初中生物复习 认识生物的多样性 7页

第二章 认识生物的多样性 本章综合解说 本章内容概览 本章内容涉及生物多样性的三个层次：生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性， 三者具有密切的联系。教材在简要叙述了生物多样性的含义及内容后，紧接着通过表格资料，以数字 的形式列举出了我国主要动植物在世界生物已知种数中所占的比例，直观地对生物种类的多样性进行 了阐述，从而了解我国是生物种类最丰富的国家之一。在此基础上又阐明了控制生物各种性状特征的 基因同样具有多样性，生物种类的多样性实质上就是基因的多样性，每种生物都是一个丰富的基因库。 最后，通过列举常见的多种类型的生态系统，对生态系统的多样性进行了阐述，并列举了生态系统的 变化对生物种类的影响，由此得出了保护生物多样性的根本措施。 重点难点提示 重点： （1）生物多样性三个层次的内容及它们之间的关系。（2）基因的多样性。（3）说明保护生物多样 性的意义。 难点： （1）生物多样性三个层次的内容及它们之间的关系。（2）基因的多样性。 本章学法点津 1．通过对资料的分析、讨论，联系生产生活实际中对生物的观察，利用小组学习的优势和集体的智慧， 了解生物种类的多样性。 2．联系生产生活实际，结合教材列举的利用基因多样性改良作物品种的实例，了解基因的多样性，明 确基因多样性的含义及利用价位。 3．回忆前面学过的“生态系统的概念和组成”以及“生物与环境的关系”，认识生物种类的多样性和生物 生活环境的多样性构成了生态系统的多样性。 4．阅读教材有关生物多样性的内容，在理解生物多样性三个层次含义的基础上，弄清生物多样性三个 层次之间的关系。 教材预习全解 趣味情景导入 为了保护全球的生物多样性，《生物多样性公约》（以下简称《公约》）于 1992 年 6 月 5 日在联合 国环境与发展大会期间开放签字，并于 1993 年 12 月 29 日生效。缔约国第一次会议于 1994 年 11 月在 巴哈马召开，会议建议 l2 月 29 日即《公约》生效的日子为“国际生物多样性日”。2001 年 5 月 17 日， 根据第 55 届联合国大会第 201 号决议，国际生物多样性日改为每年 5 月 22 日。什么是生物多样性呢？ 学习目标导航 1．列举生物多样性的三个层次，概述它们之间的关系。 2．说出我国生物多样性的丰富性和独特性。 3．说明保护生物多样性的重要意义。 相关知识链接 1．生物圈中已知的绿色植物有 50 余万种，现存的动物已知的有 150 多万种。 2．我国科学家袁隆平院士利用野生水稻和普通栽培水稻多次杂交，培育出了高产杂交水稻新品种，他 因此被称为“杂交水稻之父”。 3．在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫生态系统。生态系统的类型多种多样，一 块农田、一片草原、一个池塘、一片森林都是一个生态系统。 教材内容全解 想一想，议一议 （见教材第 106 页） 这是因为人工林树种单一，营养结构简单，不容易形成比较复杂的食物链和食物网，缺少制约害 虫大量繁殖的一些因素。 知识点一 生物多样性的内涵 生物的多样性包括地球上所有植物、动物、微生物和它们所拥有的全部基因以及由这些生物和环 境构成的各种各样的生态系统，它包括生物种类（物种）的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系 统的多样性三个层次。 说明 1995 年，联合国环境规划署发表的关于全球生物多样性的巨著《全球生物多样性评估》对生物多 样性给出了一个简单的定义：生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。 例 1 生物多样性是我们赖以生存和发展的基础，生物多样性的内涵不包括（ ） A．基因的多样性 B．生物种类的多样性 C．生态系统的多样性 D．环境的多样性 【答案】D 【解析】生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。环境是生态系统的 一部分，因此，生物多样性的内涵不包括环境的多样性。 故选择 D 选项。 知识点二 生物种类的多样性 1．教材第 107 页“资料分析”全解 从资料中可以看出，世界范围内，脊椎动物中已知鱼的种数最多，其次是鸟，已知种数最少的是 两栖动物。我国脊椎动物中已知种数最多的是鱼，已知种数最少的是两栖动物。我国生物已知种数占 世界已知种数百分比最小的是爬行动物，仅为 5.97%。世界上已知种数最多的植物是被子植物，超过 260000 种，最少的是裸子植物，仅有 850～940 种。我国的植物已知种数占世界已知种数百分比最大的 是裸子植物，为 26.7%。资料中列举的只是已被发现并统计的生物种类，地球上还有许许多多的生物 没有被发现。但是，目前已知的生物种数就足以说明，地球上的生物是极其丰富的，也是多种多样的。 我国是生物种类最丰富的国家之一。 讨论 （见教材第 107 页） ①动物中我们还学过无脊椎动物中的腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物和节 肢动物等；植物中我们还学过藻类植物、苔藓植物；除动物和植物外，还有细菌、真菌和病毒。 ②在资料表中，我国裸子植物已知种数在世界上占有的百分比最高，达到 26.7%；爬行动物已知 种数在世界上占有的百分比相对较少，约为 5.97%。 ③地球上还有很多种生物没有被发现。根据科学家的估计，地球上实际存在的物种的总数在 500 万种到 l 亿种之间。 2．我国生物种类的多样性 内涵 生物种类的多样性 我国生物种类多样性的特点 植物 苔藓植物 居世界第三位蕨类植物 种子植物 裸子植物 最丰富，被称为“裸子植物的故乡” 动物 鱼 位于世界前列鸟 哺乳动物 3．生物种类的多样性与生态系统的稳定 在生态系统中，各种生物之间是相互依存、相互制约的。一般来说，生物的种类越丰富，生态系 统的结构就越复杂，抵抗外界干扰、保持自身相对稳定的能力就越强。 点拨 生态系统的稳定是通过生态系统的自动调节能力来实现的。 例 2（2015•山东青岛）下表是某国家级自然保护区的动植物情况。以下内容反映了生物多样件中的（ ） 蕨类植物 裸子植物 被子植物 两栖动物 爬行动物 鸟类 哺乳动物 123 17 2180 28 33 117 34 A．生态系统的多样性 B．基因的多样性 C．生物种类的多样性 D．生物数量的多样性 【答案】C 【解析】生物种类的多样性是指一定区域内生物种类（包括动物、植物、微生物）的丰富性，即物种 水平的生物多样性及其变化。从表中数据可以看出该自然保护区内的动植物种类十分丰富，反映了生 物种类的多样性。 故选择 C 选项。 知识点三 基因的多样性 1．每种生物都是一个丰富的基因库（难点） （1）生物的各种特征与基因的关系 生物的各种特征主要是由 DNA 分子上的遗传信息控制的。DNA 主要位于细胞核内的染色体上， 通常情况下每条染色体上有一个 DNA 分子。DNA 分子很长，可以分成许多个具有特定的遗传信息的 片段。这些具有特定遗传信息的 DNA 分子片段就是基因。因此，生物的细胞内有成千上万个基因。 （2）基因的多样性决定了生物种类的多样性 不同生物体内的基因有所不同，即使是同种生物的不同个体之间，其基因组成也不尽相同，所以 说每种生物都是一个丰富的基因库。生物种类的多样性实质上是基因的多样性，基因的多样性决定了 生物种类的多样性。 2．基因的多样性与动植物遗传育种 （1）基因的多样性为动植物遗传育种提供了遗传资源 我国是世界上基因多样性最丰富的国家之一，特别是家养动物、栽培植物和野生亲缘种的基因多 样性十分丰富，为动植物的遗传育种提供了宝贵的遗传资源。 （2）基因多样性在动植物遗传育种中的应用举例 ①改良美国大豆：20 世纪 50 年代，美国大豆患了严重的萎黄病，造成美国大豆产量大幅度下降， 大豆生产出现危机。20 世纪 70 年代末，美国科学家利用我国的野生大豆与美国的大豆进行杂交，培育 出一批抗大豆萎黄病的优良品种，挽救了美国的大豆产业，使美国从大豆进口国一跃成为大豆出口量 最大的国家。 ②杂交水稻：我国科学家袁隆平院士利用野生水稻与普通水稻多次杂交，培育出产量很高的杂交 稻新品种，创造了巨大的社会效益和经济效益。 注意 生物种类的多样性实质上是基因的多样性，基因的多样性是生物多样性中最基本的内容，利用基 因的多样性可以改良作物品种。 例 3（2015•湖南娄底）二十世纪七十年代末，美国科学家将我国的野生大豆引进到美国，与当地品种 杂交，培育出了抗大豆萎黄病的优良品种，这个事例体现了（ ） A．生物种类的多样性 B．基因的多样性 C．生态系统的多样性 D．生物数量的多样性 【答案】B 【解析】生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。基因的多样性是指 物种的种内个体或种群间的基因变化，不同生物物种之间基因组成差别很大，同种生物不同个体之间 的基因组成也有差别（如野生大豆和普通大豆），每个物种都是一个独特的基因库，这就是基因的多样 性。美国科学家将我国的野生大豆引进到美国，与当地品种杂交，培育出了抗大豆萎黄病的优良品种， 这个事例体现了基因的多样性。 故选择 B 选项。 知识点四 生态系统的多样性 我国有广袤的陆地、辽阔的海洋、复杂的地形和多样的气候，从而形成了森林、草原、荒漠、湿 地、湖泊和海洋等多种类型的生态系统（如图）。生物圈中众多的生物生活在不同的环境中，不同的生 物与不同的生活环境就构成了生态系统的多样性。 知识点五 生物多样性的三个层次间的关系及其保护 1．生态系统的多样性的变化影响生物种类的多样性和基因的多样性 综合来看，一方面，每种生物都是由一定数量的个体组成的，这些个体的基因组成是有差别的， 它们共同构成了一个基因库；每种生物又生活在一定的生态系统中，并且与其他的生物种类相联系。 另一方面，某种生物的数量减少或灭绝，必然会影响它所在的生态系统；当生态系统发生剧烈变化时， 也会加速生物种类的多样性和基因的多样性的丧失。例如，当动植物种类十分丰富的热带雨林变成单 一的经济林后，林中的生物种类会迅速减少。 2．保护生态系统的多样性是保护生物多样性的根本措施 生态系统中的生物种类决定该生态系统的稳定性。生态系统中生物的种类越多，生态系统的自动 调节能力就越强；反之，自动调节能力就越弱。所以，当某种生物数量减少或灭绝时，必然会影响它 所在的生态系统。生态系统发生剧烈变化也会影响生物种类的多样性，进而影响到基因的多样性。 因此，保护生物的栖息环境，保护生态系统的多样性，是保护生物多样性的根本措施。 规律总结 生物多样性三个层次间的关系 ①生物种类的多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的核心。 ②基因的多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个生物 种类都是基因多样性的载体。 ③生态系统的多样性是生物多样性的外在形式。保护生物的多样性，最根本的措施是保护生物的 栖息环境，保护生态系统的多样性。 例 4 下列有关生物多样性的叙述，不正确的是（ ） A．生物种类的多样性实质上是基因的多样性 B．当生态系统的多样性减少时，生物种类的多样性和基因的多样性也会发生锐减 C．当基因的多样性发生变化时，不会影响生态系统的多样性 D．某种生物的数量减少或灭绝，必然会影响它所在的生态系统 【答案】C 【解析】生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性，这三个层次之间 是相互联系、相互影响的。生物的各种性状都是由基因控制的，生物种类的多样性是由基因的多样性 决定的，因此，生物种类的多样性实质上就是基因的多样性；生态系统中有大量的生物，每种生物就 是一个基因库，因此，当生态系统的多样性减少时，生物种类的多样性和基因的多样性也会发生锐减； 基因的多样性决定了生物种类的多样性，生物种类的多样性和生物生活环境的多样性组成了不同的生 态系统，因此当基因的多样性发生变化时，必然会影响生态系统的多样性；在一个生态系统中，生物 的种类和数量越多，生态系统的自动调节能力越强，生态系统就越稳定，因此，当某种生物的数量减 少或灭绝时，必然会影响它所在的生态系统的稳定性。 故选择 C 选项。 旁栏思考题 （见教材第 109 页） 提示：生态系统包括草原生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、森林生态系统、淡水生态系 统、农田生态系统、城市生态系统，等等。 典型例题剖析 题型一 生物多样性包含的三个层次及其关系 例 1 关于生物多样性的含义，下列描述不正确的是（ ） A．生物圈中的生物种类是极其丰富的 B．生物圈中控制生物的各种特征的基因极其丰富 C．生物圈中的生态系统是多种多样的 D．生物圈中的动物的运动方式是多种多样的 【答案】D 【解析】生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。生物种类的多样 性是指一定区域内生物种类的丰富程度。基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，不 同物种之间基因组成差别很大，同种生物不同个体之间的基因组成也有差别，每个物种都是一个独特 的基因库，基因的多样性决定了生物种类的多样性。生物种类的多样性和不同的生活环境组成了生态 系统的多样性。不同动物的运动方式不尽相同，动物运动方式的多种多样是由动物种类的多样性决定 的，不属于生物多样性的含义。 故选择 D 选项。 例 2 下列有关生物多样性的说法，不正确的是（ ） A．生物种类的多样性是生物多样性的基本形式 B．生态系统的多样性发生变化会影响到生物种类的多样性和基因的多样性 C．生物种类的多样性实质上是基因的多样性 D．基因多样性的变化会影响生物种类的多样性，但不会对生态系统的多样性造成影响 【答案】D 【解析】生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。生物种类的多样 性是生物多样性的外在形式，也是基本形式。生物种类多样性的实质是基因的多样性。生物多样性的 三个层次之间是相互联系、相互影响的，生态系统的多样性发生变化会影响到生物种类的多样性和基 因的多样性，基因多样性的变化会影响生物种类的多样性，也会对生态系统的多样性造成影响。 故选择 D 选项。 例 3 生物的多样性正越来越受到人们的重视。下表为《中国生物多样性国情研究报告》（1998 年出版） 的部分数据（表中“百分比”是我国已知种数占世界已知种数的百分比）。 类群 我国已知种数 世界已知种数 百分比/% 哺乳动物 581 4340 13.39 鸟 1244 8730 14.25 鱼 3862 22037 17.53 蕨类植物 2200~2600 10000~12000 22 裸子植物 约 240 850~940 26.7 被子植物 >30000 >260000 >10 （1）在上表中，我国的__________在世界上占有的百分比最高。 （2）除上表所列的类群外，请再举出其他的 2 个生物类群：__________。 （3）表中的资料说明了“生物多样性”内涵中的__________的多样性。 （4）生物种类多样性的实质是__________。 （5）保护生物多样性对人类的生产和生活有何意义？__________。 【答案】（1）裸子植物 （2）爬行动物、两栖动物 （3）生物种类 （4）基因的多样性 （5）有利于维持生态平衡；为人类提供生活、生产原料等 【解析】（1）从上表中可以看出，我国裸子植物已知种数占世界已知种数的 26.7%，在世界上占有的 百分比最高。 （2）除上表所列的生物类群外，脊椎动物还包括两栖动物和爬行动物，还有各种无脊椎动物，如腔肠 动物、扁形动物、线形动物、软体动物、环节动物、节肢动物等，植物还有藻类植物、苔藓植物等。 （3）从表中可以看出，我国的生物种类是极其丰富的，体现了生物多样性中的生物种类的多样性。 （4）生物种类多样性的实质是基因的多样性。 （5）生物多样性是人类赖以生存的物质基础，保护生物多样性有利于维持生态平衡等。 知识能力提升 重点内容总结 易误易混警示 1．每种生物都是一个丰富的基因库的原因 生物的各种特征是由基因控制的。生物的细胞内有成千上万个基因，不同种生物的基因有较大差 别，同种生物的个体之间，在基因组成上也不尽相同。所以说，每种生物都是一个丰富的基因库。 例 1 下列有关基因库的叙述，错误的是（ ） A．每种生物都是一个基因库 B．一只狗的全部基因就是一个基因库 C．基因库越丰富，生物物种的特征就越多 D．每种生物个体的全部基因构成一个基因库 【答案】B 【解析】每种生物都是由一定数量的个体组成的，这些个体的基因组成是有差别的，它们共同构成了 一个基因库。 故选择 B 选项。 2．误认为生物的多样性就是生物种类的多样性 地球上所有的动物、植物和微生物，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生 物的多样性。生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性三个层次。 例 2（2015•兰州）地球上生活着多种多样的生物，生物多样性不包括（ ） A．物种多样性 B．生物数量多样性 C．生态系统多样性 D．遗传多样性 【答案】B 【解析】生物多样性通常有三个层次的含义，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系 统的多样性。生物数量的多样性不属于生物多样性的内涵。 故选择 B 选项。 综合提升训练 1．（2015•黑龙江龙东）被誉为“裸子植物的故乡”的国家是（ ） A．中国 B．俄罗斯 C．美国 D．日本 【答案】A 【解析】我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家，我国裸子植物已知种数占世界已知种数的 26.7%， 居全世界的首位，因此，我国素有“裸子植物的故乡”的美称。 故选择 A 选项。 2．（教材内容全解例 2 变式）（2014•江苏苏州）“多个物种，一个星球，一个未来”。其中“多个物种” 具体是指（ ） A．生物种类的多样性 B．基因的多样性 C．生态系统的多样性 D．蛋白质多样性 【答案】A 【解析】“多个物种”指的是生物多样性中的生物种类的多样性。 故选择 A 选项。 3．（2015•广东）广东的荔枝有桂味、糯米糍等上佳的品种，这些不同的品种决定于生物多样性中的（ ） A．物种多样性 B．遗传（基因）多样性 C．生态系统多样性 D．形态结构多样性 【答案】B 【解析】生物多样性包括生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。基因（遗 传）的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化，不同种生物之间的基因组成差别很大，同种 生物不同个体之间的基因组成也有差别，每个物种都是一个独特的基因库。广东的荔枝有桂味、糯米 糍等上佳的品种，这些不同的品种决定于生物多样性中的基因多样性。 故选择 B 选项。 4．（2015•江西）保护生物的多样性是在哪三个层次采取保护措施？（ ） A．基因、染色体、细胞 B．基因、细胞、染色体 C．基因、物种、生态系统 D．细胞、物种、生态系统 【答案】C 【解析】生物多样性包括生物种类（物种）的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。 故选择 C 选项。 5．阅读下列资料并回答问题。 欧洲航海者的日记显示，在 15 世纪以前，毛里求斯岛上的渡渡鸟随处可见。后来欧洲殖民者到达 了毛里求斯岛，他们疯狂地捕猎肉质细嫩、味道鲜美的渡渡鸟，加上殖民者带来的猪、狗、鼠等动物， 严重危害了渡渡鸟的生存，这最终导致渡渡鸟在 1690 年前后灭绝。渡渡鸟灭绝之后，毛里求斯岛上的 大颅榄树也面临灭绝的危险。这种树的果皮坚厚，种子很难萌发。渡渡鸟最喜欢吃大颅榄树的果实， 果实经过渡渡鸟的消化道后，果皮变薄了，果实中的种子才得以萌发。 （1）渡渡鸟灭绝是一种生物的消失，说明人类的活动破坏了__________的多样性。 （2）渡渡鸟消失了，所有渡渡鸟个体构成的基因库也随之消失，说明人类的活动也破坏了__________ 的多样性。渡渡鸟灭绝后，大颅榄树的种子不能正常发芽，致使森林生态系统受到破坏，许多生物失 去了栖息环境，导致__________的多样性和__________的多样性进一步丧失。 （3）这则资料告诉我们，人类在发展过程中一定要按照__________办事，否则会受到大自然的惩罚。 （4）保护生物的__________，保护__________的多样性，是保护生物多样性的根本措施。 【答案】（1）生物种类 （2）基因 生物种类 基因 （3）生态规律 （4）栖息环境 生态系统 【解析】渡渡鸟的灭绝意味着一种生物的消失，使生物的种类减少，因此人类的活动破坏了生物种类 的多样性。每种生物都是一个独特的基因库，渡渡鸟消失了，所有渡渡鸟个体构成的基因库也随之消 失，因此人类的活动也破坏了基因的多样性。渡渡鸟灭绝后，大颅榄树的种子很难萌发，数量减少， 使森林生态系统受到破坏，许多生物失去了栖息地，导致生物种类的多样性和基因的多样性进一步丧 失。这则资料告诉我们，人类在发展过程中一定要按照生态规律办事，否则会受到大自然的惩罚。保 护生物多样性的根本措施是保护生物的栖息环境，保护生态系统的多样性。 教材练习解析 1．A 解析：生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性三个方面的内容， 而不仅仅指生物种类的多样性。 2．从这个事例可以看出：基因的多样性是非常重要的。正因为华南虎的数量少，所以有可能出现近亲 繁殖的现象。如果亲代雌雄双方都携带了致病基因，这些基因就很容易遗传给子代，使子代出现遗传 性疾病。因此，基因的多样性对物种的延续有着重要的意义。保护生物种类的多样性，其实质就是保 护基因的多样性。 3．有道理。因为任何一个物种的生存，都或多或少地与其他物种相联系。例如，某物种可以作为其他 生物的食物，也可能会以其他生物为食。生物圈中的所有动物、植物都会与其他相关动植物建立起食 物链和食物网，细菌、真菌等也都和其他生物有着直接或间接的联系。因此，一个物种的灭绝，可能 会影响众多与这种生物相关的其他生物的生存。 4．根据实际情况，围绕生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性三个方面谈最近二三十 年里本地的生物多样性的变化。 5．根据教材中提供的网址查阅。