1、1,第3讲 生物多样性（下）,第三节 植物 第四节 动物 第五节 生物多样性的保护 第六节 生物进化,2,第三节 植物,3.1 植物概述 3.2 主要植物类群 3.3 植物进化历史 3.4 植物与人类的关系 3.5 植物生物技术前沿,3,3.1 植物概述,丰富的植物世界 植物在自然界的作用 植物的基本特征 植物的分科,4,温带落叶林,亚热带常绿阔叶林,热带雨林,热带荒漠,丰富的植物世界,5,植物在自然界中的作用,光合作用是世界上最重要的同化合成过程，为地球上的一切生命提供了能源 推动了地球和生物界的发展和进化 参与土壤形成，为一切生物创造栖息的场所 促进了自然界的物质循环,6,植物在自然界的作
2、用,7,8,植物的基本特征,有细胞壁 大多数自养 大多数植物生长和发育连续进行，可连续不断产生新器官和新组织,9,植物学的分科,植物形态学 植物生态学 植物解剖学 植物地理学 植物胚胎学 植物群落学 植物生理学 植物资源学 古植物学 植物分类学 植物化学,10,3.2 植物的类群,11,植物种类多样性,12,真菌与地衣 Fungi & Lichen,真菌和地衣,13,苔藓植物 Bryophytes,苔藓植物,14,在地球上占主导地位的被子植物,15,在地球上占主导地位的被子植物,16,古蕨类繁盛期，3亿年前,原始维管植物登陆，约4.08亿年前,原始裸子植物，约2亿年前,约1.1亿年前的花和现代
3、木兰花,3.3 植物的进化历史,17,3.4 植物对人类的贡献,为农牧业的发展提供饲料 为人类生活提供能源 为人类提供纤维和建筑材料 为人类提供药材 为人类提供文化基质造纸原料 为人类固沙防风，调节气候及美化生活,18,3.5 植物生物技术前沿,植物遗传改良染色体工程细胞工程体细胞变异和细胞突变体筛选 植物快速繁殖技术花药培养组织培养作物设施生产 植物次生代谢产物利用发酵工程天然产物利用,19,组 织 培 养,叶肉组织,愈伤组织,新植株,20,快速无性繁殖,单个 细胞,营养培养基,克隆植株,21,22,第四节 动物,4.1 动物的基本特征 4.2 动物界系统树 4.3 主要动物类群 4.4 动
4、物生物技术前沿,23,4.1 动物的基本特征,动物细胞无细胞壁、液泡和叶绿体等结构 异养 各器官在胚胎内完全形成，生长和发育主要是体积增大与个体成熟,24,4.2 动物界系统树,25,4.3 动物的类群,动物界大约有150万种， 根据结构水平分为： 原生动物亚界 后生动物亚界,26,原生动物亚界,原生动物都是单细胞或由单细胞形成的群体动物，整个身体仅仅由一个细胞组成 分布很广 现存共约2万种,27,草履虫,代表动物,纤毛纲,28,后生动物亚界,分类的主要依据： 对称 卵裂 胚层 口和体腔,29,后生动物主要门类,海绵动物门 腔肠动物门 扁形动物门 线形动物门 环节动物门,软体动物门 节肢动物门
5、 棘皮动物门 脊索动物门,30,代表动物,水螅,腔肠动物门,31,2020/1/21,31,代表动物,薮枝螅的生活史,32,代表动物,涡虫,扁形动物门,33,代表动物,蛔虫,线形 动物 门,34,代表动物,蚯蚓,环形动物门,35,代表动物,软体动物 门,36,棉蝗虫,代表动物,节肢动物门,37,代表动物,海星,棘皮动物 门,38,脊索动物门,特征具脊索具背神经管具鳃裂,分类头索动物亚门尾索动物亚门脊椎动物亚门,39,文昌鱼,头索动物,1923年7月，厦门大学S. F. Light教授对厦门文昌鱼研究的成果就发表在当年美国科学杂志第58期上，这一成果揭示了无脊椎动物向脊椎动物转化的一个奥秘。,代
6、表动物,40,脊椎动物,圆口纲 鱼纲 两栖纲 爬行纲 鸟纲 哺乳纲,41,几种代表动物,鱼 纲,42,几种代表动物,两 栖 纲,树 蛙,43,爬行纲,几种代表动物,44,几种代表动物,鸟 纲,猫 头 鹰,45,几种代表动物,鸟 纲,鹦 鹉,46,几种代表动物,哺 乳 纲,树 猴,47,几种代表动物,哺 乳 纲,熊 猫,48,动物生物技术前沿,49,2020/1/21,49,第五节 生物多样性的保护,5.1 生物多样性的概念 5.2 生物多样性的丧失及其原因 5.3 生物多样性的价值 5.4 保护生物多样性,50,5.1 生物多样性的概念,生物多样性是指各种生物源，包括数百万种的植物、动物、微生
7、物的各个物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统以及它们的生态过程。 生物多样性的层次： 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 景观多样性,51,5.2 生物多样性的丧失及其原因,生物多样性概况 生物多样性的丧失 生物多样性丧失的原因,52,生物多样性概况,地球上物种总数约 5005000 万种 已研究定名的物种 150 万种这些物种是 4045 亿年地球自然进化的结果。,53,单位： 10亿年,最早的动物,最早的真核生物,光合兰细菌释放出O2积累于大气中,最早的原核生物,地球形成,54,西澳州海滩上有 3.5 亿年前留下的垫藻岩,55,垫藻岩中的原核生物,56,中国的生物
8、多样性,占世界物种总数的10 高等植物 3 万种 陆栖脊椎动物 2300 种 昆虫 15 万种 中国的重要生物资源 熊猫 金丝猴 白鳍豚 民族民间药用植物 60007000种 受严重威胁的物种 1520,57,生物多样性的丧失,自然界中物种灭绝： 90个/100年 人类活动使物种灭绝加快： 1个/天 人类活动促使物种灭绝的一个重要方面是：热带雨林的消失 每分钟热带雨林消失 100 英亩 热带雨林已消失 50 估计再过 50 年完全消失 热带雨林中有 3050 生物物种,58,红色：每年毁林 200014800公里2 橘黄色：每年毁林 1001900公里2,59,马来西亚,60,世界濒危物种红色
9、名单,2009年7月，国际自然及资源保护联盟IUCN报告对44838个物种的状况进行了分析，占全世界现有180万个物种的2.7%。 目前已有869种物种完全或在其通常生存环境中灭绝，加上290种濒危物种，这一数字将增加到1159种。 全世界共有800种动植物在最近500年灭绝，目前有大约1.7万个种物种濒于灭绝。,61,生物多样性丧失的原因,栖息地的丧失和片断化 掠夺式的过度利用 环境污染 农业和林业的品种单一化 外来种的引入,62,危地马拉的毁林开荒,63,亚马逊河三角洲(巴西)上空覆盖着大量燃烧生成的烟雾,64,5.3 生物多样性的价值,直接价值： 基本食物 药物 各种工业原料,间接价值
10、能量固定 调节气候 稳定水文 保护土壤 储存必需的营养元素，促进元素循环 维持进化过程 对污染物质的吸收和降解,65,玫瑰红蔓长春花含有抗癌化合物,66,马达加斯加: 8000 种 开花植物 80% 仅产马岛 这些仅产马岛的植物中可能包含着丰富的资源，例如：其中有三种野生咖啡树无咖啡因,67,5.4 保护生物多样性,保护生物多样性的目标：通过不减少基因和物种多样性，不毁坏重要的生境和生态系统的方式，来保护和利用生物资源，以保证生物多样性的持续发展。 保护生物多样性的努力 1950s-1960s(1980s,中国)，抢救珍稀濒危生物 1970s(1990s,中国)，全面提出保护生物多样性问题,6
11、8,中国制定的保护生物多样性的 法律和法规,中华人民共和国森林法，1984年 中华人民共和国草原法，1985年 中华人民共和国渔业法，1986年 中华人民共和国野生动物保护法，1988年 中华人民共和国环境保护法，1989年,69,保护生物多样性的过程和方法,挽救生物多样性：制定相应的法律和法规；设立自然保护区；迁地保护等 研究生物多样性：发挥生物技术的作用 持续明智的利用生物多样性,70,第六节 生物进化,Alfred Wallace (1823-1913),Charles Darwin (1809-1882）,Erasmas Darwin (1731-1802),71,生物进化的证据,一些
12、生物与人的细胞色素c 氨基酸组成差异数,72,生物进化理论,早期进化论,达尔文进化论,综合进化论,中性进化学说,分子进化和中性进化 中性突变 遗传漂移 分子进化的速率 渐变式进化和跳跃式进化 物种绝灭和灾变,73,达尔文进化论,遗传 自发变异 繁殖过剩 生存斗争 适者生存,自然选择学说,生物总祖论,74,综合进化论,种群是进化的基本单位 突变/遗传为生物进化提供材料 隔离是形成新物种的前提 地理隔离 生理生态隔离 生殖隔离 自然选择,75,中性进化学说,1968年木村提出“中性学说” 生物体内的突变多为中性：同义突变；同功突变；非功能性突变 遗传飘变导致中性突变的保留和消失 中性突变的速率决定
13、了生物进化的速率：每个密码子每年的突变频率：(0.3-9) 10-9 中性学说是达尔文进化论的微观演化水平的进一步发展、修正、和补充。,76,分子进化工程,1967年，Spiegelman首次实现试管里的达尔文进化。 1987-1992年，建立试管进化体系,引入变异,对选择出的所需 序列进行扩增,选择作用于分子群 以分离出功能符合 要求的分子,77,本讲小结,植物的特征：有细胞壁；大多数自养；大多数植物生长和发育连续进行，可连续不断产生新器官和新组织。 植物类群，主要包括藻类、菌类、苔藓蕨类和被子植物。胚的有无是区分高等和低等植物的主要标志。 脊索动物门主要特征是具脊索，具背神经管，具鳃裂 生物多样性：是指各种生物源，包括数百万种的植物、动物、微生物的各个物种所拥有的基因和由各种生物与环境相互作用所形成的生态系统以及它们的生态过程。包括遗传、物种、景观和生态系统多样性四个层次,78,思考题,1、植物有哪些类群？划分高等、低等植物的依据是什么？ 2、脊索动物有哪些重要特征？ 3、什么是生物多样性？其价值体现在哪些方面？ 4、怎样看待人口增长对生物多样性的影响？ 5、关于转基因植物的种植对保护生物多样性的利弊发表你的见解。,
