資源簡介

第二章 認識生物的多樣性
一、教學目標
1．列舉生物多樣性的三個層次，概述它們之間的關系。
2．說出我國生物多樣性的豐富性和獨特性。
3．說明保護生物多樣性的重要意義。
二、教學重點及難點
重點：
生物多樣性的三個層次以及它們之間的關系。
難點：
生物多樣性的三個層次之間的關系。
三、教學準備
教師收集生物多樣性三個層次的相關視頻、圖片等，教學課件。
學生課前預習。
四、相關資源
《【情境素材】認識生物的多樣性》視頻資源、《【知識解析】認識生物的多樣性—小結》思維導圖、《【生物世界】生物多樣性》視頻資源、《【生物世界】生物種類的多樣性》知識卡片資源、《【知識解析】基因多樣性（微課）》視頻資源、《【知識解析】生態系統的多樣性（微課）》視頻資源。
五、教學過程
【課堂引入】
播放視頻：【情境素材】認識生物的多樣性。
（上圖為素材庫中《【情境素材】認識生物的多樣性》視頻截圖）
思考：什么叫生物的多樣性？
隨著人們對生物多樣性的認識不斷加深，生物多樣性的內涵也更加豐富。它不僅指生物種類的多樣性，還包括基因的多樣性和生態系統的多樣性。
【新知講解】
（一）生物種類的多樣性
播放視頻：【生物世界】生物多樣性，介紹在地球這顆行星上生活著千百萬種生物，它們有些群居而生，有些懂得把握一切機會，也有些難得幸存。
（上圖為素材庫中《【生物世界】生物多樣性》視頻截圖）
生物到底有多少種，很難確切地統計出來。但是，目前已知的種類就足以說明生物的種類是極其豐富多樣的（已知生物種類：植物30多萬；動物150多萬；細菌和真菌10多萬）。
資料分析：
類群 我國已知種數 世界已知種數 百分比/%
哺乳動物 581 4340 13.39
鳥 1244 8730 14.25
爬行動物 376 6300 5.97
兩棲動物 284 4010 7.08
魚 3862 22037 17.53
蕨類植物 2200～2600 10000～12000 22
裸子植物 約240 850～940 26.7
被子植物 ＞30000 ＞260000 ＞10
討論1．在動物和植物中，除上表所列出的類群外，還有哪些類群？除動物和植物外，你還知道哪些生物類群？
講解：動物中我們還學過無脊椎動物中的腔腸動物、扁形動物、線形動物、環節動物、軟體動物和節肢動物等；植物中我們還學過藻類植物、苔蘚植物；除動物和植物外，還有細菌、真菌和病毒。
討論2．在上表中，我國哪一類生物的物種數在世界上占有的百分比最高？哪一類相對較少？
講解：在上表中，我國裸子植物在世界上占有的百分比最高；爬行動物在世界上占有的百分比相對較少。
討論3．試計算我國上述幾種生物類群總種數占世界的平均百分比。
講解：我國上述幾種生物類群總種數占世界的平均百分比為14.96%。
討論4．根據你的估計，你認為是否還有很多種生物沒有被發現？
講解：地球上還有很多生物沒有被發現。根據科學家估計，地球上實際存在的物種的總數在500萬種到1億種之間。
總結：我國是生物種類最豐富的國家之一。
我國植物資源十分豐富，其中苔蘚、蕨類和種子植物的種數僅次于巴西和哥倫比亞，居世界第三位；我國是裸子植物最豐富的國家，稱為“裸子植物的故鄉”；我國也是動物種類最多的國家之一，其中脊椎動物中的魚、鳥和哺乳動物的種數都位于世界前列。
我國的特有屬、種繁多。分布在我國的裸子植物中，有100多種是我國特有的；581種哺乳動物中，特有種110種，約占19%。
中國動物部分門類特有種（或屬）統計表
門類名稱 已知種數 特有種數 特有種數占總種數/%
哺乳類 581種 110種 18.93
鳥類 1244種 98種 7.88
爬行類 376種 25種 6.65
兩棲類 284種 30種 10.56
魚類 3862種 404種 10.46
總計 6347種 667種 10.51
中國植物部分門類特有種（或屬）統計表
門類名稱 已知屬數 特有屬數 特有屬數占總屬數/%
被子植物 3123屬 246屬 7.88
裸子植物 34屬 10屬 29.41
蕨類植物 224屬 6屬 2.68
苔蘚植物 494屬 13屬 2.63
總計 3875屬 275屬 7.1
展示《【生物世界】生物種類的多樣性》知識卡片。
（上圖為素材庫中《【生物世界】生物種類的多樣性》知識卡片）
在生態系統中，各種生物之間是相互依存、相互制約的。生物的種類越豐富，生態系統的結構就越復雜，抵抗外界干擾、保持自身相對穩定的能力就越強。
（二）基因的多樣性
1．基因多樣性的涵義
生物的各種特征主要是由DNA分子上的遺傳信息控制的。DNA分子很長，可以分成許多個片段，每個片段具有特定的遺傳信息，這些片段就叫作基因。生物的細胞內有成千上萬個基因。
討論：形成金魚和狗差異的根本原因是什么？
講解：不同種生物的基因有所不同。
討論：同樣都是金魚，但體色和形態各不相同，為什么？
講解：同種生物不同個體之間的基因也不盡相同。
每種生物都是一個豐富的基因庫。生物種類的多樣性實質上是基因的多樣性。物種的多樣性是外在表現，基因多樣性是內在形式；基因多樣性決定物種多樣性。
2．基因多樣性的利用
我國是世界上基因多樣性最豐富的國家之一，特別是家養動物、栽培植物和野生親緣種的基因多樣性十分豐富，為動植物的遺傳育種提供了寶貴的遺傳資源。
事例1．美國曾在20世紀50年代發現栽培大豆患萎黃病，其癥狀是生長受阻、植株矮縮、葉片黃化、英小粒少，嚴重時根系腐爛以致全株死亡。這種病害使美國的大豆產量大幅度下降，大豆生產出現危機。20世紀70年代末，美國科學家在我國找到了他們所需要的野生大豆，并引進到美國，與當地品種雜交，培育出一批抗大豆萎黃病的優良品種，挽救了美國的大豆產業，使美國從大豆進口國一躍成為大豆出口量最大的國家。
討論：我國野生大豆與美國當地品種雜交后，為什么能培育出一批抗大豆萎黃病的優良品種？
講解：野生大豆中有一種抗大豆萎黃病的基因。雜交后，美國大豆品種就獲得了這種基因，從而獲得了抗萎黃病的性狀。
這是利用基因多樣性改良作物品種的一個典型實例。
事例2．下面是利用轉基因技術培育出能生產人牛混合奶的優良奶牛圖解：
事例3．華南虎是世界瀕危動物。2001年，某動物園的一雌華南虎產下了一對瞎眼的龍鳳胎。生物學家認為是近親繁殖的結果。你覺得這與基因多樣性有關嗎？
講解：與基因多樣性有關。由于近親繁殖，家系中的基因多樣性會受到影響。另外，如果親代雌性雙方都攜帶有致病基因，很容易出現遺傳病。
這方面的實例還有許多。
例如，我國科學家袁隆平院士利用野生水稻與普通栽培水稻多次雜交，培育出產量很高的雜交稻新品種，創造了巨大的社會效益和經濟效益。
播放《【知識解析】基因多樣性（微課）》，詳細介紹基因多樣性的含義及其意義。
（以上圖片為素材庫中《【知識解析】基因的多樣性（微課）》視頻截圖）
（三）生態系統的多樣性
我國有廣袤的陸地，遼闊的海洋，復雜的地形和多樣的氣候，從而形成了森林、草原、荒漠、濕地、湖泊和海洋等多種類型的生態系統。
思考：生態系統包括哪些類型？你的家鄉有哪些不同類型的生態系統？
講解：生態系統包括草原生態系統、濕地生態系統、海洋生態系統、森林生態系統、淡水生態系統、農田生態系統、城市生態系統等等。
播放視頻：【知識解析】生態系統的多樣性（微課），詳細介紹了生態系統多樣性的含義及其意義。
（上圖為素材庫中【知識解析】《生態系統多樣性（微課）》視頻截圖）
資料1．過去呼倫貝爾草原的牧民們發現野狼捕殺牲畜，甚至威脅人身安全，于是大量捕殺野狼，結果野兔數量迅速增加，和牛羊爭奪食物，從而導致草場的退化。這說明了什么？
講解：說明了某種生物數量減少或滅絕，必然會影響它所在的生態系統。
資料2．位于大別山的某縣，曾經是森林茂密，鳥獸眾多，氣候宜人的地方。后來人們毀林開墾，耕種作物，破壞了當地動物的棲息環境，致使林中的鳥類和哺乳動物大大的減少，有的甚至消失。這說明了什么？
講解：說明了生態系統的劇烈變化，會加速物種多樣性和基因多樣性的喪失。
總結：綜合來看，一方面，每種生物都是由一定數量的個體組成的，這些個體的基因組成是有差別的，它們共同構成了一個基因庫；每種生物又生活在一定的生態系統中，并且與其他的生物種類相聯系。另一方面，某種生物的數量減少或滅絕，必然會影響它所在的生態系統；當生態系統發生劇烈變化時，也會加速生物種類的多樣性和基因多樣性的喪失。例如，當動植物種類十分豐富的熱帶雨林變成單一的經濟林后，林中的生物種類會迅速減少。因此，保護生物的棲息環境，保護生態系統的多樣性，是保護生物多樣性的根本措施。
典型例題
例1．生物多樣性包括（ ）
A．森林多樣性、海洋多樣性
B．動物多樣性、植物多樣性和微生物多樣性
C．生物圈、大氣圈和地球圈
D．物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性
答案：D
解析：生物多樣性包括生物種類的多樣性、基因的多樣性和生態系統的多樣性。
例2．袁隆平利用水稻雜交技術培育出新的水稻品種，他主要是利用了生物多樣性中的（　　）
A．生物種類的多樣性
B．基因的多樣性
C．生態系統的多樣性
D．環境的多樣性
答案：B
解析：不同種生物的基因有所不同，同種生物不同個體之間的基因也不盡相同，每種生物都是一個豐富的基因庫。
例3．2019年中國北京世界園藝博覽會匯集了1200多種植物，這些形態各異的植物直接體現了（ ）
A．基因的多樣性
B．生物種類的多樣性
C．生態系統的多樣性
D．植物經濟價值的多樣性
答案：B
解析：2019年中國北京世界園藝博覽會匯集了1200多種植物，這些形態各異的植物直接體現了生物種類的多樣性。
例4．下列關于生物多樣性的敘述，正確的是（ ）
A．生物種類多樣性決定了基因多樣性
B．分類單位越小所包含的生物種類越多，它們的親緣關系越近
C．袁隆平院士利用基因多樣性培育出高產雜交水稻新品種
D．建立瀕危物種的種質庫是保護生物多樣性最為有效的措施
答案：C
解析：基因多樣性決定了生物物種的多樣性，A錯誤；分類單位越小所包含的生物種類越少多，它們的親緣關系越近，B錯誤；袁隆平院士利用基因多樣性培育出高產雜交水稻新品種，C正確；建立自然保護區是保護生物多樣性最為有效的措施，D錯誤。
六、課堂小結
這節課我們認識了生物的多樣性，現在我們來回顧一下！
展示《【知識解析】認識生物的多樣性—小結》思維導圖。
七、板書設計
認識生物的多樣性
（一）生物種類的多樣性
（二）基因的多樣性
（三）生態系統的多樣性
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