生物多样性生物与环境

1、2）自然分类 以生物的亲缘关系进行分类； 主要从形态学、比较解剖学、组织胚胎学等方 面对生物进行分类。 3）现代分类 利用现代生物学所取得的成就；从生 物化 学、免疫学及分子生物学等角度进行分类； 如，细胞色素c氨基酸的同源性比较，抗原/ 抗体免疫原性；细菌核糖体的16S和23S基因 同源性分析.) ，增添了科学依据！ 受试动物 （血清） 抗 血 清（抗体） 人黑猩猩长臂猿 人 黑猩猩 大猩猩 猩猩 合趾猿 长臂猿 0 5.7 3.7 8.6 11.4 10.7 3.7 0 6.8 9.3 9.7 9.7 11.1 14.6 11.7 11.7 2.9 0 数字代表反应距离，反应强时距离小，反

2、应最强距离为0； 反应强度的不同说明，人和这些动物的亲缘关系最近的是黑 猩猩和大猩猩。 几种灵长类动物血清反应： （人与灵长类动物的亲缘关系？） 几种生物细胞色素C氨基酸组成与人的差别： 生物名称氨基酸差别生物名称氨基酸差别 黑猩猩 猕猴 狗 鸡、火鸡 响属蛇 0 1 11 13 14 金枪鱼 天蚕蜮 链孢霉 酵母菌 21 31 43 45 该多肽是呼吸链上一具104112个氨基酸的分子，进化 上很保守；估计其氨基酸顺序每两百万年发生1%改变，不 同物种其氨基酸的组成和顺序反映它们之间的亲缘关系。 根据细胞色素C氨基酸顺序不同，绘制出生物界的系统树 与根据化石、比较形态学绘制的系统树一致。 2

3、、物种的命名林奈的双名法 生物学名 生物学名组成：属名+ +种名+ +定名人 采用斜体拉丁文表示 人：Homo sapiens L.（人属，智人） 狼：Canis lupus L.（犬属，狼种） 狗：Canis familars L.（从狼驯化而来，同属） 规定 属名用名词并大写第一字母； 种名是形容词；定名人可缩写。 变种或亚种的命名？ 3、生物的分类系统 1）两界系统：动物和植物界 2）三界系统：动物、植物和原生生物界 3）五界系统（Whittaker) 原核生物界 原生生物界 真菌(菌物)界 植物界 动物界 植物界植物界 真菌界真菌界 粘菌粘菌 动物界动物界 原生生物界原生生物界 原核生

4、原核生 物界物界 分界分界主要特征主要特征类别类别代表生物代表生物作用或用途作用或用途 原核生物界原核生物界 Monera 细胞核无核膜，裸露细胞核无核膜，裸露 的的DNA分子，没有分子，没有 膜包被的细胞器，形膜包被的细胞器，形 体微小，结构简单体微小，结构简单 古细菌、细菌、古细菌、细菌、 蓝细菌等蓝细菌等 大肠杆菌、大肠杆菌、 蓝细菌蓝细菌 有机物的降解；自养有机物的降解；自养 或异养；工业发酵，或异养；工业发酵， 造成水体污染，致病，造成水体污染，致病， 提供单细胞蛋白及生提供单细胞蛋白及生 物工程材料等物工程材料等 原生生物界原生生物界 Protista 为真核细胞，单细胞为真核细胞

5、，单细胞 或多细胞群体，大部或多细胞群体，大部 分生活在水环境中分生活在水环境中 原生动物类、真原生动物类、真 核藻类核藻类 草履虫、小草履虫、小 球藻球藻 有的行光合作用，是有的行光合作用，是 海洋或湖泊中的原初海洋或湖泊中的原初 生产者，有的是古代生产者，有的是古代 石油来源等石油来源等 真菌界真菌界 Fungi 真核细胞，无叶绿素，真核细胞，无叶绿素， 不能光合作用，异养不能光合作用，异养 吸收性营养吸收性营养 粘菌、酵母菌、粘菌、酵母菌、 霉菌、子囊菌、霉菌、子囊菌、 担子菌担子菌 青霉、木耳、青霉、木耳、 猴头菇猴头菇 降解有机物，致病，降解有机物，致病， 作物病害，制药，食作物病害

6、，制药，食 品等品等 植物界植物界 Plantae 真核、多细胞，具有真核、多细胞，具有 根、茎、叶和繁殖器根、茎、叶和繁殖器 官的分化，光合自养官的分化，光合自养 苔藓植物、蕨类苔藓植物、蕨类 植物、裸子植物、植物、裸子植物、 被子植物等被子植物等 各种植物各种植物 吸收二氧化碳，放出吸收二氧化碳，放出 氧气；与人类衣食住氧气；与人类衣食住 行联系密切行联系密切 动物界动物界 Animalia 真核、多细胞，无细真核、多细胞，无细 胞壁，异养，大多数胞壁，异养，大多数 组织和器官发达，能组织和器官发达，能 运动运动 海绵动物、腔肠海绵动物、腔肠 动物、环节动物、动物、环节动物、 软体动物、节

7、肢软体动物、节肢 动物、脊索动物动物、脊索动物 等等 各种动物各种动物吸收氧气，放出二氧吸收氧气，放出二氧 化碳；有的是高蛋白化碳；有的是高蛋白 食物的主要来源食物的主要来源 4、五界分类系统概况 二、 五光十色的植物界 地球的各个角落，都能看到植物朋友们与我们 一样顽强地生活。 它们的寿命有长有短：长达千年的银杏，短至 一周的短叶菊。 个体结构有简有繁：一个细胞的衣藻，营养器 官和生殖器官都具的被子植物。 生活环境广泛：水，陆，干旱，火山附近 共同的特点共同的特点光合自养！光合自养！ 结构基础？ 2、植物的组织结构 1）组织的定义：具有特定功能的细胞群； 2）形成过程：细胞分裂细胞分化不同组

8、织 3）类型 分生组织 顶端分生(根和茎尖，源泉） 居间分生(茎节间，伸长） 侧生分生(植物体周围，加粗 ） 成熟组织 保护组织 基本组织 机械组织 输导组织 分泌组织 执行一定生 理功能的组 织组成器官 3、植物的器官 营养器官(根、茎、叶) 繁殖器官(花、果实、种子) 4、植物的系统（高等植物） 1)皮系统（表皮和周皮)：覆盖 在植物各器官表面整个植物 体的连续的保护层； 2)维管系统（韧皮部和木质部) 贯穿整个植物体连接生长、 发育、制造、储存各区； 3)基本系统(各类薄壁组织和厚 角厚壁组织)：植物体各部分的 基本组成。 5、植物的类群 两大类 低等植物(无胚)：藻类和地衣 高等植物(

9、有胚)：苔藓，蕨类和种子 主要区别 低等植物 高等植物 形态上 无根茎叶分化 有分化 构造上 无组织分化 有分化 生殖器官 单细胞 多细胞 受精卵 不形成胚 母体中形成胚 构成水中植物园的 各种真核藻类植物， 它们的个体没有组织 分化，“”！ 苔藓植物个体因为没有维管组织的根茎叶分 化属高等有胚植物中的低等类群！ 蕨类植物进化上比苔藓植物高等，它们曾经 辉煌过！保留下的种类仍为人类做贡献。 被子植物是植物界最成功的植物； 在植物界占绝对优势，达23.5万种； 包括单子叶和双子叶植物两大类。 与我们的关系也最密切！ 6、植物的繁殖方式和生活史 1）方式：营养繁殖，无性繁殖和有性繁殖 2）生活史特

10、点：除部分藻类外，其它植物类群在 生命周期有明显的世代交替现象，即无性孢子体 世代和有性配子体世代。 在生活史中出现两种植物个体中，随着进化越 高级，2倍的孢子体世代越占优势。苔藓植物营 养体的染色体是单倍的配子体； 而二倍的孢子体寄生在配子体上。 因此，苔藓植物的生命周期中是配子体占优势。 在自然界蕨类植物的两种个体都能独立生活； 但二倍的孢子体占优势，配子体生活时间短暂。 裸子植物的营养体为二倍孢子体；配子体大大 简化，寄生在孢子体上； 裸子植物无真正的花，雌球花球果（内含 中子）； 松树的种子松子中的胚染色体为二倍， 胚乳的染色体是单倍体。 被子植物的配子体高 度简化为几个细胞，雄 配子

11、体(成熟的花粉粒) 和雌配子体(胚囊)。 种子是双受精的产物 （有性生殖中，两个精 子分别与卵细胞和双核 细胞融合） 果实内的种子由2n的 胚和3n的胚乳组成； 被子植物的营养体都是 孢子体。 7、植物与人类的关系 植物的多样性是人类的共同财富，无论是低 等、还是高等植物都直接或间接地为我们提供 了一切！氧气、衣食住行，药物 无法想象，地球上没有植物的日子，人 类如何生活 三、灿烂多姿的动物世界 1、动物的组织结构 1）定义：结构和机能上具有密切联系的细胞 和 细胞间质所组成的基本结构。亦是由一 个受精卵分裂、分化形成。 2）四大基本组织 上皮组织 2、动物的器官和系统 1）器官：几种不同的组

12、织联合形成的具有一定形 态特征和生理机能的结构,为器官 (不是几种组织 简单的集合)；人的头部长有五种器官(五官)。 2）系统：机能有密切联系的器官联合起完成一定 的生理机能称为系统。 为了生存与延续，必须适应体内外环境，完 成整体的生命活动。各系统在神经和内分泌系统 共同调节下，相互联系、相互制约地执行不同的 生理机能。 呼吸系统是一个复杂的管道 系统由鼻、咽喉、气管、支 气管和肺等器官组成。 人的消化系统由消化管和消化 腺两部分组成，消化管从口到 肛门全长近9米。 淋巴系统是由淋巴管构成的网状结构，淋巴管与 淋巴结相连；其功能除了辅助循环系统维持血液 总量外，还与免疫系统紧密合作，在机体识

13、别和 排除抗原性异物中发挥重要的作用。脊椎动物生 殖系统的基本结构相似，都是由生殖腺（卵巢或 睾丸），输精管或输卵管和子宫，附属腺体和外 生殖器四部分组成；进行有性生殖的必备条件。 3、动物的类群 地球上现存150万种动物包括 单细胞原生动物亚界 多细胞后生动物亚界 后生动物亚界分类主要根据 身体的对称形式（辐射或两侧） 受精卵裂的方式（螺旋或辐射） 胚层（两胚层或三胚层） 次生体腔（裂体腔或肠体腔） 口的来源（胚孔或另一端） 原口动物原口动物 后口动物后口动物 4、动物八大类群（多细胞机体） 原生动物：单细胞，草履虫，变形虫 中生动物：寄生，直游虫（蠕虫） 侧生动物：海绵（2层细胞） 辐射对

14、称：水母（2胚层，有口无肛） 无体腔动物：扁形动物（血吸虫，3胚层） 假体腔动物：线虫（蛔虫，3胚层） 裂体腔动物：环节（蚯蚓，中胚层裂体腔） 触手冠动物：帚虫（固着生活） 肠体腔动物：海参，脊椎动物（后口动物） 四、神奇的微生物 1、定义：一大类形体微小(个体需借助显微镜才 能看到)，结构简单的低等生物的统称。(不是分 类学上的一个自然类群) 微生物已发现10万种，据认为仅占总数的1%； 还有许多尚未发现或未被鉴定。 2、微生物的五大共性 1）个体小，表面积大； 2）吸收多，转化快； 3）生长旺盛，繁殖迅速；4）适应性强，易变异； 5）分布广，种类多。 3、微生物的三大类群 1）原核：细菌，

15、放线菌，支/衣原体，蓝细菌 2）真核：原生生物(动物/藻)、菌物(粘/卵/真) 3）非细胞微生物：真病毒，亚病毒(类病毒，朊病 毒和缺陷病毒) 我们肉眼能看到的是细菌群体 放线菌和无细胞壁的支原 体，酶系统不完善的立克 次氏体以及衣原体也都属 细菌家族的成员 菌物界是真核微生物，个体分别由单 细胞，原生质团和菌丝体组成菌物与 人类的关系也非常密切；许多种类， 具有重要的经济和药用价值。 1、生物多样性处于动态平衡中 自然界中物种灭绝： 90种/100年 人类活动使物种灭绝加快： 104105倍 生物多样性指遗传、物种和生态系统多样性。 五、生物多样性问题 人类活动促使物种灭绝的一个重要方面是：

16、热带 雨林的消失。 热带雨林消失速度 100 英亩/分钟，已消失50 如果不采取措施，估计再过 50 年完全消失！ 热带雨林中生活着3050 生物物种。 2、保护生物多样性的重要性 1）保护野生基因库：如作为改造农作物等的依据 （高产农作物品系抗性差的问题）； 2）保护农业和药物资源：各种生物可能包含丰富 的资源； 3）保护生态系统平衡：有人将地球比喻为一个宇 宙飞船，失掉一个物种，似掉了一颗螺丝钉；最后 的结果，宇宙飞船散架。 人类的结局？ 生物物种 环境 人 人类活动造成 环境恶化和生物破坏 生物破坏和环境恶化 互相加剧 生物破坏和环境恶化 又反过来 威胁人类生存。 人类不是地球上的主宰，

17、三者间相互作用！ 一、生态学的基本概念和发展 1、生态学 1）是研究生物与环境之间相互作用的一门学科。 2）其含义，涉及： 生物个体或种群之间 群落之间 相互作用 生物和非生物之间 3）生命科学研究的层次 分子、亚细胞、细胞、个体、种群、群落、生 态系统、生物圈 4）生态学 一门有数百年历史的古老学科。（19 世纪下 半叶德国动物学家就提出“oecology”） 只是到近代，生态破坏所带来的恶果日益严 重和明显，生态学才引起全世界的重视。 2、种群生态学 1）什么是种群？ 指栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。 对种群的研究包括多方面特征的描述。 2）种群特征： 数量：关键 年龄比：关系到种

18、群的增长速度 密度：生活环境 性别比：关系群落稳定 分布状况：均匀 3）对人口的研究，是种群生态学研究的一个特 化分支。 人口增长 同样服从 种群生态 学规律！ 3、群落生态学 2）同一群落中不同种群间相互作用方式 方式 种群 1 种群 2 竞争 有害 有害 捕食/被捕食 有益 有害 寄生 有益 有害 互利共生 有益 有益 偏利共生 有益 无益无害 合作 有益 有益 植化相克 有益 有害 1）群落，栖息在同一地域各种种群组成的复合体。 群落是指生活在某一特定地区相互作用的各种生 物的总和。 生活在同一个空间、分享同样资源的各个种群， 在资源不足的情况下，表现出竞争关系。 同一缸中培养 两种草履

19、虫，分开培养和混合培养，生长曲线 五种鸟分别吃树冠不同部位的虫子 五种北美 莺同以云 杉为生， 分处不同 的位置， 达到避开 竞争的效 果。 生长在同一空间的不同种群，在长期共同进化 中，对资源加以适当分配，以避免竞争。 生态位，描述各种生物种群在空间和时间上的特 定地位，包括对食物、气候需求等。 捕食/ 被捕食（包括食草动物）最为常见。 加拿大一家出产皮毛公司的销售记录反映了捕 食者/被捕食者 数量消长的相互关系。 另一方面，捕食者/被捕食关系使双方发展出多 种适应性策略。 山猫正 在追捕 雪兔 捕与被 捕关系 3）群落特征的描述包括以下几个方面 群落组成：有哪些种群？各个种群中的个体数量

20、如何？ 群落中优势种群：往往是群落特征最显而 易见 的部分。 群落稳定性：经受干扰的内在潜力。 群落营养结构：着重表征群落内部各种群间关系。 4、生境 全球陆地，主要在气候和水分供应影响下， 形成 715 种典型群落特征，称之“生境” （biomes） 七种主要生境： 冻土带（苔原）、针叶林带、落叶阔叶林带、 草原、稀树草原、沙漠（荒漠）、热带雨林 林海雪原中的针叶林 冻土带：即苔原，带状环北冰洋严寒区； 如俄罗斯，我国没有。 针叶林带：又称泰加林，冻土带以南，温 带北缘以及高山。寒冷，我国东北。 落叶阔叶林带：温带多雨地区，我国 东北南部，西南，东南沿海草原： 温带少雨地区。 我国东北南部，

21、西南， 东南沿海。稀树草原：又称沙瓦纳， 温度够高，但降水量不足；高原少雨 地区。我国未定。沙漠：又称荒漠， 温带、热带干旱地区。我国西北。 热带雨林：热带，少数温带，沿海或 多雨潮湿区。我国不多，海南、台湾、 西双版纳。 2）自然分类 以生物的亲缘关系进行分类； 主要从形态学、比较解剖学、组织胚胎学等方 面对生物进行分类。 3）现代分类 利用现代生物学所取得的成就；从生 物化 学、免疫学及分子生物学等角度进行分类； 如，细胞色素c氨基酸的同源性比较，抗原/ 抗体免疫原性；细菌核糖体的16S和23S基因 同源性分析.) ，增添了科学依据！ 2、物种的命名林奈的双名法 生物学名 生物学名组成：属

22、名+ +种名+ +定名人 采用斜体拉丁文表示 人：Homo sapiens L.（人属，智人） 狼：Canis lupus L.（犬属，狼种） 狗：Canis familars L.（从狼驯化而来，同属） 规定 属名用名词并大写第一字母； 种名是形容词；定名人可缩写。 变种或亚种的命名？ 分界分界主要特征主要特征类别类别代表生物代表生物作用或用途作用或用途 原核生物界原核生物界 Monera 细胞核无核膜，裸露细胞核无核膜，裸露 的的DNA分子，没有分子，没有 膜包被的细胞器，形膜包被的细胞器，形 体微小，结构简单体微小，结构简单 古细菌、细菌、古细菌、细菌、 蓝细菌等蓝细菌等 大肠杆菌、大肠

23、杆菌、 蓝细菌蓝细菌 有机物的降解；自养有机物的降解；自养 或异养；工业发酵，或异养；工业发酵， 造成水体污染，致病，造成水体污染，致病， 提供单细胞蛋白及生提供单细胞蛋白及生 物工程材料等物工程材料等 原生生物界原生生物界 Protista 为真核细胞，单细胞为真核细胞，单细胞 或多细胞群体，大部或多细胞群体，大部 分生活在水环境中分生活在水环境中 原生动物类、真原生动物类、真 核藻类核藻类 草履虫、小草履虫、小 球藻球藻 有的行光合作用，是有的行光合作用，是 海洋或湖泊中的原初海洋或湖泊中的原初 生产者，有的是古代生产者，有的是古代 石油来源等石油来源等 真菌界真菌界 Fungi 真核细胞，无叶绿素，真核细胞，无叶绿素， 不能光合作用，异养不能光合作用，异养 吸收性营养吸收性营养 粘菌、酵母菌、粘菌、酵母菌、 霉菌、子囊菌、霉菌、子囊菌、 担子菌担子菌 青霉、木耳、青霉、木耳、 猴头菇猴头菇 降解有机物，致病，降解有机物，致病