【赢在课堂】2015-2016学年高中生物 5.2 生物进化和生物多样性课

第二节 生物进化和生物多样性

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1.按照地质年代的划分,简述生物进化的基本历程。 2.依据化石研究,概述生物进化与生物多样性的关系。 3.依据化石研究,概述生物多样性的层次。

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一、生物进化的历程与证据 1.主要进化事件

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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。

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预习交流(1)试从生物分类的角度分析,生活在海洋中的鲸比生活在陆地上 的蜥蜴低等吗? 提示:鲸属于哺乳动物,而蜥蜴属于爬行动物,鲸比蜥蜴高等。 (2)鲸所属“纲”的动物大部分生活在陆地上,而鲸却生活在海洋中, 你能从生物进化的角度给予解释吗? 提示:鲸属于哺乳纲,其祖先本来生活在陆地上,可能由于生存的需 要,部分个体下水觅食或逃避敌害,结果经过长期的适应性进化而发展 为现代鲸类。

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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。

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2.共同进化 (1)概念: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,这被称为共同进化或协同进化。 (2)结果:漫长的共同进化导致了生物多样性。

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3.五界系统 (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。

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一、生物进化的历程与证据 活动与探究1.阅读教材第 121 页的“历史长河”和第 123 页的“知识海洋”,思考 下列问题。 (1)什么叫化石?化石有何重要价值? 提示:化石是经过自然界的作用,保存在地层中的古生物遗体、 遗物 和它们的生活遗迹。化石为研究生物进化提供了最直接的证据。 (2)什么叫同源器官?同源器官的研究有何价值? 提示:同源器官是指起源相同,结构和部位相似,而形态和功能不同 的器官。比较解剖学对动物同源器官的研究结果,是生物进化的证据

之 一。

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(3)结合生物进化的历程,讨论与人类亲缘关系最近的动物是哪一 类?并说明理由。 提示:哺乳动物中的灵长类。灵长类和人出现的时间比较接近且有 非常相似的形态、生理和心理特征。 2.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。

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3.从生活规律、生物代谢、细胞结构、生殖类型及消化等方面阐 述生物进化的历程和规律。 提示:(1)规律:简单→复杂;水生→陆生;低等→高等。 (2)代谢:异养厌氧→光能自养→异养需氧。 (3)结构:原核细胞→真核单细胞→真核多细胞。 (4)生殖:无性生殖→有性生殖,自身受精→异体受精,体外受精和发 育→体内受精和发育。 (5)消化:细胞内消化→细胞外消化。

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迁移与应用 人们在三十多亿年以前的地层中,发现了细菌化石,这些细菌的代 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:按照是否需要氧气,把呼吸方式分为需氧型和厌氧型;按照能否将无 机物合成有机物以满足自身的需要,把营养方式分为自养型和异养型。三十多 亿年前的细菌,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,因此这些原始的原 核生物(细菌)的代谢类型属于厌氧异养型。 答案:B

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生物进化的最直接证据——化石 (1)化石是经自然界的作用,保存于地层中的古生物遗体、 遗物和它 们的生活遗迹,它们是古生物学研究的对象。 (2)化石大多是生物体坚硬的部分,如动物的骨骼、贝壳,植物的茎、 叶等,经过矿物质填充的交替作用,形成仅保持原来形状、 结构以及印模 的化石,钙化(硅化、矿化)了的生物遗体、遗物或遗迹。也有少量是未 经改变的完整古生物遗体,如冻土中的猛犸、琥珀中的昆虫等。

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(3)化石的形成取决于以下几种因素: ①生物死亡的量。 ②生物体组成部分的坚硬程度。 ③生物尸体的掩埋速度。 ④石化的程度和速度。 化石是研究生物进化的最直接证据,通过对化石的研究可判定所 含化石的地层时代,对地层进行划分和对比,重建各地质时代的古地理, 可探寻地下矿产资源,对研究生物进化、生命起源、地球的演变过程以 及验证“大陆漂移说”等提供有价值的参考资料。

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二、共同进化与生物多样性的形成 活动与探究1.阅读教材第 124 页的“积极思维”,分析生物进化和生物多样性之 间的关系。 提示:物种和生物多样性的形成是生物进

化的直观表现和质的飞 跃。

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2.从进化的角度分析生物多样性形成的原因。 提示:生物多样性是长期的变异和自然选择相互作用的结果。地球 上生物生存的环境是多种多样的,在不同的环境中自然选择的方向是 不同的,不同的选择方向促成不同的生物类型,最后形成不同的物种。 不 同物种基因库中基因组成也是不同的,这就形成了遗传 (基因)的多样性。 3.从分子水平分析,生物具有多样性的直接原因和根本原因是什 么? 提示:直接原因:蛋白质的多样性;根本原因:DNA 的多样性。