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人教版（2019）高一生物选择性必修二导学案
第2节　生物多样性及其保护
学习目标：1.概述生物多样性对维持生态系统稳态以及人类生存和发展的重要意义，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议。
2．形成“环境保护需要从我做起”的意识。
学科素养：1.生命观念——用结构与功能观、稳态与平衡观认识生物多样性对生态系统的维持、人类生存和发展的重要意义。
2．生命观念、科学思维——用稳态与平衡观分析生物多样性丧失的原因。
3．社会责任——认同保护生物多样性的措施，养成保护环境、维护生态平衡的行为习惯，并提出人与环境和谐相处的合理化建议。
知识点一、生物多样性及其价值
自主梳理
1．生物多样性的概述
(1)生物多样性的概念：生物圈内所有的植物、动物和________等，它们所拥有的全部________，以及各种各样的________，共同构成了生物多样性。
(2)生物多样性的层次
①遗传多样性：是指地球上所有生物携带的________的总和。
②物种多样性：自然界中每个物种都具有________，从而构成了物种的多样性。
③生态系统多样性：是指地球上的________、________和________的多样化，还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
答案：(1)微生物　基因　生态系统
(2)①遗传信息　②独特性　③生境　生物群落　生态系统
2．生物多样性的价值
(1)直接价值是对人类有________、________和________等实用意义的，以及有________、________和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2)间接价值主要体现在________________等方面。
(3)生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的________价值。
答案：(1)食用　药用　作为工业原料　旅游观赏　科学研究
(2)调节生态系统的功能
(3)潜在
[互动探究]
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：
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？
(2)在“蒲公英→麻雀→蛇”这条食物链中，蒲公英可以作为工业原料，蛇可以作为制药原料。以上可说明生物多样性具有________价值。
(3)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。
(4)生物多样性(生命观念)
从分子水平分析，生物多样性的根本原因是什么？
答案：(1)提示：Ⅰ反映了同一物种中的差异，应为遗传(基因)多样性；Ⅱ反映了不同物种间的差异，应为物种多样性；Ⅲ反映了生物与非生物环境间的关系，应为生态系统多样性。
(2)直接
(3)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，二者的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。
(4)提示：DNA(基因)的多样性。
核心归纳
1．生物多样性形成的原因
(1)从分子水平分析
DNA的多样性(根本原因) →蛋白质的多样性(直接原因) →生物性状的多样性
(2)从进化角度分析：生物多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在生物进化过程中协同作用的结果。
2．生物多样性的三个层次
3．生物多样性的价值
类型 含义
直接价值 对人类有食用、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
间接价值 对生态系统起到重要调节作用的价值。如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用
潜在价值 目前人们还不太清楚但可能具有的巨大的使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失，一个基因库就消失了，无法再生，它的各种潜在的使用价值也就不复存在了
随堂练习
1．下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．生物多样性是不同物种间、生物与非生物环境间协同进化的结果
B．森林能调节气候属于生物多样性的直接价值
C．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
D．生物多样性的直接价值明显大于间接价值
答案：A
2．下列体现生物多样性间接价值的是(　　)
A．“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝绦”，激发人们文学艺术创作灵感
B．野生生物相互依存、相互制约，共同维持生态系统的稳态
C．从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾
D．生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
答案：B
解析：“碧玉妆成一树高，万条垂下绿丝绦”，激发人们文学艺术创作灵感，这属于生物多样性的直接价值，A项不符合题意；生物多样性的间接价值是指生物多样性的生态功能，如森林和草地保持水土、调节气候的作用，野生生物相互依存、相互制约，共同维持生态系统的稳态等，B项符合题意；从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾，属于生物多样性的直接价值，C项不符合题意；生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库，这也属于生物多样性的直接价值，D项不符合题意。
知识点二、生物多样性的丧失和保护
自主梳理
1．生物多样性丧失的原因
(1)人类活动对野生物种生存环境的破坏：主要表现为使得某些物种的________和________。将森林砍伐或开垦为耕地，交通和水利设施、房地产工程项目的修建，都可能导致某些野生物种栖息地的丧失或者碎片化。
(2)掠夺式利用：包括________、________，这是物种生存受到威胁的重要原因。例如，珍贵药用动植物和皮毛动物、海洋经济鱼类、珍贵食药用菌等，经人工长期大量捕捞或采掘，它们的种群数量已大大减少。
(3)此外，环境污染也会造成生物多样性的丧失；农业和林业品种的________会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期________的物种消失。________的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。
答案：(1)栖息地丧失　碎片化
(2)过度采伐　滥捕乱猎
(3)单一化　协同进化　外来物种
2．保护生物多样性的措施
(1)措施
①就地保护是指在________对被保护的________________建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护。________自然保护区就是我国建立的第一个自然保护区。
②易地保护是指把保护对象从原地迁出，在________进行专门保护。例如，建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，这是为________的物种提供最后的生存机会。
③建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对________的基因进行保护，等等，也是保护濒危物种的重要措施。
(2)关键
①保护生物多样性，关键是要处理好________的相互关系。当前主要是降低破坏地球生态环境的________。保护生物多样性还要加强________________教育。
②保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着_______________________________。
答案：(1)①原地　生态系统或物种　鼎湖山②异地　行将灭绝　③濒危物种
(2)①人与自然　速度　立法、执法、宣传　②禁止开发和利用
[互动探究]
生物多样性的价值包括哪些方面？生物多样性丧失与哪些原因有关？应如何保护生物多样性？受汶川大地震影响，甘肃白水江国家级自然保护区大熊猫栖息地部分遭到破坏。山体滑坡致使大熊猫赖以生存的食物箭竹被埋没，大熊猫巡护道路、野外监测点、保护站、检查站等遭到严重损坏，震后栖息在保护区境内的102只大熊猫生存情况不明。请据此材料回答下列问题。
(1)用麻袋装上泥土加草籽、树籽一层层垒上去，经常浇水，等草籽、树籽发芽后长出根系，连接成片，就可以有效预防山体滑坡，这体现了植物的哪种价值？
(2)以该保护区的自然景观为对象的生态旅游体现了生物多样性的哪种价值？
(3)大熊猫栖息地遭到破坏，赖以生存的食物箭竹被破坏，我们采用哪种保护措施更有效？
(4)生活在保护区内的大熊猫因近亲繁殖，种群开始退化，造成这种现象的主要原因是什么？
(5)人们欲在震后大面积种植箭竹，咨询后发现不可行，试从生态学的角度分析。
(6)有人说，为了保护野生生物，走可持续发展道路，我们应该禁止开发和利用自然资源。你认为对吗？为什么？
答案：(1)提示：间接价值。
(2)提示：直接价值。
(3)提示：易地保护。
(4)提示：人类活动导致大熊猫的原栖息地碎片化，不同保护区的不同种群之间无法进行基因交流。
(5)提示：大面积种植箭竹会造成林业品种单一化，会引起生物多样性丧失，不利于大熊猫生存。
(6)提示：不对。应该合理地开发和利用自然资源，禁止开发和利用濒危灭绝的野生生物资源。
核心归纳
1．从生物多样性的价值角度，分析生物多样性丧失的危害
(1)生物多样性的丧失，将使人类失去其直接价值——食物、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料。
(2)生物多样性的丧失，将丧失其间接价值——生态系统的稳定性将遭到破坏，人类的生存环境将受到影响。
(3)生物多样性的丧失，野生生物具有的巨大的潜在价值也就不复存在了。
2．生物多样性的保护
(1)生物多样性锐减的原因
①生存环境的改变和破坏。
②人类掠夺式地开发和利用。
③环境污染。
④外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区。
【特别提醒】生物多样性锐减的自然原因
(1)物种本身的生物学特性
物种的形成与灭绝是一种自然过程。物种对环境的适应能力或变异性比较差，在环境发生较大变化时难以适应，因此会面临灭绝的危险。如大熊猫濒危的原因除气候变化和人类活动外，还与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。
(2)环境突变(天灾)，如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。
(2)保护生物多样性的措施
①就地保护：主要指在原地建立自然保护区或国家公园，这是最有效的保护措施。
②易地保护：从原地迁出，在异地建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心等。
③加强教育和法制管理：是生物多样性保护的根本措施。
(3)保护生物多样性的现代观点
①一关键：处理好人与自然的相互关系。
②两避免：避免盲目掠夺式开发利用；避免禁止开发和利用。
③两坚持：坚持可持续发展的观念；坚持“合理利用就是最好的保护”，如规定休渔期和禁渔区、退耕还林(草、湖)等。
3．外来物种入侵及其引发的危机
(1)外来物种入侵：某物种从它的原产地，通过自然或人为途径迁移到新的生态环境的过程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种称为入侵物种。
(2)外来物种入侵的危害
①破坏原生态系统的稳定性或生态平衡。
②使原生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。
(3)入侵物种引发生态危机的原因：占据生态位。如果迁入地环境条件适宜，入侵物种由于缺少天敌的控制，传播能力强，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时间内种群呈“J”形增长。
随堂练习
1．由于不断加剧的人类活动的影响，生物多样性正以前所未有的速度丧失，为了采取有效的行动保护受到严重威胁的生物多样性，国内外开展了大量的研究，下列措施不合理的是(　　)
A．对自然遗迹、陆地水体、海域等不同类型的生态系统实施就地保护
B．对珍稀濒危物种实施易地保护
C．加强公众教育，提高国民对生物多样性保护的意识
D．把沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段
答案：D
解析：把沼泽地改造成人造林，生物的种类减少，生物多样性降低，D项错误。
2．下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统多样性是物种多样性的保证
B．各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值
C．大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施
D．混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭
答案：A
解析：物种多样性是不同环境条件长期选择的结果，故生态系统多样性是物种多样性的保证；各种中药材的药用功能体现的是生物多样性的直接价值，大量引进国外物种，可能会由于缺乏其天敌而造成外来物种入侵，对本地生物多样性造成威胁；单一树种的人工林比混合树种的天然林更容易被病虫害毁灭。
3．下述措施符合可持续发展的是(　　)
A．将湿地开垦成为农田
B．自然保护区内引入外来物种
C．农业生产减少农药使用量
D．禁止捕捞海洋鱼类
答案：C
解析：湿地具有重要的生态价值，要退耕还林、还草、还湖；引入外来物种可能造成物种入侵，破坏当地的生态系统的稳定性；利用生物防治控制有害动物，可以减少农药使用量，保护环境；为保护海洋生态系统物种多样性，应适量捕捞海洋鱼类，而不是完全禁止捕捞海洋鱼类。
[要语必背]
1．生物圈内所有的植物、动物和微生物等，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。
2．生物多样性的层次包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性。
3．生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
4．生物多样性丧失的原因主要包括人类活动对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用。
5．保护生物多样性的措施主要包括就地保护和易地保护。
巩固提升
1．保护生物多样性应采取的保护战略和措施层次有(　　)
①基因　②细胞　③组织　④物种　⑤生态系统
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①④⑤
答案：D
解析：地球上所有动物、植物和微生物等，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的多样性，生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。因而保护生物多样性就应在基因、物种、生态系统3个层次上采取保护战略和措施。
2．2020年3月3日是第七个“世界野生动植物日”。社会对滥食野生动物严重威胁公共卫生安全的问题反响强烈，爱护野生动物，就是着力追求人与自然的和谐发展。下列叙述不合理的是(　　)
A．人类应保护珍稀、濒危动植物，严禁乱采滥杀野生动植物
B．保护生物多样性和保护濒危物种最有效的措施是易地保护
C．研究影响种群数量变化的因素有利于濒危生物种群的拯救和恢复
D．生物多样性是生物进化的结果，其具有直接价值、间接价值和潜在价值
答案：B
解析：人类应保护珍稀、濒危动植物，严禁乱采滥杀野生动植物，A正确；保护生物多样性和保护濒危物种最有效的措施是就地保护，B错误；研究影响种群数量变化的因素有利于濒危生物种群的拯救和恢复，C正确；生物多样性是生物进化的结果，其具有直接价值、间接价值和潜在价值，D正确。
3．梅托斯于1970年提出了一个“人口膨胀→自然资源耗竭→环境污染”模型(如图)。根据模型分析，人口激增不会导致(　　)
A．土地资源利用过度，不能继续加以使用，导致粮食产量下降
B．自然资源因世界人口激增而发生严重枯竭，工业产品的产量也随之下降
C．环境污染严重，进一步加速了作物的减产，人口大量死亡乃至停止增长
D．人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环，最后导致地球毁灭
答案：D
解析：人口增长则粮食需求增加、住房需求增加等，使得人均耕地减少，A不符合题意；人口增加则资源等利用增加，使得资源紧张，B不符合题意；人口增加，使得环境污染严重，进一步加速了作物的减产，人口大量死亡乃至停止增长，C不符合题意；虽然人口膨胀、自然资源耗竭和环境污染呈现恶性循环，但是人类可以认识自然、改造自然，故地球不一定会因此而毁灭，D符合题意。
4．牢固树立“绿水青山就是金山银山”的强烈意识和绿色发展理念，大力推进湿地保护与修复。下列有关叙述正确的是(　　)
A．湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，这是生物多样性间接价值的体现
B．随着退耕还湿的推进，湿地的生物多样性增加，这是由于生活在其中的生物发生了适应性变异，更加适应环境的结果
C．鸣翠湖国家湿地公园中的中华秋沙鸭粪便中的能量不属于自身同化能量的一部分
D．湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的数量更多
答案：C
解析：湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，这是生物多样性直接价值的体现，A错误；变异发生在环境改变之前，环境只能对生物的变异进行选择，B错误；鸣翠湖国家湿地公园中的中华秋沙鸭粪便中的能量是其上一营养级的能量，因此不属于自身同化能量的一部分，C正确；湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的种类和数量更多，D错误。
5．“海底黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区，其热液喷出时形似“黑烟”。此区域是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境，却发现了许多前所未见的生物，包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、形状类似蒲公英的水螅生物、蠕虫及硫细菌(类似硝化细菌)等许多生物。下列说法正确的是(　　)
A．该生态系统的物质和能量比较特殊，可以循环利用
B．“海底黑烟囱”生态系统中的生物种间关系包括捕食、种间竞争等
C．科学家利用该区域的某些生物研制耐热酶，体现了生物多样性的间接价值
D．“海底黑烟囱”中的细菌若移到地面实验室富氧环境里，其数量会呈“S”形增长
答案：B
解析：能量流动是单向的，不能循环利用，A错误；“海底黑烟囱”生态系统中的生物如红蛤、海蟹、管虫、水螅生物、蠕虫及硫细菌等生物存在捕食、种间竞争等种间关系，B正确；利用该生态系统中的生物研制耐热酶，体现的是生物多样性的直接价值，C错误；“海底黑烟囱”是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境，将其中的细菌移到地面实验室富氧环境里，细菌会死亡，D错误。
6．在我国的四川、甘肃等地，在海拔2 000～4 000 m的高山中生活着珍稀动物大熊猫。请分析回答：
(1)造成大熊猫濒危的因素很多，如大熊猫食物结构单一、繁殖能力弱，但主要的原因是___________________________。
(2)从生物多样性的角度看，如果大熊猫灭绝，就意味着该物种所拥有的全部________将从地球上永远消失。从长远发展看，必定会对生态系统的________造成影响。
(3)我国制定了多部法规严格保护野生生物资源，这是因为野生生物在维护生物的多样性、保持生态平衡等方面有着极其重要的作用，这反映了野生生物的________。
①直接价值　②间接价值　③潜在价值
A．① B．②
C．①② D．②③
(4)有的学者提出，通过克隆技术大量繁殖大熊猫，然后送回野生环境以增加其种群数量。从遗传多样性的角度分析，这样做的负面影响是____________________。
答案：(1)人类的活动干扰和破坏了大熊猫赖以生存和栖息的环境　(2)基因　稳定性
(3)B
(4)克隆的大熊猫遗传基因不具有多样性，不能适应多变的环境

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