生物多样性简介

一、教学目标：

①知识目标：1.描述生物多样性的概念 2.识别生物多样性的三个层次 3.说出生物多样性三个层次之间的关系

②能力目标：通过探究活动“遗传多样性分析”，培养学生根据信息资料作出合理判断的科学探究能力

③情感目标：认识到生物多样性对人类的重要性，形成保护生物多样性的意识增强环保意识，增强使命感和责任感。

二、重点难点：

①重点：1.识别生物多样性的三个层次,说出生物多样性三个层次之间的关系 2.遗传多样性

②难点：遗传多样性

三、教学过程：

1】导入新课：（3分钟）

师：同学们大家好，我姓邢，今天这节课由我来为大家讲授。好，下面我们正式开始上课。

生物是门非常有魅力的学科，今天我们就尽情的来领略生物的魅力。

【放幻灯片--大花草和纺锤树】

这是苏门答腊岛的大花草，一种肉质寄生草本植物。一生只开一朵特大的花，花朵的直径最大可达1.4米，质量最重可达11公斤，是世界上最大的花。花朵颜色五彩斑斓。这种植物不仅花朵巨大，还有个奇特的地方就是它无茎无叶无根。它会散发具有刺激性的腐臭气味，可以吸引专吃腐烂物的昆虫来传递花粉。

这是南美巴西的纺锤树，树干两头尖，中间膨大，最粗的地方直径可达5米，里面贮水约有2吨，差不多可供20人饮用一年。纺锤树的形状是对干旱环境的适应造成的：雨季时，它吸收大量水分，贮存起来，到干季时就利用这些水分来供应自己的消耗。纺锤树可以为荒漠上的旅行者提供水源。人们只要在树上挖个小孔，清新解渴的“饮料”便可源源不断地流出来，解决人们在茫茫沙海中缺水之急。

刚才介绍的仅仅只是万千生物中的两种，自然界神秘而伟大，生物多种多样，这节课我们就来学习----生物多样性。【板 书】

2】中心授课

师：在学习这节课的主要内容之前，我们先来了解几个概念，这几个概念有助于同学们理解本节课的内容。

我们初中就已经学过什么是物种，那么我来问一下，池塘里所有的鱼是不是一个物种？

生：不是。

师：很好。鱼这个概念太笼统，鱼有很多种：像青鱼草鱼鲢鱼鳙鱼等等，鱼和鱼是不一样的。关键是不同种的鱼繁殖期不同，它们无法自由交配。下面我再问一个问题：马和驴是不是一个物种?

生：不是。

师：为什么呢？马和驴不是可以交配么？它们可以产生后代—骡子啊？

生：骡子不可育。

师：非常好。马和驴虽然能够交配，但是它们生出的骡子没有生育能力，我们只听说过马和驴能生骡子，没听说过骡子生骡子吧。

通过刚才两个例子，我们可以总结出物种的定义了：所谓物种，就是指分布在一定自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，在自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物。我来问个问题，看看大家有没有理解这个概念：二倍体小麦和四倍体小麦是不是一个物种啊？为什么？

生：不是。二倍体小麦和四倍体小麦杂交后得到的三倍体小麦不可育。

师：很好。

我们再来看一下种群的概念：种群是指生活在同一地域的同种生物的所有成员。不管这个地域是大是小，凡是在同一区域生活的同种生物，都叫一个种群。比方说济南市所有的灰喜鹊，就是一个种群，再比方说，日本的所有灰喜鹊也是一个种群，但是济南市和灰喜鹊和日本的灰喜鹊就是两个种群了。

群落呢，是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物种群的总和，比方说一片森林里的所有生物就是一个群落，再比方说生物圈中所有的生物也可以叫一个群落。

这几个概念很重要，我们用几个字做一下总结：【板书】物种概括为八个字：相互交配，产生可育后代。种群是同一地域同种生物。

物种比种群的范围要大，物种可以是不同地域，但是种群必须是同一区域。

群落更简单，用四个字来概括是所有生物。它的范围也比种群大，是同一区域的所有种群。在了解了这几个概念之后，我们来正式学习本节课的内容。

先来看一下生物多样性的概念：生物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。

从定义上我们就可以看出，生物多样性被分为了三个层次：从微观到宏观，依次是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

一、遗传多样性（10分钟）

师：我们看一下生物多样性的第一个方面，遗传多样性。

在讲述知识要点之前，我们先说一段历史故事：1941年9月，德国法西斯切断了列宁格勒与外界的联系，企图以饥饿征服这座城市，在德国人围城的九百天里，全俄瓦维洛夫植物生理研究所有四个科学家被饿死，但没有一个人去动他们所采集的各种各样的种子，这是为什么?同学们可以带着问题听讲，最后我们再回答这个问题。

我们看一下遗传多样性。遗传多样性主要指物种内不同种群和个体间的遗传变异总和，也称为基因多样性。【即地球上生物个体所包含的遗传信息总和】

遗传多样性又包括三个层次：分子、细胞和个体水平的多样性。

1.分子水平多样性

师：分子水平的多样性分为DNA的多样性和蛋白质的多样性。

必修一我们学习了蛋白质，已经知道了蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸有20种。

那么，蛋白质的多样性是由什么决定的呢？

生：氨基酸的种类数目排列顺序和蛋白质的空间结构。复习了蛋白质的多样性，我们再来看一下DNA的多样性。

DNA是由脱氧核糖核苷酸构成。脱氧核糖核苷酸由磷酸、脱氧核糖还有碱基构成。碱基有四种：AGCT。DNA的多样性就是由不同的脱氧核苷酸的排列顺序决定的。

DNA上有许多基因，基因能够指导蛋白质的合成。而蛋白质的功能我们是学过的，它是一切生命的物质基础。所以，不同个体的基因不同，因而蛋白质也不相同。也就是说，DNA分子的多样性决定了蛋白质分子的多样性。基因的不同决定着苍生万物的不同。

书上的探究活动分析了翅果油树的遗传多样性。同学们看一下书上的探究活动，思考以下两个问题：Ⅰ 种群内个体的差异大还是种群间个体的差异大？Ⅱ 个体间DNA的差异大还是蛋白质的差异大？【副板书画图】注意，

生：种群间的个体差异大，个体间的DNA差异大。

师：很好。请坐。同学们看一下我在黑板上画的简图

通过这个探究活动，我们能够得出以下结论：在个体间DNA的差异比蛋白质大；种群间的个体差异比种群内的个体差异大，种群间的遗传分化程度比较高。

2.细胞水平的多样性

师：遗传多样性的第二个层次是细胞水平多样性。细胞水平的多样性主要指染色体的多样性。讲到这里，同学们或许会有疑问：同一种生物的染色体怎么会多种多样呢？其实，一般来说，染色体的形态数目和行为都是相对稳定的。但是种内染色体的多样性也是存在的。

大家来看这幅图片，这某个人的染色体图，很明显的，我们可以看出他的第21号染色体异于常人，比一般人多了一条。这种人是患有21三体综合征的，虽然多一条染色体对于人来说是不利的，但是这的确体现了染色体的多样性。

再如，中华地鳖，它是一种重要的药用昆虫，它的的染色体数目有23、24、25和33、34、35等类型；草甸碎米荠的染色体数目最少有16条，最多有96条，共有54种类型。【中华地鳖和草甸碎米荠的图片】

3.个体水平多样性

师：遗传多样性的第三个层次是个体水平多样性。个体水平的多样性是指表现型的多样性。

大家看一下这些狗的图片，同样是狗，在分类学上都属于狼种家犬亚种，但是它们的表现型千差万别。这就反映了个体水平的多样性。【ppt狗图片】再比如说，人和人也是有很大差异的，即使是双胞胎也是有差异的。我们亚洲人是黑发与外国人有金发褐发、有的人是高鼻梁，有的人是塌鼻梁、单眼皮与双眼皮等等，这些都反映了个体水平的多样性。

我们之前学了，表现型是由什么决定的？

生：基因型。

师：对。所以，表现型的多样性反映的就是基因型的多样性。

那么基因多样性对我们有什么意义呢？我们再讲另一个故事：棉铃虫是一种棉花害虫，多少年来都靠杀虫剂防治，结果棉铃虫产生了抗药性，虫害更加厉害。苏云金芽孢杆菌是一种肉眼看不见的微生物，科学家从他身上找到了抗棉铃虫的基因，培育出了抗虫棉。

利用大自然多种多样的基因培育对人类更有价值的物种将会给人们带来很大的利益。现在我们应该明白了，全俄瓦维洛夫植物生理研究所的科学家们为什么宁肯饿死也不动种子库里一粒种子的原因了吧。【棉花的图片和苏云金芽孢杆菌的图片】

二、物种多样性（10分钟）

师：生物多样性第二个方面是物种多样性。

物种多样性是物种与物种间差异的多样性，是用一个区域的物种种类的丰富程度和分布特征来衡量的。

物种的丰富度就是指物种数目的多少。像我们学校，物种的数目就比较少，主要是人，再就有几种植物一类的，物种丰富程度比较低，相对的，千佛山的物种数目就比较多，有各种植物动物，物种丰富程度就高。所以相对于千佛山，我们学校的物种多样性就低。

物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现。【板 书】

通常一个物种的种群越大，它的遗传多样性就越大。但是，种群过大会导致其他物种衰退，从而导致物种多样性的减少。这就是生物入侵。

08年是咱们国人骄傲的一年，因为奥运会在中国举办。作为山东人，我们也是极其自豪的，因为奥帆赛比赛场地就设在青岛。但是在正式比赛之前，发生了令人意想不到措手不及的事：大片大片的浒苔涌入了青岛的海域，政府不得不出动大量的人力，物力来清除这些入侵的浒苔。浒苔的大批涌入造成了生态环境的破坏，其他物种无法正常生存，从而导致其他物种的衰退，物种多样性的减少。

下面呢，老师想给大家讲点植物分类学的知识，讲一下咱们校园里常见植物物种的区分：现在我们校园怒放的黄色花儿，大家知道是什么吗？

生：迎春、连翘。

师：很好，把我们校园点缀的生机勃勃的黄色小花，一部分是迎春，还有一种是连翘。这两个物种都是木犀科的，迎春是木犀科茉莉属，连翘是木犀科连翘属，那么这两个物种有什么区别呢？我们一起来看一下，只说最容易区分的：最容易区分的是它们的花瓣1）迎春花有六个花瓣，连翘则只有四个花瓣；2）迎春植株外形呈灌木丛状，较矮小，枝条呈拱形、易下垂；　连翘外形呈灌木或类乔木状，较高大，枝条不易下垂； 　　3）迎春的小枝为绿色，连翘的小枝颜色较深，一般为浅褐色。【迎春连翘的图片】咱们校园里还有其他种的植物，感兴趣的同学可以下课找我探讨一下。

师：讲完了物种多样性的定义，我们再来了解下我国的物种多样性情况：我国的物种丰富，是世界上物种多样性最丰富的国家之一，许多特有而古老的物种都能在我国找到。比方说，有植物界大熊猫之称的银杉，被称为植物界活化石的水杉，国家一级保护动物白鳍豚、扬子鳄等等。【银杉水杉白鳍豚扬子鳄的图片】

那么，我国有世界上最多的野生生物物种，是不是说明我国的野生生物资源十分丰富，就像人们常说的“地大物博”呢？不！我国物种的多样性已面临严重的威胁！

我国已经灭绝的野生动物有中国犀牛、普氏野马、高鼻羚羊和新疆虎等。我国特有的海南黑冠长臂猿只有50-200只，大熊猫只有约1000只，而被子植物中大约有15﹪-20﹪处于濒危或受到威胁。【中国犀牛、普氏野马、高鼻羚羊和新疆虎、海南黑冠长臂猿、大熊猫的图片】

我们一起来看一个视频【放视频】

中国科学院动物研究所专家认为，从自然保护生物学的角度来说，自工业革命开始，地球就已经进入了第六次物种大灭绝时期。在世界范围内，生物物种正以前所未有的速度消失。据统计，全世界每天有75个物种灭绝，每小时有3个物种灭绝。 当一个个生物像多米诺骨牌似的倒下，自称万物之尊的人又怎么能独善其身？

讲到这里，我想问一下同学们，大家应该为保护我国的物种多样性做点什么？哪位同学说一下？

生：向周围人宣传物种多样性的意义。

师：很好，请坐。为了保护物种多样性，我们可以做的有很多，像这个视频，就是传媒大学的学生为世界自然基金会—WWF所原创的。上网的时候我们可以向朋友分享这些公益广告，唤醒人们的麻木意识，平时聊天的时候，别总说NBA球星啊，偶像明星啊什么的，可以向周围的朋友聊一下被我们遗忘的动物们，唤起人们的对动物的爱心，不穿皮草的衣服等等。另外，WWFChina也正在网上招募志愿者，大家也可以去申请，为保护物种多样性献一份力。

三、生态系统多样（5分钟）

师：我们初中已经学过生态系统的组成，一起告诉我是什么

生：是由生物和无机环境构成的。

师：很好，我们看一下书上对生态系统多样性的定义。生态系统多样性概念是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化，以及生态系统内生境差异和生态过程的多样性。

生境就是无机环境，群落是指生活在一定的自然区域内的各种生物种群的总和，生物群落的多样化是指生物群落的组成、结构和动态方面具有多样性---（解释概念）

我国的自然条件复杂，因而生态系统多样，如森林，草原，荒漠，沼泽，湖泊，江河，海洋等各式各样的生态系统。【生态系统的图片】

现如今，我国生态系统也面临着严重的威胁。老师希望大家能够多关注环保，做个环保达人。

四、景观多样性（2分钟）

另外，现在科学家认为生物多样性还有第四层次，即景观多样性。【它是指不同类型的景观要素或者生态系统构成的景观，在空间、功能机制和时间动态方面的多样性。】

比方说农业景观、森林景观、草地景观、河流景观、湖泊景观、荒漠景观、城市景观、果园景观和公园景观等。【景观图片】

景观多样性强调的是人与自然的相互作用。

五、三者关系，总结课程（5分钟）

最后我们来回顾一下，这节课我们主要学习了生物多样性的三个层次：{{遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性}}其中，遗传多样性又包括{{分子细胞个体三个水平}}

很好，那么，这三者之间的有什么关系呢？我们可以用一个结构图来表示一下：讲遗传多样性的时候我说基因控制蛋白质的合成，基因的不同决定着苍生万物的不同。所以说基因多样性是生物多样性的根本，基因多样性导致了物种多样性，物种多样性是生物多样性最基本最直观的表现，而物种多样性和多种多样的生境又构成了生态系统的多样性。

【结构图】

3】习题处理

人们常说：刀越磨越快，脑子越用越灵活，学完今天的知识，我们赶紧做几道题来巩固一下：

下列关于生物多样性的说法，不正确的是（ D ）

A、地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。

B、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

C、物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现。

D、保护生物多样性就是在物种及生态系统两个层次上采取保护战略和保护措施。

下列属于同一物种的是：（B）

A．生活在同一片森林中所有食草动物

B．生活在某一地区的白种人．黄种人和黑种人

C．种植在同一块地里的二倍体水稻和四倍体水稻

D．培养在同一培养皿中大和小的两种草履虫

今天这节课我们学习了生物多样性的表现，下节课我们一起来学习生物多样性的形成，下课！