山東農(nóng)業(yè)大學(xué)時(shí)鑫老師生物多樣性課件

1、1第二章第二章生物多樣性概念生物多樣性概念1生物多樣性定義生物多樣性定義“生物多樣性生物多樣性biodiversity”一詞是一詞是20世紀(jì)世紀(jì)80年代初出現(xiàn)于自然保護(hù)刊物上年代初出現(xiàn)于自然保護(hù)刊物上1.1《生物多樣性公約生物多樣性公約》第二條中對第二條中對“生物多樣性生物多樣性”作了如下解釋：作了如下解釋：“生物多樣性是指所有來源的活的生物體中的生物多樣性是指所有來源的活的生物體中的變異性，這些來源除其他外，包括陸地、海洋和其變異性，

2、這些來源除其他外，包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體，這包括他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體，這包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性”1.21995年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(NNEP)發(fā)表的關(guān)發(fā)表的關(guān)于全球生物多樣性的巨著于全球生物多樣性的巨著《全球生物多樣性評估全球生物多樣性評估》(GBA)給出了一個(gè)較簡單的定義：給出了一個(gè)較簡單的定義：“生物多樣性是生物和它

3、們組成的系統(tǒng)的總體生物多樣性是生物和它們組成的系統(tǒng)的總體多樣性和變異性多樣性和變異性”1.3生物多樣性是由地球上所有的植物、動物和生物多樣性是由地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)共同構(gòu)成的態(tài)系統(tǒng)共同構(gòu)成的（全球）（全球）1.4生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體機(jī)體(動物、植物、微生物動物、植物、微生物)有規(guī)律

4、地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)綜合體定的生態(tài)綜合體（區(qū)域）（區(qū)域）1.5生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和2生物多樣性層次生物多樣性層次2.1遺傳多樣性（分子層次）遺傳多樣性（分子層次）——內(nèi)在形式內(nèi)在形式遺傳（基因）多樣性是指生物體內(nèi)決定性狀的遺傳（基因）多樣性是指生物體內(nèi)決定性狀的遺傳因子及其組合的多樣性遺傳

5、因子及其組合的多樣性基因多樣性提供了栽培植物和家養(yǎng)動物的育種基因多樣性提供了栽培植物和家養(yǎng)動物的育種材料，使人們能夠選育具有符合人們要求的性狀的材料，使人們能夠選育具有符合人們要求的性狀的個(gè)體和種群個(gè)體和種群遺傳多樣性是物種多樣性的基礎(chǔ)遺傳多樣性是物種多樣性的基礎(chǔ)種群之內(nèi)的基因多樣性種群之內(nèi)的基因多樣性——基因型多樣性基因型多樣性同一個(gè)種的不同種群遺傳特征有所不同同一個(gè)種的不同種群遺傳特征有所不同這種種群之內(nèi)的基因多樣性就是進(jìn)化材料。具

6、這種種群之內(nèi)的基因多樣性就是進(jìn)化材料。具有較高基因多樣性的種群，可能有某些個(gè)體能忍受有較高基因多樣性的種群，可能有某些個(gè)體能忍受環(huán)境的不利改變，并把它們的基因傳遞給后代環(huán)境的不利改變，并把它們的基因傳遞給后代種群之間的基因多樣性種群之間的基因多樣性——基因庫多樣性基因庫多樣性在一個(gè)種群中某些個(gè)體常常具有基因突變在一個(gè)種群中某些個(gè)體常常具有基因突變宏觀：個(gè)體宏觀：個(gè)體——種群種群——群落群落——生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)微觀：個(gè)體微觀：個(gè)體——器官

7、器官——細(xì)胞細(xì)胞——分子分子2.1.1遺傳遺傳——親代與子代之間的相似性親代與子代之間的相似性個(gè)體個(gè)體——器官器官——細(xì)胞細(xì)胞——分子分子細(xì)胞細(xì)胞——細(xì)胞核細(xì)胞核——染色體染色體2.1.1.1染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)=染色臂＋著絲粒＋染色臂染色臂＋著絲粒＋染色臂染色體染色體100=核酸核酸33＋蛋白質(zhì)＋蛋白質(zhì)66＋擬脂和無機(jī)物＋擬脂和無機(jī)物1核酸核酸33=脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（DNA）27＋核糖核酸＋核糖核酸（RNA）6核

8、酸核酸=核苷酸核苷酸n核苷酸核苷酸=五碳糖＋磷酸＋環(huán)狀含氮堿基五碳糖＋磷酸＋環(huán)狀含氮堿基環(huán)狀含氮堿基環(huán)狀含氮堿基=嘌呤（雙環(huán)嘌呤（雙環(huán)2種）＋嘧啶（單環(huán)種）＋嘧啶（單環(huán)3種）種）嘌呤（雙環(huán)嘌呤（雙環(huán)2）=腺嘌呤＋鳥嘌呤腺嘌呤＋鳥嘌呤嘧啶（單環(huán)嘧啶（單環(huán)3）=胞嘧啶＋胸腺嘧啶（胞嘧啶＋胸腺嘧啶（DNA獨(dú)有）獨(dú)有）＋尿嘧啶（＋尿嘧啶（RNA獨(dú)有）獨(dú)有）脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（DNA）——雙鏈雙鏈核糖核酸（核糖核酸（RNA）————單鏈單

9、鏈每條每條DNA分子含有分子含有104—1010對核苷酸對核苷酸（101—107個(gè)DNA片段）片段）每個(gè)每個(gè)DNA片段平均含有片段平均含有1000對核苷酸（對核苷酸（41000個(gè)組合）組合）DNA大分子（螺旋）大分子（螺旋）=核小體（纏繞核小體（纏繞8個(gè)組蛋白個(gè)組蛋白1.75圈）圈）——螺線管（纏繞）螺線管（纏繞）——超螺線管（卷曲）超螺線管（卷曲）—染色體染色體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)=組蛋白質(zhì)（堿性）＋非組蛋白質(zhì)（非組蛋白質(zhì)（堿性）＋非組蛋白質(zhì)

10、（非堿性）堿性）2.1.1.2染色體數(shù)目（染色體數(shù)目（1——600多對）多對）整倍體：單倍體；雙倍體；三倍體；四倍體整倍體：單倍體；雙倍體；三倍體；四倍體非整倍體：染色體有缺失或多余非整倍體：染色體有缺失或多余高等生物含雙倍染色體高等生物含雙倍染色體體細(xì)胞所含的染色體對，每對均為同源染色體體細(xì)胞所含的染色體對，每對均為同源染色體性細(xì)胞所含的染色體對，雄性為非同源染色體性細(xì)胞所含的染色體對，雄性為非同源染色體常見生物染色體數(shù)目常見生物染色

11、體數(shù)目植物：水稻植物：水稻24；小麥；小麥22；茶樹；茶樹30動物：家蠶動物：家蠶56；雞；雞78；豬；豬38；馬；馬64；驢；驢62；騾；騾63；牛；牛60人類：人類：46（同源染色體（同源染色體22對＋非同源染色體對＋非同源染色體1對）對）染色體對數(shù)的多少與進(jìn)化程度無關(guān)染色體對數(shù)的多少與進(jìn)化程度無關(guān)2.1.2變異變異——親代與子代、子代個(gè)體之間的差異親代與子代、子代個(gè)體之間的差異性染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異(缺失；重復(fù)；倒位；易位

12、缺失；重復(fù)；倒位；易位)設(shè)：正常染色體為設(shè)：正常染色體為ABCDEFG或abcdefg缺失：缺失：ABCDE；CDEFG重復(fù)：重復(fù)：ABCDEFEFG；ABCDEFFEG倒位：倒位：ABCDFEG；ABEDCFG易位：易位：ABCdefg；abcDEFG；染色體結(jié)構(gòu)變異（整倍數(shù)性變異；非整倍數(shù)性染色體結(jié)構(gòu)變異（整倍數(shù)性變異；非整倍數(shù)性變異）變異）變異有利于進(jìn)化變異有利于進(jìn)化沒有遺傳，就沒有相對穩(wěn)定的生物界沒有遺傳，就沒有相對穩(wěn)定的生物界

13、沒有變異，生物界就不可能進(jìn)化和發(fā)展沒有變異，生物界就不可能進(jìn)化和發(fā)展3地球進(jìn)化物種（達(dá)爾文）地球進(jìn)化物種（達(dá)爾文）中和假說：中和假說：星球外跳物種星球外跳物種地球進(jìn)化物種（彭衛(wèi)東）地球進(jìn)化物種（彭衛(wèi)東）達(dá)爾文進(jìn)化論達(dá)爾文進(jìn)化論宇宙宇宙“大爆炸大爆炸”具有原始細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命具有原始細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命紛繁的生物界紛繁的生物界地質(zhì)年代簡表地質(zhì)年代簡表2.2.3物種多樣性物種多樣性2.2.3.1物種多樣性的概念物種多樣性的概念物種多樣性（物種多樣性

14、（speciesdiversity）指動物、植物及微生物種類的豐富性，是生物指動物、植物及微生物種類的豐富性，是生物多樣性在物種水平上的表現(xiàn)形式多樣性在物種水平上的表現(xiàn)形式物種多樣性的產(chǎn)生物種多樣性的產(chǎn)生——物種形成物種形成地理成種地理成種(異域成種異域成種)在地理上更遠(yuǎn)的群體較之鄰近的群體更能通過在地理上更遠(yuǎn)的群體較之鄰近的群體更能通過不育或行為差異而形成隔離，這是因?yàn)槿后w兩端的不育或行為差異而形成隔離，這是因?yàn)槿后w兩端的亞種已高度分

15、化，遠(yuǎn)距離的群體如果相互接觸，可亞種已高度分化，遠(yuǎn)距離的群體如果相互接觸，可能不發(fā)生雜交繁殖能不發(fā)生雜交繁殖非地理成種非地理成種(同域成種同域成種)在不經(jīng)過地理隔離的情況下，在原來的區(qū)域內(nèi)在不經(jīng)過地理隔離的情況下，在原來的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生新種。產(chǎn)生新種。這樣的例子主要有雜交成種和多倍化成種這樣的例子主要有雜交成種和多倍化成種物種多樣性的喪失物種多樣性的喪失——物種滅絕物種滅絕當(dāng)環(huán)境變得不利時(shí)，一個(gè)種群或者適應(yīng)變化了當(dāng)環(huán)境變得不利時(shí)，一個(gè)種群或

16、者適應(yīng)變化了的環(huán)境；或者遷移到更有利的地區(qū)；或者絕滅的環(huán)境；或者遷移到更有利的地區(qū)；或者絕滅當(dāng)一個(gè)種的全部種群用進(jìn)化或遷移方法與不利當(dāng)一個(gè)種的全部種群用進(jìn)化或遷移方法與不利環(huán)境斗爭而失敗時(shí)，此種就趨于絕滅環(huán)境斗爭而失敗時(shí)，此種就趨于絕滅引起絕滅的環(huán)境變化可以是物理的、化學(xué)的或引起絕滅的環(huán)境變化可以是物理的、化學(xué)的或生物的生物的突發(fā)事件和種間相互作用可能是引起物種絕滅突發(fā)事件和種間相互作用可能是引起物種絕滅的主要原因，通過過度捕食，也可以

17、導(dǎo)致一個(gè)類群的主要原因，通過過度捕食，也可以導(dǎo)致一個(gè)類群絕滅絕滅例如：恐龍的絕滅就是突發(fā)事件的典型事例例如：恐龍的絕滅就是突發(fā)事件的典型事例一個(gè)有適應(yīng)優(yōu)勢的種群替代另一個(gè)種群就是種間相一個(gè)有適應(yīng)優(yōu)勢的種群替代另一個(gè)種群就是種間相互作用互作用白鰭豚瀕臨滅絕主要是過度捕食白鰭豚瀕臨滅絕主要是過度捕食物種多樣性的科學(xué)認(rèn)知物種多樣性的科學(xué)認(rèn)知物種多樣性內(nèi)涵（不變）物種多樣性內(nèi)涵（不變）實(shí)質(zhì)上是關(guān)于生物物種的生物學(xué)多樣性，物種實(shí)質(zhì)上是關(guān)于生物物種