内容正文:
第一部分
课时知识梳理
第7单元生命的进化与生物的多样性
第17章生命的发生和发展
第1节生命的起源
1.自然发生论:生命是由非生命物质自发发生的,如“腐草化萤”“腐肉生蛆”。
2.“生生论”:
(1)雷迪实验:不相信腐肉能生蛆,想推翻自然发生论。
纱
(2)巴斯德“鹅颈烧瓶”实验:生物只能来源于生物,非生命物质绝对不能自发地产生新
生命。这一观点推翻了自然发生论。
静置
烧瓶
无生命产生
静置,少
烧
打断瓶颈
有微生物生长
3.宇宙生命论:宇宙中其他星球可能有生命存在,地球上的生命来源于其他星球。
4.化学进化论:
(1)概念:生命是在原始地球条件下起源的,是由非生命物质通过化学途径逐渐进化
来的。
(2)过程:原始大气中的各种成分(无机小分子)→有机小分子→原始生命(形成场所是
原始海洋)。
①原始大气的主要成分:氨(NH)、氢气(H)、甲烷(CH)和水蒸气(HO)等。
②原始大气与现代大气的主要区别是原始大气中没有游离的氧气。
③原始生命形成在原始海洋(还要具有紫外线、闪电、热能和宇宙射线的能量条件)。
可见光
紫外线氢气田功
X射线、甲烷CH).水素气O
氮NH)
原始地球模式图
·1·
(3)论据:米勒模拟原始地球条件的实验。
米勒实验的结果表明,在类似于原始地球的条件下,无机小分子可以生成有机小分子。
-电极
模拟原始大气
抽真空装置
冷凝装置
冷却水
沸水
含有机小分子
的溶液
5.科学家推测由有机小分子演变为原始生命的过程大约持续了4亿年。由此可见,在原始地球
条件下,由非生命物质演变为原始生命的化学进化,是经过漫长的时间才可能实现的。
第2节生物的进化
一、生物进化的化石记录
1.生物进化(生物演化)概念:地球上的生物有或远或近的共同的祖先,生物在与生存环境
的相互作用中,总是一代又一代地发生着改变。
2.化石是指保存在地层中的古代生物的遗体,遗物和遗迹。化石为生物进化提供了直接
证据,是最有说服力的生物进化证据。
3.化石记录显示:形成早的古老地层中,化石生物种类少,结构简单;形成晚的地层中,化
石生物种类多,结构复杂。
4.生物总的进化趋势是从简单到复杂、从水生到陆生。
5.科学家在地层中相继发现了一些中间过渡类型的化石,这些化石揭示了不同生物之间
的进化关系。例如,始祖鸟既有古代爬行动物的特征,又有鸟类的特征,代表了爬行动
物和鸟类之间缺失的环节;我国科学家对原始中华龙鸟的化石,以及相继发现的一系列长
有原始羽毛的恐龙和原始鸟类化石的研究,为解决鸟类起源问题提供了进一步的证据。
6.马的进化:
名称
年代
前脚
复原图
现代马
300万年前
上新马
700万年前
界》
中新马
2500万年前
·2·
续表
名称
年代
前脚
复原图
渐新马
4000万年前
始祖马
5000万年前
(1)年代:5000万年前>4000万年前>2500万年前>700万年前>300万年前。
(2)体型:似狐狸→似羊…→现代马。
(3)四肢:短小→稍长→较长…→现状。
(4)足趾:四趾→三趾→中趾较其余趾发达→中趾着地,侧趾退化。
(5)生活环境:树丛→灌木林…→干旱草原。
(6)进化特点:体形增大,四肢变长,侧趾退化,中趾特化加强,以适应不断变化的地球
环境。
(7)结论:现代马是由始祖马经过极其漫长的年代逐渐进化而来的。
二、地球上的生命史
古生代
地质年代
前寒武纪时期
中生代
新生代
早期
中期
后期
始于年代
约35亿年前
约5.39亿年前
2.52亿年前
6600万年前
原核生物、真核
蕨类植物、两裸子植物、爬行
哺乳动物、鸟
无脊椎动物类鱼类、裸蕨
生物种类
生物(原生动物、
栖类、有翅的
动物,开始出现
类、被子植物、
群、藻类类群
类植物
多细胞生物)
昆虫等
哺乳动物和鸟类
灵长类动物
三、达尔文一生物进化的自然选择学说
1.人工选择:人们饲养的动物和栽培的植物,都是从野生原种经过代代的精心选择和培育
形成的。
2.自然选择:在生存竞争中,生物通过激烈的竞争,适者生存,不适者被淘汰的过程。
3.主要内容:
加剧
过度繁殖提供大量被选择一生存竞争一
适者生存
遗传、变异
提供多种材料
(动力)
(进化结果)
(内因)
自然选择
(决定进化方向)
·3·
(1)过度繁殖:生物的繁殖能力很强,后代数量庞大,超过生存环境的承受力。
(2)生存竞争:后代为了生存会竞争生存空间或有限的自然资源。
(3)遗传和变异:某些微小变异使生物更能够适应环境变化。
(4)适者生存:容易生存和繁殖后代的个体,它们的后代继承有利性状,经过许多代以
后,微小的有利变异在物种内积累起来,形成更加适应环境和生命力更强的新物种。
(5)生物的多样性和适应性是自然选择的结果。
4.选择在自然界中是普遍存在的。环境的选择作用决定着生物进化的方向。
人工选择
自然选择
选择因素
人类
自然环境
选择结果
产生满足人类需求的新品种
产生更加适应环境和生命力更强的新物种
所需时间
较快
十分缓慢
第3节人类的起源与进化
一、现代类人猿(长臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩)与人类有极为相似的特征
人类
现代类人猿
不
运动方式
两足直立行走
四肢着地
特
制造工具的能力
制造并使用各种简单和复杂的工具
会使用天然工具,不会制造工具
脑发育程度
脑容量大,有很强的思雏能力和语言表达能力
脑容量小,无语言表达能力
相似特征
表现在形态、面部表情、身体结构、行为表现等方面
联系
现代类人猿和人类有共同的祖先—一古猿
二、猿向人的过渡
1.人类的进化过程:
地球环境发生变化
一部分转向地面生活进化人类的最早祖先进化现代人类
古猿
(造山运动和气候剧变)
部分生活在森林进化现代类人猿的祖先进化现代类人猿
2.人类祖先与猿分界的重要标志
直立行走。
三、人类进化的四个阶段
出现时间
身高
脑容量
制造、利用工具
意义
与现代类人猿
距今400万一
能使用天然工具,但
目前发现的最早两
南方古猿
130~140cm
相当,为440
100万年
不能制造工具
足行走的原始人类
530mL
·4·
续表
出现时间
身高
脑容量
制造、利用工具
意义
能人
距今大约200万年
140~150cm
约为660mL
能够制造和使用工具
人和动物的区别
距今180万~
会用火和使用更先进
人类进化最关键
直立人
150~160cm
可达935mL
20万年
的工具
的一个阶段
能制造功能各异的石
彻底把人和动物
距今20万
智人
150~180cm
与现代人相当
器和骨器,还创造出
分开;唯一现存
1万年
原始艺术
的人种
四、人类的起源和进化因素
人类的起源和进化,除遗传和变异的因素外,还有自然选择、隔离、迁徙和人种混杂等
因素的作用。此外,人类祖先制造、使用工具和进行劳动,既是人类求得生存的手段,也是
促进人类进化的一个重要因素。
第18章
生物的多样性
第1节生物的分类
一、生物分类的方法
1.生物分类的概念:根据生物的某些特征将其分门别类。
2.生物分类的依据:以生物的形态结构、生理功能、繁殖方式等特征为依据。
3,生物分类的单位:生物学家将地球上现存的生物划分为界、门、纲、目、科、属、种7个等
级,其中,种是生物分类的最基本单位。
科
纲
界
4.分类的目的:弄清生物之间的亲缘关系和进化关系。
5.规律总结:分类单位等级越低,所包含生物的共同特征就越多,亲缘关系越近;反之,分
类单位等级越高,所包含生物的共同特征就越少,亲缘关系越远。
二、依据生物的特征可编制生物检索表
生物学家依据生物特征的差异,编制出生物检索表。在检索表中,将某一性状特征分
为对立的两类,具有相似性状的生物归为一类,与该性状特征相异的生物归为另一类,特
征相反的两类性状相对排列。在每个类别中再寻找另外一些特征,依据新的性状差异继
续归类、相对排列,直至确定出不同种生物的分类地位为止。
5
示例:
1.能开花结果,用种子繁殖
。。0.4……0·…4÷
种子植物
2.叶脉平行,须根系
单子叶植物
2.叶脉网状,直根系
双子叶植物
1.不开花结果,用孢子繁殖…孢子植物
3植物体具有根………………………
蕨类植物
3.植物体具有假根……………
苔藓植物
1.体内没有脊椎骨………
无脊椎动物
1.体内有脊椎骨…
脊椎动物
2.身体被鳞,生活在水中,用腮呼吸…鱼类
2.身体不被鳞,不生活在水中,用肺呼吸
3.身体被羽毛,卵生……………
鸟类
3.身体被毛,胎生……………
哺乳类
三、双名法统一了生物的命名
种生物的学名必须由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成,第一个词为属名,第二个
词为种加词。双名法的书写形式:属名的第一个字母必须大写,其余字母小写;种加词的
各字母均小写;两个词的所有字母都要用斜体字书写。
大熊猫:Ailuropoda melanoleuca
属名
种加词
四、地球上的生物可以分为五大类群
20世纪以来,随着生物学研究的不断深入和发展,很多生物学家认可将除病毒以外的
生物分为五大类群(如表):
生物分界
主要生物类群
细胞的结构特点
原核生物界
细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌等
没有成形的细胞核
原生生物界
藻类和单细胞的原生动物等
植物界
苔藓植物、蕨类植物和种子植物
有真正的细胞核
真菌界
单细胞的酵母菌、霉菌和大型真菌等
动物界
无脊椎动物和脊椎动物
第2节原生生物的主要类群
一、原生生物所包含的类群
根据原生生物形态、结构和营养方式的不同,把它们分为不同的类群,其中与人类关
系密切的是原生动物、藻类等生物类群。
6
二、原生动物是能摄取食物的原生生物
1.基本特征:原生动物是结构较简单的一类原生生物,整个身体由一个细胞构成,这个细
胞能从周围环境中摄取食物,能完成全部的生理功能,如草履虫等。
2.分布环境:原生动物分布很广,一般生活在淡水、海水或潮湿的土壤中,少数种类寄生在
人和动植物体内。
3.对环境和人类的意义:眼虫等鞭毛虫类能吸取水体中的有机物,减轻水体污染,但是水
体中原生动物过多又会污染水环境。寄生在人和动物体内的一些原生动物是病原体,
如疟原虫能使人得疟疾,阿米巴变形虫能使人患痢疾。
三、藻类是能够进行光合作用的原生生物
1.生活环境:主要分布在江河、湖泊、池塘和海洋中,少数种类生活在潮湿的土壤或岩石
表面。
2.结构特征:藻类没有根、茎、叶等器官的分化,细胞里都含有叶绿素和类胡萝卜素。褐藻个
体像根的部分叫作根状物,起固定作用;像叶的部分叫作叶状体,能够进行光合作用。
3.主要类群:绿藻、褐藻和红藻。
4.在自然界中的作用及与人类的关系:
(1)为其他水生生物提供食物和氧气,是大气中氧的主要来源。
(2)部分藻类是人类的食品;许多海藻是提取碘的重要原料,从石花菜等藻类中提取的
琼脂是工业不可缺少的原料。
(3)已成为监测水域污染的指示生物(赤潮现象是某些藻类短时间内污染水域大量繁殖
引起的)。
第3节
植物的主要类群
一、植物所包含的类群
根据植物形态、结构、生理和生活习性的不同,可以分为苔藓植物、蕨类植物和种子植
物等。不同的植物类群之间,存在着或远或近的亲缘关系。
被子
植物
杀
蕨类植物
动物
真菌
原生生物
古细菌真细菌
植物进化系统树
·7·
二、苔藓植物个体矮小,密集生长于潮湿环境
孢蒴
1.生活环境:大多生活在阴湿的地面、背阴的墙壁和树皮上。
(内含孢子)
2.结构特征:没有真正的根,假根只起着固定植物体的作用;茎弱小,没
有输导组织;叶片为绿色,小而薄,既能进行光合作用,又能吸收水分
假根
和无机盐。
葫芦藓
3.代表植物:小墙藓、葫芦藓、地钱等。
4.在自然界中的作用:
(1)可作为监测空气污染的指示植物。
(2)能涵蓄水分,保持水土。
(3)植物界的拓荒者。
(4)是驯鹿等植食动物的食物之一。
三、蕨类植物出现输导组织,适应陆地生活
1.生活环境:生活在森林、溪沟、田野的阴湿环境里。
2.结构特征:一般都具有根、茎、叶等器官,并有输导组织。以孢子繁殖后代。
3.代表植物:贯众、卷柏、肾蕨、满江红等。
肾蕨
4.与人类的关系:
(1)大量的古代蕨类植物形成了煤炭。
(2)可入药
(3)可作为观赏植物,如肾蕨等。
(4)可作为优质的绿肥和饲料,如满江红。
四、种子植物主要以种子繁殖
1.种子植物
(1)基本特征:第一,体内有输导组织一一韧皮部和木质部;第二,能产生种子并用种子
繁殖。
(2)分类:种子植物可分为裸子植物和被子植物。
裸子植物:种子裸露,其外层没有果皮包被
种子植物
被子植物:种子外层有果皮包被
2.裸子植物
主要分布在温带地区,以及热带、亚热带海拔较高的山区。我国被誉为“裸子植物
的故乡”。常见的裸子植物大多为乔木,是构成我国北方森林的主要树种。
3.被子植物
()是植物界种类最多、分布最广、与人类关系最密切的植物类群。
·8·
(2)分类:单子叶植物和双子叶植物。单子叶植物的叶多为平行脉,花瓣为3或3的倍
数,常见的有水稻、小麦、玉米等;双子叶植物的叶多为网状脉,花瓣为4、5或4、5的
倍数,常见的有大豆、桃、花生等。
平行脉
网状脉
五、藻类与几种植物的比较
类群
生活环境
形态结构
代表植物
大都生活在水中,少数生
衣藻、石莼、马尾藻、裙
藻类
单细胞或多细胞个体,没有根、茎、叶的分化
活在潮湿的陆地上
带菜、紫菜等
大都生活在阴湿的地面、
般具有茎、叶,没有真正的根,茎、叶中无地钱、葫芦藓和小墙
苔藓植物
背阴的墙壁和树皮上
输导组织,植株矮小,生殖过程离不开水
藓等
生活在森林、溪沟、田野的
一般有根、茎、叶的分化,并有输导组织,植满江红、芒萁、卷柏、
蕨类植物
阴湿环境里
株较高大,叶片背面有产生孢子的孢子囊群
肾蕨、贯众等
种
裸子
主要分布在温带地区及热
水杉、油松、苏铁、银
具有根、茎、叶、花、种子,种子裸露
子
植物带、亚热带海拔较高的山区
杏等
植
被子分布广泛,完全适应陆地
具有根、茎、叶、花、果实、种子,且种子外面小麦、玉米、苹果、白
物
植物环境
有果皮包被
菜、牡丹、柳树等
第4节
动物的主要类群
一、动物所包含的种类
根据不同动物的形态结构和生理功能的差异,将动物分成两大类:一类是没有脊椎骨
的动物,叫作无脊椎动物;另一类是有脊椎骨的动物,叫作脊椎动物。
哺乳类
鸟类
两栖类
一爬行类
节肢动物
鱼类
软休动物
、棘皮动物
环节动物
线虫动物
扁形动物
腔肠动物
动物进化系统树
·9·
二、无脊椎动物
1.腔肠动物:身体由两层细胞及其围成的一个消化腔组成,身体辐射对称,体表有刺细胞。
例如,海葵、海蜇、珊瑚虫、水螅(如图1)等。
触手
消化腔
芽体
基盘一
的
纵剖面横剖面
水螅剖面示意图
涡虫
蛔虫
蚯蚓
图1
图2
图3
图4
2.扁形动物:身体背腹扁平,两侧对称,有口无肛门。例如,涡虫(如图2)、猪带绦虫、血吸
虫等。
3.线虫动物
(1)主要特征:身体呈细长的圆柱形,两端逐渐变细。体内有完整的消化道,前端有口,
后端有肛门。例如,蛔虫(如图3)、蛲虫等。
(2)与人类的关系:可以寄生在人体内,使人患病;秀丽隐杆线虫是研究遗传和发育的模
式生物等。
4.环节动物
(1)主要特征:身体呈蠕虫状,细长而柔软,分成许多体节。例如,沙蚕、水蛭、蚯蚓(如
图4)等。
(2)与人类的关系:蚯蚓有疏松土壤、增加土壤肥力、改善土壤结构的作用,可促进物质
循环;可药用、当作饲料和饵料,还可加工成食品等。
5.软体动物
(1)主要特征:身体柔软,分为头、足、内脏团三部分,体外有外套
膜,常常包有贝壳。例如,蜗牛、河蚌、田螺、乌贼、章鱼等。
蜗牛
(2)与人类的关系:富含蛋白质,可食用;培育珍珠;鱼类的天然饵料;家禽和家畜的饲
料;钉螺、沼螺等是吸虫的中间宿主;船蛆破坏海港建筑;蛞蝓、玉螺等分别危害农作
物和贝类养殖等。
6.节肢动物
(1)是动物界种类最多、数量最大、分布最广的一个类群。
(2)绝大多数节肢动物陆栖,全身被有坚韧的外骨骼(可防止体内水分的
大量蒸发)。
蝗虫
(3)身体分节,多数有分节的附肢,有比较发达的脑、灵敏的感觉器官和独特的呼吸器官。
(4)昆虫是唯一能飞行的节肢动物类群,身体一般分为头、胸、腹三部分。胸部多有三对
足,两对翅。
·10·