【沪科版】高中生物第三册：10.2《人口与生物多样性》课件2

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1、小组学习报告,朱鹮生物多样性丧失原因分析 白鳍豚生物多样性丧失原因分析 大熊猫种群生存力分析 黑龙江省丹顶鹤保护现状分析 我国金丝猴种群分布和栖息环境分析 中国野生兰花资源调查及保护策略 中国华南虎种群分布和栖息环境分析 藏羚羊的生存现状以及保护现状分析 扬子鳄的特有性以及保护现状分析家乡的特有种动物和植物以及保护现状,前面发过匹诺曹蛙，其实还有图上这种匹诺曹蜥蜴，Anolis proboscis。 这些小家伙是安乐蜥蜴科安乐蜥属的物种，生活在南美的厄瓜多尔，1953年发现了几个个体之后销声匿迹，认为已经灭绝，直到2005年才被重新发现。 雄性匹诺曹蜥蜴的吻端特别延长，形成一个长鼻子的结构，象

2、征其生殖能力，用来吸引异性注意此外身上也有鲜艳的菱形斑块，很像彩线织成的毛衣,拟态,拟态,你能一眼看到树枝上的一对螽斯mimetica mortuifolia吗？,拟态,大王花,在印度尼西亚苏门答腊的热带森林里,生长着一种十分奇特的植物，它的名字叫大花草，是目前世界上最大的花。这种寄生性植物有着植物世界最大的花朵，它一生中只开一朵花，花朵能够长到直径3英尺，最大的直径可达1.4米，质量最重可达25磅，也就是10千克。阿诺尔特大花肉质多，颜色五彩斑斓，上面的斑点使其看上去如青春期孩子们一张长满粉刺的脸。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。,纺锤树Cavanillesia-a

3、rborela,原产南美的纺锤树Cavanillesia-arborela，别名也叫瓶子树、酒瓶树、佛肚树、萝卜树，属木棉科 纺锤树和 旅人蕉一样，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。这种树到了 雨季，在高高的树顶上生出稀疏的枝条和心脏形的叶片，好像一个大萝卜。雨季一过，旱季来临，绿叶纷纷凋零，红花却纷纷开放，这时，一棵棵纺锤树又成了插有红花的特大花瓶，所以人们又称它瓶子树。,第二章 什么是生物多样性,章节分析,Chapter point,本单元的学习将着重在已有知识的经验的基础上发展获取新知识的能力，掌握

4、生物多样性的概念以及测度。,生物多样性(biological diversity),2.1 物种多样性 species diversity 2.2 遗传多样性 genetic diversity 2.3 生态系统多样性 ecosystem diversity 2.4全球生物多样性 global biodiversity,生物多样性(biological diversity),生物多样性，是指全部物种、生物的所有遗传变异以及完整的生物群落和各种的生态系统。根据这一定义，生物多样性重点考虑三个层次：物种多样性地球上的所有生物遗传多样性 种内的遗传变异。单一种群间以及隔离种群间的生态系统多样性 不同

5、的生物群落及其与生存环境相互作用的生态过程,2.1 物种多样性,物种多样性包括地球上发现的所有物种 认识物种并对其进行分类是保护生物学的主要目标之一 如何确定物种,2.1.1什么是物种,物种的定义：物种的形态学上的定义(morphological definition of species):形态学 生理生化的相同物种的生物学定义(biological definition of species)：在自然条件下相互交配产生能育后代的个体,物种的标准,物种的标准,物种的标准,物种的标准,物种的标准,物种的标准,物种的标准,物种的标准,很多分类学家已经认识到了，在许多情况下被认为属于同一个物种的不

6、同种群，在遗传上却有着显著差别，属于不同物种。,2.1.2 生物多样性的测度,生态系统多样性的测度包括生物群落和生态系统两个水平的多样性测度问题。由于生物群落是生态系统的核心部分，因此人们多以生物群落多样性的测度来代替整个生态系统的多样性测度。生物群落多样性常常是从群落组织、结构水平上进行研究，是反映群落组织化水平，继而通过结构与功能的关系间接反映群落功能特征的指标。,1、生态系统多样性测度的科学含义,常见的多样性测度有三种方法： -多样性：对群落内多样性水平的评价。 -多样性：对群落的多样性沿环境梯度变化的速率，着重物种替代程度或速率的评价。 -多样性：对一定区域内总的多样性的度量，不同景观

7、多样性的评价。,2、生物群落多样性测度的常用方法,1、方法 （1）物种丰富度指数（species richness）物种丰富度即物种的数目，这是最简单、最古老的物种多样性测度方法。物种丰富度指数与样方大小或取样面积有关。如果研究地区或样地面积在时间和空间上是确定的或可控制的，物种丰富度会提供很有用的信息。否则，没有任何意义。,（一）群落-多样性的测度,（二）群落 -多样性的测度, -多样性的测度更适用于更大的地理尺度指一个大范围内所有生态系统中的物种总数。,（三）群落-多样性的测度,不同群落或在某一环境梯度上不同点之间的共有种越少，则-多样性越大，换句话说，物种差异越大。精确的测度-多样性具有

8、重要的生态学意义：（1）它可以指示生境被物种分割的程度。（2）可以比较不同地段的生境差异。（3）指示一定地段的生物异质性。,2.2 遗传多样性,一、遗传多样性基本概念,广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。任何一个物种都可被看作是一个基因库（Gene pool） 狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化。它包括 (A)种内显著不同的种群 (B)同一种内的遗传变异,如白色的猴子 导致遗传多样性形成的内在因素是什么？ 染色体畸变、基因突变、重组。,遗传多样性的几个概念,基因(gene):个体间不同形式的脱氧核糖核酸（DNA）序列，用来编码生命基础物质蛋白质的功能单位。 等位基

9、因(Allele)：在一对同源染色体上，占有相同座位的一对基因，它控制一对相对性状。 基因型(genotype):个体所特有的等位基因组合。,基因频率（gene frequency）：群体中某一基因的数量占同一位点所有基因的比例。 基因型频率（genotype）:一个群体中不同基因型个体占群体的比率。 表现型（phenotype）:个体的基因型在特定的环境中表达，形成形态、生理、解剖、生化等性状的组合。,1、染色体畸变由于染色体是遗传物质的载体 是基因的携带者所以染色体数目和结构的改变会引起遗传信息的改变。 染色体数目的恒定是相对的在不同的物种甚至种内都会出现染色体数目的变异。 如：十字花科的

10、草甸碎米荠种内就已发现了多达54 种染色体数目。 结构变异类型：缺失、重复、倒位、易位,2、基因突变碱基替换、移码突变 个体 自发突变率很低 物种 新基因突变较常见由突变过程而产生的新的遗传变异的潜力是巨大的。,3、重组 （1）例如水稻有24 条染色体n=12 ，其非同源染色体分离时的可能组合就有212=4096 种。 （2）以两个基因位点来考虑 某群体中的个体分别在不同位点A 和B 上各发生一次突变形成了AaBB 和AABb 两类个体。如果这两类个体间发生重组则能形成9 种基因型AABB 、AABb 、AAbb 、AaBB、AaBb 、Aabb 、aaBB 、aaBb 、aabb,遗传多样性

11、的表现是多层次的,（1）表型的多态 （2）染色体多态 （3）蛋白质的多态 （4）基因的多态,遗传多样性是指种内可遗传的变异，不包括环境变化和发育引起的变化。,二、遗传多样性研究的意义,1、有助于深入探讨生物进化的历史和适应潜力 （1）达尔文在 物种起源第4 章中说道来自一个物种的后代在结构组成和生境上越是多样化就越能够占领更广阔更多样的空间其个体数目也就越多。例如大熊猫。 大熊猫是我国特有珍稀物种。种群小（10-50）、数量稀少、分布区狭窄而相互隔离、食物单调及生殖力低下。近交率高、遗传多样性以每代7.14 的速度减少。,（2）许多物种独特的群体遗传结构反映了进化历史上的一些特殊事件 。 例如

12、松属Pinus是典型的风媒异花授粉的裸子植物该属中大多数成员都有很高的遗传多样性而且大部分变异存在于群体之内群体间差异很小。 脂松（广布于美国中部东北部和加拿大东南部，）和陶松（1万株左右） 银杉（分布在湖南、广西、四川）,陶松,脂松,银杉,2、有助于推动保护生物学研究生物多样性保护的关键之一是保护物种。更具体地说就是保护物种的遗传多样性或进化潜力。种内遗传多样性或变异性愈丰富物种对环境变化的适应能力愈大其进化的潜力也就愈大。例如，在实际取样时对于一个基因流比较小，群体间变异量占60 %的物种至少要取样6 个群体才能保存其95 %的遗传多样性而对群体间变异量占20%的物种要达到同样的效果则只需

13、从2个群体取样。所以，对一个遗传变异主要存在于群体之内的物种（如大多数风媒异花授粉的裸子植物）和一个遗传变异主要分布于群体之间的物种（如许多自花授粉的一年生草本植物）应具有完全不同的取样和保护方针。,在濒危物种特别是高度特化的单型种的研究和保护中我们必须充分重视物种的遗传多样性和群体遗传结构。 例如现饲养于北美的斯氏瞪羚Gazella spekei 是在由本世纪 60 年代末从非洲引进的一雄三雌4 个体的基础上繁殖扩大的。,中国黄牛：北方黄牛（延边牛）、中原黄牛（鲁南牛、秦川牛、南阳牛）和南方黄牛（温岭高峰牛） 、西藏黄牛。,红花:埃及和伊朗等地区的样品中抗病品系最多,3 有助于生物资源的保存

14、和利用,1、水稻为例仅中国的地方品种就有近万个。 2、大豆品种达907 个，小麦品种达600 多个 3、如菊花有上千个品种，牡丹有500 多个品种。,4、猪有100 多个地方品种中包括了多产性的太湖猪、金华猪；耐湿热的滇南小耳猪耐寒冷和粗放饲料的藏猪。,连翘,迎春,迎春,连翘,迎春,连翘,我国是世界上物种多样性最丰富的国家之一,我国生物的多样性 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。被子植物中大约有15-20处于濒危或受到威胁。,遗传多样性的检测方法,1、表型分析 ：形态学水平不同性状以及同一性状在不同居群中遗传变异所占比重，即重复力（遗传力的估计值）,2、核型分析：染色体水平,染色体倒位(inversion)是由于同一条染色体上发生了两次断裂，产生的断片颠倒180度后重新连接造成的。,3、等位酶分析,Gst 值代表居群间遗传变异占总遗传变异的比值,4、DNA分析 RFLP(限制性内切酶片段长度多态性 ), RAPD(即随机扩增多态性DNA标记 ), AFLP(扩增片段长度多态性 ),