养厌氧→光能自养→异养需氧。2．结构：原核单细胞→真核单细胞→真核多细胞。3．生殖：无性生殖→有性生殖，体外受精和发育→体内受精和发育。4．消化：细胞内消化→细胞外消化。5．呼吸：无氧呼吸→有氧呼吸。[特别提醒]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。三、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。四、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。五、共同进化与生物多样性的关系共同进化类型包含类型实例种间互助一种蛾与兰花捕食猎豹和斑马寄生黏液病毒和兔子不同物种之间种间斗争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[例1]下列有关生物进化历程的叙述中，不正确的是()A．随着真核细胞的出现和发展，动植物开始出现分化B．地球上的鸟类和哺乳类是由古代爬行类进化而来的C．真核生物通过有丝分裂和有性生殖，推进了生物进化速度D．病毒结构比较简单，因此在进化上应早于细胞出现[解析]真核生物在结构和功能上更加完善，通过有丝分裂和有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性，推进了生物进化速度，随着真核生物的出现和发展，动植物开始出现分化，生物进化的一般规律是由简单到复杂，由低级到高级，由无细胞结构到有细胞结构，病毒必须寄生在活的细胞内，所以病毒不会早于细胞出现。答案：D[例2]根据分类学的记载，地球上生活着的生物有200多万种，但是每年都有新种被发现。近年来在深海中，海底3000米的深海热泉孔周围，发现了以前没有记载的生物。这就说明，生物界的物种还待人们去继续发现。请根据以上材料分析：(1)从遗传水平看，生物新性状的出现主要是由于的结果，而进行有性生殖的生物后代的不同表现型主要是由于的结果。(2)从进化角度看，生物物种的多样性主要是由于。(3)现代生物学研究表明，通过技术也可以定向创造出动植物的新品种和微生物的新类型。(4)以上研究成果，有力地抨击了特创论的观点：。[解析]生物具有多样性，可以从分子水平、进化、生态等不同层次和角度进行研究。从分子水平看，蛋白质是一切生命活动的体现者，蛋白质分子的多样性直接影响生物性状表现的多样性，从生物变异的角度看，新性状的出现主要是由于基因突变的结果，基因突变是生物变异的主要来源；进行有性生殖的生物，后代的不同性状主要是由于控制不同性状的基因重新组合，即基因重组形成的；从生物与环境的关系看，不同环境条件下，不同方向的自然选择也是生物多样性的重要原因。现代生物学通过生物工程技术可以不断改变生物遗传性状，如转基因技术、细胞融合技术等能在较短时间内创造出动植物的新品种和微生物的新类型。从以上分析可见，特创论者认为生物是由神或上帝一次性创造出来的观点是极其荒谬的。[答案](1)基因突变基因重组(2)不同的环境对生物进行自然选择的结果(3)现代生物工程(或转基因技术、细胞融合技术等)(4)生物是由上帝一次性创造出来的填充：①由单细胞→多细胞②由简单→复杂③由水生→陆生④由低级→高级⑤遗传多样性⑥物种多样性⑦生态系统多样性————————[课堂归纳]————————[网络构建]1．中生代又称为裸子植物和爬行动物的时代，原始哺乳类和鸟类的出现，是中生代在动物进化史上的两个重大事件。2．新生代，鸟类、哺乳类和被子植物得到了更大的发展；第四纪诞生了人类。3．生物进化的方向是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级。[关键语句]4．生物多样性的层次包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。5．根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异，将生物分为五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。6．生命发展史的三大阶段：原核单细胞阶段、真核单细胞阶段、真核多细胞阶段。7．生物进化的三大方向：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和细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。1．按照植物的进化历程进行排序()①原始的种子植物②原始的多细胞藻类③原始的单细胞藻类④原始的苔藓植物和蕨类植物A．①②③④B．④③②①C．③②④①D．①③②④答案：C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。对于植物是由单细胞藻类→多细胞藻类→苔藓植物和蕨类植物→裸子植物→最高等的被子植物。2．五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。在各界生物相互关系方面，反映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：C3．关于生物进化与生物多样性的形成，以下说法错误的是()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答案：B答案：B4．人们在三十五亿年以前的地层中，发现了古细胞化石，这些细胞的代谢类型是()A．厌氧、自养B．厌氧、异养C．需氧、自养D．需氧、异养解析：三十五亿年前的细胞，生活在一个具有还原性的缺氧的大气环境之中，周围有着丰富的有机物，那时能进行光合作用的自养型生物还没有进化出现，因此这些原始细胞的代谢类型属于厌氧异养型。5．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，又能异养生活解析：真核生物出现后，生物的生殖方式也由无性生殖向有性生殖方面进化，而有性生殖可使后代具有更大的生活力和变异性，从而为生物进化提供了更丰富的材料，故大大提升了进化的速度。答案：C[知识归纳整合]1．数形结合思想在进行DNA分子中碱基比例、基因表达和DNA分子半保留复制过程中的有关计算时，可巧用数形结合思想。如：在计算DNA分子中的碱基比例时，先画出DNA分子平面结构简图(如图1所示)，其次将题目中的数量关系和图形结合，明确已知的碱基比例是占一条链的情况，还是占整个DNA分子的情况，最后在理清两条链碱基关系的基础上作答。在解答有关基因表达过程中的计算时，可结合图2，明确DNA分子中的碱基、RNA分子中的碱基、多肽中氨基酸的数量关系，并关注变化的情况，如RNA某一位置出现了终止密码子，多肽中的氨基酸必发生变化，如何变化可结合该图思考得出结论。有关DNA分子半保留复制过程中的计算可参看图3。2．分解组合思想分解组合思想就是把组成生物的两对或多对相对性状分离开来，用单因子分析法一一加以研究，最后把研究的结果用一定的方法组合起来，运用数学中的乘法原理或加法原理进行计算。在遗传概率的计算中，分解组合思想大放光芒。(1)基因分离定律的三把钥匙①若后代性状分离比为显∶隐＝3∶1，则双亲一定都是杂合子(用D、d表示)。即Dd×Dd→3D_∶1dd。②若后代性状分离比为显∶隐＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Dd×dd→1Dd∶1dd。③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd。(2)解题思路①先确定此题是否遵循基因的自由组合定律。如不遵循，则不用此法。②分解：将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来，单独考虑，用基因分离定律的三把钥匙进行研究。③组合：将分离定律研究的结果按一定方式进行组合。(3)应用①求基因型、表现型种类数②求患病概率当甲、乙两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，利用基因分离定律计算得知：患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，可利用乘法原理或加法原理计算其他概率，如两病兼患的概率为mn，只患一种病的概率为m×(1－n)＋n×(1－m)＝m＋n－2mn。3．集合思想集合思想已成为现代数学的理论基础，用集合语言可以简明扼要地表述数学概念，准确、简捷地进行数学推理。在生物学的一些计算中，如能主动运用数学的集合思想去解题，对于培养我们严谨的逻辑思维能力大有裨益。(1)在人类的遗传病中，若只考虑甲病的情况，患甲病的概率为a，只考虑乙病的情况，患乙病的概率为b，两个事件互相独立，则不患甲病和不患乙病的概率分别是集合a和集合b的补集，分别用1－a、1－b表示，如图1所示。图2中，同时患两病的概率可看成集合a、集合b的交集。只患甲病的概率为集合a中集合ab的补集，数值＝a－ab。(集合ab是集合a的子集)(2)在基因频率和基因型频率的