生物进化和生物多样性
姓名：卢旭学号：201109062028 九院三大队九队网络工程专业
摘要：
生物多样性是指地球上所有生物（动物、植物、微生物等）、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。
关键词：生物进化；生物多样性。
Abstract:
Biodiversity refers to all life on earth (animals,plants,microorganisms,etc) they contain genes as well as by the interaction between those organisms and the environment posed by the degree of diversification of ecosystem.
Keywords: biodiversity, biological evolution.
一、生物多样性的起源与发展
（一）地球上生物演化的历史
地球上迄今已发现的最古老的岩石，用放射测定法测出的年龄是38亿年。但是，通过测定陨石和月球岩石的年龄以及其他天文学的证据表明，地球与太阳系的形成大约在46亿年前（彭奕欣、黄诗笺，1997）。
1、前寒武纪(5.7亿年前)
通过对1978-1980年澳洲西部出土的丝状化石的研究，表明大约在35亿年前，地球上便出现了原核生物。最早的原核生物可能是异养生物。在南非的岩石中所发现的化石表明，距今31-34亿年前蓝藻类（蓝细菌）开始形成。蓝藻是能够进行光合作用的原核生物。大约在20亿年前，光合作用所释放出来的氧气使大气层中开始含有氧气，这可能会导致许多厌氧生物的灭亡，但甲烷细菌以及它们的近缘种类仍然在无氧的环境中存留至今。由蓝藻和其他原核生物占优势的时代大约历时20亿年。
最早的真核生物的出现大约在距今14-15亿前。真核生物的起源是生物演化史上的一个重大事件，因为伴随着真核生物的形成，染色体、减数分裂和有性繁殖开始出现。在前寒武纪（8-6.7亿年前）, 真核生物中的真菌、原生动物以及藻类中的几个门便形成了，动物与植物开始出现分化。到前寒武纪结束时，腔肠动物、环节动物或节肢动物等几个动物的门开始形成。
2、古生代
寒武纪（5.7---5.05亿年前）：在大约距今5亿9000万年前，类型丰富多样的无脊椎动物的出现标志着寒武纪的开始。在这个时期，以三叶虫为代表的节肢动物门以及腕足动物门、软体动物门、多孔动物门、棘皮动物门的许多纲开始形成。这些门类存留至今，仍然有一些种类生存下来。在距今5.1亿年前的海相沉积中，发现了最早的脊椎动物的遗迹-甲胄鱼外甲的碎片。在寒武纪时，所有动物的门都已经形成了。
奥陶纪（5.05---4.38亿年前）：许多动物的门出现适应辐射，形成了大量的纲和目。例如棘皮动物形成了21个纲，腔肠动物门中珊瑚纲也开始出现了。奥陶纪时期，无颌、无鳍的甲胄鱼大量出现并留下了完整的化石。
志留纪（距今4.38-4.08亿年前）：生物多样性增加，无颌类出现多样化。同时，有颌类中的盾皮鱼开始出现。维管植物（蕨类）和节肢动物（蝎子、多足类）开始侵入陆地。
泥盆纪（距今4.08-3.60亿年前）：珊瑚和三叶虫发生大规模的适应辐射；头足类出现。无颌类和盾皮鱼达到多样性的高峰。泥盆纪被称为"鱼类的时代"，软骨鱼类和硬骨鱼类陆续起源并随后发生了适应辐射。与此同时，两栖类、苔藓、维管植物（蕨类、裸子植物）和昆虫起
源于这个时期。
石炭纪（距今3.60-2.86亿年前）：陆生孢子植物（蕨类）繁盛并形成大面积的森林，两栖动物的种类多样化，并出现最早的爬行类。昆虫发生适应辐射，一些原始的目（直翅目、蜚蠊目、蜉蝣目、同翅目等大量出现。
3、中生代
二叠纪（距今2.86-2.48亿年前）：爬行动物出现适应辐射，兽孔类成为占优势的类群；昆虫的各个类群多样化，形成了蜻蜓目、半翅目、脉翅目、鞘翅目、双翅目等类群。菊石大量增殖。
三叠纪（距今2.48-2.13亿年前）：菊石第二次大规模增殖，海洋无脊椎动物的一些类群（如双壳类）的多样性增加。裸子植物开始占优势。爬行类出现适应辐射，形成了龟类、鱼龙、蛇颈龙和初龙类（进一步形成植龙、鳄类和恐龙）。早期哺乳动物出现。大陆开始漂移。
侏罗纪（距今2.13-1.44亿年前）：恐龙多样化，翼龙、雷龙、梁龙、剑龙、三角龙等种类出现。原始鸟类（始祖鸟等）出现。古代哺乳动物、裸子植物占优势。大陆继续漂移。
白垩纪（距今0.65-1.44亿年前）：大多数大陆分隔开来，恐龙继续适应辐射并在本期结束时灭绝。最早的蛇类出现并发生适应辐射。具有现代鸟类特征的黄昏鸟出现。被子植物和哺乳类开始多样化，有袋类与有胎盘类哺乳动物开始分化。
4、新生代
第三纪（距今6500-200万年前）：被子植物大规模的多样化，并成为在森林中占优势的组成成分。昆虫发生适应辐射，并形成了大多数的现代科。脊椎动物的许多现代科已经形成。第四纪（距今200万年前到现在）：冰川反复出现，大型哺乳动物（如剑齿虎、猛犸象、大型的美洲野牛等）绝灭，人类出现。
（二）物种形成（speciation）的基本方式
从原有的物种中形成一个新的物种，称为物种形成。对于新的物种形成的机制有不同的假说，但基因突变、自然选择是两个基本的过程。在物种形成过程中，地理隔离和生殖隔离起了十分关键的作用。根据成种的区域，大致可以分为异域型、同域型和邻域型三种。
1、异域型的物种形成
一个物种的多个种群生活在不同的空间范围内，由于地理隔绝使这些种群之间的基因交流出现障碍，导致特定的种群积累着不同的遗传变异并逐渐形成各自特有的基因库，最终与原种群产生生殖隔离，形成新的物种。
2、同域型的物种形成
生活在同一区域内的物种，由于资源的限制和种群内部的激烈竞争，导致生态位出现分化。占据不同生态位的群体出现基因交流的障碍，通过生殖隔离而形成新的物种。
3、邻域型的物种形成
有些物种的分布区很广但扩散能力较差，在其分布区的边缘地带的一些种群，由于栖息地环境的差别而形成基因交流的阻碍，逐渐建立起自己独特的基因库，并形成生殖隔离，最终形成了新的物种。
二、保护生物多样性的作用和意义
生物多样性丧失的趋势未得到有效控制。全国有濒危或接近濒危的高等植物4000～5000种，占总数的15％～20％。野生植物如苏铁、珙桐、金花茶桫椤等已濒临灭绝。上世纪在我国已灭绝的野生动物有普氏野马、高鼻羚羊。接近和濒临灭绝的有蒙古野驴、野骆驼和普氏原羚等。《濒危野生动植物国际贸易公约》中列出的640种世界濒危物种中，中国有156个物种。保护野生动植物的栖息地和生境，提高自然保护区的建设和管理水平，是我国生物多样性保护需要迫切解决的问题之一。
（一）目前我国生物多样性现状
1、生物入侵，威胁国内生物物种的安全，造成生态环境的破坏。
据世界自然保护联盟公布的数据显示，世界上100种最坏的外来入侵物种约有一半入侵中国。每年全国因松材线虫、湿地松粉蚧、美国白蛾等森林害虫入侵危害森林面积达150万公顷。一些生物学家指出，一旦某种“生物入侵者”在新的环境中站稳脚跟，开始大规模繁衍后，其数量将很难控制。即使在科学技术高度发达的今天，面对那些适应能力和繁殖能力很强的动植物，人们仍旧束手无策。例如原产南美洲的水葫芦，上世纪入侵上海，年年顽强地在黄浦江、苏州河水面滋长蔓延，成为上海市改善水质和水面环境的大敌，有关部门每年都不得不动用大量的人力物力打捞水葫芦。
2、生物遗传资源流失严重。
生物遗传资源是指具有实用或潜在实用价值的任何含有遗传功能的材料，包括动物、植物、微生物的DNA基因、基因组、细胞、组织、器官等遗传材料及相关信息，是生物科学研究重要基础、人类生存和社会可持续发展的战略性资源。国际上已将对生物遗传资源的占有情况作为衡量一个国家国力的重要指标之一。近年来，发达国家采取各种手段，不断从发展中国家搜集、掠夺生物遗传资源，并通过对世界生物遗传资源的控制，进而加速对发展中国家的市场占有和经济垄断。我国是世界上生物遗传资源最丰富的国家之一，也是发达国家掠取生物遗传资源的重要地区。我国农作物种质资源保有量居世界首位，我国拥有高等植物3万余种，脊椎动物6千多种，均居世界前列，是世界8个作物起源中心之一，在漫长的农牧业发展过程中，培育和驯化了大量经济性状优良的作物、果树、家禽、家畜物种和数以万计的品种。我国是大豆的原产地，野生大豆资源占全世界的90％以上，共计6000多种。但是现在国外一些国家作物基因库中保存的大豆资源却达2万多份，很多原产于我国的大豆资源已经成了外国的专利产品，我国已从世界上最大的大豆出口国变为最大的大豆进口国。我国生物遗传资源的引进、输出处于失控阶段，非法带进带出境的生物物种资源量远远超过官方渠道交换的进出口数量。
3、食用野生动物的陋习，后果十分严重。
随着人们经济条件的改善，食用野生动物的情况愈演愈烈。滥食野生动物的陋习促使野生动物资源过度开发，是推动野生动物非法贸易的原动力，已对我国及周边国家的生物多样性保护造成危害。加快野生动物管理和可持续利用的立法进程，尤其是完善作为食品的野生动物的管理和立法，提倡新的饮食文化和饮食观念，已经刻不容缓。
对转基因作物的政策不明确，影响较大。随着生物工程技术的迅速发展，科学家研制出越来越多的基因农作物。这些农作物可以像普通农作物一样在田地里生长，但是却能产生普通农作物所不能产生的药品和化学物质。正因为如此，人们十分担心这些作物一旦不慎流入食物中，将会带来可怕的灾难。
保护生物多样性，是全球共同的大事，最主要的是要行动，这必须所有缔约国广泛合作，积极行动，制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制，对濒临灭绝的物种、破坏严重的生态系统和遗传资源实行有效的保护和抢救。
多种多样的生物是全人类共有的宝贵财富。生物多样性为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品以及大量的工业原料。生物多样性也维护了自然界的生态平衡，并为人类的生存提供了良好的环境条件。同时，生物多样性是生态系统不可缺少的组成部分，人们依靠生态系统净化空气、水，并丰腴土壤。自然界的所有生物都是互相依存，互相制约的。每一种物种的绝迹，都预示着很多物种即将面临死亡。
（二）生物多样性更是人类社会赖以生存和发展的基础。
1、生物多样性为人们提供了食物、纤维、木材、药材和多种工业原料。人们的食物全部来源于自然界，维持生物多样性，人们的食物品种会不断丰富，人民的生活质量就会不断提高。
2、生物多样性在保持土壤肥力、保证水质以及调节气候等方面发挥了重要作用。我国的黄
河流域曾是中华民族的摇篮，在几千年以前，那里有着十分富饶的土地，其间树木林立，百花芬芳，各种野生动物四处出没。但由于长期的战争及人类过度地开发利用，黄河流域已变成生物多样性十分贫乏的地区。近年来由于人工植树等措施，生态环境才得到不断改善。
3、生物多样性还在大气层成分、地球表面温度、地表沉积层氧化还原电位以及pH值等方面的调控发挥着重要作用。例如，地球大气层中现今的氧气含量约为21％，这主要应归功于植物的光合作用。在地球早期的历史中，大气中氧气的含量要低很多。据科学家估计，如果植物停止了光合作用，大气层中的氧气将会由于氧化反应在数千年内消耗殆尽。
维持生物多样性，将有益于一些珍稀濒危物种的保存。任何一个物种一旦灭绝，便永远不可能再生，那么人类将永远丧失这些宝贵的生物资源。而保护生物多样性，特别是保护濒危物种，对于人类后代繁衍，对科学事业都具有重大的战略意义。一个物种一旦灭绝，它的基因将很难保存，那么现在的转基因在以后很可能就缺乏很重要的基因提供者，如今每一种生物都可能有很重要的科研价值，所以，我们要好好保护生物的多样性，让人类社会得到可持续发展。
参考文献：
[1] 人类发展与生存环境.中国环境科学出版社，2001.
A.内容说明：
这篇文章通过整理搜集的资料，梳理了生物进化的历史过程，描述了我国目前的生物多样性的现状，多方举证论述了生物多样性的重要性。
B.对课程内容和教学方式的意见和建议
课程的内容大多数在高中都已经学习过，很多内容都重复了，在课程的设置上应当更多的涉及生物与军事相关的内容以及人体功能在军事训练中的关系，体现科学训练的宗旨。
2017年生物一轮专题练15-染色体变异与育种
时间：45分钟 满分：100分 基础组
(共70分，除标注外，每小题5分) 1.[2016·冀州中学猜题]利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是() A.前者不会发生变异，后者有很大的变异性 B.前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组 C.前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异 D.前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异 答案 B 解析扦插为无性繁殖，细胞进行有丝分裂，可能发生染色体变异，故A错；无性生殖和有性生殖过程中都能发生染色体变异和因环境影响产生的不可遗传的变异，C、D错误。 2.[2016·武邑中学仿真]普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—DI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St—DI—P；我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是() A.倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组 B.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会 C.自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代 D.由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变 答案 C 解析倒位发生在同一条染色体上，属于染色体的结构变异，交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组，A错误；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会，B错误；两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代，C正确；倒位虽然没有改变基因的种类，但可以使果蝇性状发生改变，
第六章生物的进化 第4节协同进化与生物多样性的形成 本节内容通过对协同进化的学习，解释了生物多样性的形成，并对生物进化的基本历程进行了说明。学生对此部分内容相对更加感兴趣，学习有热情，知识相对简单，可以进行拓展，培养学生对生物学习的兴趣。 生命观念：说出协同进化的概念 科学思维：理解生物多样性与自然环境的关系 科学探究：生物多样性与生物共同进化的关系 社会责任：保护环境从我做起 教学重点：说明协同进化的概念和生物多样性产生的原因。 教学难点：说明协同进化的概念和生物多样性产生的原因。 由一种特殊兰花与对应为其传粉的兰花蛾导入 协同进化：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。 自然界很多植物都与为其传粉的生物有适应性。 生物在捕食与逃避捕食的过程中，2个物种的奔跑速度都越来越快，这就是协同进化。“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。 从最早的生物出现，到进化到现在的状态，生物的形态，种类不断改变，这都是协同进化的结果。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统，也就是形成了生物的多样性． 生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。 最早出现的生物是单细胞生物，直到寒武纪有性生殖出现，生物开始出现基因重组，加速了生物的进化，造成了寒武纪生物大爆发。进化过程中，很多物种也因为不能适应环境改变而灭亡，比如我们所熟知的恐龙。
生物进化理论的发展： 适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新物种；生物进化的过程实际是生物与生物、生物与环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 总体来说生物的进化历程可以总结为： 从原核生物到真核生物 从无性生殖到有性生殖 由简单到复杂，由低等到高等 由水生到陆生， 由原始异养厌氧到自养厌氧到自养需氧。 现阶段生物进化理论也在不断发展，中性学说与间断平衡学说也被提出。 现代生物进化理论对自然界生命史的解释： 适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 中性突变理论：决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。 间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的结果，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。 随堂检测： 1.如果有两个小种群的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征，才能归为一个物种：( ） A.它们必须分布在同一地理区域 B.它们的基因一定要相同 C.它们的毛色一定要相同 D.能相互交配繁殖并产生可育后代 2.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于：( ） A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层
生物进化与环境的关系生物是不断进化的，自有生物以来，生物就不断地变化着；从单细胞生物到多细胞生物，从细菌到哺乳动物，从海洋生物到陆地生物，它们都是不断改变着。然而，物种具体是如何进化的呢?最有影响的是达尔文的自然选择学说。达尔文的自然选择学说生物进化主要是因为自然选择的结果，基因突变为它提供原材料，自然选择控制生物进化的方向。 生物进化与环境存在一定的关系，而构成环境的要素—环境因子对生物的生长、发育等都有着直接或间接的影响。环境因子有着五大特点：综合性、非等价性、不可替代性和互补性、限定性、直接和间接作用性。生物对每一种环境因子都有耐受范围，生物只有在耐受范围内才能正常生长、发育；一旦超过生物在某一环境因子的耐受范围，生物就会受到影响。而且同种生物在不同发育时期对环境因子的耐受范围是不同的，其原因是生物在不同的发育时期它的发育情况、基因的表达情况等都不同，从而使生物对外面环境的需求、耐受能力发生变化。对于同一种环境因子，不同种类的生物其耐受范围也是不同的，其原因是每一种生物都有不同与其他生物的结构、生物特点。生物对某一生态因子地耐范围也不是固定不变的，会受到其他生态因子的影响。这也为生物的进化提供可能。长期生活在某一地区的生物，它们的遗传结构和特性受到这个地区生态因子的影响，并产生很好的适应性。但当环境条件改变，或迁居到一个新的地方时，它们的遗传结构和特性就会受到新的环境因子的影响，如果能忍受环境条件的变化，生物就会产生定向的诱导变异，由不习惯到习惯，并逐渐在新环境里顺利生存下来；如果不能，就会从时间长河中被淘汰掉。 在植物的进化中，由于地壳的运动，一些海洋地区变成了沼泽、陆地，生存于这些地区的水生植物会在陆生环境的诱导下自组织产生适应于陆地环境的性状特征，并不断发展进化，形成陆生植物。水生植物向陆生植物的进化，并不是一开始就完全脱离水环境的，而是生活在半水生半陆地的沼泽中，逐渐脱离水环境甚至适应干旱环境。 同时许多旱生植物的叶子很小甚至缩小成针刺状，而根系发达。仙人掌的叶子在干旱的沙漠中渐变为刺状，减少水分的蒸发，保存水分，同时依靠肉质茎进行光合作用。生活在沙漠中的豆科植物骆驼刺，地上部分只有几厘米，而地下部分可以深达十几米，根系覆盖的面积达六七百平方米，发达的根系是旱生植物增加水分吸收的重要途径。 会飞的昆虫由于某种原因定居到海岛上之后，新的环境会改变它们的生长发育，最终形成独特的物种。大风、恶劣的气候、潮湿的环境、新的食物、光照的变化都可能会导致昆虫翅膀的生长发育发生障碍，形成残翅或无翅的昆虫，这种影响持续存在最终使昆虫的翅膀趋于退化消失。非洲马德拉岛上的甲虫翅膀发育不全或退化消失，应该就是这样形成的。 当人类穿上衣服、使用火之后，人类抵御寒冷的能力就在一代一代的退化，抗寒性逐渐降低，表现为与此功能相关的一些性状特征发生变异，如体毛、皮肤腠理、皮肤脂肪厚度、皮肤毛孔等。而且，这些组织器官的变化还会进一步诱导其它组织器官生长发育的变化，如肺脏、血管、体液调节系统、神经调节系统等。在人类的进化中，一系列的进化特征很明显都不是自然选择的结果，如人的大脑、寿命、身高、牙齿和体毛等，这些特征的进化是在自然环境的诱导刺激下再经过人类自身生长发育的重新调整而完成的。这些都说明了环境对生物的影响。 生物的进化又与物种的形成存在一定的关系。生物进化是指生物在不断地变化着，它的遗传结构和特性也不断地变化着，当生物遗传结构和特性与其他生物存在比较大的差异时，新的物种就会出现。生物进化是通过繁殖而体现的。同一物种的个体可以互配生育，产生有繁殖力的后代，不同物种生殖隔离。物种是进化单位。任何一个物种在作为祖种进行系统发展中总是沿着纵横两条道路而展开的。开始是从少变多的渐变，当渐变达到一定的程度就会发生量变，量变积累到一定程度就会出现质变，最终造成物种的形成。
共同进化与生物多样性 基础巩固 1．下列有关生物进化的叙述，正确的是( ) A．进化总是由突变引起的 B．进化过程中基因频率总是变化的 C．变异的个体都适应环境 D．新物种产生都要经历地理隔离 2. 下列观点不符合现代生物进化理论的是( ) A．自然选择可引起种群基因频率发生定向改变 B．马和驴可以交配并繁殖后代，因此马和驴之间不存在生殖隔离 C．种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变 D．野兔的快速奔跑和狼的快速追赶是它们共同进化的结果 能力提升 3. 在北极的一个山脉中，原始的狼已经进化成在体格和生活习性上不同的变种，其中一种狼的体重较轻，四肢发达而灵活，以猎鹿为主；另一种狼的体重较重，足短而力强，常常攻击羊群。下列叙述错误的是( ) A．狼的性状分歧是自然选择的结果 B．上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的 C．在生存斗争中，捕食者和被捕食者之间进行着相互选择 D．自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离 4．人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体，雌雄个体数量相当且均为杂合子。已知某隐性基因纯合致死，预测该隐性基因频率的变化曲线应该是(纵坐标表示该隐性基因的频率)( ) A B C D 图K25-1 5. 抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感病毒已对旧的疫苗产生了高度的抗性，对于这种抗性最好的解释是( ) A．病毒因疫苗刺激而产生突变 B．病毒某些结构的用进废退 C．由于生殖隔离造成 D．由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖 6．2011·南京调研由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟的种类和数量随时间变化的情况如图K25-2所示，下列有关叙述中，错误的是( ) 图K25-2
生物对环境的适应--进化生物学研究的核心 摘要: 本文解释了生物对环境的适应性以及生物进化学说，并进一步揭示了二者的联系，进而得出“生物对环境的适应是进化生物学研究的核心”这一结论。 关键词： 生物、环境、适应、进化
生物对环境的适应--进化生物学研究的核心 课后老师布置了作业，题目为“为什么说生物对环境的适应是进化生物学研究的核心问题？”对于这个问题，我们首先应该先明白什么是生物进化和生物对环境的适应，在理解者两个概念的基础上找出它们之间的联系，进而回答出这个问题。 那什么是生物进化呢？ 生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。 古代人们在生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了最早的生物进化思想。古希腊的亚里士多德提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。 近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。直到 1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书，该书论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律，而其中渐进进化是达尔文进化论的一个最基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。但对于这一学说，至今人们还是存在着很大的争议。 《物种起源》之后，生物进化领域有了飞速的发展。19世纪80年代，以A.斯曼为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代，综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论。 现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变（基因突变和染色体畸变）或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间迅速成为新种。 这就是进化学说的发展过程。 进化论指出地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，又进化成人类。
高考生物复习——染色体变异与生物育种考点分析及训练考纲、考情——知考向核心素养——提考能 最新 考纲 1.染色体结构变异和数 目变异(Ⅱ) 2.生物变异在育种上的 应用(Ⅱ) 3.实验：低温诱导染色体 加倍 生命 观念 结构与功能观——染色体变异与生物 性状改变间的内在关系 全国 卷考 情 2015·全国卷Ⅱ(6)、 2014·全国卷Ⅰ(32) 科学 思维 比较与综合：染色体变异类型、育种 方法比较 批判性思维：理性看待转基因技术 科学 探究 实验设计与实验结果分析：低温诱导 染色体数目变化实验 考点一染色体变异 1.染色体结构的变异 (1)类型(连线) (2)结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 2.染色体数目变异 (1)类型 ? ? ?个别染色体的增加或减少 以染色体组的形式成倍地增加或减少
(2)染色体组( 根据果蝇染色体组成图归纳) ①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。 ②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。 ③从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。 (3)单倍体、二倍体和多倍体 项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵 特点(1)植株弱小 (2)高度不育 (1)茎秆粗壮 (2)叶、果实、种子较大 (3)营养物质含量丰富 体细胞染色 体组数 1或多个2个≥3个■助学巧记 “二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体 教材VS 高考 1.高考重组判断正误 (1)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位(2018·海南卷，14C)() (2)猫叫综合征是由于特定的染色体片段缺失造成的(2015·全国卷Ⅱ，6A)() (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(2014·江苏卷，
第三章自然地理环境的整体性与差异性 第一节自然地理环境要素变化与环境变迁 一、课程标准 ●举例说明某自然地理要素在地理环境形成和演变中的作用 （1）标准解读 自然环境的整体性和差异性是高中阶段自然地理部分学习的总结和提高，同时为认识人类活动的合理性以及正确处理人地关系打下基础。从空间因素看，自然环境的整体性和差异性是客观现实，但是从时间因素看，自然环境处在不断的发展变化之中。人类活动不仅要遵循自然环境的整体性和差异性，而且应预测因人类活动影响后的自然环境的发展变化趋势。自然环境的整体性和差异性是由各自然地理要素综合作用形成的，人类活动往往针对某自然地理要素并进而影响整个自然地理环境。为此，课程标准在要求理解自然环境的整体性和差异性之前，单列此条“标准”要求理解自然地理要素在地理环境中的作用。 在人们所能感知的地理环境中，各自然地理要素是相互联系、相互作用的，很难说明某一自然地理要素对于地理环境的作用。因此，“标准”将视角扩展到地质历史时期，要求从地理环境形成和演化的角度认识各自然地理要素对于地理环境的作用，并由此类推到现在人们所赖以生存的地理环境。当然，本条“标准”的学习目的是使学生认识任一自然地理要素对于地理环境的重要性，而不是要系统了解每一自然地理要素对地理环境的作用，所以“标准”要求的是“举例说明”。 在各自然地理要素中，本条“标准”虽然没有明确指出举例的对象，但是综合来看，生物（尤其是植物）要素应成为举例的一个选择。因为，第一，在各自然地理要素中，岩石、地貌、大气、水文等要素都已有相应的“标准”作了要求，生物要素却没有。第二，生物（尤其是植物）对于地理环境具有指示作用，各自然带也都是以植被名称来命名的。 （2）教学重点 ●生物进化、灭绝与环境的相互关系 （3）教学目标 ●以生物为例，说明某一自然要素的变化对地表环境的演化具有重要意义。 ●以生物为例，说明地理环境的变迁对某一自然地理要素的变化具有重大影响。 ●举例说明人类活动对地理环境的影响，树立人与环境协调发展的思想。 （4）教学方法 ●阅读图表资料分析归纳 二、知识结构（见第二章第四节目标检测后） 三、教学过程
一、选择题 1．(2018·扬州学测模拟)下列变异中，属于染色体结构变异的是() A．正常夫妇生育白化病儿子 B．人类的镰刀型细胞贫血症 C．人类的21三体综合征 D．人类的猫叫综合征 解析：选D正常夫妇生育白化病儿子，是致病基因遗传的结果。镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果。21三体综合征属于染色体数目变异。猫叫综合征是人的第5号染色体缺失引起的，属于染色体结构变异。 2．下列关于变异和育种的叙述，正确的是() A．基因重组能产生新的基因 B．人工诱导产生的基因突变一定是有利的 C．单倍体的体细胞中只含有一个染色体组 D．多倍体育种的原理是染色体数目变异 解析：选D基因重组能产生新的基因型，不能产生新的基因。人工诱导产生的基因突变绝大多数是有害的。单倍体生物的体细胞含有配子中的染色体数，不一定只含一个染色体组。多倍体育种涉及秋水仙素处理植物体，诱导染色体加倍，其原理为染色体变异。 3．(2019·南京一模)下列关于染色体组和染色体变异的叙述，错误的是() A．不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体 B．同种生物的细胞处于有丝分裂后期时染色体组数最多 C．减数分裂过程中的染色体结构变异可导致异常配子的产生 D．细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加导致个体不育 解析：选D不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体，如二倍体西瓜与四倍体西瓜染色体组内的染色体相同；同种生物的细胞处于有丝分裂后期时染色体组数最多，是体细胞染色体组数目的两倍；减数分裂过程中的染色体结构变异可导致异常配子的产生；细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加后，导致细胞内含有偶数个染色体组，不会导致个体不育。 4．某株玉米白化苗的产生是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素。该种变异类型属于() A．染色体数目变异B．基因突变 C．染色体结构变异D．基因重组 解析：选C由题意可知，这种变异是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，属于染色体结构变异中的缺失。 5．(2019·无锡一模)研究人员将小鼠第8号染色体短臂上的一个DNA片段进行了敲除，结果发现培育出的小鼠血液中甘油三酯极高，具有动脉硬化的倾向，并可遗传给后代。下列有关叙述错误的是() A．该小鼠相关生理指标的变化属于可遗传变异
微观进化与宏观进化的关系 物种在漫长的进化过程中经历了由简单到复杂，由低等到高等，由原核到真核，由水生到陆生的演变，生物的进化是生物发展的基石，是物种延续的保证，是维持生物圈稳定的必然要求。生物进化是一个逐渐积累的过程，由量变到质变,由微观到宏观，物种进化既是相互独立的又是互相联系的。 微观和宏观是进化的两个方面，微观进化指无性繁殖系或种群在遗传组成上的微小差异导致的微小进化，微观进化是生物进化的基础，多种微观进化汇集起来就表现为宏观进化。宏观进化是指种以上的高级分类群在长时间（地质时间）尺度上的变化过程。微观进化是通过自然选择积累的微小变异，只能在物种范围内进行，对于整个生命史来说，具有决定意义的不是微观进化，而是宏观进化。 自然环境的变化导致了一些可能性提高了发生机率：多繁殖形式生物（具备减半数分裂繁殖和无性繁殖）的无性生殖幼体解体，不断刺激，抑制无性生殖行为，与此同时减半数分裂繁殖没有受到太大的影响，得以继续。生命体自身的演化，稳定了这个变化形式，形成并保留了相应的基因，并不断的选择保留可能机率高的基因，这个基因是能够使减半数分裂顺利完成的一切有利的基因组合。选择的规则是这样的：减半数分裂完成、半倍体细胞重组的过程环境要不发生突变或者尽可能的小的突变。其他形式的变化和规则都使得同性状生命体的繁殖受到不同程度的破坏。重复这个运动变化的结果就是护理机制不健全的个体物种被淘汰，生殖器官多样性遭到选择而消失掉不适
应的形状性状基因。按照这一轮的选择规则，生命体内部是最佳的环境，最符合的环境，于是毫无例外：减半数分裂全部发生在生命体的体内环境中，而完成再重组这一过程的环境也大部分发生在生命体内环境中（当然以后的最初发育也存在这个类似的环境中）。（水体以其特殊的稳定性可以使得某些生命个体完成这样的行为过程）。这样，就只留下具备这种性状和能力的生命体（进而物种慢慢开始形成）。围绕“需要在体内完成减半数和重组过程这个结果”，个体生命又演化出了有利于完成这个需求的性状和基因。 宏观进化的一个最典型的特点是转移到新适应区的速度相当 快，例如从食肉动物到蝙蝠或从爬虫类到鸟类。当某一种系线进入 新适应区，例如当鸟类进入飞翔区，它一开始就要经历迅速改组形态的阶段直到达到新的适应水平。一旦到达这新的级后，它就能辐 射到各式各样的小生境，用不着在基本结构上作重大改变。例如所 有的鸟类在解剖结构上彼此都很相似，只是在某个特殊性状上发生 变异。 由于各种基因的变异，使同一个种群中，不同个体的生存方式和繁殖方式有所不同，当环境发生改变，便会产生天择作用。之所以称为天择，是因为这种选择并非如基因漂变或基因突变一样随机，当环境改变发生时，将只有某些带有特定特征的群体能够通过这些考验。天择有一些特例，有时候被视为与天择拥有相等地位的选择方式。其中包括性择、人择等等。
《自然地理要素变化与环境变迁》 卢成树温州市第二外国语学校 【课程标准】：举例说明某自然地理要素在地理环境形成和演变中的作用 【考试标准】： 【教材分析】： 本节教材以总分结构进行阐述自然地理要素和环境之间的相互关系。结构清晰，脉络一致生物进化、灭绝和环境，人类活动对环境的作用两个小标题是并列关系。结合考试标准，教学内容的选择就在生物进化对环境演化的影响，环境反而来对生物也有影响，最后是人类活动这个特殊的自然地理要素（书本用语）与环境的相互关系。教材的编写是以生物要素为例来对应课标，但不足之处是缺乏整体性，需要再设计，笔者把课标的“某自然地理要素”限定为以蕨类植物为代表的生物要素，从教材出发，又落在教材上。以“五问蕨类植物”的形式展开设计，将主要内容融合在五个问题中。 【教学目标】： ①通过观看微课视频，了解并概括蕨类植物生长环境，说出蕨类植物对地球演化的影响。 ②结合已学，通过获取表格信息，正确填写植物界和动物界的进化序列，识记相应地质年代。 ③通过解读图形信息，说出气温和降水的变化特点对蕨类植物的影响，得到蕨类植物明显衰退的原因，识记两个生物灭绝的时期，理解环境变迁对生物灭绝的影响。 ④通过小组合作探究人类活动对地理环境的影响，计算家庭碳足迹，自觉践行低碳行动，提高保护全球环境的意识。
【学情分析】：学生喜爱科普，有较丰富的科学知识，已经具备一定的地理技能，比如读图方法，自主学习能力。他们有较强的探究欲望，喜欢没有听过的知识。他们的不足之处是对较多信息难以整理成较完整的体系，渴望增强读图和推理能力。教材中缺少必要知识的铺垫，没有详细介绍环境变迁对生物进化，人类活动对环境变迁的影响需要在这方面给学生主动思考和探索的机会。 【教学重点】：根据省考试标准，确定生物进化的序列，环境变迁对生物进化，人类活动与环境相互关系为重点。 【教学难点】：根据教材文字和学生能力，确定环境变迁对生物进化灭绝的影响为难点。 【教学方法】：自主学习和小组合作，注重信息技术的应用，用到微课、希沃授课助手、mindmanager思维导图，碳足迹计算器APP等，直观性强，增强知识的动态效果，提高了学习兴趣。 【教学过程】： 导入：介绍蕨类植物，说明桫椤这种蕨类植物被称为“活化石”的原因。 意图：以仿真蕨类植物引入，引发学生兴趣，调动已知，为后续做良好开端。 过渡：为什么同时代的其他蕨类植物灭绝了，它有什么作用呢？我们今天就已蕨类植物为例，通过“五问蕨类植物”的形式，学习本节自然地理要素变化与环境的相互关系。 环节一 通过观看微课视频前半段，回答：“一问以桫椤为代表的蕨类植物生长在何处”。通过观看微课视频后半段，结合课本P66-P67阅读部分，回答：“二问桫椤为代表的蕨类植物如何影响生物进化？” 意图：学生能够将视频有用的文字、图片信息和已学知识，将蕨类的生长环境通
高一生物导学提纲(24) 课题：生物进化的历程，生物进化与生物多样性的关系 学习目标： 1.概述生物进化的历程 2.概述生物进化与生物多样性的关系 课前导学： 1.分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体，叫________。新物种的形成必须通过________机制。 2.由于高山、河流、沙漠、海洋等地理上的障碍造成的隔离叫_________________；不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代造成的隔离叫________________。隔离都会阻断_________交流，长期的___________隔离最终可能导致___________隔离。 3.生物进化的历程： ⑴植物的进化历程：藻类→苔藓→蕨类→裸子植物→被子植物 ⑵动物的进化历程：… … 鱼类→两栖类→爬行类→鸟类、哺乳类 4.生物进化的方向：水生→陆生；低等→高等；简单→复杂。 5.生物进化的证据： ⑴古生物学上生物进化最直接的证据是________________。 ⑵分子生物学上证据：所有生物翻译时共用一套________________。 6.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，这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程，形成了生物多样性。生物多样性包括__________多样性、_____________多样性和____________多样性。 质疑探究： 1.新物种的形成是否一定要经过地理隔离？试举例说明。 2.基因频率的改变后是否产生了新的物种？请简述理由。 例题精讲： 1.在生物进化过程中，新物种形成的标志是（） A.改变了基因频率 B.产生了生殖隔离 C.发生了染色体变异 D.出现了新的基因 2.马与驴属于两个不同的物种，在自然状态下一般不能自由交配，即使交配成功，产生的后代 骡也是不可育的，这种现象在生物学上称为（） A.地理隔离 B.生殖隔离 C.诱变育种 D.无性繁殖 3.下列表示进化关系的各组叙述中，不正确的是（） A.无氧呼吸→有氧呼吸 B.无性生殖→有性生殖 C.原核细胞→真核细胞 D.细胞外消化→细胞内消化 4.下列关于生物多样性的叙述错误的是（） A.是共同进化的结果 B.是指所有的植物、动物和微生物所拥有的全部基因
生物与环境的关系练习 一、选择题 1、德化戴云山上，枫叶林分布在海域较低的地方，针叶林分布在海域较高的地方．影响这一分布的主要非生物因素是（） A．阳光B．空气C．温度D．水 2、“清明插柳，端午插艾”（艾是草本植物）是烟台乡村保持多年的习俗，从谚语中可知影响这两种植物生活的非生物因素主要是（） A．阳光B．温度C．水分D．空气 3、科学家曾对世界上最深的海沟--马里亚纳海沟进行科学考察，发现海沟深处有鱼虾，但没有绿色植物，其原因是海沟深处（） A．没有二氧化碳B．没有阳光 C．没有营养物质D．水温太低 4、北极熊的毛色是白的，沙漠中骆驼刺的根扎得很深，这些现象所体现的生物与环境之间的关系是（） A．生物适应环境B．生物影响环境 C．环境影响生物D．生物依赖环境 5、关于生物对环境的适应叙述错误的是（） A．生物对环境的适应是有一定限度的 B．生物对环境的适应是普遍现象 C．生物永远适应环境 D．生物适应环境则生存，否则死亡 6、成语是汉语中人们熟识并广泛使用很久的词组或短句，其中蕴含丰富的趣味生物学知识．下列能说明“生物对环境有影响的”成语是（） A．风声鹤唳，草木皆兵B．千里之堤，溃于蚁穴 C．螳螂捕蝉，黄雀在后D．不入虎穴，焉得虎子 7、俗话说“大树底下好乘凉”，下列与此相似的生物与环境的关系是（） A．企鹅的皮下脂肪很厚 B．沙漠地区栽种的植物能防风固沙 C．温带的野兔随季节换毛 D．荒漠中的骆驼刺地下的根比地上部分长很多 二填空 1、在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境不断改变，影响着生物；生物也不断进化，适应并影响环境．请分析下列生物与其所处环境之间的关系，回答问题． （1）“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，这个诗句体现出的生物与环境之间的关系是． （2）在沙漠地区植物造林可以防风固沙，这个事例体现出的生物与环境的关系是．（3）莲“中通外直”，其地下茎（莲藕）和荷叶叶柄中都有贯通的气腔，适于在环境中生活；沙棘的地下根长度是地上部分高度的十多倍，适于在环境中生活；鱼类适于在水中呼吸的结构是；家兔必须通过四肢来和运动以适应陆地环境．上述事例体现出的生物与环境的关系是． 2、阅读下列材料，请你回答问题． 资料一：下图中两个狐（A、B），一个是生活在北极的极地狐，另一个是生活在非洲沙漠中的沙漠狐．
第18课时 生物的多样性、统一性和进化 考点一 生物体既相似又相异(a/a) 1．物种和生殖隔离 (1)物种是生物分类的基本单位，是指分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配，并能产生可育后代的一群个体。 (2)生殖隔离：不同种的个体之间不能互相交配，或者在交配后不能产生有生育能力的后代。 2．物种相异性 (1)不同的环境生活着不同的生物，这些生物在结构、功能、行为、生活方式等方面都有各自的特点。 (2)整个生物界包括植物、动物、真菌、原生生物和原核生物几大类，已知现存物种总数在200万种以上。 3．物种统一性 从分子水平上分析：真核生物与原核生物之间存在统一性 ↓ 如所有生物共用一套基本的遗传密码 从细胞水平分析：真菌、动植物之间的细胞结构相似 ↓ 从器官结构分析：脊椎动物之间存在统一性 ↓ 从个体水平分析：亲缘关系相近的生物，在结构和功能上具有统一性 1．(2016·浙江4月选考)鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上非常相似。这说明它们之间存在( ) A ．稀有性 B ．适应性
C．统一性D．竞争性 解析鸟的翅膀和人的手臂在骨骼结构上相似，从器官水平说明了它们之间的统一性。答案 C 狮虎兽的一家 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 考点二进化论对生物的统一性和多样性的解释(b/b) 1．特创论观点 (1)形形色色的生物物种是由上帝分别创造的。 (2)它们是天生完美的，一经创造出来就不会再发生改变。 (3)不同物种之间没有亲缘关系。 2．进化论观点 (1)随着时间的推移，一个物种在自然选择等因素的作用下能演变为另一个物种。 (2)同一物种的不同种群生活在不同的环境中，可以发生不同的变化来适应各自的环境。 (3)种群之间发生性状的分歧，一个物种可以发展出多个物种，一种类型可以发展出多
第四节环境保护 教学目标 1．了解野生动植物资源与人类的关系以及保护野生动植物资源的重要意义。了解我国野生动植物资源的状况，培养热爱祖国、热爱大自然的情感。 2．了解环境污染的现象以及危害，认识保护环境的必要性、迫切性和长期性。 3．了解我国为保护环境所制定的法律和采取的措施，从小树立环保意识，自觉参加保护环境的各种活动。 重点、难点分析 1．了解我国野生动植物资源的状况以及保护野生动植物资源的重要意义是本节教学的重点。近年来，我国政府重视保护野生动植物资源，各种媒体做了大量的宣传，学生或多或少地对我国野生动植物资源的状况以及保护有了一定的了解。这节课可以在这个基础上较详细地向学生介绍我国野生动植物资源的现状，特别要帮助学生认识保护野生动植物资源的重要意义。野生动植物资源不仅与人类目前的生活和生产活动有密切的关系，还与人类的可持续发展有密切的关系。野生动植物不仅可以丰富美化我们的环境，它们还是人类的朋友。在地球这个大家园中，应该有它们的生存空间和位置。人类应该与野主动植物共同生存。面对目前野生动植物资源种类、数量不断减少的现状，教师在教学过程中要帮助学生建立宣传、保护野生动植物资源是我们每个人的责任的意识。 2．环境污染的问题也是本节的一个重点，同时还是一个难点。教学中可以结合学生了解的有关环境污染的情况与学生共同分析造成污染原因以及目前环境中存在的一些不正常的自然情况与环境污染的关系，认识国家大力宣传并采取措施治理环境污染的必要性与紧迫性。 教学过程设计 本小结教学可以结合观看有关环境污染的挂图、图片或录像，教师组织学生分几个问题讨论进行。 引言通过学习我们已经知道人类的生活离不开环境，这个环境是由各种生物因素和非生物因素共同组成的。但是长期以来，由于人类对环境资源利用的不合理或者人类生产生活方式的不合理带来了许多环境问题，如生物资源的减少，环境污染等等。因此，我们要保护环境，保护野生动植物资源，防止环境污染成为其中两项及其重要的任务，这已经成为全人类的共识。 －、我国的野生动植物资源： 1．看挂图和图片，观看录像，介绍我国珍稀动植物。
第二节生物进化和生物多样性 【自主学案】 1．地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低等到高等逐渐进化而来的。 2．生物进化的主要证据有和。 【思维激活】什么是同源器官？具有同源器官的生物在进化上可能具有什么样的关系？ 3．生物多样性是指地球上所有生物、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，包括多样性、多样性和多样性。 4.1969年，美国科学家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：、、、和，并称之为五界系统。 【思维激活】生物进化和生物多样性有什么关系？ 【典题精析】 重点一：生物进化的基本历程 例 1.在生物进化过程中，有关生物类型出现顺序的几种描述中，可能性最大的是（） A．自养、厌氧自养、需氧异养 B．需氧自养、厌氧自养、自养 C．厌氧自养、需氧异养、光能合成自养 D．厌氧异养、光能合成自养、需氧异养 解析：最初的地球大气中无氧，因而原始生命为厌氧呼吸，当这些生物消耗掉大部分有机物后，经突变和自然选择，逐步进化出自养型生物。自养型生物通过光合作用释放氧，逐渐增加了大气中的氧含量，为需氧型生物的产生创造了条件。 答案：D
重点二：生物多样性 例2.如图所示，如果环境剧变或某种植物病害爆发，哪种植物的生存几率最大？（ 栽培小麦野生小麦栽培玉米野生玉米 A．栽培小麦 B．栽培玉米 C．野生小麦 D．野生玉米解析：由图分析可知，野生小麦的遗传多样性最丰富，为进化提供了更多的原材料，当环境发生剧变时，更容易适应环境的变化。 答案：C 重点三：生物分类系统 例3.在五界分类系统中，蓝藻不属于植物界，这是因为（）A．蓝藻是原核生物 B．蓝藻的生活环境与植物不同C．蓝藻的光合色素与植物不同 D．蓝藻可与真菌共生成地衣 解析：解答时首先要知道蓝藻是原核生物。第二要明确五界学说中原核生物界与植物界的主要区别是植物界的生物都是真核生物，依据这一点，蓝藻不属于植物界。 答案：A 【学生自测】 1．真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表现在（） ①结构和功能更加完善；②出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定了基础；③通过有 性生殖实现了基因重组，推动了生物进化 A．①② B．①③C．②③D．①②③ 2．下列不属于生物多样性内容的是（） A．基因的多样性 B．个体的多样性 C．物种的多样性 D．生态系统的多样性
(2017·高考江苏卷)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成 的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是( ) A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B．自交后代会出现染色体数目变异的个体 C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同 D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子 解析：选B。图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成，因此基因型可能不同，C项错误；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子，D项错误。 (2015·高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是( ) A．基因突变都会导致染色体结构变异 B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察 解析：选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，
B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。 (高考大纲卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无 芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题： (1)为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是____________________和 ______________________________________________________。 (2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是__________________、____________________、 ____________________和____________________。 解析：(1)设抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b两对等位基因控制。根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，则这两个组合一定为AABB×aabb和AAbb×aaBB。由于两对等位基因的位置关系不确定，因此F2的表现型及其数量比的情况也不确定。
课下达标检测（二十四）染色体变异与生物育种 A级基础题 一、选择题 1．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是() A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体 B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组 C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因 D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组 解析：选C同源四倍体的单倍体生物体的体细胞中含有两个染色体组，有同源染色体；21三体综合征患者的21号染色体为三条，并不是三倍体；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因；多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍。 2．(2019·齐齐哈尔期末)丽江雪桃是用雪山下的山毛桃为砧木，冬桃的变异枝条作接穗，经过科技人员多年精心培育而成，具有成熟期晚、果型硕大、营养丰富且脆甜爽口的特征，是水果中的佳品。则下列说法正确的是() A．丽江雪桃是山毛桃和变异冬桃基因重组的产物 B．当初用来嫁接培育丽江雪桃的接穗可能是多倍体 C．丽江雪桃的优良品质可通过定向的诱变来完成 D．单倍体育种可快速简便地完成丽江雪桃的繁殖 解析：选B丽江雪桃是用雪山下的山毛桃为砧木，冬桃的变异枝条作接穗培养而成的，属于无性生殖，不是山毛桃和变异冬桃基因重组的产物，A错误；由于丽江雪桃具有成熟期晚、果型硕大、营养丰富且脆甜爽口的特征，具有多倍体特点，因此当初用来嫁接培育丽江雪桃的接穗可能是多倍体，B正确；诱变育种的原理是基因突变，具有不定向性，C错误；单倍体育种技术条件要求高，育种复杂，D错误。 3．生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①至④系列状况，则对图的解释正确的是() A．①为基因突变，②为倒位