資源簡介

生物選擇性必修2 生物與環境【教學設計】
第2節　生物多樣性及其保護
[學習目標]
1.概述生物多樣性對維持生態系統的穩定性以及人類生存和發展的重要意義。
2.通過對生物多樣性價值的學習,形成穩態與平衡的生命觀念。
3.通過對生物多樣性現狀及保護的學習,樹立敬畏生命、人和自然和諧共處的觀念,形成保護生物多樣性的意識。
【課件自主預習】
一、生物多樣性及其價值
1.生物多樣性
(1)生物多樣性的概念
生物圈內所有的植物、動物和微生物等,它們所擁有的全部基因,以及各種各樣的生態系統,共同構成了生物多樣性。
(2)生物多樣性包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次。
(3)遺傳多樣性是指地球上所有生物攜帶的遺傳信息的總和;自然界中每個物種都具有獨特性,從而構成了物種的多樣性;生態系統多樣性是指地球上的生境、生物群落和生態系統的多樣化,還包括生態系統的組成、結構、功能等隨著時間變化而變化的多樣性。
2.生物多樣性的價值
(1)直接價值是對人類有食用、藥用和工業原料等實用意義的,以及有旅游觀賞、科學研究和文學藝術創作等非實用意義的價值。
(2)間接價值主要體現在調節生態系統的功能等方面。此外,生物多樣性在促進生態系統中基因流動和協同進化等方面也具有重要的生態價值。生物多樣性的間接價值明顯大于它的直接價值。
(3)潛在價值是指目前人們尚不太清楚的價值。
二、生物多樣性喪失的原因
1.威脅野生物種生存的人類活動,主要是對野生物種生存環境的破壞和掠奪式利用等。
(1)人類活動對野生物種生存環境的破壞,主要表現為使得某些物種的棲息地喪失和碎片化。
(2)掠奪式利用包括過度采伐、濫捕亂獵,這是物種生存受到威脅的重要原因。
2.環境污染也會造成生物多樣性的喪失;農業和林業品種的單一化會導致遺傳多樣性的喪失,以及與之相應的經長期協同進化的物種消失。外來物種的盲目引入也會導致物種的滅絕,使生物多樣性喪失。
三、保護生物多樣性的措施
1.就地保護
(1)含義:指在原地對被保護的生態系統或物種建立自然保護區以及國家公園等。
(2)實例:鼎湖山自然保護區是我國建立的第一個自然保護區。
(3)意義:是對生物多樣性最有效的保護。
2.易地保護
(1)含義:指把保護對象從原地遷出,在異地進行專門保護。
(2)實例:建立植物園、動物園以及瀕危動植物繁育中心等。
(3)意義:為行將滅絕的物種提供最后的生存機會。
3.其他
(1)建立精子庫、種子庫、基因庫,利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護等。
(2)利用人工授精、組織培養和胚胎移植等生物技術,加強對珍稀、瀕危物種的保護。
(3)加強立法、執法和宣傳教育。
4.保護生物多樣性的關鍵
處理好人與自然的關系。當前主要是降低破壞地球生態環境的速度,這包括控制人口增長、合理利用自然資源以及廢物的重復利用等。
5.保護與利用的關系
保護生物多樣性只是反對盲目地、掠奪式開發利用大自然,并不意味著禁止開發和利用。這正是“合理利用就是最好的保護”的科學道理。
【預習檢測】
1.判斷下面有關生物多樣性及其價值說法的正誤。
(1)生物多樣性對維持生態系統穩定性具有重要作用,體現了其間接價值。(　√　)
(2)生物多樣性的豐富程度與自然選擇無關。(　×　)
提示:生物多樣性的豐富程度與自然選擇有關。
(3)盲魚作為進化研究的材料體現了生物多樣性的間接價值。(　×　)
提示:盲魚作為進化研究的材料體現了生物多樣性的直接價值。
(4)山清水秀、鳥語花香的美景常常令人賞心悅目、流連忘返,這體現了生物多樣性的直接價值。(　√　)
2.判斷下面有關生物多樣性保護說法的正誤。
(1)保護生物多樣性也就是意味著禁止開發和利用自然資源。(　×　)
提示:保護生物多樣性只是反對盲目地、掠奪式開發利用大自然,并不意味著禁止開發和利用。
(2)生物多樣性保護最有效的是就地保護。(　√　)
(3)合理利用就是最好的保護。(　√　)
(4)利用人工授精可以加強對珍稀、瀕危物種的保護。(　√　)
【課堂互動探究】
探究點一　生物多樣性及其價值
[情境] 如圖,圖1表示生物多樣性的三個不同層次,圖2中甲、乙、丙是關于地雀的進化、發展過程示意圖。
注:圖2中地雀A與地雀B可以交配產生可育后代,地雀C與地雀A、B之間不能互相交配。
[思考] (1)圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表生物多樣性的哪些層次
提示:Ⅰ反映了同一物種中的差異應為“基因多樣性”;Ⅱ反映了不同物種間的差異應為“物種多樣性”;Ⅲ反映了生物與非生物環境間的關系應為“生態系統多樣性”。
(2)圖2中哪些地雀間的差異能體現基因多樣性 哪些地雀間的差異能體現物種多樣性 請說明判斷依據。
提示:由A與B可以交配產生可育后代推知,二者未產生生殖隔離,應屬于同一物種,其差異能體現基因多樣性;由C與A、B間不能互相交配推知,C與A、B間已產生生殖隔離,故C為新物種,則C與A、B間的差異反映的是物種多樣性。
[活動] 閱讀教材P90～P91“思考·討論”,回答下列問題。
(1)紅樹林的消失,將會影響多少生物的生存發展 又將怎樣影響周邊的其他生態系統 這對人們的生活又有怎樣的影響
提示:紅樹林的消失,使得潮間帶多種魚類、甲殼類、貝類以及多種水鳥因生態環境改變而無法存活和繁衍,并且影響附近多種生態系統的穩定性,最終使大量的物種無法生存和發展。紅樹林能維持濱海濕地生態系統的穩定性,具有防風、抗海潮侵蝕海岸的作用。因此,紅樹林的消失還將直接影響附近的農田、養殖場、森林和城市等多種生態系統的穩定性,這對于人們的生活和生產都會產生很大的影響。
(2)如果你是一位育種工作者,你將怎樣利用栽培作物野生種的基因 你知道育種專家袁隆平利用了野生水稻的什么基因嗎
提示:可以通過現代生物技術,檢測并獲取水稻、小麥等栽培作物野生種細胞中人類所需要的某些優良基因(如抗旱基因、抗病基因等),然后利用基因工程技術,將這些優良基因導入到相應的栽培種的細胞中并使之表達。袁隆平曾利用在海南島發現的一株花粉敗育的普通野生水稻(含有使花粉不育的基因),采用雜交技術成功地培育出高產的雜交水稻,從而掀起了水稻生產的“第二次綠色革命”。后來,經過分子檢測技術得知,野生水稻細胞中至少含有兩個增產基因:其中的一個增產基因就能增產18%,兩個增產基因則能增產36%。
(3)三個實例說明生物多樣性具有哪些價值 你還有其他實例嗎
提示:這三個實例能夠說明生物多樣性具有潛在價值(紅樹、野生水稻、家蠅等生物很可能還有目前人類尚不清楚的重要功能)、間接價值(紅樹林對海岸的防護作用、家蠅為植物傳粉、食物鏈上一員)和直接價值(潮間帶的魚類、貝類、甲殼類等可供食用、藥用和用作工業原料,水稻被人食用,飼養家蠅幼蟲作為動物的飼料,模仿蠅眼制成蠅眼照相機,模仿家蠅平衡棒制成振動陀螺儀等)。
生物的種類繁多,人類對它們已經做過比較充分研究的只是極少數,大量野生生物的價值——生物多樣性的潛在價值目前還不清楚;森林生態系統同農田生態系統相比,具有更加豐富的生物多樣性,對自身的調節功能更強大,因而具有更好的穩定性,這屬于生物多樣性的間接價值;蘆葦是一種重要的造紙原料,從金雞納樹中可以提取治療瘧疾的藥物——奎寧,這些都屬于生物多樣性的直接價值。
[深度思考] 用麻袋裝上泥土,樹籽、草籽一層層壘上去,經常澆水,等草籽 、樹籽發芽后長出根系,連接成片,就可以有效預防山體滑坡。這體現了生物多樣性的哪種價值 你還能舉出其他具有生物多樣性價值的實例嗎
提示:間接價值。生物的種類繁多,人類對它們已經做過比較充分研究的只是極少數,大量野生生物的價值——生物多樣性的潛在價值目前還不清楚;森林生態系統同農田生態系統相比,具有更加豐富的生物多樣性,對生態系統的調節功能更強,因而具有更好的穩定性,這屬于生物多樣性的間接價值;從金雞納樹中可以提取治療瘧疾的藥物——奎寧,這些都屬于生物多樣性的直接價值。
[歸納總結] (1)生物多樣性三個層次之間的聯系
(2)生物多樣性價值的判斷
①凡是直接利用的都是直接價值。例如,我們食用的蔬菜、供觀光旅游的風景等。
②凡是和生態環境保護、氣候、光合作用等有關的都是間接價值。例如,“三北”防護林的防風固沙作用體現的就是生物多樣性的間接價值。
③凡是未知作用的都是潛在價值。例如,人類尚未認識的一株不知名的小草,它可能在未來被發現所具有的價值為潛在價值。
[應用] 下列有關生物多樣性的敘述,正確的是(　A　)
A.導致生物多樣性的根本原因是DNA的多樣性
B.生物多樣性的直接價值明顯大于它的間接價值
C.紅樹林對海岸的防護作用屬于生物多樣性的直接價值
D.生物多樣性的形成是指新的物種不斷形成的過程
解析:生物多樣性的根本原因是基因多樣性即DNA多樣性;生物多樣性的生態價值即間接價值明顯大于它的直接價值;紅樹林對海岸的防護作用屬于生物多樣性的間接價值;生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程,協同進化是生物多樣性形成的原因。
探究點二　生物多樣性保護
[情境] 受地震影響,某自然保護區大熊貓棲息地部分遭到破壞,致使棲息環境改變、箭竹被埋沒、洞穴受損,并使大熊貓巡護道路、野外監測點、保護站、檢查站等遭到嚴重損壞,震后棲息在保護區境內的多只大熊貓生存情況不明。大熊貓體型與熊相似,但分布地區和喜食竹子方面又與小熊貓相似,科學家利用DNA—DNA分子雜交技術研究它們之間親緣關系并繪制如圖。
[思考] (1)棕熊、馬來熊、眼鏡熊之間的性狀差異體現了(　B　)
A.遺傳多樣性 B.物種多樣性
C.生態系統多樣性 D.基因型多樣性
(2)大熊貓有“國寶”之稱。從種群增長規律的角度分析,保護大熊貓的根本措施是什么
提示:改善大熊貓的棲息環境,從而提高環境容納量。
(3)大熊貓棲息地遭到破壞,賴以生存的食物箭竹被破壞,我們采用哪種保護措施更有效
提示:易地保護。
(4)有人說,為了保護野生生物,走可持續發展道路,我們應該禁止開發和利用自然資源。你認為對嗎 為什么
提示:不對。應該合理開發和利用自然資源,禁止開發和利用瀕危滅絕的野生生物資源。
(5)我們已經采取了哪些保護生物多樣性的措施 這些措施是否對生物多樣性保護起到顯著作用 你有哪些好的建議
提示:保護生物多樣性的措施:就地保護;易地保護;利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護;加強了立法、執法、宣傳教育工作,使每個人樹立保護生物多樣性的意識,自覺形成保護生物多樣性的行為和習慣。對生物多樣性的保護還倡導對大自然合理地開發和利用,規定禁漁區和休漁期,大力開展退耕還林、還草、還湖等措施,這些措施對生物多樣性保護都起到了顯著作用。保護生物多樣性的建議:①提高保護環境意識;②從我做起,保護環境;③從我做起,保護生物鏈;④創造適宜生物生存的條件;⑤保護野生生物;⑥加強法律監管等。
[深度思考] 就大熊貓本身而言,導致其可能滅絕的內在原因是什么
提示:對原有環境高度適應,導致基因庫變小,當環境發生突然變化后,對新環境適應度降到非常低。
[歸納總結] 就地保護和易地保護兩種方法中保護對象的區別
就地保護除了保護區域內的物種,還應保護相應的生態環境;而當物種生存的環境遭到破壞,不再適于物種生存后,就只能實行易地保護。
[應用] “綠水青山就是金山銀山”“碧海連天遠,瓊崖盡是春”,這是國家戰略,也是海南島的真實寫照。海南島環境資源正日漸成為當地居民和子孫后代的寶貴財富。下列有關敘述正確的是(　C　)
A.禁止海南島的開發,繼續保持現狀
B.“碧海連天遠,瓊崖盡是春”的美景,體現生物多樣性的間接價值
C.保護生物多樣性,關鍵是要處理好人與自然的相互關系
D.如果在海南島建設生態工程,可以提高能量傳遞效率,提高生產力
解析:保證綠水青山,必須避免盲目地、掠奪式地開發利用自然資源,堅持可持續發展的觀念,做到合理利用,而不是禁止海南島的開發,繼續保持現狀;“碧海連天遠,瓊崖盡是春”的美景,體現生物多樣性的直接價值;保護生物多樣性,關鍵是要處理好人與自然的相互關系;如果在海南島建設生態工程,可以提高能量的利用率,提高生產力,但不能提高能量的傳遞效率。
課堂小結
完善概念圖 記憶節節清
1.生物多樣性:包括遺傳多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次。 2.生物多樣性的價值:直接價值、間接價值和潛在價值。 3.保護生物多樣性:就地保護和易地保護。
隨堂反饋
1.判斷下列關于生物多樣性及其保護的說法是否正確。
(1)棲息地總量減少和棲息地多樣性降低是生物多樣性降低的重要原因。(　√　)
(2)生物多樣性包括物種多樣性、群落多樣性和生態系統多樣性。(　×　)
(3)濕地具有蓄洪防旱、調節氣候等作用,屬于生物多樣性的直接價值。(　×　)
(4)保護生物多樣性,應加強立法,禁止開發和利用生物資源。(　×　)
2.下列關于生物多樣性及其保護的敘述,正確的是(　C　)
A.地球上所有動物、植物和微生物,以及它們所擁有的全部基因共同組成生物多樣性
B.許多野生生物的使用價值目前還不清楚,說明生物多樣性具有間接價值
C.建立植物園、動物園等措施為行將滅絕的物種提供生存機會屬于易地保護
D.生物多樣性的直接價值明顯大于其間接價值
解析:生物圈內所有的植物、動物和微生物等,它們所擁有的全部基因,以及各種各樣的生態系統,共同構成了生物多樣性,生物多樣性包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性;目前人們尚不太清楚的價值屬于生物多樣性的潛在價值;建立自然保護區屬于就地保護,建立動物園、植物園等為行將滅絕的物種提供生存機會,屬于易地保護;生物多樣性的間接價值是指生物的生態功能,生物多樣性的間接價值明顯大于其直接價值。
3.為加大對瀕危物種綠孔雀的保護,我國建立了自然保護區,將割裂的棲息地連接起來,促進了綠孔雀種群數量的增加。下列說法錯誤的是(　D　)
A.將割裂的棲息地連接起來,促進了綠孔雀間的基因交流
B.提高出生率是增加綠孔雀種群數量的重要途徑
C.綠孔雀成年雄鳥在繁殖期為驅趕其他雄鳥發出的鳴叫聲,屬于物理信息
D.建立自然保護區屬于易地保護,是保護綠孔雀的有效措施
解析:將割裂的棲息地連接起來,有利于綠孔雀的繁殖和生存,促進了綠孔雀間的基因交流;提高出生率能有效增加綠孔雀的種群數量;鳴叫聲屬于物理信息;建立自然保護區屬于就地保護。
4.(不定項選擇)由于人類活動的影響,生物多樣性正以前所未有的速度喪失,為了采取有效的措施保護受到嚴重威脅的生物多樣性,國內外開展了大量的研究。下列措施合理的是(　ABC　)
A.對自然遺跡、陸地水體、海域等不同類型的生態系統實施就地保護
B.對珍稀瀕危物種實施易地保護
C.加強公眾教育,使公民樹立保護生物多樣性的意識
D.把沼澤地改造成人造林是增加生物多樣性的重要手段
解析:把沼澤地改造成人造林,生物的種類減少,生物多樣性降低。
5.濕地具有多種生態功能,孕育著豐富的自然資源,被人們稱為“地球之腎”“物種貯存庫”“氣候調節器”等,在保護生態環境、生物多樣性以及發展經濟社會中,具有不可替代的重要作用。
(1)濕地既能凈化水質,也能供人們觀賞旅游,這體現了生物多樣性的　　　　　　價值。
(2)濕地是許多珍稀瀕危動物生存、繁衍的棲息地,原因是　　　　　
　　　　 　　;對這些珍稀瀕危動物的最有效的保護是　　　　　　　　　。
(3)濕地在蓄洪防旱、調節氣候等方面起著重要作用,從生物多樣性價值的角度分析“退田還濕地”的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。對遭受破壞的濕地生態系統進行恢復,首先要恢復的成分是　　　　　　　　　　　　　。
(4)增加濕地中生物的種類是否一定能提高該生態系統的穩定性 　　　　(填“是”或“否”),原因是 　。
解析:(1)濕地能凈化水質,體現了生物多樣性的間接價值,也能供人們觀賞旅游,體現了生物多樣性的直接價值。
(2)動物的分布主要取決于食物條件和棲息環境,濕地可為珍稀瀕危動物提供豐富的食物條件和棲息環境,故濕地是許多珍稀瀕危動物生存、繁衍的棲息地。保護珍稀瀕危動物的最有效措施是就地保護。
(3)濕地在蓄洪防旱、調節氣候等方面的生態功能,屬于間接價值,而種田利用了生物多樣性的直接價值,生物多樣性的間接價值明顯大于它的直接價值。生物必須生活在一定環境中,故濕地生態系統恢復工程首先要恢復生態系統的水分、土質等非生物的物質和能量。
答案:(1)間接價值和直接　(2)濕地可為珍稀瀕危動物提供豐富的食物和棲息環境　就地保護
(3)生物多樣性的間接價值明顯大于它的直接價值
非生物的物質和能量　(4)否　盲目引入外來物種可能會造成生物入侵,使原有物種減少,降低生態系統的物種多樣性,生態系統的穩定性降低

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