高中生物浙科版 (2019)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学案设计

第三节　生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境

[学习目标]　1.生物多样性的层次。2.生物多样性的价值。3.生物多样性的保护。

知识点一　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．生物多样性的层次：物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。

2．各层次的含义

(1)物种多样性：生物多样性的核心，是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。常用的测量指标有三个——物种总数、物种密度和特有种比例。

(2)遗传多样性：生物多样性的重要组成部分，是指地球上生物所携带的全部遗传信息的总和。

(3)生态系统多样性：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。

[例1]　下列哪一项不是生物多样性的内容(　　)

A．多种多样的基因

B.丰富的物种数目

C．丰富的个体数量

D.多种多样的生态系统

解题分析　生物多样性通常有三个主要的内涵，即基因的多样性、物种多样性和生态系统的多样性，A、B、D正确。丰富的个体数量不是生物多样性的内容，C错误。

答案　C

[例2]　每年的四月至五月是月季花盛开的季节，在一个公园里的月季花，会有红色、黄色、粉色等多种颜色，这体现了(　　)

A．生境多样性   B.遗传多样性

C．物种多样性   D.生态多样性

解题分析　不同物种之间基因组成差别很大，同种生物之间的基因也有差别，月季的花色有红色、黄色、粉色等多种颜色，即控制同一性状存在多个等位基因，这体现了生物遗传(基因)的多样性，故选B。

答案　B

知识点二　人类生存和发展受益于生物多样性

生物多样性的价值

(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)千姿百态的生物给人以美的享受，是艺术创造和科学发明的源泉。

(3)生态系统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)那些人类还认识不清的物种，同样具有潜在的价值。

[例]　水稻草丛矮缩病是一种危害水稻生长发育的病毒性疾病，很难防治。后来，科学家发现了一个野生水稻种群，这个种群对草丛矮缩病具有比较强的抗性，从而为培育抗草丛矮缩病的水稻新品种找到了必要的基因。这属于生物多样性的(　　)

A．科学研究价值 B．药用价值

C．潜在价值 D．生态价值

解题分析　科学家发现了一个抗草丛矮缩病的野生水稻种群，并利用它的抗病基因培育出该病的新品系水稻，这属于科研价值。

答案　A

知识点三　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．人类对自然界的破坏：臭氧层破坏、垃圾成灾、森林锐减等等。

2．生物多样性保护的两个方面

(1)对面临灭绝的珍稀濒危物种和生态系统的绝对保护。

(2)对数量较大的可以开发的资源进行可持续的合理利用。

3．迁地保护

(1)方式：通过异地建立动物园、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措施，对于那些比较珍贵的物种、具观赏价值的物种或其基因实施由人工辅助的保护。

(2)目的：是为即将灭绝的物种，找到一个暂时生存的空间，待其恢复且具备自然生成能力的时候，还是要让被保护者重新回到生态系统中。

4．就地保护

(1)方式：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。

(2)地位：是对生物多样性的最充分、最有效的保护。

(3)对象：主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。

(4)主要指：建立自然保护区。我国于1956年在广东省肇庆市的鼎湖山，建立了第一个自然保护区——鼎湖山自然保护区。

[例]　实施迁地保护的主要手段不包括(　　)

A．建动植物园 B．建水族馆

C．建基因库 D．建立自然保护区

解题分析　迁地保护通过异地建立动物园、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措施，对于那些比较珍贵的物种、具观赏价值的物种或其基因实施由人工辅助的保护。建立自然保护区属于就地保护。

答案　D

1．生物多样性的概念包括三个层次(水平)，指出以下4个选项中错误的一个(　　)

A．生态系统多样性 B．遗传多样性

C．物种多样性 D．生态效率多样性

答案　D

解析　生物多样性包括地球上所有的植物、动物和微生物及其所拥有的全部基因和各种各样的生态系统。生物多样性通常有三个主要的内涵，即物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。

2．生物多样性的核心是(　　)

A．基因多样性   B.蛋白质多样性

C.生态系统多样性   D.物种多样性

答案　D

3．海带是提取碘和甘露醇的原料，芦苇是造纸的原料，这是利用生物多样性的(　　)

A．药用价值   B.工业原料

C．美学价值   D.科学研究价值

答案　B

解析　野生生物资源的直接使用价值包括食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，芦苇、海带属于工业的原料，所以是利用生物多样性的工业原料。

4．就地保护生物多样性的主要场所是(　　)

A．动物园 B．植物园

C．自然保护区 D．天然的热带雨林

答案　C

解析　就地保护，主要指建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施，人们把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，这就是自然保护区。它不仅保护了珍稀野生动物还保护了野生动物赖以生存的栖息环境，自然保护区是“天然基因库”，能够保存许多物种和各种类型的生态系统，是就地保护的主要场所。

5．下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)

A．对面临灭绝的珍稀濒危物种和生态系统要绝对保护

B．红树林是海岸的天然防护林，体现了生物多样性的潜在价值

C．易地保护是保护生物多样性最有效的措施

D．为了保护生物多样性应禁止开发和利用生物资源

答案　A

解析　红树林是海岸的天然防护林，属于生态价值，B错误；就地保护是保护生物多样性最有效的措施，C错误；生物多样性是人类赖以生存的物质基础，我们要保护生物的多样性，合理开发和利用生物的多样性，D错误。

知识点一　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.研究小组对长江凤鲚和珠江凤鲚两个种群的线粒体cytb基因片段序列进行分析，结果显示，序列有44个变异位点，总变异率为11.5%，这些差异属于(　　)

A．生态系统多样性 B．物种多样性

C．遗传多样性 D．生境多样性

答案　C

解析　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，此处为同一物种不同的变异类型，故为遗传多样性，C正确。

2．鲸与鲨鱼有相似的体型和运动器官适于海洋生活，但鲸用肺呼吸，鲨鱼用鳃呼吸，这体现了(　　)

A．遗传多样性 B．生境多样性

C．生态系统多样性 D．物种多样性

答案　D

解析　遗传多样性指基因多样性，题中并未提到基因，提到了不同物种的性状，因此题中描述的特性不能表示遗传多样性，A错误；鲸和鲨鱼都在海洋中生活，显示不出生活环境的多样性，B错误；鲸和鲨鱼都是海洋生态系统中的生物，不能显示生态系统多样性，C错误；鲸和鲨鱼是不同的物种，能显示物种多样性，D正确。

3．兰花通过基因的扩张和收缩致使基因组形成了5个亚科，产生更多的多样性，因此在生态系统遭到严重破坏、生物大灭绝后，迅速地适应了新的生态系统，科学研究发现所有现存于地球上的兰花都是恐龙灭绝时期幸存的兰花后代。下列说法不正确的是(　　)

A．该材料表明当生态系统遭到严重破坏后，遗传的多样性越丰富物种越容易生存下来

B．兰花细长的花矩和生有细长吸管型口器的蛾类是相互选择、共同进化的结果

C．严重破坏后的生态系统诱导兰花基因组发生了变异以适应新环境

D．自然选择直接作用于兰花个体的表型，进而将适应新环境的基因保留下来

答案　C

解析　当生态系统遭到严重破坏后，遗传多样性越丰富，兰花生存几率越大，A正确；兰花细长的花矩和生有细长吸管型口器的蛾类是相互选择，共同进化的结果，B正确；严重破坏后的生态系统不会诱导兰花基因组发生适应新环境的定向变异，而是将适应新环境的变异类型选择下来，C错误；自然选择直接作用于兰花个体的表型，D正确。

知识点二　人类生存和发展受益于生物多样性

4.下列叙述能体现生物多样性具有生态价值的是(　　)

A．冬虫夏草是珍贵药材

B．豌豆是良好的杂交实验材料

C．森林能够防风固沙，保持水土

D．某种生物对人类的作用尚不清楚

答案　C

5．克氏原螯虾(小龙虾)是餐桌上的一道美味，这说明生物多样性具有(　　)

A．食品价值 B．药用价值

C．潜在价值 D．生态价值

答案　A

知识点三　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

6.保护生物多样性首先要保护生物的栖息环境，这种措施是(　　)

A．保护遗传的多样性

B．保护物种的多样性

C．保护生态系统的多样性

D．保护人类所需生物的多样性

答案　C

7．下列关于生物多样性的叙述正确的是(　　)

A．生物多样性是指所有的植物、动物和微生物所拥有的全部基因

B．生物多样性是指对珍稀濒危物种要严格保护，禁止猎杀和采伐

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

D．生物多样性的保护就是建立自然保护区

答案　C

解析　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，A错误；生物多样性是指对珍稀濒危物种要建立濒危物种种子库，保护珍贵的遗传资源，B错误；生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物物种的多样性、遗传的多样性和生态系统的多样性，C正确；保护生物多样性的措施有就地保护、迁地保护、建立濒危物种种子库等措施，D错误。

8．下列关于“保护生物多样性”的说法，错误的是(　　)

A．保护生物多样性，关键是要协调好人与生态环境的关系

B．就地保护是对生物多样性最有效的保护措施

C．保护生物多样性就应该禁止一切形式的开发和利用

D．维持能量流动和物质循环的正常进行，是在保护生态系统多样性

答案　C

解析　保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关系，实现可持续发展，A正确；就地保护的主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施，B正确；保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用，C错误；能量流动、物质循环属于生态系统的功能，所以维持能量流动和物质循环的正常进行，是在保护生态系统多样性，D正确。

9．保护生物多样性的三个层次中，最核心并关系其他两个层次存亡的是(　　)

A．遗传多样性 B．物种多样性

C．群落多样性 D．生态系统多样性

答案　D

解析　若只保护遗传多样性和物种多样性不会保护到生态系统中的环境的多样性，A、B错误；群落多样性不属于生物多样性的层次，C错误；保护生物多样性，最有效的措施是保护生态系统的多样性，因为生态系统既包括各种生物也包括环境，保护生态系统多样性不仅保护了生物，也保护了生物的生存环境，这样其他两个层次自然也被保护了，D正确。

10．下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是(　　)

A．①是生物的突变和重组

B．②是自然选择

C．③是自然选择学说

D．④是物种多样性

答案　C

解析　生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此①是种群基因频率的改变，A错误；影响基因频率变化的因素：突变、基因重组、自然选择等，因此②是突变、基因重组和自然选择等，B错误；现代生物进化理论的核心是自然选择学说，因此③是自然选择学说，C正确；生物多样性包括基因、物种和生态系统三个层次的多样性，因此④是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，D错误。

11．下列有关生物多样性和进化的叙述中，错误的是(　　)

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特征

C．生物多样性的形成是新物种形成的过程

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

答案　C

解析　物种形成的基本环节是：突变和基因重组、自然选择及隔离，A正确；蜂鸟的细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是蜂鸟与倒挂金钟相互选择共同进化形成的相互适应特征，B正确；生物多样性的形成不一定是新物种的形成，如遗传多样性的形成，C错误；自然选择通过定向改变种群的基因频率而使生物向着特定的方向进化，D正确。

12．简要回答生物多样性的有关问题：

(1)生物多样性形成经历了漫长的历程。了解这一进化历程的主要依据是________。

(2)生物性状表现多样性的直接原因是________________，从分子水平上看生物多样性的根本原因是________________。从进化的角度看生物多样性产生的原因是____________________。

(3)保护生物多样性就是在________、________、________三个层次上采取保护战略和保护措施。

答案　(1)化石　(2)蛋白质的多样性　DNA上的基因的多样性　生物生存的多种多样环境　(3)遗传　物种　生态系统

13．回答下列有关生物进化的问题。

(1)上图表示某小岛上蜥蜴进化及物种形成的基本过程，X、Z分别是__________、________。

(2)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。

(3)下表为V基因在甲、乙两个蜥蜴种群中的基因型个体数，就V基因而言，甲种群比乙种群的遗传多样性更________(填“高”或“低”)，判断依据是______________________________________。

(4)上表基因Va中的__________________________________即为基因Va的遗传信息，下列关于基因Va的叙述正确的是________。

A．基因Va在转录和翻译过程中的碱基互补配对方式完全相同

B．基因Va的转录产物有mRNA、tRNA、rRNA等三种

C．基因Va的转录和翻译可以同时进行

D．基因Va在复制和转录过程中均需要形成磷酸二酯键

答案　(1)(可遗传)变异　生殖隔离　(2)基因库　(3)高　甲种群中有5种V基因的基因型，而乙种群只有4种，故甲种群遗传多样性更高　(4)碱基对的排列顺序　D

解析　(2)种群内的全部个体所含有的全部基因称为该种群的基因库。

(3)根据表格分析，甲种群中有5种基因型，而乙种群只有4种，故甲种群遗传多样性更高。

(4)基因Va中的碱基对的排列顺序代表基因Va的遗传信息。基因Va在转录和翻译过程中的碱基互补配对方式不完全相同，A错误；不同的基因转录产物不同，基因Va的转录产物不可能有三种，B错误；蜥蜴是真核生物，其基因的转录和翻译过程不能同时进行，C错误；基因Va在复制和转录过程中均需要形成磷酸二酯键，D正确。