生命的物质基础第一节 身边的生物科学第2课时基因诊断与基因治疗
教学过程
导入新课
课件展示:
(1)假如某地区正在流行“非典型性肺炎”(SARS),一个患者突然出现不明原因的发热、咳嗽,假如你是科技工作者,你该怎样对该患者进行诊断?
(2)在东南亚某地区,突然发现大量家禽不明原因的死亡,怀疑是感染了禽流感,假如你是科技工作者,你该怎么办?
(3)一个母亲患有一种遗传病,现她怀有一胎儿,怀疑也患有该遗传病,该如何对该胎儿进行检测,以确认他(她)是否患有该遗传病呢?
学生活动:阅读课本P3相关内容,并以小组为单位,讨论上述问题并阐述自己的观点,小组记录员记录并整理本组观点。
生
对于“非典型性肺炎”(SARS)、禽流感与遗传病检测的方式有很多种,如通过病理学等手段进行检测;而现代生物技术中的基因诊断技术可以使得上述疾病的检测更加快速、灵敏、简便,使得疾病的防治更为有效。
师
第一例基因诊断技术应用于临床实践是在什么时候?诊断的是何种疾病?
推进新课
板 书:二、基因诊断与基因治疗(一)基因诊断
生
是1978年科学家对一位孕妇作了镰刀状贫血症的产前诊断。
师
那么基因诊断技术目前可以用来诊断哪些疾病因子呢?
通过多媒体呈示以下情景,教师对相关问题进行描述、分析。
基因诊断的对象主要有:
①病原微生物的侵入:一般侵入体内的病原微生物可通过显微镜检查及免疫学方法进行诊断。但是,直接检测病原微生物的遗传物质可以大大提高诊断的敏感性。而在无法得到商业化抗体时,基因诊断就成为检测病原微生物感染,尤其是病毒感染的唯一手段。此外,由于基因碱基配对原理的基因诊断可直接检测病原微生物的遗传物质,所以诊断的特异性也大为提高。目前,基因诊断已在病毒性肝炎、艾滋病等传染病的诊断中发挥了不可代替的作用。
②先天遗传性疾病:目前,大多数遗传病还缺乏有效的治疗手段,因而可对胎儿进行产前基因诊断。对确诊患病的胎儿实施人工流产是避免遗传病患儿出生的有效措施。
已有多种传统的遗传性疾病的发病原因被确定为特定基因的突变。例如:苯丙氨酸羟化酶基因突变可引起苯丙酮尿症;腺苷脱氨酶基因突变可引起重症联合免疫缺陷症(SCID);而淋巴细胞表面分子CD40或其配体(CD40L)基因突变则可引起无丙种球蛋白血症。这类疾病的诊断除了仔细分析临床症状及生化检查结果外,从病因角度作出诊断则需要用基因诊断的方法检测其基因突变的发生。用基因诊断的方法检测这些位点的改变,不仅对临床诊断,而且对疾病的病因和发病机理的研究都具有重要的意义。
③后天基因突变引起的疾病:这方面最典型的例子就是肿瘤。虽然肿瘤的发病机理尚未完全明了,但人们可以初步认为肿瘤的发生是由于个别细胞基因突变而引起的细胞无限增殖。无论是抑癌基因发生突变还是癌基因发生突变,如果确定这些改变的发生,都必须进行基因诊断。
④其他:如DNA指纹、个体识别、亲子关系识别、法医物证等。
师
假如某人患了流行性感冒,该如何进行治疗?
生
在医生的指导下服用一些抗生素或抗病毒类药物,多喝白开水,注意休息,几天之后就可痊愈。
板 书:(二)基因治疗
师
你了解重症联合免疫缺陷症(SCID)的疾病机理吗?这种疾病在医生的指导下服用一些抗生素或抗病毒类药物,多喝白开水,注意休息,几天之后可痊愈吗?
学生活动:阅读课本P4基因治疗的相关知识,并思考上述问题。
生
患有重症联合免疫缺陷症(SCID)的个体,其体内腺苷脱氨酶基因突变,不能正常合成腺苷脱氨酶,而该酶对于降解毒素是关键的,因此患者将出现免疫缺陷。由于是基因突变导致的疾病,因而不能用治疗流感的方法来治疗重症联合免疫缺陷症(SCID)。
师
假如某人患了重症联合免疫缺陷症(SCID),该如何进行治疗?
生
可以通过基因治疗技术来治疗该疾病。
师
什么是基因治疗?基因治疗的原理(基因治疗的两种途径)是什么?
学生活动:阅读课本P4中“基因治疗的两种途径”图群,并思考上述问题。
生
基因治疗(gene therapy)是指采用转基因技术将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗(gene therapy)的原理是指采用转基因技术将目的基因导入患者的某种细胞中,体外培养使其增殖,然后输回患者体内,这样重组受体细胞因导入正常的基因,可以纠正或弥补缺陷基因带来的影响;或将带有治疗作用的基因通过载体直接送入患者的某些细胞中,从而达到治疗疾病的目的。
师
基因治疗技术能有效治疗疾病、提高人类健康水平,那么目前来说,是否所有的遗传性疾病都可以采用基因治疗?
生
不可以,例如神经细胞不能以基因治疗技术进行治疗。
师
进行基因治疗必须具备哪些条件?
生
……
师
进行基因治疗必须具备下列条件:①选择适当的疾病,并对其发病机理及相应基因的结构功能了解清楚;②纠正该病的基因已被克隆,并了解该基因表达与调控的机制与条件;③该基因具有适宜的受体细胞并能在体外有效表达;④具有安全有效的转移载体和方法,以及可供利用的动物模型。
师
基因治疗的前景十分诱人,那么基因治疗的现状与前景如何呢?
生
……
课堂小结
(1)复合免疫缺陷综合征的基因治疗:1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案,即将腺苷脱氨酶(ADA)导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征(SCID)的女孩。采用的是反转录病毒介导的间接法,即用含有正常人腺苷脱氨酶基因的反转录病毒载体培养患儿的白细胞,并用白细胞介素Ⅱ(IL-2)刺激其增殖,经10天左右再经静脉输入患儿。大约1~2月治疗一次,8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。
(2)我国复旦大学等单位对乙型血友病的基因治疗也进行了有意义的探索,他们在兔模型的基础上,将人第Ⅸ因子基因通过重组质粒(pcmvix)或重组反转录病毒(N2CMVIX)导入自体皮肤成纤维细胞,获得可喜的阶段性成果,相信不久的将来,基因治疗会在我国取得成功。
(3)总体来说,目前已批准治疗的病例约120例,其中约110例为肿瘤,遗憾的是,除黑色素瘤有些端倪外,全都未能成功。治疗了10余例单基因病,除ADA缺乏症和乙型血友病有一定疗效外,其余都还在实验阶段。但人们再也不怀疑基因治疗不仅可能办到,而且指日可待。
师
你还了解其他生命科学技术在社会生产、实践中的应用情况吗?
生
……
板 书:(三)研究性学习交流
活动主题:以学习小组为单位,交流关于“现代生命科学的发展热点是什么”的研究性学习成果。
给活动的组织者与交流者几点建议:
(1)我们一定要本着“求是唯真、崇文扬善、创新臻美”的态度去做科学,注意每一个细节,以使我们第一次的研究成果经得起别人的推敲。
(2)我们要从“小”处做“大科学”,不要从“大”处做“小科学”。
(3)若以图片、表格等形式来反映研究成果,会让你的研究成果更容易被听众所接受。
(4)研究性学习需要提出自己的研究报告,同时也要让听众看到研究过程中的第一手资料,以增加研究成果的说服力。
(5)不妨向别人介绍一下自己在这个研究过程中亲历的一些事情以及自己的感受,这容易引起别人的共鸣。
(6)研究性学习的交流时间设置要合理,要给汇报者提供展示自己成果的机会,也要给听众提出问题、质询的机会。
板书设计
二、基因诊断与基因治疗
(一)基因诊断
(二)基因治疗
(三)研究性学习交流
习题详解
1.(略)
2.教师可以让学生联系生活与当代科技发展现状,利用报纸、杂志、书籍、电视节目、广播节目、互联网等手段,通过走访、调查、收集、咨询等方法,整理有关人类目前在基因诊断与基因治疗方面取得的进步与存在的问题的相关资料,并写成调查报告,在一定范围内交流、展示。第1节 身边的生物科学
一、选择题:
1、熊猫濒临灭绝的原因最可能是( )。
A.环境污染 B.栖息地破坏 C,物种特化 D.过度捕猎
2、森林中的蛇大量减少,其原因是( )。
A.食物缺乏 B.环境污染 C.基因功能丧失 D.过度捕杀
3、对扬子鳄的保护,最好应该采取什么措施 ( )。
A.建立自然保护区 B.人工繁殖 C.科学引种 D.严禁捕猎
4、水葫芦在我国南方水域中疯长,造成了生态危机,这一惨痛事实告诉我们( )。
A.外来物种会对当地物种造成严重危害 B.引入外来物种时务必注意保护本地物种不受伤害
C.外来物种与物种灭绝没有直接联系 D.外来物种适应性很强,生长迅速
5、下列关于动物保护的说法中,不正确的是( )。
A.适当对自然资源的开发是可持续发展的必然要求
B.野生动物的保护不仅要保护所有的野生动物,还要保护所有其生存环境
C.动物保护要立法执法和宣传教育并举 D.建立自然保护区是保护动物的最好方法
6、据测算,目前地球上的物种平均每年约消失40种,造成这种结果的主要原因是( )。
A.自然灾害 B.人为破坏 C.基因突变 D.食物匮乏
7、建立自然保护区,是为了有效地保护( )。
A.扬子鳄 B.经济动物 C.珍稀植物 D。濒危野生动植物
8、由于长期的人工饲养,逐步加快了朱鹩灭绝的步伐,其根本原因是( )。
A.生存环境恶化 B.适于野外生存的基因功能逐步丧失
C.食物匮乏 D.生殖能力逐步下降
9、下列措施符合保护物种多样性原则的是( )。
A. 为美化城市环境,随意从国外引进多种观赏类植物
B.为保护草场,减少沙化,要杀死所有危害草原的黄鼠
C. 将东北虎迁入野生动物园繁育,并进行部分的野外回归实验
D.为控制水葫芦在我国造成的严重灾害,应将其天敌引入我国
10、某滩涂是丹顶鹤的栖息地之一,在该滩涂建立丹顶鹤自然保护区的主要目的是 ( )。
A.对丹顶鹤和它们的生存环境就地保护 B.加入“世界生物圈保护区网”
C.将丹顶鹤迁入保护区进行迁地保护 D.防止滩涂生态环境的污染
11、下列关于自然保护区的论述中,不正确的是( )。
A.自然保护区的建立是保护自然的有效手段,但不是唯一手段
B.四川卧龙自然保护区是为了保护大熊猫、金丝猴等珍稀动物和这些动物生活的自然环境
C. 五夷山自然保护区是为了保护该地的自然生态系统
D. 为了保护自然生态系统的稳定性,自然保护区内要严禁开发利用
12、在进出口口岸,进出口检疫部门要对进口货物进行严格检疫,严格禁止境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内。若害虫流入境内后,以下哪项叙述是错误的 ( ) 。
A.在相当长一段时间内,有害生物可能会急剧增长 B.不适应新环境很快灭亡
C.境内生物多样性受到威胁 D.一般会缺少天敌
13、目前认为,造成野生动植物濒危和灭绝的主要原因是( )。
A.自然选择,即适者生存,不适者被淘汰
B.人类对野生动植物的过度狩猎或采伐,对栖息环境的污染和改变
C.人类对野生动植物资源的开发和利用 D.物种特化
14、把水葫芦引入到一个热带国家,结果它在短期内大量繁殖,成为优势种,不仅阻塞航道,而且影响本地物种的生存。其原因可能是( )。
A.没有天敌 B.气候适宜 C.繁殖率高 D.以上都对
15、从生物多样性的价值角度来看,紫杉醇(红豆杉的提取物)的治癌作用,说明了红豆杉具有( )。
A.药用价值 B.间接价值 C.潜在价值 D.经济价值
16、地球上下列哪类自然区域生活的动植物种类最丰富 ( )。
A.低温低湿地区 B.高温高湿地区 C.低温高湿地区 D.昼夜温差大的地区
17、围湖围海造田,造成的后果是( )。
A.增加生物的栖息地 B.提高农作物产量 C.破坏生物栖息地 D.增大环境污染
18、野生朱鹮的逐步减少,其主要原因不包括( )。
A.人工饲养 B.近亲繁殖 C.野外生存的基因功能散失 D.生存环境恶化
19、生物栖息地被破坏的具体表现是( )。
①乱砍滥伐森林 ②过度放牧 ③围湖造田 ④网箱养鱼 ⑤旱涝威胁
A.①②③ B.①③④ C.②③⑤ D.②④⑤
20、面对薇甘菊等外来物种的入侵,我们可以采取的措施是( )。
①引入本地天敌 ②引入寄生生物,专一性地寄生在薇甘菊体内
③喷洒农药 ④火烧薇甘菊 ⑤从薇甘菊的原产地引入天敌
A.①③④ B.①② C.②⑤ D.①④
21、广东某地的鱼塘中出现了“食人鲳”,对其危害的原因的认识,最恰当的是( )。
A.牙齿锐利 B.体型大攻击性强 C.缺乏天敌制约外来物种 D.食物丰富
22、水葫芦是100多年前被作为花卉引入我国的。近年来,水葫芦疯狂肆虐我国南方江河湖泊,各地水域警报频传。
(1)造成我国水葫芦灾难的原因是( )。
A.生存环境的改变和破坏 B.掠夺式的开发利用
C.外来物种侵入到缺少天敌的地区 D.环境污染
(2)水葫芦繁殖能力强,蔓延迅速,其主要危害是( )。
①影响通航 ②威胁堤坝安全 ③产生有毒物质 ④危及生物多样性
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
(3)处理水葫芦蔓延的方法有( )。
A.物理打捞 B.生物防治 C.化学防除 a以上三种均可
(4)我国有关部门正尝试从原产地引入水葫芦的天敌,以控制水葫芦的蔓延,你是否赞成这种方法 说明理由。
二、非选择题:
1、阅读下列材料,回答以下问题。
材料1:我国海南岛的森林覆盖率在1956年为25.7%,1964年为18.7%,1981年为8.35%,并且因遮盖地面程度大大降低,从而导致坡垒等珍稀植物濒临灭绝,裸实等珍贵药用植物灭绝。
材料2:我国西北某县野生甘草面积1967年为4万多公顷,30年后已有一半被挖。
材料3:一种原产日本的林业害虫,于20世纪80年代侵入我国华南沿海地区,并且由于缺乏天敌而迅速蔓延开来,据1990年统计,这种害虫使该地区13万多公顷的马尾松林受到危害。
(1)材料1说明造成这两种野生生物濒危或灭绝的主要原因是什么
(2)材料2说明造成这些野生生物资源明显减少的原因是什么
(3)材料3说明由于 入侵或引种到 的地区,使得这些地区的原有物种受到威胁。
2、卵生爬行动物的某些种类的受精卵,在不同温度下发育的后代的性别比例有所不同。
下表是科学家通过实验测得的一组数据,请根据数据回答有关问题。
温度(℃) 20 24 26 28 30 32 34 36
种类及雄性比% 密西西比鳄 0 0 0 10 20 50 100 100
红海龟 100 100 100 90 50 20 0 0
龟 0 10 60 100 60 30 0 0
绿草蜥 5l 50 5l 50 49 5l 50 49
(1)性别发育不受温度影响的种类是 。
(2)恐龙是一种生活在中生代的巨型爬行动物,约在6 700万年前突然在地球上灭绝,对于恐龙灭绝的原因至今有很多种解释,请根据该实验所得启示,提出一种合理的解释。
3、环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上,植物在污染的环境中也有继续保持正常生命活动的特性,这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。
(1)一项研究表明,植物对SO:的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表:
平均受害面积 (%) 气孔
被测植物 气孔密度(个/m2) 每个气孔面积 (mm2)
甲植物 13.5 218 272
乙植物 33.4 162 426
丙植物 57.7 136 556
①该研究说明,植物对SO2的抗性与气孔的密度呈 关系,与每个气孔的面积呈 关系。
②在SO2污染严重的地区,最好选择表中 植物为行道树种。
(2)工业生产中产生的SO:是酸雨(pH<5.6)形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示(除图中有特别说明外,其他条件甲、乙均相同):
实验结果表明,"酸雨"使植物叶片变黄,而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明"酸雨"对植物的生长发育有影响。
参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验,探究2种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。①探究的问题:不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。
②作出的假设: 。
③实验步骤(简要叙述):
④实验预期结果与分析(实验预期结果多种多样,写出其中3种并加以分析):
29.某学校环保小组为调查该地某湖泊的水质污染状况,在注入湖泊的四个主要水源的人口处采集水样并镜检水样中的动植物的种类和数量,结果如下:①号水源水样中有单一种类的纤毛虫,如草履虫,且数量极多;②号水源水样中单细胞藻类的种类较多,且数量也极大;③号水源水样中未见任何动植物,且发出刺鼻的气味;④号水源水样中浮游动植物均有发现,但数量不多。
根据以上结果回答:
(1)该湖泊的污染源中污染的严重性由重到轻的排列顺序是 。
(2)①号水源的污染物主要是 ,②号水源的污染物主要是 ,③号水源的污染属 。
(3)假若①号和③号水源的污染属同一性质,程度相同,则①号水源排污点离湖泊入水口的距离比③号水源 。(填“远”“近”或“不能判断”)。
(4)为了改变湖泊的污染状况,首先必须治理的是 水源,这一水源一般是由 排出的废水,治理的方法有 等。
参考答案
一、选择题:
1.C 2.D 3.B 4.B 5.D 6.B 7.D 8.B
9.C 10.A 11.D 12.B 13.B 14.D 15.A 16.B
17.C 18.D 19.A 20.B 21.C 22.(1)C (2)C (3)D
(4)①赞成,引入天敌,可以控制水葫芦的蔓延;或②不赞成,引入天敌,该天敌会成为新的入侵生物,造成更严重的灾难。(叙述合理即可)
二、非选择题:
1.(1)植被的破坏 (2)掠夺式的开发利用 (3)外来物种 没有天敌
2.(1)绿草蜥 (2)在地球气候变冷的情况下,孵化出来的小恐龙的雌雄比例严重失调,从而影响了物种的延续,造成了恐龙的灭绝。
3.(1)①正相关 反相关 ②甲
(2)②不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响程度不同(或相同)
③用上述实验装置和试剂,采用两种pH<5.6的“酸雨”进行实验,设置清水对照;在三个花盆中播种同样数量(iq如50粒)的小麦种子;在相同而适宜的环境中培养;一段时间(7天左右)后,分别统计3个装置中的种子萌发率。
④a.如果三个装置中种子萌发率没有差异,那么说明酸雨对种子萌发率没有影响;
b.如果三个装置中,pH越小,种子萌发率越低,说明酸雨对种子萌发有抑制作用,且随着pH的减小,抑制作用增大;
c.如果三个装置中,pH越小,种子萌发率越高,说明酸雨对种子萌发有促进作用,且随着pH的减小,促进作用增大。
4.(1)③①②④
(2)有机物 氮、磷等无机物 有毒化学物质的污染
(3)远
(4)③号 化工厂 物理沉降、化学分解、生物净化
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.(共28张PPT)
第一节 身边的生物科学
学习目标
说出物种濒危和灭绝的主要原因
举例说出科学合理地保护动物的方法
生物多样性(biological diversity,或缩写为biodiversity):
是地球上生物圈中所有的生物,以及它们所拥有的基因和生存环境。
由生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三部分组成。
什么是生物多样性?
生物多样性的意义
人类面临的问题:
——生物多样性丧失!!
科学家经过充分调查证实,在1941~1988年期间下列8种动物已经灭绝。
物种 最后一次看到的时间和地点 灭绝的可能原因
齐亚色斯蓝蝴蝶 1941年,旧金山半岛 陆地变化
托拜厄斯石蛾 20世纪50年代,德国莱茵河 工业与城市污染
深水白鲑 1952年,休伦湖和密歇根 过度捕猎
加勒比海僧海豹 20世纪50年代,加勒比海 过度捕猎
多布森狐蝠 20世纪70年代,菲律宾宿务岛 森林破坏,过度捕猎
关岛阔嘴鹟 1983年,关岛 外来褐色树蛇的吞食
考爱吸蜜鸟 1987年,夏威夷考爱岛 疾病,老鼠捕食
鳉鱼 1988年,墨西哥 缺少食物
这些物种的灭绝说明了什么?为什么要保护濒危动物?如何保护?
物种灭绝的原因:
内在原因:
外在原因:
物种特化或基因功能丧失
滥捕滥猎
栖息地的破坏和丧失
外来物种入侵
环境污染
自然灾害
物种特化,基因功能丧失
黄埔区荔香路的新光海鲜酒家荔香分店,在该酒家的一个水缸里发现了国家二级保护动物俄罗斯鲟
过度放牧使呼伦贝尔陈巴尔虎旗草原开始退化。
我国每年用于治理水葫芦灾害的费用都在5亿元以上,仅上海市一年就要从水体中打捞出80万吨水葫芦。
严重水体污染
环境恶化,青蛙畸形的比例越来越高
山火烧毁了大片森林
生物科学与社会:科学合理地保护动物
课本“ 事实 ”
据《自然界的奥妙》一书记载,1744年普鲁士 国王弗里德里希讨厌麻雀偷吃樱挑,下令消灭麻雀,悬赏杀雀一只给奖金16芬尼。于是人们群起灭雀,麻雀很快绝迹。没于天敌,果树害虫猖獗,吃光了树叶, 樱桃树不再结果。于是,国王不得不收回成命,被迫从外国运来麻雀,重新落户。
结合课本实例,能得出什么结论?
麻雀的是是非非说明,动物对人类有益还是有害是相对的,自然界并没有绝对有害的动物。
生物科学与社会:科学合理地保护动物
1. 建立野生动物保护区
2. 采用人工繁殖技术
3. 实施再引进工程
4. 科学引种
肯尼亚马赛马拉野生动物保护区
扬子鳄人工繁殖技术
麋鹿是中国特有的世界珍稀动物,因角似鹿、面似马、蹄似牛、尾似驴,俗称“四不像”。历史上野生麋鹿的最后栖息地是长江口附近沿海地区。史载,这里的麋鹿曾经“千百为群”,蔚为壮观。
深圳内伶仃岛从90年代被微甘菊入侵后,已造成岛上植物大片死亡,全岛7000多亩山林约有40-60%的地区被微甘菊所覆盖
评价指南:
见课本P4
1、保护生物的多样性就是在下列哪三个层次上采取保护战略和保护措施
A、基因、染色体、细胞 B、细胞、物种、生物圈
C、基因、物种、生态系统 D、物种、种群、生态系统
2、下列各项与生物遗传多样性无关的是
A、DNA分子的多样性 B、基因多样性
C、基因重组、基因突变和染色体变异 D、蛋白质分子的多样性
3、下列因素中,不属于物种灭绝的原因
A.物种特化或基因丧失
B.乱捕滥猎
C.外来物种入侵
D.生物的过度繁殖
4、数百年前,我国的黄土高原有茂密的森林,后来却成了荒山秃岭,造成这一现象的主要原因是
A.北方寒流长期袭击
B.过度开发破坏了生态平衡
C.长期干旱,赤地千里
D.地壳运动频繁第1节 身边的生物科学
一、学习目标
1、说出物种濒危和灭绝的主要原因。
2、了解生物多样性的意义。
3、举例说出科学合理地保护动物的方法。
二、教材分析
1、重点难点与疑点
1.教学重点
(1)物种濒危和灭绝的主要原因。
(2)生物多样性的意义。
(3)科学合理地保护动物的方法。
2.教学难点
(1)物种濒危和灭绝的主要原因。
(2)生物多样性的意义。
(3)科学合理地保护动物的方法。
3.教学疑点
(1)物种濒危和灭绝的主要原因(理解)。
(2)生物多样性的意义(理解)。
2、教材解读
一、人类面临的问题:生物多样性的丧失P2 第1段 物种灭绝是指由于自然或人为原因使生物物种从世界上逐渐消失的现象。生物物种与其他任何事物一样,都有一个产生、发展到灭亡的过程。在自然状态下,一种物种消亡了,新的物种又产生发展了,从而使地球上保持生物物种的多样性。但是,由于人为的干预,物种消失的速度会大大加快。从1600年~1800年间,地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种;从1800年~1950年地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。物种灭绝的原因,主要是由于生态环境的破坏,人类不合理的开发利用、环境的污染和外来物种的引入。物种灭绝是生物基因库的巨大损失,直接影响人类的生产、生活和自然界的生态平衡。防止物种灭绝已成为全球性的紧迫任务。
P2 积极思维 最近400年来,地球上的物种灭绝速度在加快,如兽类在17世纪平均5年灭绝一种,到20世纪每年就灭绝一种。从19世纪起,人为因素急剧增长。鸟类和哺乳动物的绝灭记录是最完整的,在1850~1950年间,鸟类和哺乳动物的灭绝速度平均每年一种。科学家预测,如不采取保护措施,地球上全部生物多样性的1/4在未来20~30年里有被消灭的严重危险,现在每年有1~2万个物种灭绝,物种灭绝的速度是形成速度的100万倍。中国在1962年所列受保护的生物为78种,而现在已经增加到150种。
P2 第2段 物种特化和遗传衰竭,往往是导致物种濒危甚至灭绝的内在原因。某些种类的野生动物在长期的进化过程中,适应了某种特定的栖息环境而产生了特别的习性(包括食性),使其难以适应变化了的环境或其他环境,最终落得“不适者被淘汰”的结局。如大熊猫特化为主要以竹为食,一旦失去其现有栖息地或竹子大面积开花枯死,大熊猫无竹可食,必然大批死亡,出现生存危机。一些野生动物在长期的演化过程中,由于种种原因而受到生活力减退和遗传力衰退的威胁,导致其种群数量难以恢复而趋于濒危。如朱鹮,现存数量很少,存在一定程度的近亲繁殖,再加上处于人类的半饲养状态,个别适应于野外生活的基因可能会逐步丢失,进而危及其生存,甚至导致其绝灭。所谓物种特化,是指不与自然平衡,造成生物体某一方面非自然地过度发展。比如某些物种个体增大是一种特化现象,它是生物演化上升的表现之一,但并不是越大越好。它只适应于特别优越的环境、要求更多更好的食物。统治性生物如恐龙一时得天时地利而繁衍滋长,而其适应性和抗灾变能力不断减弱,一旦环境突变,便走向绝灭。
P3 第2段 乱捕滥猎是造成许多物种濒危的直接原因。龟鳖类、蛇类、鹰隼类、藏羚羊、观赏鸟类和蛙类是目前猎捕最为严重的几类动物。龟鳖肉、蛇肉和田鸡腿的美味、野鸟的动听歌声和艳丽身姿、猎隼活体和藏羚羊绒的国际黑市等,均招徕了上述动物的捕杀之祸,致使其野外资源量锐减,不少已处于濒危或极度濒危状态。
P3 第3段 人类为发展经济砍伐森林、围湖围海造田、过度放牧等,直接造成了野生动物栖息地丧失,间接导致了野生动物的濒危。森林和草原是野生动物,特别是兽类、鸟类、爬行类以及昆虫最主要的栖息地之一。森林的砍伐和紧随其后的开荒种地以及草原过度放牧,既占据了野生动物固有的家园,又将野生动物人为地分割成许多孤岛状的小种群,使得它们的生存繁衍遭到极大的影响。围湖造田和占用滩涂是导致水禽、两栖和爬行动物以及鱼类濒危的主要原因。湿地、湖泊以及沿海滩涂被大量开发成工农业目地后,使依赖于此的动物丧失了栖息地、繁殖地而濒于灭绝。如扬子鳄,在地球上已经生活了上亿年,由于栖息地的丧失,野生种群快要绝迹了,有关部门打算利用人工繁殖的个体实施再引进工程,但苦于无地而不得不坐等扬子鳄野生种群灭绝。
P3 第4段 本世纪以来,由于农药、鼠药、化肥、煤炭、石油的广泛使用,产生了大量工业“三废”和有毒物质,严重污染了大气、土羹和水体,野生动物健康受到损害,繁殖力日渐低下,许多江河湖泊已不再适于水生野生动物的生存繁衍。某些生态位较高的野生动物因为食物链的关系也受到了程度不同的株连。自然灾害也是导致物种濒危的原因之一。比如,1998年长江流域罕见的洪灾,使许多栖息于平原地区或丘陵地区的野生动物蒙受了灭顶之灾。外来物种的入侵也会造成当地生态系统的破坏,从而导致该地区某些物种的灭绝。
二、生物科学与社会:科学合理地保护动物P3 第5段 生物圈中的每一种动物都维持着各自生态系统的平衡和稳定。生态系统的平衡和稳定反映了生态系统所受到的内力和外力影响的相对均衡。但是,由于人类的生活和生产活动的影响,这种平衡和稳定常常被打破,一些野生动物的生存受到威胁,乃至濒危或灭绝。所以,自然保护学家强调保护物种资源或保护生物多样性,以维持生态平衡,这里的“保护”实质是“保存”,或“保育”的意思动物保护的“保护”还包括对动物个体生命的保护之意。也就是说,为了挽救濒临灭绝的物种或使动物个体免受伤害,由人类社会采取各种保护措施和手段,从而使动物得以安全、健康地生活和繁衍后代。概括地说,动物保护应具有两层含义:第一层含义是,为了保存物种资源或保育生物的多样性,人类社会所提供的各种有效的保护措施,如各国颁布的各种动物保护法律法规,以保护濒危的野生动物;建立野生动物自然保护区,以保护动物的生活环境;对具有特色的畜禽地方品种实施保种计划,以丰富可利用的遗传资源等。这层意义上的保护,是以物种资源或种群为对象的保护,包括野生动物、家畜地方品种和培育品种等。第二层含义是,保护动物免受身体损伤、疾病折磨和精神痛苦等,减少人为的活动对动物造成的直接伤害。也可以认为是动物的保健和福利,也就是动物的康乐。
P3 积极思维 麻雀是一类鸟的通称,它们都主要以谷物为食。其中分布最广、适应能力最强的有两种,它们遍布北半球,这就是在欧、美最常见的、数量最多的家麻雀以及在亚洲最常见的树麻雀。中国广大平原地区的栖息的麻雀就是树麻雀。麻雀属于文鸟科,这一科的大多数种类生活在非洲,属于热带鸟类,其中一些文鸟已被驯化培育成许多品种,成为名贵的笼鸟。文鸟科鸟类有集群筑窠的习性,它们的窠都有顶盖,也就是以干草等在树枝间编织成球状的窠,窠口开在侧面。也有些种类是在树洞里筑窠的。树洞本来就是鸟和鸟窠的良好保护屏障,所以在树洞内编的窠就比较简单,一般只是碗状的铺垫物。家麻雀在树洞里筑巢,随着人类建筑物的出现,它们很快适应在房洞内筑窠繁殖,到附近的果园、菜地和田间去觅食。文鸟科鸟类都以植物的种子为主食,其中许多种类嗜食谷物。在热带地区作物一年四季都成熟的情况下,它们造成的损失异常严重。 大多数雀形目鸟类在育雏期都是以昆虫或它们的幼虫饲喂雏鸟的,麻雀也不例外。在温带地区,麻雀每年可繁殖3~4窝,每窝平均有雏鸟4~6只,每只雏鸟要经过亲鸟饲喂12天左右才离窠,这段时期内所吃掉的昆虫数量当然是十分可观的。
P3 第6段P4 第1段 保护动物首先要在全社会营造动物保护的氛围,对那些保护观念淡漠的人要晓之以理,对触犯法律的人应绳之以法。而动物保护的手段则是建立濒危动物的保护区,利用科技方法解决动物的人工繁殖问题,设立无主、病残动物的收容中心等。1.加强动物保护的宣传和立法 动物保护的重要性是人类通过曲折的经历逐步认识的,某些先驱者艰难积累的知识租资料应该让全社会分享。在这方面,电视、广播、报纸等大众宣传媒体发挥了很大的作用。动物保护方面的法律、法规在我国陆续制定。《野生动物保护法》,《进出境动植物检疫法》以及《动物防疫法》。此外,还有《兽药管理条例》及《饲料添加剂管理条例》等。有关的法律、法规逐步得到人民群众的了解与认同。2.建立动物保护区及收养中心建立野生动物自然保护区是目前国际上普遍采用的保护动物的有效手段, 尤其适用于濒危野生动物的保护。建立保护区的目的主要是保护动物的栖息地,禁止捕猎、砍伐及开发。建立动物收养中心是动物保护的又一有效措施,在发达国家已有多年的历史。近年来,我国的绝大多数城市居民对这一做法也表示认同。这种保护动物机构的主要职责是,收养无主或病残的犬、猫等家庭动物以及受伤或离群的野生动物,养护一段时间后,让野生动物重归自然,为犬、猫另觅新主。这类机构目前在我国为数尚少,许多城市动物园及野生动物保护局暂兼其职。3.人工繁殖如果某种濒危的动物在人工饲养的环境中能够繁殖,就意味着这种动物可摆脱行将灭绝的困境,重获生机。有些动物一旦被人类滥加捕杀,本身在自然界的繁殖速度远远赶不上被消灭的速度,数量锐减,很快趋于灭绝,除非能够人工繁殖。扬子鳄是中国特有的珍稀动物,出现于古生代,源于与恐龙共同的祖先。之后恐龙灭绝,扬子鳄繁衍幸存下来,,被称为活化石,分布于长江中下游地区。由于生态环境的恶化,扬子鳄数量日趋下降,据估算,70年代末总数已不足500条。1973年,联合国有关组织将扬子鳄定为濒危动物,,在中国扬手鳄被列为一类保护对象。1979年,在安徽宣城建立扬子鳄养殖场,任务是解决扬子鳄人工繁殖问题。经过多年努力,终于取得成功。1981年,扬子鳄野生卵人工孵化成功,1988年7人工繁殖的第一代扬子鳄成熟并产卵,从而根本扭转了扬子鳄面临灭绝的厄运,数量与日俱增。至1990年1人工繁殖的扬子鳄总数已达 3500余条,目前每年可繁殖幼鳄1000条以上,数量之多,还可供交流和研究,乃至开发利用。克隆技术是当今最尖端的人工繁殖技术。1997年2月,英国科学家威尔姆特成功地培育出克隆羊多莉。克隆羊的诞生震动全球,克隆技术顿时成为举世瞩目的焦点。据英国《自然》杂志报道,多莉是取自一个6岁母绵羊的乳腺细胞,经特殊处理后获得其细胞核,然后植入一个来自另一头母羊的去核卵母细胞,二者融合,进而发育,像受精卵一样分裂,成为发育的胚胎。威尔姆特将此发育的胚胎植人母羊子宫, 150天后产出“多莉”。当时获得的重组胚胎共达247 个“多莉”唯一幸存而成为克隆羊。克隆羊引发了伦理道德争论的冲击波,人们担心克隆技术用于人类可能产生灾难性的后果。尽管存在着不少难点和疑点,而且代价昂贵,但是克隆技术无疑开辟了动物繁殖的新途径,不失为一个可尝试之举。
P4 第2段 动物保护的任务之一是保护生物的多样性,丰富多彩的大自然是人类社会进步的物质基础。 在遗传学家看来,大自然是丰富的基因库,保护各种动物就是保护各种基因。了解各种基因的组成和功能,有助于人类从更深层次上认识自然、认识自身。科学家千方百计获取已绝种的动物如恐龙等信息,目的也在于此。保护动物也是保持生态平衡的重要内容,生态环境对人类的重要性应受到充分的重视。由于生态改变,鼠类天敌减少,草原鼠害日益严重,影响了畜牧业的发展,同时也破坏了本已脆弱的生态环境,加速了草原的荒模化。沙漠与日俱增,吞噬牧场、农田乃至城市,威胁人类的生存,在马来西亚尚未构成令人惊心的严峻现实。但不久的将来,保护森林的生态系统,会成为保护人类生存环境的当务之急。
拓展阅读
一、生物多样性及其保护
我们生活的地球大约有45亿年的历史,地球上生物的出现约有30多亿年的历史。经历几十亿年的发展进化,形成了当今世界形形色色的生物类群。据统计地球大约有500~5000万种生物,被人们记录的约170万种,其中微生物约10万种,植物30万种,动物130万种。每年都有不少生物新种被发现,也有许多生物被毁灭。
生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以百万种的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。因而,生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个层次和多个水平,其中研究比较多,意义重大的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样4个层次。遗传多样性,也称为基因多样性,指广泛存在于生物体内、物种内及物种间的基因多样性,常通过测定染色体多态性,各染色体数目、结构及减数分裂行为等来了解。一个物种遗传变异越丰富,它对环境适应的能力越强。一个物种适应能力越强,它的进化潜力也越大。物种多样性是指物种水平的生物多样性,可以从分类学、生物地理学角度对一个地区的物种进行研究,研究物种多样性的形成、演化、受威胁情况以及保持物种的永续性等。生态系统多样性主要指生物多样性,生物群落多样性和生态过程的多样性。景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异。
生物多样性是地球最显著的特点之一,是人类社会赖以生存和发展的基础。但是生物多样性在全球的分布是不均的。有的生物只分布在某一地区,如白鲟只分布在长江干流和出海口;喙头蜥只分布在新西兰及附近一些岛屿,企鹅分布在南极洲附近,少数可延伸到非洲和南美洲南部;我国特产的金丝猴只分布在川、陕、甘三省南部和湖北神农架的高山上;大熊猫仅分布于四川西北部、甘肃南部、陕西秦岭南麓,生活在2 000M~3 500M的针叶林、针阔混交林中。
当今世界面临着人口、资源、环境、粮食、能源5大危机,这些危机的解决都与地球上的生物多样性有着密切关系。发达国家以其雄厚的经济实力和先进的科学技术除了开发本国资源外,还大肆掠夺发展中国家的资源;发展中国家由于人口膨胀和经济压力,缺乏对生物多样性保护的意识,造成许多生物多样性丢失;在粮食作物和畜牧业方面,由于追求高产、优质,导致品种单一化,许多具有某方面优良性状的动植物被淘汰,遗传多样性急剧减少。在过去的2亿年中,每100年自然界有4种植物,90种脊椎动物从地球上消失,随着人类活动的加剧和技术手段的更新,开发和利用生物资源的效率大大提高,物种灭绝的速度也大为增高,20世纪每2年就有一个物种灭绝。过去的物种灭绝大都是自然灾害造成的,当代则多是由人为破坏造成的,许多物种尚未被认识,未被定名就消失了,大量的基因丢失了,生态系统面积锐减。如果不立即采取有效措施,人类固有的生活方式就难以维持,子孙后代的正常生活也无法维持。中国是生物多样性最丰富的国家之一,同时又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》中列出的640种世界濒危物种中,中国156种榜上有名,占24.4%,形势十分严峻。因此,生物多样性的研究、保护和持续、合理地利用急待加强,刻不容缓。
保护生物多样性是保护自然,保护地球的一个重要组成部分。美国的《我们被掠夺的星球》(一书中提出“地球上不能没有森林、草地、土壤、水分和动物,如果缺少其中任何一种,地球将死亡,会变得像月亮一样”。20世纪60年代开始,国际上出现了关心人类环境的热潮。1980年联合国环境规划署、国际自然与自然资源保护联盟、世界自然基金会共同制定了《世界自然保护纲要》,重视保护与发展之间不可分割的联系,强调“持续性发展”的必要性。IUCN在1984~1989年起草并修改的《生物多样性公约》于1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过。该公约是生物多样性保护和持续利用进程中具有划时代意义的文件。会上有150多个国家的首脑在公约上签了字,并于1993年12月29日起正式生效。此后许多国际组织从事生物多样性研究,举行各种学术会议,建立全球或区域性监测网络,发展形成新的学科“保护生物学”、“濒危物种生殖生物学”、“ 濒危物种群体遗传学”、“ 濒危物种群体生态遗传学”等等。
我国在这一领域的研究起步较晚,基础也薄弱,虽然进行过多次全国性大规模的生物资源普查,但仍处于家底不清的状态。我国国家重点保护的野生动物名录是20世纪70年代制定的,但至今对其中大多数动物的数量、分布区、栖息地状况、受威胁的程度、原因及人类活动的影响等尚缺乏了解;生态系统遭受破坏的过程还在继续,大批的物种处于濒危状况或绝灭。无论从本国的实际需要,还是从缩小与国际同类研究的差距,全面深入地开展中国生物多样性的保护生物学等基础研究已成为当务之急。
二、我国新发现外来入侵生物西花蓟马
2003年,中国农科院研究人员发现一种新的外来入侵生物:西花蓟马。它已经被相关权威专家确定为危险性外来入侵害虫。
该年六月,中国农科院蔬菜花卉所植物保护研究室的研究员们在北京市郊的大棚辣椒植株上发现近万头西花蓟马成虫,他们马上采集了这种危害种群并制作了标本。经我国权威的蓟马分类专家韩运发研究员查阅大量资料后,确认西花蓟马为近年来出入我国的又一外来入侵害虫。
专家呼吁有关部门迅速行动起来,对西花蓟马在我国的分布情况展开调查,并采取隔离等措施迅速将其消灭。同时,应将西花蓟马列入入境动植物检疫名单,加强检疫工作。并且组织有关科研机构紧急立项开展西花蓟马研究,防患于未然。
背景资料:
西花蓟马虽然个体小,但是危害性很大。目前它已经分布遍及美洲、亚洲、非洲、大洋州。
西花蓟马原产于北美洲,1955年首先在夏威夷发现,自20世纪80年代以后,成为强势种类,对不同环境的适应性和对杀虫剂的抗药性逐渐增强。
西花蓟马主要食取植物的茎叶花果,同时传播多种病毒,最后导致植物枯萎死亡。西花蓟马个体细小,又具隐匿性,它的蔓延很难被控制。在温室的稳定温度下,它的繁殖能力极强,一年可持续发生12-15代,几乎所有观赏类花卉都有携带西花蓟马的可能。
三、基因污染——环保新概念
20世纪70年代基因工程技术兴起时,基因重组实验必须在“负压”实验室进行。为了防止基因重组的生物当时主要是微生物不致进入人体或逃逸到外界,实验室设立了各种等级的物理屏障和生物屏障。虽然以后对非病原体基因工程实验的规定有所放宽,但有关生物安全的原则不变。各国政府对于基因重组实验颁布有相应的操作规程,以防范重组生物进入人体或扩散到实验室外。但是今天,基因重组生物还是堂而皇之地进入了大自然。不可否认,国外对现有已推广的几十种基因工程作物在审批时均认真地考虑过它们对人体和环境的安全性,但事实证明,过去的考虑并不充分,认识也有局限性,更缺乏长期的数据。
美国得克萨斯州一生产无公害即绿色食品玉米的农场,所生产的玉米因发现含有附近地区种植的基因工程Bt玉米的转基因,结果迫使这家农场将这批所谓“无公害”玉米全部销毁。研究表明,这是通过交叉授粉传播的。类似这种通过交叉授粉使基因工程玉米的Bt基因转移到传统玉米作物上,在欧洲和加拿大的许多送检样品中也发现过。
美国大面积推广基因工程作物,使美国许多非转基因作物的种子中有0.01%~1%含有来自基因工程的转基因。这样的污染程度,连最挑剔的德国和日本粮食商也只好无奈地规定:进口北美传统作物的种子,其中转基因污染不超过0.1%就算合格。
由此看出,基因工程作物中的转基因能通过花粉风扬或虫媒所进行的有性生殖过程扩散到其他同类作物已是不争的事实。这是一种遗传学上称为“基因漂散”过程。而这种人工组合的基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分,在环境生物学上则称为“基因污染”。其次,传统作物被转基因作物污染,从种植到成品,几乎每一个环节都有可能发生。在田间发生杂交是原始的污染,第二次污染则发生在没有清理干净的仓库和运输环节,致使传统作物的种子混杂有基因工程作物的种子。
四、物种减少是人类的灾难
地球上究竟存在多少物种?我们目前仍不知晓,可能达1/10都尚未掌握。在地球上大约1000万~3000万的物种中,只有140万已经被命名或被简单地描述过。对多数研究较深的生物类群来说,物种的丰富程度从极地到赤道呈增加趋势。密闭的热带森林几乎包含了世界物种的一半以上,这儿充满着各种生命:林木、灌木、攀缘植物、藤本植物;附生植物、寄生植物;地衣、苔薛、水藻、真菌、蕨类等。在秘鲁1公顷的森林中,就发现了283种树木和17种藤本植物,在一棵树上就有43种蚂蚁,几乎同整个英国的蚂蚁种类差不多。在厄瓜多尔0.1公顷森林中,就有365种花科植物,比英国全部植物种类还多20%以上,在巴西瑞斯地区1公顷的森林中,发现了179种直径15厘米或15厘米以上的树木……
生物资源提供了地球生命的基础,包括人类生存的基础。这些资源的社会、伦理、文化和经济价值,从有记载的历史的最早时期起,就已经在宗教、艺术和文学方面得到认识。我们所有的食物都来自野生物种的驯化,世界上许多在经济上最具有重要经济价值的物种分布在物种多样性并不特别丰富的地区,人类已利用了大约5000种植物作为粮食作物,其中不到20种提供了世界绝大部分的粮食。植物和动物是主要的工业原料,现存和早期灭绝的物种支持着工业的过程。大多数医药起先都来自野外,在中国,对5000多种药用植物已经有记载,世界上很多药物都含有从植物、动物或微生物中提取的或者利用天然化合物合成的有效成分。从全球看,物种丰富的生态系统无疑将为整个人类社会的未来提供更多的产品。
由于食物链的作用,地球上每消失一种植物,往往有10~30种依附于这种植物的动物和微生物也随之消失。每一物种的丧失减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。生物多样性的减少,必将恶化人类生存环境,限制人类生存发展机会的选择,甚至严重威胁人类的生存与发展。
典型例题解析
例1、1997年,科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是,在这样的海水中,竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物,在热泉口周围还发现多种无脊椎动物,如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近20年类,人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。
请根据以上材料回答:
(1)上述硫细菌的同化作用类型是 。
(2)与一般生态系统相比,深海热泉生态系统有哪些特殊之处?
(3)研究深海热泉生态系统有什么意义?
【点评】(1)在无阳光的条件下生存的硫细菌(自养生物)是化能合成自养生物,它利用氧化硫化物获得能量,还原二氧化碳制造有机物。(2)同常见的生态系统相比,热泉生态系统的特点是:生产者合成有机物所利用的能量是化学能,不是太阳能;生产者是化能自养细菌,不是绿色植物;无机环境是高温、高压、无光环境,不是常温、常压、有光环境。(3)该问是一个开放性题目,要求考生根据题目给出的情境,自己发挥,这代表了今后考试命题的方向,将来这样开放性的题目会逐渐增多。可以从生物多样性、科学研究的价值、生命起源与生物进化、仿生学等方面进行回答。
【解答】(1)化能自养型 (2)①能源是化学能,不是太阳能 ②生产者是化能自养细菌,不是绿色植物 ③无机环境是高温、高压、无光环境,不是常温、常压、有光环境 (3)①丰富人们对生物适应性和多样性的认识 ②对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要价值 ③对研究生命的起源和生命进化有一定的意义
【总结】深海中没有阳光,自然也没有绿色植物的生存。从题目给出的情境看,深海中的热泉生态系统,其生产者是硫细菌,消费者是多种无脊椎动物,这些生物生活在高温(海水温度超过300℃)、高压(海水的压力)、无光照的环境中,所有这一切都与平常我们所见的生态系统不同。
例2、某滩涂是丹顶鹤的栖息地之一,在该滩涂建立丹顶鹤自然保护区的主要目的是( )
A.对丹顶鹤和它们的生存环境就地保护 B.加入“世界生物圈保护区网”
C.将丹顶鹤迁入保护区进行迁地保护 D.防止滩涂生态环境的污染
【点评】从题干分析,因为某滩涂是丹顶鹤的栖息地之一,从而将它把专门划分出来,建立丹顶鹤自然保护区,这是就地保护生物多样性的措施,是对丹顶鹤和它们的生存环境进行就地保护。
【解答】A
【总结】本题主要考查学生对自然保护区的意义的理解。
例3、我国特有的,栖息于淡水中的一种爬行动物,上前处于灭绝边缘的是( )
A.白鳍豚 B.扬子鳄 C.大鲵 D.海豚
【点评】白鳍豚是一种生活在长江中的淡水水生哺乳动物,它的性状很原始,现在还生存着的白鳍豚与二千万年前的白鳍豚相比较没有太大的区别,进化的速度很慢。近几十年来,由于长江上游森林资源的减少,水土流失严重,长江水中泥沙含量很高。白鳍豚虽然用超声定位和捕捉食物,但这种结构和功能不太发达,还在一定程度上借助于视觉定位,长江水的混蚀对它的影响就很大。近年来长江航运业的发展,在长江上的机动船数量猛增,水噪声严重,白鳍豚的声纳定位结构还很原始,抗干扰能力弱,长江中的人为噪声对白鳍豚的声纳定位干扰严重,直接影响其定位和捕食。所以白鳍豚这种淡水哺乳动物的数量剧减。据科学家的观察和统计,目前长江中的白鳍豚数量不足百头。是一种濒于灭绝的珍稀淡水哺乳动物。扬子鳄是生活在长江中下游地区水域中的爬行动物,目前数量也很少,但已可人工繁殖和饲养。大鲵是一种生活在山区清澈溪流中的两栖动物,俗称娃娃鱼,数量也很少,是一种珍稀的两栖动物。海豚是生活在海洋中的水生哺乳动物,在世纪各地的海洋中均有分布。
【解答】B
【总结】了解并保护我国的濒危物种是每个公民应尽的义务。
知识结构
【知识点图表】
【学法指导】
1.了解物种濒危和灭绝的主要原因,结合国情,阐述生物多样性的意义。
2.了解科学合理地保护动物的方法,从而认识到保护动物的积极意义。
3.结合实际情况,理解生物科学与人类社会的息息相关性。
教材习题参考答案
1.濒危原因:数量极少、栖息地的破坏、滥捕乱猎等。
具体建议:建立自然保护区、加强保护力度、严厉击偷猎行为、采取生物技术加以人工繁育等。
2.人类的活动确实有破坏自然、干扰动物消极的一面,但是动物保护是不可能以牺牲人类自身的发展和前途为代价的。企图停止社会进步来实现动物保护,是不现实的。积极开发利用家畜、家禽之所以在数量、品种、遗传品质及生理性能等方面都在动物界占有绝对优势,完全是人类干预和积极开发利用的结果。人类利用动物应该有所节制,滥捕滥杀对于那些繁殖力有限的动物肯定是灾难。动物一旦消亡,就不可能复生,也就谈不上为人类利用。
3.克隆技术和人工繁殖技术对濒危动物的拯救。
4.社会舆论和风气影响青少年的成长。最典型的例子是中学毕业生报考大学时选择专业的考虑。据统计,志愿报考动物医学(兽医)专业的人数近年来达到该专业录取考生的1/3,其中包括女生,而10年前几乎找不到一个志愿报名的考生。他们从小爱看《动物世界》喜欢与动物打交道,所以选择“动物医学专业”。值得注意的是,不少考生来自大城市,过去城市的孩子很少有这样的兴趣和认识。这从一个侧面反映了舆论宣传在促进观念转变方面发挥的积极作用,是社会进步的可喜现象。在发达国家,兽医专业对男女学生都有很强的吸引力,每年招生人数与报考人数都有较大差距,如在德国的比例大约是 1:5,只有富有竞争力的报考者才能如愿以偿。
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物种灭绝的内在原因
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生物科学与社会:科学合理地保护动物
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