生物必修2《遗传与进化》第三节 生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境导学案及答案

第三节　生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境

一、生物多样性包括物种多样性、遗传多样性以及生态系统多样性

1．生物多样性的概念

生物多样性是地球上所有的动物、植物、微生物物种和它们所拥有的全部基因以及它们赖以生存的生态环境的总和。

2．生物多样性的层次

(1)物种多样性

物种多样性是生物多样性的核心。物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。在阐述一个国家或地区物种多样性丰富程度时，常用的测量指标有以下三个：①物种总数；②物种密度；③特有种比例。

(2)遗传多样性

遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。遗传多样性是指地球上生物所携带的全部遗传信息的总和。这些遗传信息存储在生物个体的基因之中。一个物种所包含的遗传基因越丰富，它对环境的适应能力就越强。

(3)生态系统多样性

生态系统多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及生态环境的多样性、生物群落的多样性、生态系统类型的多样性等多个方面。

3．生物多样性三个层次的关系

遗传多样性决定了物种的多样性，物种的多样性形成了不同的生态系统，生态系统中的生物种类和数量越多，生态系统越稳定，生物圈越稳定。生物的生存依赖于环境，每种生物都生活在一定的生态系统中，当生态系统发生变化，丧失稳态时，必然会影响生物的生存，进而引发物种多样性和遗传多样性的丧失。

二、人类生存和发展受益于生物多样性

1．人类从生物多样性中得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料。

2．千姿百态的生物也给人以美的享受，是艺术创造和科学发明的源泉。

3．生物多样性的生态价值也是巨大的，它在维系自然界能量流动、物质循环、改良土壤、涵养水源及调节小气候等诸多方面发挥着重要的作用。

4．具有潜在的价值。有些物种现在看来毫无用途，也许将来某一天却能帮助人类免于饥荒，祛除疾病。

三、人类活动会影响生物多样性，生物多样性也会影响人类生存

1．人类活动对生物多样性的影响

(1)人类不合理的活动破坏了这种平衡，使得物种灭绝的速度不断加快。

大约从5 000年前的农业文明时代开始，人们对自然界的破坏开始加剧。毁林开荒、过度放牧使得森林和草地等遭到了严重破坏，引起了水土流失、沙漠化，生物多样性的丧失速度大大高于自然丧失速度。

(2)特别是18世纪以来，人类由农业文明跨入工业文明，伴随着工业的发展和人口的激增，人类对自然界的索取急剧增加，出现臭氧层破坏、酸雨、森林锐减、海洋污染、垃圾成灾等环境问题，使全世界范围内的生物多样性遭到了严重破坏，并以惊人的速度减少，威胁着人类的生存和发展。

2．人类的实践活动得到的启示

(1)人类活动会影响到生物的多样性。当人类活动遵循自然规律时，其活动会促进生物多样性的增加；反之，当人类片面追求单一因子的效益，并且利用一切手段来强化这种效益时，其结果会损害生物多样性并导致某些物种的灭绝，最终威胁人类自身的生存和发展。

(2)人类只是生物圈中的成员之一，人类只有清楚地认识到自己与其他生物之间的相互关联、相互依存、相互制约

的关系，保护环境和资源，保护生物的多样性，才能实现可持续发展。

3．生物多样性保护

生物多样性保护包括两个方面：一是对那些面临灭绝的珍稀濒危物种和生态系统的绝对保护；二是对数量较大的可以开发的资源进行可持续的合理利用。

迁地保护，是在生物多样性分布的异地通过建立动物园、植物园、树木园、野生动物园、种子库、基因库、水族馆等不同形式的保护设施，对那些比较珍贵的物种、具有观赏价值的物种或其基因实施由人工辅助的保护。迁地保护的目的是为即将灭绝的物种找到一个暂时生存的空间，待其得到恢复且具备自然生存能力的时候，还是要让被保护者重新回到生态系统中。

就地保护，是把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。就地保护是对生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性的最充分、最有效的保护。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．生物多样性分为种群多样性、遗传多样性和生态系统多样性。 (　　)

提示：×　生物多样性分为物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。

2．任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因。 (　　)

提示：√

3．生物多样性的生态价值小于食用价值。 (　　)

提示：×　生物多样性的生态价值远大于食用价值。

4．我国是生物多样性破坏较轻的国家。 (　　)

提示：×　我国是生物多样性破坏较严重的国家。

　生物多样性层次

合作探究：下图中图1表示生物多样性的三个不同层次，图2中甲、乙、丙是关于地雀的进化、发展过程示意图，请分析回答下列问题：

图1

甲　　　　乙　　　　　丙

图2

注：图2中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。

(1)图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表生物多样性的哪些层面？

提示：Ⅰ反映了同一物种中的差异应为遗传多样性；Ⅱ反映了不同物种间的差异应为物种多样性；Ⅲ反映了生物与无机环境间的关系应为生态系统多样性。

(2)图2中哪些地雀间的差异能体现遗传多样性？哪些地雀间的差异能体现物种多样性？请说明判断依据。

提示：由A与B可以交配产生可育后代推知，二者未产生生殖隔离应属于同一物种，其差异能体现遗传多样性；由C与A、B间不能互相交配推知，C与A、B间已产生生殖隔离，故C为新物种，则C与A、B间的差异反映的是物种多样性。

1．下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　　)

A．地球上所有生物及其所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性

B．生物的多样性包括遗传的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性

C．保护生物的多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施

D．保护生物的多样性主要是保护生物基因库的多样性

D　[生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性，A正确；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性，B正确；保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护措施，C正确、D错误。]

2．毛主席在《沁园春·长沙》中写下了这样优美的诗句：“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由。”该诗句艺术地展示了(　　)

A．生物的适应性　　　　 B．生物的遗传和变异

C．生物的多样性     D．生物的进化规律

C　[由题意可知，诗句的后半部分是对前半部分的概括，诗人的本意是说，祖国山河无比壮观，在这里生活着各种各样的生物，它们千姿百态，把大自然装扮得绚丽多彩，因此该诗句艺术地展示了生物的多样性，C正确。]

　生物多样性的价值与保护

1．生物多样性的价值

(1)直接价值：食用、药用、工业原料、科研、文学艺术创作、旅游、美学价值等。

(2)间接价值：也叫生态功能，如保持水土、涵养水源、调节气候等。

(3)潜在价值：未发现，尚不清楚。

2．生物多样性的保护措施

(1)就地保护：建立自然保护区以及风景名胜区等，是对生物多样性最有效的保护。

(2)易地保护：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。例如，建立动物园、植物园以及濒危动植物繁育中心等。

(3)利用生物技术进行保护：例如，建立精子库、种子库等保护濒危物种的基因，利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术保护珍稀、濒危物种。

(4)加强立法、执法和宣传教育。

合作探究：习近平总书记指出：“我们既要绿水青山，也要金山银山，宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”在广西青秀山风景区，山上林木茂盛，遮天蔽日，风景区内生物种类丰富。回答下列问题。

(1)绿水青山指明了保护生物多样性的措施，保护生物多样性的关键是什么？

提示：协调好人与生态环境的关系。

(2)“宁要绿水青山，不要金山银山”，其中绿水青山与金山银山分别指生物多样性的什么价值？

提示：绿水青山指的是生态功能，金山银山指的直接价值。

1．下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　　)

A．生物多样性是人类赖以生存、发展的基础

B．保护生物多样性的主要措施包括就地保护、迁地保护等

C．生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值

D．生物多样性是指生物圈内所有的植物、动物和微生物

D　[生物多样性是人类赖以生存、发展的基础，A正确；保护生物多样性的主要措施包括就地保护、迁地保护等，就地保护是保护生物多样性行之有效的措施，B正确；生物多样性价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，C正确；生物多样性不仅指所有的植物、动物和微生物所拥有的全部基因，还包括物种多样性和生态系统多样性，D错误。]

2．下列关于生物多样性及其保护的叙述，正确的是(　　)

A．保护生物多样性就是保护珍稀动植物

B．就地保护是保护生物多样性的最有效方式

C．生物多样性价值中的旅游观赏价值属于间接价值

D．保护生物多样性就是禁止利用野生动植物资源

B　[保护生物多样性分为三个方面：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性，A错误；就地保护是最有效的保护生物多样性的策略，B正确；旅游观赏价值属于直接价值，C错误；保护生物多样性并不是禁止利用野生动植物资源，只是需要合理开发利用，D错误。]

[课堂小结]

1．下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)

A．生物圈内所有的生物构成了生物的多样性

B．外来物种的入侵能够增加生物的多样性

C．红树林的防风消浪作用属于生物多样性的间接价值

D．生物多样性的潜在价值就是其生态功能

C　[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，A错误；外来物种的入侵可能会导致生物多样性遭到破坏，B错误；红树林的防风消浪作用，属于生物多样性的间接价值，C正确；生态功能是生物多样性的间接价值，D错误。]

2．下列关于生物多样性的叙述，错误的是(　　)

A．地球上所有动物和植物以及它们拥有的全部基因构成了生物的多样性

B．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

C．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础

D．保护野生生物资源是保护生物多样性的一个重要方面

A　[生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物及其所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的。故选A。]

3．2011年时代周刊报道“物种减少威胁人类健康”。文中指出“生物多样性的减少有利于病毒的传播”。关于生物的多样性及其保护，下列叙述合理的是(　　)

A．地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因共同组成生物的多样性

B．保护生物的多样性，禁止一切对野生资源的利用活动

C．保护生物多样性的最有效措施是加强教育和法制管理

D．在近两年大规模发生的美国白蛾虫害的森林生态系统中，引入适当的害虫天敌，进行生态防治

D　[地球上所有的植物、动物和微生物，以及它们拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同组成生物的多样性，A项错误；保护生物的多样性，应合理利用野生资源，B项错误；保护生物多样性的最有效措施是建立自然保护区，C项错误；引入适当的害虫天敌，进行生态防治，可以有效控制害虫数量，减少环境污染，D项正确。]

4．下列关于多样性的叙述，不正确的是(　　)

A．基因中遗传信息的多样性决定蛋白质结构和功能的多样性

B．在基因突变基础上的基因重组形成同种生物后代的多样性

C．多种基因、细胞和生态系统共同构成生物的多样性

D．不同物种之间、生物与环境之间的协同进化形成生物的多样性

C　[基因中遗传信息的多样性决定蛋白质结构和功能的多样性，A正确；在基因突变基础上的基因重组形成同种生物后代的多样性，B正确；遗传的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性共同构成生物的多样性，C错误；生物之间、生物与环境之间的协同进化形成生物的多样性，D正确。]

5．从不同角度看，生物具有多样性的原因不同。

(1)从分子水平看，性状具有多样性的直接原因是_________________；根本原因是_______________________。

(2)从变异的来源看，生物性状具有多样性主要是由________________________造成的。

(3)从进化角度看，生物性状多样性是_____________的结果。

(4)从整个生物圈来看，不同的生态环境中分布着不同类型的群落，这反映了________水平的多样性。

(5)保护生物的多样性就是在__________、__________、________三个层次上采取保护战略和保护措施。其中重要而有效的手段是________________________________________________________________。

解析：(1)从分子水平看，性状具有多样性的直接原因是蛋白质的多样性；基因的多样性决定了生物性状的多样性，因此生物性状的多样性实质上是基因(DNA)的多样性，是决定生物性状多样性的根本原因。

(2)从变异的来源看，生物性状的多样性主要来源于基因突变。

(3)从进化角度看，生物性状具有多样性的原因是生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择。

(4)从整个生物圈来看，不同的生态环境中分布着不同类型的群落，这反映了生态系统水平的多样性。

(5)保护生物的多样性表现在三个层次：基因、物种、生态系统；其中重要而有效的手段是就地保护，即建立自然保护区。

答案：(1)蛋白质的多样性　DNA上基因的多样性　(2)基因突变　(3)生物生存的不同环境对生物进行不同方向的自然选择　(4)生态系统　(5)基因　物种　生态系统　就地保护，即建立自然保护区