第十章生物多樣性及其價值(一輪)

1、生物多樣性生物多樣性生物多樣性及其價值生物多樣性及其價值生物多樣性生物多樣性遺傳多樣性遺傳多樣性物種多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性 來源于各種來源于各種各樣生態(tài)系統(tǒng)的各樣生態(tài)系統(tǒng)的形形色色的活的形形色色的活的生物體。生物體。溫故知新：種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)溫故知新：種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)種群的概念、實例判斷和特征種群的概念、實例判斷和特征群落的概念、實例判斷群落的概念、實例判斷珊瑚礁生物群落珊瑚礁生物群落生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)的組成溫故知新：種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)溫故知新：種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)1、遺傳多樣性、遺傳多樣性（1）現(xiàn)象和定義）現(xiàn)象和定義（2）實質(zhì)）實質(zhì)遺傳物質(zhì)改變遺傳物質(zhì)改變

2、而引起的而引起的生物體性狀的改變生物體性狀的改變物種內(nèi)物種內(nèi)基因和基因型基因和基因型的多樣性。的多樣性?；蛑亟M基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w畸變僅環(huán)境因素僅環(huán)境因素導(dǎo)致的性狀導(dǎo)致的性狀改變不屬于改變不屬于“遺傳多樣遺傳多樣性性”的范疇的范疇（3）檢測）檢測 聚合酶鏈反應(yīng)（聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）簡便簡便 測定基因組全序列測定基因組全序列可靠可靠（4）應(yīng)用和意義）應(yīng)用和意義2、物種多樣性及其測量、物種多樣性及其測量（1）定義）定義閱讀教材閱讀教材P73，了解物了解物種多樣性的具體所指。種多樣性的具體所指。（2）測量）測量 調(diào)查一定區(qū)域內(nèi)某生物的調(diào)查一定區(qū)域內(nèi)某生物的種群密度種群密度單位

3、空間內(nèi)某單位空間內(nèi)某物種的個體數(shù)量物種的個體數(shù)量方法：標記重捕法方法：標記重捕法（P74） 調(diào)查一定區(qū)域內(nèi)的調(diào)查一定區(qū)域內(nèi)的物種豐富度物種豐富度（3）物種多樣性指數(shù)之一：）物種多樣性指數(shù)之一：辛普森指數(shù)辛普森指數(shù)的計算的計算多樣性指數(shù)多樣性指數(shù)是反映豐富度是反映豐富度和均勻度的綜合指標。和均勻度的綜合指標。辛普森指數(shù)越大，物種多辛普森指數(shù)越大，物種多樣性程度越高。樣性程度越高。 一定空間范圍內(nèi)一定空間范圍內(nèi)的物種數(shù)量的物種數(shù)量常用的調(diào)查方法：常用的調(diào)查方法：樣方樣方法法3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性（1）生態(tài)系統(tǒng)的定義、組成和功能）生態(tài)系統(tǒng)的定義、組成和功能生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)是指是指在一定的

4、時間在一定的時間和空間內(nèi)，和空間內(nèi)，生生物群落物群落與與無機無機環(huán)境環(huán)境之間，通之間，通過不斷的過不斷的能量能量流動流動和和物質(zhì)循物質(zhì)循環(huán)環(huán)而相互作用、而相互作用、相互依存的統(tǒng)相互依存的統(tǒng)一整體。一整體。生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生物群落生物群落無機環(huán)境無機環(huán)境（生境）（生境）生境的多樣性生境的多樣性是是生態(tài)系統(tǒng)多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性的形成的的形成的基礎(chǔ)基礎(chǔ)。生物群落的多樣生物群落的多樣性性可以可以反映反映生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。系統(tǒng)的多樣性。（2）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的定義）生態(tài)系統(tǒng)多樣性的定義你了解這些你了解這些生態(tài)系統(tǒng)嗎？生態(tài)系統(tǒng)嗎？4、生物多樣性的價值、生物多樣性的價值（1）經(jīng)濟價值）經(jīng)濟價值 食物、藥材

5、、木材等食物、藥材、木材等（2）生態(tài)學(xué)價值）生態(tài)學(xué)價值 涵養(yǎng)水源、保護土壤、涵養(yǎng)水源、保護土壤、 調(diào)節(jié)氣候、吸收和分解污染物等調(diào)節(jié)氣候、吸收和分解污染物等（3）科學(xué)研究價值）科學(xué)研究價值（4）美學(xué)價值）美學(xué)價值閱讀教材閱讀教材P78-80，并歸納，并歸納生物多樣性的價值。生物多樣性的價值。巨大的基因庫巨大的基因庫END聚合酶鏈反應(yīng)（聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）簡介）簡介PCRPCR技術(shù)即技術(shù)即“體外核酸擴增體外核酸擴增”技術(shù)。技術(shù)。【原理和方法】【原理和方法】PCRPCR就是就是在體外模擬在體外模擬DNADNA復(fù)制復(fù)制的過程，的過程，把引物和把引物和DNADNA模板、模板、DNADNA聚合酶、底物（

6、四種脫氧核苷聚合酶、底物（四種脫氧核苷酸）混合在一起，就可以開始做酸）混合在一起，就可以開始做PCRPCR了。了。【過程】【過程】 變性變性: : 95 95使模板使模板DNADNA分成兩條單鏈分成兩條單鏈 復(fù)性復(fù)性: :溫度降到溫度降到5555后引物與模板結(jié)合后引物與模板結(jié)合 聚合延伸聚合延伸: : 升溫至升溫至7272以進行最佳的聚合反應(yīng)以進行最佳的聚合反應(yīng)聚合酶鏈反應(yīng)（聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）簡介）簡介【應(yīng)用】【應(yīng)用】在在分子生物學(xué)分子生物學(xué)領(lǐng)域，領(lǐng)域，PCR被廣泛地用于基因被廣泛地用于基因克隆和制造突變。在克隆和制造突變。在臨床醫(yī)學(xué)臨床醫(yī)學(xué)上，上，PCR被用于鑒別遺被用于鑒別遺傳病和快速

7、檢測病毒、病菌感染。在傳病和快速檢測病毒、病菌感染。在法醫(yī)學(xué)法醫(yī)學(xué)上，上，PCR已成為發(fā)現(xiàn)罪證的重要方法。比如，已成為發(fā)現(xiàn)罪證的重要方法。比如，0.1微升的唾液痕微升的唾液痕跡所含的跡所含的DNA就可以通過就可以通過PCR擴增而獲得足夠量的擴增而獲得足夠量的DNA進行測序鑒定罪犯。利用進行測序鑒定罪犯。利用PCR技術(shù)，科學(xué)家們已技術(shù)，科學(xué)家們已從林肯的頭發(fā)和血液、埃及的木乃伊、琥珀中八千萬從林肯的頭發(fā)和血液、埃及的木乃伊、琥珀中八千萬年前的昆蟲、恐龍的骨頭等不尋常的樣品中提取了足年前的昆蟲、恐龍的骨頭等不尋常的樣品中提取了足夠的夠的DNA進行研究進行研究分子分子古生物學(xué)古生物學(xué)因此誕生。因此誕

8、生。 聚合酶鏈反應(yīng)（聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）簡介）簡介標記重捕法的原理及計算標記重捕法的原理及計算例例： 調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時，在調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時，在1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個個 捕鼠籠，一夜間捕獲鼠捕鼠籠，一夜間捕獲鼠32只，將捕獲的鼠經(jīng)標記后在原地只，將捕獲的鼠經(jīng)標記后在原地 釋放。數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，這釋放。數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，這 次共捕獲次共捕獲30只，其中有上次標記過的個體只，其中有上次標記過的個體10只。只。 該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為該地區(qū)田鼠種群個體總數(shù)為 頭。頭。 【公式】【公式】第一次捕獲的個體全部第一次捕

9、獲的個體全部做好標記，然后放歸。做好標記，然后放歸。公式中的公式中的“捕獲捕獲”是指是指第二次再捕獲的個體。第二次再捕獲的個體。有標記的個體數(shù)有標記的個體數(shù)種群的個體總數(shù)種群的個體總數(shù)捕獲到的有標記的個體數(shù)捕獲到的有標記的個體數(shù)捕獲到的個體總數(shù)捕獲到的個體總數(shù)=32x1030=X=96【原理】【原理】假定總數(shù)中標記個體的比例假定總數(shù)中標記個體的比例 與重捕取樣中標記個體的比例相同。與重捕取樣中標記個體的比例相同。 甲群落中甲群落中A A、B B兩個物種的個體數(shù)分別為兩個物種的個體數(shù)分別為9999和和1 1，而乙群落中，而乙群落中A A、B B兩個物種的個體數(shù)均為兩個物種的個體數(shù)均為5050，丙

10、群落中，丙群落中A A、B B、C C三個物種的個三個物種的個體數(shù)分別為體數(shù)分別為5050、3030、2020。按辛普森多樣性指數(shù)計算，則甲、乙、。按辛普森多樣性指數(shù)計算，則甲、乙、丙三個群落的多樣性指數(shù)分別為：丙三個群落的多樣性指數(shù)分別為：甲甲_、乙、乙_、丙丙_ 辛普森指數(shù)的計算公式和實例辛普森指數(shù)的計算公式和實例丙群落的多樣性最高，乙群落的多樣性高于甲群落。丙群落的多樣性最高，乙群落的多樣性高于甲群落。丙群落的物種豐富度高于甲、乙；丙群落的物種豐富度高于甲、乙；從物種豐富度來看，甲、乙兩個群落是一樣的，但均勻度從物種豐富度來看，甲、乙兩個群落是一樣的，但均勻度 不同，所以造成這兩個群落多

11、樣性差異的主要原因是各物種不同，所以造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是各物種 生物個體數(shù)量的均勻程度。生物個體數(shù)量的均勻程度。 閱讀教材閱讀教材P76-770.01980.50.62多樣性指數(shù)多樣性指數(shù)是反映是反映豐富度豐富度和和均勻度均勻度的綜合指標。的綜合指標。辛普森指數(shù)越大，物種多樣性程度越高。辛普森指數(shù)越大，物種多樣性程度越高。北極苔原生態(tài)系統(tǒng)北極苔原生態(tài)系統(tǒng) 北極苔原的冬季北極苔原的冬季漫長而寒冷，夏季短促漫長而寒冷，夏季短促而低溫，而低溫， 地面地面30厘米厘米以下則是堅如磐石的永以下則是堅如磐石的永久性凍土層。久性凍土層。 苔原植物多為常綠苔原植物多為常綠植物，多數(shù)植物矮小，植

12、物，多數(shù)植物矮小，許多植物緊貼地面匍匐許多植物緊貼地面匍匐生長，這是抗風(fēng)、保溫生長，這是抗風(fēng)、保溫及減少植物蒸騰的適應(yīng)及減少植物蒸騰的適應(yīng)手段。矮小的灌木、多手段。矮小的灌木、多年生草本、地衣、苔蘚年生草本、地衣、苔蘚占據(jù)了優(yōu)勢。占據(jù)了優(yōu)勢。高山草甸生態(tài)系統(tǒng)高山草甸生態(tài)系統(tǒng) 高山草甸又稱為高寒草甸，是高山草甸又稱為高寒草甸，是在寒冷的環(huán)境條件下，分布在高原在寒冷的環(huán)境條件下，分布在高原和高山的一種草地類型。和高山的一種草地類型。 其植被組成主要是在適中的水其植被組成主要是在適中的水分條件下發(fā)育起來的以多年生、中分條件下發(fā)育起來的以多年生、中生草本為主體的植被類型。與草原生草本為主體的植被類型。

13、與草原的區(qū)別在于草原以旱生草本植物占的區(qū)別在于草原以旱生草本植物占優(yōu)勢。優(yōu)勢。 高寒草甸主要分布在青藏高原高寒草甸主要分布在青藏高原的東北部，四川北部。高山草甸草的東北部，四川北部。高山草甸草層低，草質(zhì)良好，是良好的夏季牧層低，草質(zhì)良好，是良好的夏季牧場，適于牛、羊等畜群放牧。場，適于牛、羊等畜群放牧。濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng) “ “濕地濕地”是指海洋和內(nèi)陸常年有淺層積水或土壤過濕的地段，是指海洋和內(nèi)陸常年有淺層積水或土壤過濕的地段，是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間過渡的土地是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間過渡的土地 。 “ “濕地濕地”具有多種生態(tài)功能，蘊育著豐富的自然資源，被人具有多種生態(tài)功能，蘊育著