生物的多样性
常考题型:选择题、分类综合题
🎨 核心概念图解
通过图示快速理解本模块重点结构和过程。
考纲要求
- 尝试根据一定的特征对生物进行分类
- 描述病毒和细菌的主要特征以及它们与人类生活的关系
- 描述真菌的主要特征及其与人类生活的关系
- 概述藻类、苔藓和蕨类植物的主要特征以及与人类生活的关系
- 概述种子植物的主要特征以及与人类生活的关系
- 概述环节动物、节肢动物的主要特征以及与人类生活的关系
- 概述鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的主要特征以及与人类生活的关系
- 说明保护生物多样性的重要意义
- 描述生命起源的过程
- 概述生物进化的主要历程
- 形成生物进化的基本观点
给初学者的话
本章学习目标
学完本章,你应该能:
- 说出生物分类的七个等级,理解'种'是最基本单位;
- 了解细菌、真菌、病毒的主要特征;
- 说出植物和动物主要类群的特征和代表生物;
- 了解生物进化的基本趋势。
一、生物的分类
1. 分类的依据
生物分类主要是根据生物的相似程度(包括形态结构和生理功能等),把生物划分为不同的等级,并对每一类群的形态结构和生理功能等特征进行科学的描述。
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2. 分类的等级
生物分类单位从大到小依次是:界、门、纲、目、科、属、种。其中,种是最基本的分类单位。
| 等级 | 特征 |
|---|---|
| 界 | 最大,包含生物种类最多,共同特征最少 |
| 门、纲、目、科、属 | 依次减小,共同特征依次增多 |
| 种 | 最小,包含生物种类最少,共同特征最多,亲缘关系最近 |
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3. 双名法
双名法是瑞典植物学家林奈提出的生物命名法。每个物种的科学名称由两部分组成:第一部分是属名,第二部分是种加词。
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二、病毒、细菌和真菌
1. 病毒
病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,必须寄生在活细胞内才能生活和繁殖。
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2. 细菌
细菌是单细胞原核生物,细胞内没有成形的细胞核,只有DNA集中的区域;基本形态有球形、杆形、螺旋形等;通过分裂生殖繁殖。
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3. 真菌
真菌是真核生物,细胞内有成形的细胞核;酵母菌为单细胞,霉菌、蘑菇为多细胞;通过产生孢子繁殖。
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4. 细菌和真菌在自然界中的作用
细菌和真菌在自然界中主要起分解者作用,把动植物遗体中的有机物分解成无机物,参与物质循环。此外,它们还与动植物共生,如根瘤菌与豆科植物共生。
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三、植物的分类(进化顺序)
| 类群 | 代表植物 | 主要特征 | 繁殖方式 | 生活环境 |
|---|---|---|---|---|
| 藻类植物 | 海带、紫菜、水绵、衣藻 | 无根、茎、叶的分化,无输导组织 | 孢子 | 大多水中 |
| 苔藓植物 | 葫芦藓、地钱、墙藓 | 有茎、叶,无真正根(假根),无输导组织 | 孢子 | 阴湿陆地 |
| 蕨类植物 | 肾蕨、卷柏、满江红 | 有根、茎、叶,有输导组织 | 孢子 | 阴湿陆地 |
| 裸子植物 | 松、柏、杉、银杏、苏铁 | 种子裸露,无果皮包被 | 种子 | 陆地 |
| 被子植物 | 绿色开花植物 | 种子外有果皮包被,最高等 | 种子 | 各种环境 |
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四、动物的分类
1. 无脊椎动物(体内没有脊柱)
无脊椎动物按进化顺序主要包括:腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物。其中节肢动物是种类最多、分布最广的动物类群。
| 类群 | 主要特征 | 代表 |
|---|---|---|
| 腔肠动物 | 辐射对称,有口无肛门 | 水螅、海蜇、珊瑚虫 |
| 扁形动物 | 两侧对称,背腹扁平,有口无肛门 | 涡虫、血吸虫、绦虫 |
| 线形动物 | 身体细长,体表有角质层,有口有肛门 | 蛔虫、蛲虫 |
| 环节动物 | 身体由许多相似的体节组成 | 蚯蚓、沙蚕、水蛭 |
| 软体动物 | 身体柔软,有外套膜,大多有贝壳 | 河蚌、蜗牛、乌贼 |
| 节肢动物 | 体表有外骨骼,身体和附肢都分节 | 蝗虫、蜘蛛、虾、蜈蚣 |
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2. 脊椎动物(体内有脊柱)
脊椎动物按进化顺序主要包括:鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类。越高等的动物对环境的适应能力越强。
| 类群 | 主要特征 | 代表 |
|---|---|---|
| 鱼类 | 生活在水中,用鳃呼吸,用鳍游泳,体表常有鳞片,变温 | 鲫鱼、鲨鱼 |
| 两栖类 | 幼体用鳃、生活在水中;成体用肺和皮肤呼吸,水陆两栖,变温 | 青蛙、大鲵 |
| 爬行类 | 体表有鳞片或甲,用肺呼吸,陆地产卵有卵壳,变温,真正适应陆地 | 龟、蛇、蜥蜴、扬子鳄 |
| 鸟类 | 体表覆羽,前肢成翼,有喙无齿,有气囊辅助呼吸,恒温,卵生 | 家鸽、企鹅 |
| 哺乳类 | 体表被毛,胎生哺乳,牙齿分化,恒温,最高等 | 兔、鲸、蝙蝠 |
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五、生物多样性及其保护
1. 生物多样性的内涵
生物多样性包括三个层次: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。其中,基因的多样性是生物多样性的实质。
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2. 我国生物多样性的特点
我国是生物种类最丰富的国家之一,苔藓、蕨类和种子植物种数居世界前列;我国也是裸子植物最丰富的国家,被称为“裸子植物的故乡”。
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3. 生物多样性面临的威胁
生物多样性面临的主要威胁包括:栖息地的破坏和丧失、乱捕滥杀、环境污染、外来物种入侵等。其中,栖息地丧失是最主要原因。
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4. 保护生物多样性的措施
保护措施分为就地保护和迁地保护两大类。建立自然保护区是最有效的就地保护措施。此外,还可通过立法、宣传教育、建立种质库等方式保护。
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六、生命起源和生物进化
1. 生命的起源
目前被普遍接受的是化学起源说,认为原始地球上的无机物在原始大气和原始海洋中,经过漫长的岁月逐步形成有机小分子、有机大分子,最终形成原始生命。
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2. 生物进化的历程
生物进化的总体趋势是:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
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3. 生物进化的原因——自然选择学说(达尔文)
达尔文自然选择学说的主要内容:生物普遍存在过度繁殖倾向,但食物和空间有限,因此生物之间要进行生存斗争;生物具有遗传和变异的特性;具有有利变异的个体容易生存并繁殖后代,即“适者生存”。
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七、真题链接
【选择题示例】
例1:下列生物中,与狼亲缘关系最近的是( )
解析:狼与郊狼同属不同种,共同分类单位最小,亲缘关系最近。选B。
例2:关于病毒的说法正确的是( )
解析:病毒无细胞结构、不能独立生活、必须寄生在活细胞中。选C。
例3:保护生物多样性最有效的措施是( )
解析:建立自然保护区属于就地保护,是最有效的措施。选B。
八、本模块易错点汇总
| 易错点 | 正确理解 |
|---|---|
| 病毒有细胞结构 | 病毒无细胞结构 |
| 芽孢是生殖细胞 | 芽孢是休眠体,不是生殖细胞 |
| 细菌都有害 | 大多有益,少数有害 |
| 蘑菇是植物 | 蘑菇是真菌,不是植物 |
| 藻类都生活在水中 | 少数也生活在陆地阴湿处 |
| 苔藓有真正的根 | 只有假根,只有固定作用,不能吸收 |
| 节肢动物都有翅 | 蜘蛛、蜈蚣、虾等没有翅 |
| 两栖动物既能生活在水里也能在陆地 | 幼体只能在水中,成体可在水陆;且不是所有能在水陆都叫两栖 |
| 气囊能进行气体交换 | 气囊只储存空气,气体交换只在肺中进行 |
| 鸟卵就是一个细胞 | 只有卵黄膜+卵黄+胚盘是卵细胞 |
| 生物多样性就是物种多样性 | 包括物种、基因、生态系统三个层次 |
| 建立动物园是保护生物多样性最有效措施 | 最有效的是建立自然保护区(就地保护) |
| 米勒实验证明原始生命能形成 | 只证明了无机物→有机小分子是可能的 |
| 自然选择是定向的,变异也是定向的 | 变异是不定向的,自然选择是定向的 |
| 人是由猴子/猩猩变来的 | 人和类人猿有共同祖先——森林古猿 |
九、多角度 Review 与拓展
🚀 进阶挑战(想拔高再看)
- 生物分类与进化:分类单位越小,共同特征越多,亲缘关系越近,也反映它们在进化树上分化时间越晚。
- 微生物与人类:细菌、真菌、病毒并非都致病,很多是生态系统和人类生产生活不可缺少的,如乳酸菌、酵母菌、根瘤菌、噬菌体用于细菌性疾病治疗研究。
- 生物多样性热点:保护生物多样性不仅是保护单个物种,更是保护生态系统的完整性和基因的多样性。
✏️ 巩固加油站
- 用表格比较病毒、细菌、真菌的结构、营养方式、生殖方式。
- 画出植物类群进化关系图,标注每类群的主要特征。
- 用自然选择学说解释一种生物适应环境的例子(如保护色、拟态)。
👨🏫 老师的小提醒
- 本模块记忆量大,建议用对比表格和流程图帮助记忆;
- 实验题常考“米勒实验”“观察酵母菌和霉菌”“观察蚯蚓和蝗虫”,要熟悉操作步骤和结论;
- 压轴综合题常把“生物多样性+生态系统+自然选择”结合起来考,注意跨模块联系。
🔗 和其他章节的联系
- 与模块二(生物与环境)联系:生物多样性与生态系统稳定性密切相关;
- 与模块三(绿色植物)联系:植物类群的进化顺序;
- 与模块六(生殖发育与遗传)联系:遗传变异是自然选择的原材料,生物进化以遗传变异为基础。
课本实验精讲
实验:观察酵母菌和霉菌
观察酵母菌:
- 在载玻片上滴一滴酵母菌培养液,盖上盖玻片。
- 先用低倍镜观察,再换高倍镜观察。
- 可以看到酵母菌呈椭圆形,有的细胞上长出小突起,这是出芽生殖。
观察霉菌(青霉):
- 用放大镜观察发霉的橘子皮或面包。
- 可以看到青绿色的孢子囊,直立菌丝顶端呈扫帚状。
核心概念辨析表
| 概念 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| 物种 | 形态结构和生理功能上表现相似,生态分布基本相同的一群生物 | 人、小麦、大肠杆菌 |
| 属 | 分类单位之一,包含若干亲缘关系较近的种 | 猫属、犬属 |
| 科 | 分类单位之一,包含若干属 | 猫科、犬科 |
| 界 | 最大的分类单位 | 动物界、植物界、微生物界 |
| 生物种类多样性 | 一定区域内物种的丰富程度 | 我国裸子植物种类丰富 |
| 基因多样性 | 同一物种不同个体基因的差异 | 不同水稻品种的基因差异 |
| 生态系统多样性 | 生物圈内生物群落和生态过程的多样性 | 森林、草原、湿地生态系统 |
🚀 高中衔接(选读)
1. 现代生物进化理论
- 种群是生物进化的基本单位
- 突变和基因重组产生进化的原材料
- 自然选择决定生物进化的方向
- 隔离是物种形成的必要条件
2. 自然选择学说
达尔文认为:生物都有过度繁殖的倾向;资源有限导致生存斗争;生物存在变异;具有有利变异的个体容易生存并繁殖后代;有利变异逐代积累,形成适应环境的新类型。
3. 三域系统
现代生物分类将生物分为三个域:细菌域、古菌域、真核域。
综合例题精讲
例题 1:生物分类的基本单位是( )
解析:种是最基本的分类单位,同种生物的亲缘关系最近,共同特征最多。
答案:C
例题 2:为什么说保护生物的栖息环境是保护生物多样性的根本措施?
解析:生物与环境构成生态系统,生物依赖其栖息环境生存。保护栖息环境就是保护生态系统的多样性,而生态系统多样性是生物种类多样性和基因多样性的基础。
学习自评清单
- [ ] 能说出生物分类的七个等级
- [ ] 能说出种是最基本的分类单位
- [ ] 能区分不同植物类群的主要特征
- [ ] 能区分不同动物类群的主要特征
- [ ] 能说出生物多样性的三个层次
- [ ] 能说出保护生物多样性的主要措施
专项练习
一、选择题(每题 2 分,共 20 分)
- 下列关于生物分类的叙述,正确的是( )
- 狼与狐同“科”不同“属”,狼与虎同“目”不同“科”,狼与郊狼同“属”不同“种”。其中与狼亲缘关系最近的是( )
- 关于病毒,下列说法正确的是( )
- 细菌与真菌相比,最重要的区别是( )
- 下列生物中,属于真菌的是( )
- 某同学在山里看到一种植物:有根、茎、叶的分化,叶片背面有褐色孢子囊群。该植物属于( )
- 下列动物中,属于真正适应陆地生活的脊椎动物类群的是( )
- 关于生物多样性的叙述,错误的是( )
- 下列化石在地层中出现的先后顺序,能说明生物进化趋势的是( )
- 用达尔文自然选择学说解释“长颈鹿脖子长”的主要原因是( )
答案与解析:
- 答案:B。解析:分类单位越大,共同特征越少,A 错;分类依据是相似程度,不是个体大小,C 错;种是最基本单位,D 错。同种生物亲缘关系最近、共同特征最多,B 正确。
- 答案:C。解析:共同分类单位越小,亲缘关系越近。狼与郊狼同“属”,共同分类单位最小,亲缘关系最近。
- 答案:B。解析:病毒无细胞结构,A 错;不能独立生活,必须寄生在活细胞内,C 错;离开活细胞后可形成结晶体,并非立即死亡,D 错。病毒由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,B 正确。
- 答案:B。解析:细菌是原核生物,细胞内没有成形的细胞核;真菌是真核生物,有成形细胞核。这是二者最重要区别。大多数细菌对人有益或无害,C 错;细菌主要通过分裂生殖繁殖,D 错。
- 答案:B。解析:酵母菌是单细胞真菌。乳酸菌、大肠杆菌是细菌;噬菌体是病毒。
- 答案:C。解析:蕨类植物有根、茎、叶分化,靠孢子繁殖,叶片背面常有孢子囊群。藻类无根茎叶分化,苔藓只有假根无真正根,裸子植物靠种子繁殖。
- 答案:C。解析:爬行类体表有鳞片或甲,用肺呼吸,在陆地产卵且有坚韧卵壳,是真正适应陆地生活的脊椎动物。鲫鱼水生,青蛙水陆两栖但生殖离不开水,企鹅为鸟类。
- 答案:D。解析:迁地保护(动物园、植物园等)是对就地保护的补充,不能替代就地保护。建立自然保护区属于就地保护,是最有效措施。
- 答案:A。解析:生物进化总体趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。鱼类→两栖类→爬行类符合这一趋势。
- 答案:B。解析:自然选择学说认为变异是不定向的,古代长颈鹿存在颈长和颈短的变异;食物不足时,颈长个体更易获得高处树叶而生存繁殖,有利变异逐代积累。A 属于拉马克用进废退观点,C、D 表述错误。
二、填空与识图题(每空 1 分,共 10 分)
- 生物分类单位从大到小依次是:界、门、纲、目、科、属、______。其中最基本的分类单位是______。
- 病毒结构简单,由______外壳和内部的______组成,没有______结构。
- 细菌和真菌在自然界中主要作为______参与物质循环,能把动植物遗体分解成______、水和无机盐。
- 苔藓植物的叶只有______层细胞,常被作为监测______程度的指示植物。
- 请把下列动物特征与对应类群连线:
- 体表覆羽,前肢成翼 → ______
- 体表被毛,胎生哺乳 → ______
- 体表有鳞片或甲,陆地产卵 → ______
答案与解析:
- 答案:种;种。解析:七个分类单位从大到小为界、门、纲、目、科、属、种,其中种是最基本的分类单位。
- 答案:蛋白质;遗传物质;细胞。解析:病毒没有细胞结构,由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,必须寄生在活细胞内才能繁殖。
- 答案:分解者;二氧化碳。解析:细菌和真菌通过分解动植物遗体,将有机物分解为二氧化碳、水和无机盐,供植物重新利用,参与物质循环。
- 答案:一;空气污染。解析:苔藓植物叶只有一层细胞,二氧化硫等有毒气体易从背腹两面侵入,因此可作为监测空气污染程度的指示植物。
- 答案:鸟类;哺乳类;爬行类。解析:鸟类体表覆羽、前肢成翼;哺乳类体表被毛、胎生哺乳;爬行类体表有鳞片或甲、陆地产卵。
三、综合分析题(共 10 分)
- 阅读资料,回答问题。
资料一:福建武夷山自然保护区是我国著名的生物多样性热点地区,区内有大片原始森林、珍稀植物和多种野生动物。
资料二:近年来,由于栖息地被破坏和外来物种入侵,部分本地物种数量下降。
(1)武夷山自然保护区主要保护了生物多样性的哪些层次?(3 分)
(2)“栖息地被破坏”为什么是生物多样性面临威胁的主要原因?(3 分)
(3)除了建立自然保护区,请再写出两条保护生物多样性的具体措施。(4 分)
答案与解析:
- 答案:
(1)武夷山自然保护区保护了生物种类(物种)多样性、基因(遗传)多样性和生态系统多样性三个层次。保护区中有多种珍稀植物和动物,体现物种多样性;同种生物不同个体基因存在差异,体现基因多样性;森林、溪流等生态系统类型丰富,体现生态系统多样性。
(2)生物依赖其栖息环境生存和繁衍。栖息地被破坏后,生物失去食物来源和生存空间,导致种群数量下降甚至灭绝。因此,栖息地破坏和丧失是生物多样性面临威胁的主要原因。
(3)示例:①建立动物园、植物园、水族馆等迁地保护设施;②加强立法,严惩非法捕猎和买卖野生动物行为;③加强宣传教育,提高公众保护意识;④建立种质库保存珍稀物种的遗传资源。(任答两条即可)