4.2 生物多样性及其保护课件（共41张PPT）-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 4.2 生物多样性及其保护课件（共41张PPT）-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 59.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-31 11:38:10 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
4.2 生物多样性及其保护
第4章 人与环境
1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫，后被命名为中华蛩蠊，它填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。
讨论：
1.中华蛩蠊看上去似乎毫不起眼，为什么要对它进行保护呢？
2.如果人类不进行保护，像中华蛩蠊这样的稀有物种就会灭绝吗？
保护生物多样性（生物多样性具有重要的价值）
中华蛩蠊适合生存的生境十分有限、生活周期相对较长、数量稀少。所以如果不进行保护，中华蛩蠊很有可能会走向灭绝。
中华蛩蠊
问题探讨
不起眼的野草（过去）
青蒿素用于治疗各类疟疾（现在）
黄花蒿
对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。
生物多样性是地球生命的基础，也是人类生存和发展的基础。
【问题】什么是生物多样性？如何保护生物多样性呢？
生物多样性
1.概念：
生物圈内所有的______________________，它们所拥有的
__________以及各种各样的_________，共同构成了___________。
植物、动物和微生物等
全部基因
生态系统
生物多样性
2.层次
生物多样性
遗传多样性
（基因多样性）
物种多样性
生态系统多样性
地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，这是生物多样性的根本原因。
自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种多样性。
指的是地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性。
生物多样性
3.生物多样性三个层次之间的关系
生物多样性
遗传多样性
（基因多样性）
物种多样性
分子水平：DNA分子多样性
细胞水平：染色体多样性
个体水平：表现型多样性
基因重组
染色体变异
基因突变
生物多样性最直观、最基本的表现
生态系统多样性
生物多样性的宏观表现
决定
本质
形成
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料1：在我国，红树林原来广布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带，既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的处所。由于人类的围海造地和人工养殖、以及建筑、薪柴之需，红树林的面积日益缩小。
讨论1.红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？
海岸的天然防护林，可维持滨海湿地生态系统的稳定性，具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此，红树林消失将会直接影响沿海陆地的生态系统，这对沿海地区人们的生活和生产都有很大的影响。
红树林消失会使潮间带多种水鸟、鱼类、贝类、甲壳类因生态环境的改变而无法存活和繁衍。还会影响周围生态环境，从而影响更多生物
一、生物多样性的价值
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料2：大面积种植水稻、玉米或小麦等，给人类带来了粮食的丰收，但是，栽培品种大多抗病性差。这些作物的祖先：野生水稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培水稻有着一定的差别。
讨论2.栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？
首先，栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说是很有价值的研究资源，可用于进行相关的基础研究；其次，可以利用基因工程等现代生物技术，将野生种中人类所需求的某些优良基因导入相应的栽培品种并使之表达，从而获得具有这些优良性状的栽培品种。
思考·讨论 分析生物多样性的价值
讨论3.为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的？
每个物种都有其独特的基因库，是经历了漫长的生物进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。
资料3： 家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此不受人们欢迎。但是家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼可制成蝇眼照相机；模仿平衡棒制成的振动陀螺仪，用于高速飞行的火箭和飞机等等。
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料1
红树林的价值
资料2
栽培作物野生种的价值
资料3
家蝇的价值
讨论：4.上述三例说明生物多样性具有哪些价值？你还能举出更好的实例吗？
思考·讨论 分析生物多样性的价值
① 直接价值（潮间带的鱼类、甲壳类、贝类以及水稻、小麦等可供食用，家蝇可以为植物传粉、作为动物饲料，并对科学研究具有重要价值等）。
② 间接价值（红树林对海岸的防护作用）。
③ 潜在价值（红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能）。
生物多样性的直接价值(P92)
一、生物多样性的价值
1.生物多样性的直接价值
直接价值
实用意义的价值
非实用意义的价值
食用
药用
旅游观赏
科学研究
文学艺术创作
工业原料
人类的食物基本来源于种植农作物和养殖家畜、家禽和海产品等。
绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产物。
木材、纤维、橡胶、饲料、淀粉、蚕丝、皮器具等。
仿生；用于科学研究的模式生物等。
自然保护区的观赏价值、植物园、动物园的观赏价值。
激发人们的文学创作灵感。
一、生物多样性的价值
模式生物通常具有的特征是个体较小、容易培养、操作简单。
模式生物
生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种就是模式生物。
果蝇 大肠杆菌 小鼠 线虫 拟南芥 四膜虫
斑马鱼 酵母菌 玉米 豌豆 海胆 爪蟾
一、生物多样性的价值
5次获诺奖— 果蝇
果蝇
果蝇主食为酵母菌，且腐烂的水果易滋生酵母菌，因此在人类的栖息地内如果园，菜市场等地区内皆可见其踪迹。
模式生物
果蝇个体小，饲养成本低，生命周期短，繁殖能力强，染色体数少（3对常染色体，1对性染色体），突变体资源丰富。75%的人类已知基因在果蝇中由同源序列。
♂
♀
5次获诺奖— 果蝇
模式生物
1933年
摩尔根证明了基因在染色体上
1946年
穆勒证明了X射线能诱发果蝇的基因突变，同时，辐射也会引起染色体畸变
1995年
发现果蝇中控制发育的基因，揭示了发育的秘密
2011年
发现果蝇免疫系统中的相关基因，揭示了先天免疫的激活机制。
2017年
发现了控制生理节律的分子机制，分离出控制生物钟的基因。
模式生物
大肠杆菌属细菌类，是单细胞原核生物，通常只有一个拟核DNA分子。基因组小，基因密度高，无内含子，很少有重复DNA序列，细胞质中还有一个小型环状DNA分子——质粒。
5次获诺奖— 大肠杆菌
模式生物
5次获诺奖— 大肠杆菌
1958年
发现了大肠杆菌的接合生殖现象(基因重组)
1959年
从大肠杆菌中分离出了DNA聚合酶
发现酶在原核生物转录作用调控中的角色
1978年
发现限制性核酸内切酶
2015年
发现了DNA分子的修复机制
1965年
拟南芥
植物界的果蝇 — 拟南芥
模式生物
①植株小、结实多、生命周期短
②形态特征分明，突变表型易于观察
③自交繁殖，易于保持遗传稳定性
④基因组简单、遗传操作简便、适宜在实验室培养
拟南芥
近十年来，植物科学家们利用拟南芥模式系统，对植物的遗传、细胞、发育、生理等方面进行研究。通过大量拟南芥突变体的遗传分析和生化分子实验，科学家们对植物根、茎、叶、花、胚胎和种子的发育，对植物抗病性和抗逆性机理，以及对各种生命活动有关的激素、光和环境因子引起的信号传导过程等进行了深入的研究，丰富了人类对于植物生命活动内在机理的认识。
植物界的果蝇 — 拟南芥
模式生物
2.生物多样性的间接价值
间接价值
调节生态系统功能
植物光合作用，湿地蓄洪防旱、净化水质、调节气候等。
促进生态系统基因流动和协同进化等方面。
生态系统的间接价值大于直接价值！
一、生物多样性的价值
目前人们尚不太清楚的价值。
3.生物多样性的潜在价值
一、生物多样性的价值
潜在价值≠没有价值
不起眼的野草（过去）
用于各类疟疾治疗（现在）
黄花蒿
对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。随着科学研究的不断深入和认知水平的不断提高，生物多样性的潜在价值将逐渐显现。
生物多样性的意义
生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。
生物多样性是数十亿年生物进化的结果，进化中既有新物种形成，也有原有物种灭绝。
由于人类活动的范围和影响强度不断增大，物种灭绝的速度大大加快，许多生态系统遭到了干扰和破坏。
二、生物多样性丧失的原因
①野生物种生存环境的破坏
②掠夺式利用
③环境污染
④农业和林业品种的单一化
⑤外来物种的盲目引入
某些物种的栖息地丧失和碎片化
过度采伐、滥捕乱猎
会导致遗传多样性丧失，与之相应的经长期协同进化的物种消失
生物多样性丧失的原因
二、生物多样性丧失的原因
批判性思维
有些威胁生物多样性的生产建设活动，不一定都是人类主观上要对野生物种赶尽杀绝。例如，修建高速公路、铁路造成某些野生物种栖息地的碎片化。这给你什么启示？
要特别警惕人类无意中铸大错。在进行生产建设活动前，要预先进行环境影响评估，并统等考虑社会、经济、人民生活等多方面的因素，作出最合理的决策（遵循生态工程基本原理）。
一个基因可能关系到一种生物的兴衰，一个物种可能决定一个国家或地区的经济命脉，一个生态系统可能改变一个区域的生态面貌。如果在人类还没来得及开发应用时，众多物种就灭绝了，人类如何能知道这些灭绝物种的宝贵价值呢？从这个意义上说，我们人类可能正在失去大量以后可以利用的资源，最终也像其他生物一样，从地球上消失。
那我们应该如何保护生物多样性呢？
我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护。
1.就地保护
就地保护是对生物多样性最有效的保护。
在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。
鼎湖山自然保护区
保护区也具有教育、科研和适度生态旅游功能。
三、保护生物多样性的措施
我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护。
2.易地保护
把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
易地保护为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
成都大熊猫繁育基地
三、保护生物多样性的措施
2.易地保护
易地保护的最后目的是再引入到野外。
回放野外的野马
三、保护生物多样性的措施
3.利用生物技术，对濒危物种的遗传资源进行保护
（1）建立精子库、种子库、基因库等；
（2）人工受精、组织培养和胚胎移植。
三、保护生物多样性的措施
4.保护生物多样性的关键
保护生物多样性，关键是要处理好人与自然的相互关系。
当前主要是降低破坏地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
保护多样性还要加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。
三、保护生物多样性的措施
5.保护生物多样性的实质：
合理利用就是最好的保护。
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。
休渔期停泊在港内的渔船
三、保护生物多样性的措施
秦岭位于我国南北区域分界线，这里植被类型多样、物种丰富，生活着大熊猫等珍稀生物。我国已在秦岭建立20多个国家级和省级自然保护区，还有几十处森林公园和风景名胜区。这些保护区分属不同地区和部门管理，不利于更好地保护生物多样性。例如，由于受到道路、农田及村民砍柴等的干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，个别局域种群极小。2017年，有关部门决定统筹规划、建设秦岭国家公园。
思考·讨论
思考·讨论
(1)已经建立了大熊猫繁育研究基地，为什么还要建设保护大熊猫的自然保护区？
建设自然保护区是对大熊猫进行就地保护的措施，是对生物多样性最为有效的保护。
(2) 将大熊猫分布区连接起来有利于大熊猫种群的延续，为什么？可以采取哪些措施将原本分割的区域连成片？
将大熊猫分布区连接起来，可以促进大熊猫种群之间的基因交流，有利于保护遗传多样性，有利于物种的延续。
要正确处理好整体与局部区域的关系，要从整体入手做好全局性的规划，从区域入手抓好具体保护措施的落实。从政府管理层面，对自然保护区的建设进行统筹规范。具体措施包括:合理规划产业布局，严格禁止工业开发项目，大力发展绿色经济;推进保护区法规建设，减少人为干扰破坏；对居民进行适当补贴，帮助居民利用科技脱贫致富，发展生态友好的产业，以减轻居民生活对资源和环境的索取；加强科学研究和巡护监测，准确掌握栖息地的变化规律；等等。
(3) 有人说，国家公园建设的最大瓶颈是管理体制的复杂性和利益冲突的严重性。请说说你对这一问题的看法。
思考·讨论
保护生物多样性的议题必须放到社会大环境中去思考，切忌用简单的线性因果思维方式去处理。国家公园的建设需要多部门的协调管理，需要地方政府的配合和支持，这决定了国家公园管理体制的复杂性；建设国家公园有可能要关闭一些粗放型的工业开发项目，短期内可能会触及一些人的利益。如果不能处理好这些关系，会造成建设阻力大，建成后管理漏洞多等问题。2017年9月26日，我国发布了《建立国家公园体制总体方案》，指出国家公园由国家确立并主导管理;建立健全政府、企业、社会组织和公众共同参与国家公园保护管理的长效机制，探索社会力量参与自然资源管理和生态保护的新模式；加大财政支持力度，广泛引导社会资金多渠道投入。该方案还提出了具体措施，这将有效解决国家公园建设中可能出现的问题。
保护生物多样性需要大家共同参与
保护生物多样性，要求我们做好生态系统管理，深入开展生物多样性及其保育的相关研究。这需要依靠国家和各级决策者、科研人员以及公众的努力还需要开展涉及生物科学、地球科学、海洋科学和大气科学等多学科的综合研究，采取科学措施。
作为“地球村”的一名成员，我们要时刻牢记，保护生物多样性要从我做起，从小事做起。
练习
1. 长江江豚仅分布于我国长江中下游地区，已是极危物种。下列保护长江江豚的措施，最为有效的是 ( )
A. 建立长江江豚繁育中心
B. 建立长江江豚自然保护区
C. 加强立法、执法和宣传教育
D. 利用生物技术对长江江豚的基因进行保护
B
2. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是 ( )
A. 鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢
B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护
C. 对于珍稀濒危的物种，应该禁止一切形式的猎采和买卖
D. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护
C
3.阅读下列三个事例，并回答有关问题：
事例一：某海岛的森林覆盖率在1956年为25.7%，1964年为18.7%，1981年为8.53%，并且遮盖地面程度大大降低，从而导致坡垒等珍贵植物濒临灭绝，裸实等珍贵药用植物灭绝。
事例二：某县野生甘草面积1967年为4万多公顷，30年后已经有一半被挖尽。
事例三：一种林业害虫于20世纪80年代侵入某地区，并且由于缺乏天敌而迅速蔓延开来。据统计，这种害虫使该地区13万多公顷的马尾松林受到危害。
（1）事例一说明造成这两种野生生物资源濒危或灭绝的主要原因是：________________。
（2）事例二说明造成野生生物资源明显减少的原因是：____________________________。
（3）事例三说明____________入侵或引种到____________的地区，使得这些地区原有物种受到威胁。
（4）除上述原因外，你还能举出生物多样性减少的其他原因吗
_________________________________________________________________________。
（5）你认为保护我国生物多样性应采取哪些措施
________________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
植被的破坏
掠夺式的开发利用
外来物种
缺乏天敌
人为捕杀、环境污染等
建立自然保护区；饲养繁殖（建立动物园、植物园、种子库、精子库、基因库等）；加强教育和法律、法规的建设及政策的调整；限制珍稀物种的贸易等
课堂小结
一、生物多样性
二、生物多样性的价值
三、生物多样性丧失的原因
1.人类活动对野生动物生存环境的破坏，主要表现为使得某些动物栖息地丧失和碎片化。
2.掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。
四、生物多样性的保护措施
（1）就地保护——最有效的保护
（2）异地保护
（3）利用生物技术保护
（4）关键：加强立法和宣传教育
（5）实质：合理利用就是最好的保护
4.2 生物多样性及其保护
第4章 人与环境
1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫，后被命名为中华蛩蠊，它填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。
讨论：
1.中华蛩蠊看上去似乎毫不起眼，为什么要对它进行保护呢？
2.如果人类不进行保护，像中华蛩蠊这样的稀有物种就会灭绝吗？
保护生物多样性（生物多样性具有重要的价值）
中华蛩蠊适合生存的生境十分有限、生活周期相对较长、数量稀少。所以如果不进行保护，中华蛩蠊很有可能会走向灭绝。
中华蛩蠊
问题探讨
不起眼的野草（过去）
青蒿素用于治疗各类疟疾（现在）
黄花蒿
对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。
生物多样性是地球生命的基础，也是人类生存和发展的基础。
【问题】什么是生物多样性？如何保护生物多样性呢？
生物多样性
1.概念：
生物圈内所有的______________________，它们所拥有的
__________以及各种各样的_________，共同构成了___________。
植物、动物和微生物等
全部基因
生态系统
生物多样性
2.层次
生物多样性
遗传多样性
（基因多样性）
物种多样性
生态系统多样性
地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，这是生物多样性的根本原因。
自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种多样性。
指的是地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性。
生物多样性
3.生物多样性三个层次之间的关系
生物多样性
遗传多样性
（基因多样性）
物种多样性
分子水平：DNA分子多样性
细胞水平：染色体多样性
个体水平：表现型多样性
基因重组
染色体变异
基因突变
生物多样性最直观、最基本的表现
生态系统多样性
生物多样性的宏观表现
决定
本质
形成
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料1：在我国，红树林原来广布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带，既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的处所。由于人类的围海造地和人工养殖、以及建筑、薪柴之需，红树林的面积日益缩小。
讨论1.红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？
海岸的天然防护林，可维持滨海湿地生态系统的稳定性，具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此，红树林消失将会直接影响沿海陆地的生态系统，这对沿海地区人们的生活和生产都有很大的影响。
红树林消失会使潮间带多种水鸟、鱼类、贝类、甲壳类因生态环境的改变而无法存活和繁衍。还会影响周围生态环境，从而影响更多生物
一、生物多样性的价值
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料2：大面积种植水稻、玉米或小麦等，给人类带来了粮食的丰收，但是，栽培品种大多抗病性差。这些作物的祖先：野生水稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培水稻有着一定的差别。
讨论2.栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？
首先，栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说是很有价值的研究资源，可用于进行相关的基础研究；其次，可以利用基因工程等现代生物技术，将野生种中人类所需求的某些优良基因导入相应的栽培品种并使之表达，从而获得具有这些优良性状的栽培品种。
思考·讨论 分析生物多样性的价值
讨论3.为什么说任何一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的？
每个物种都有其独特的基因库，是经历了漫长的生物进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。
资料3： 家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此不受人们欢迎。但是家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼可制成蝇眼照相机；模仿平衡棒制成的振动陀螺仪，用于高速飞行的火箭和飞机等等。
思考·讨论 分析生物多样性的价值
资料1
红树林的价值
资料2
栽培作物野生种的价值
资料3
家蝇的价值
讨论：4.上述三例说明生物多样性具有哪些价值？你还能举出更好的实例吗？
思考·讨论 分析生物多样性的价值
① 直接价值（潮间带的鱼类、甲壳类、贝类以及水稻、小麦等可供食用，家蝇可以为植物传粉、作为动物饲料，并对科学研究具有重要价值等）。
② 间接价值（红树林对海岸的防护作用）。
③ 潜在价值（红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能）。
生物多样性的直接价值(P92)
一、生物多样性的价值
1.生物多样性的直接价值
直接价值
实用意义的价值
非实用意义的价值
食用
药用
旅游观赏
科学研究
文学艺术创作
工业原料
人类的食物基本来源于种植农作物和养殖家畜、家禽和海产品等。
绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产物。
木材、纤维、橡胶、饲料、淀粉、蚕丝、皮器具等。
仿生；用于科学研究的模式生物等。
自然保护区的观赏价值、植物园、动物园的观赏价值。
激发人们的文学创作灵感。
一、生物多样性的价值
模式生物通常具有的特征是个体较小、容易培养、操作简单。
模式生物
生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种就是模式生物。
果蝇 大肠杆菌 小鼠 线虫 拟南芥 四膜虫
斑马鱼 酵母菌 玉米 豌豆 海胆 爪蟾
一、生物多样性的价值
5次获诺奖— 果蝇
果蝇
果蝇主食为酵母菌，且腐烂的水果易滋生酵母菌，因此在人类的栖息地内如果园，菜市场等地区内皆可见其踪迹。
模式生物
果蝇个体小，饲养成本低，生命周期短，繁殖能力强，染色体数少（3对常染色体，1对性染色体），突变体资源丰富。75%的人类已知基因在果蝇中由同源序列。
♂
♀
5次获诺奖— 果蝇
模式生物
1933年
摩尔根证明了基因在染色体上
1946年
穆勒证明了X射线能诱发果蝇的基因突变，同时，辐射也会引起染色体畸变
1995年
发现果蝇中控制发育的基因，揭示了发育的秘密
2011年
发现果蝇免疫系统中的相关基因，揭示了先天免疫的激活机制。
2017年
发现了控制生理节律的分子机制，分离出控制生物钟的基因。
模式生物
大肠杆菌属细菌类，是单细胞原核生物，通常只有一个拟核DNA分子。基因组小，基因密度高，无内含子，很少有重复DNA序列，细胞质中还有一个小型环状DNA分子——质粒。
5次获诺奖— 大肠杆菌
模式生物
5次获诺奖— 大肠杆菌
1958年
发现了大肠杆菌的接合生殖现象(基因重组)
1959年
从大肠杆菌中分离出了DNA聚合酶
发现酶在原核生物转录作用调控中的角色
1978年
发现限制性核酸内切酶
2015年
发现了DNA分子的修复机制
1965年
拟南芥
植物界的果蝇 — 拟南芥
模式生物
①植株小、结实多、生命周期短
②形态特征分明，突变表型易于观察
③自交繁殖，易于保持遗传稳定性
④基因组简单、遗传操作简便、适宜在实验室培养
拟南芥
近十年来，植物科学家们利用拟南芥模式系统，对植物的遗传、细胞、发育、生理等方面进行研究。通过大量拟南芥突变体的遗传分析和生化分子实验，科学家们对植物根、茎、叶、花、胚胎和种子的发育，对植物抗病性和抗逆性机理，以及对各种生命活动有关的激素、光和环境因子引起的信号传导过程等进行了深入的研究，丰富了人类对于植物生命活动内在机理的认识。
植物界的果蝇 — 拟南芥
模式生物
2.生物多样性的间接价值
间接价值
调节生态系统功能
植物光合作用，湿地蓄洪防旱、净化水质、调节气候等。
促进生态系统基因流动和协同进化等方面。
生态系统的间接价值大于直接价值！
一、生物多样性的价值
目前人们尚不太清楚的价值。
3.生物多样性的潜在价值
一、生物多样性的价值
潜在价值≠没有价值
不起眼的野草（过去）
用于各类疟疾治疗（现在）
黄花蒿
对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。随着科学研究的不断深入和认知水平的不断提高，生物多样性的潜在价值将逐渐显现。
生物多样性的意义
生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。
生物多样性是数十亿年生物进化的结果，进化中既有新物种形成，也有原有物种灭绝。
由于人类活动的范围和影响强度不断增大，物种灭绝的速度大大加快，许多生态系统遭到了干扰和破坏。
二、生物多样性丧失的原因
①野生物种生存环境的破坏
②掠夺式利用
③环境污染
④农业和林业品种的单一化
⑤外来物种的盲目引入
某些物种的栖息地丧失和碎片化
过度采伐、滥捕乱猎
会导致遗传多样性丧失，与之相应的经长期协同进化的物种消失
生物多样性丧失的原因
二、生物多样性丧失的原因
批判性思维
有些威胁生物多样性的生产建设活动，不一定都是人类主观上要对野生物种赶尽杀绝。例如，修建高速公路、铁路造成某些野生物种栖息地的碎片化。这给你什么启示？
要特别警惕人类无意中铸大错。在进行生产建设活动前，要预先进行环境影响评估，并统等考虑社会、经济、人民生活等多方面的因素，作出最合理的决策（遵循生态工程基本原理）。
一个基因可能关系到一种生物的兴衰，一个物种可能决定一个国家或地区的经济命脉，一个生态系统可能改变一个区域的生态面貌。如果在人类还没来得及开发应用时，众多物种就灭绝了，人类如何能知道这些灭绝物种的宝贵价值呢？从这个意义上说，我们人类可能正在失去大量以后可以利用的资源，最终也像其他生物一样，从地球上消失。
那我们应该如何保护生物多样性呢？
我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护。
1.就地保护
就地保护是对生物多样性最有效的保护。
在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。
鼎湖山自然保护区
保护区也具有教育、科研和适度生态旅游功能。
三、保护生物多样性的措施
我国生物多样性的保护可以概括为就地保护和易地保护。
2.易地保护
把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
易地保护为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
成都大熊猫繁育基地
三、保护生物多样性的措施
2.易地保护
易地保护的最后目的是再引入到野外。
回放野外的野马
三、保护生物多样性的措施
3.利用生物技术，对濒危物种的遗传资源进行保护
（1）建立精子库、种子库、基因库等；
（2）人工受精、组织培养和胚胎移植。
三、保护生物多样性的措施
4.保护生物多样性的关键
保护生物多样性，关键是要处理好人与自然的相互关系。
当前主要是降低破坏地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
保护多样性还要加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯。
三、保护生物多样性的措施
5.保护生物多样性的实质：
合理利用就是最好的保护。
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。
休渔期停泊在港内的渔船
三、保护生物多样性的措施
秦岭位于我国南北区域分界线，这里植被类型多样、物种丰富，生活着大熊猫等珍稀生物。我国已在秦岭建立20多个国家级和省级自然保护区，还有几十处森林公园和风景名胜区。这些保护区分属不同地区和部门管理，不利于更好地保护生物多样性。例如，由于受到道路、农田及村民砍柴等的干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，个别局域种群极小。2017年，有关部门决定统筹规划、建设秦岭国家公园。
思考·讨论
思考·讨论
(1)已经建立了大熊猫繁育研究基地，为什么还要建设保护大熊猫的自然保护区？
建设自然保护区是对大熊猫进行就地保护的措施，是对生物多样性最为有效的保护。
(2) 将大熊猫分布区连接起来有利于大熊猫种群的延续，为什么？可以采取哪些措施将原本分割的区域连成片？
将大熊猫分布区连接起来，可以促进大熊猫种群之间的基因交流，有利于保护遗传多样性，有利于物种的延续。
要正确处理好整体与局部区域的关系，要从整体入手做好全局性的规划，从区域入手抓好具体保护措施的落实。从政府管理层面，对自然保护区的建设进行统筹规范。具体措施包括:合理规划产业布局，严格禁止工业开发项目，大力发展绿色经济;推进保护区法规建设，减少人为干扰破坏；对居民进行适当补贴，帮助居民利用科技脱贫致富，发展生态友好的产业，以减轻居民生活对资源和环境的索取；加强科学研究和巡护监测，准确掌握栖息地的变化规律；等等。
(3) 有人说，国家公园建设的最大瓶颈是管理体制的复杂性和利益冲突的严重性。请说说你对这一问题的看法。
思考·讨论
保护生物多样性的议题必须放到社会大环境中去思考，切忌用简单的线性因果思维方式去处理。国家公园的建设需要多部门的协调管理，需要地方政府的配合和支持，这决定了国家公园管理体制的复杂性；建设国家公园有可能要关闭一些粗放型的工业开发项目，短期内可能会触及一些人的利益。如果不能处理好这些关系，会造成建设阻力大，建成后管理漏洞多等问题。2017年9月26日，我国发布了《建立国家公园体制总体方案》，指出国家公园由国家确立并主导管理;建立健全政府、企业、社会组织和公众共同参与国家公园保护管理的长效机制，探索社会力量参与自然资源管理和生态保护的新模式；加大财政支持力度，广泛引导社会资金多渠道投入。该方案还提出了具体措施，这将有效解决国家公园建设中可能出现的问题。
保护生物多样性需要大家共同参与
保护生物多样性，要求我们做好生态系统管理，深入开展生物多样性及其保育的相关研究。这需要依靠国家和各级决策者、科研人员以及公众的努力还需要开展涉及生物科学、地球科学、海洋科学和大气科学等多学科的综合研究，采取科学措施。
作为“地球村”的一名成员，我们要时刻牢记，保护生物多样性要从我做起，从小事做起。
练习
1. 长江江豚仅分布于我国长江中下游地区，已是极危物种。下列保护长江江豚的措施，最为有效的是 ( )
A. 建立长江江豚繁育中心
B. 建立长江江豚自然保护区
C. 加强立法、执法和宣传教育
D. 利用生物技术对长江江豚的基因进行保护
B
2. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是 ( )
A. 鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢
B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护
C. 对于珍稀濒危的物种，应该禁止一切形式的猎采和买卖
D. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护
C
3.阅读下列三个事例，并回答有关问题：
事例一：某海岛的森林覆盖率在1956年为25.7%，1964年为18.7%，1981年为8.53%，并且遮盖地面程度大大降低，从而导致坡垒等珍贵植物濒临灭绝，裸实等珍贵药用植物灭绝。
事例二：某县野生甘草面积1967年为4万多公顷，30年后已经有一半被挖尽。
事例三：一种林业害虫于20世纪80年代侵入某地区，并且由于缺乏天敌而迅速蔓延开来。据统计，这种害虫使该地区13万多公顷的马尾松林受到危害。
（1）事例一说明造成这两种野生生物资源濒危或灭绝的主要原因是：________________。
（2）事例二说明造成野生生物资源明显减少的原因是：____________________________。
（3）事例三说明____________入侵或引种到____________的地区，使得这些地区原有物种受到威胁。
（4）除上述原因外，你还能举出生物多样性减少的其他原因吗
_________________________________________________________________________。
（5）你认为保护我国生物多样性应采取哪些措施
________________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
植被的破坏
掠夺式的开发利用
外来物种
缺乏天敌
人为捕杀、环境污染等
建立自然保护区；饲养繁殖（建立动物园、植物园、种子库、精子库、基因库等）；加强教育和法律、法规的建设及政策的调整；限制珍稀物种的贸易等
课堂小结
一、生物多样性
二、生物多样性的价值
三、生物多样性丧失的原因
1.人类活动对野生动物生存环境的破坏，主要表现为使得某些动物栖息地丧失和碎片化。
2.掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。
四、生物多样性的保护措施
（1）就地保护——最有效的保护
（2）异地保护
（3）利用生物技术保护
（4）关键：加强立法和宣传教育
（5）实质：合理利用就是最好的保护