试论转基因生物对生态环境的影响

试论转基因生物对生态环境的影响
试论转基因生物对生态环境的影响

“超级”杂草、选择压力、意外逃逸及其他——试论转基因生物对生态环境的影响作者: 颜旸2012-01-19

13:44:54

迄今为止,转基因生物对生态平衡具有负面影响的例子有不少。虽然如此,这并不意味大量使用转基因生物就一定会破坏生态平衡。关键在于如何使用以及严格的审批和有效的监管。

转基因生物对生态环境的影响,从转基因技术诞生开始,就备受人们关注。为此,国际生物技术界还曾在十几年前自行停止转基因生物研究一年,以便大家冷静下来,认真思考这些影响到底有多大,以及对可能的不利影响有什么防范措施。

转基因是人为地让一个基因在其非自然的时间、地点、环境进行非自然的表达。因此可以说,任何一个转基因生物都有可能对其所在的生态环境产生一定的影响。这个影响可能是有害的,但也可能是有益的。

转基因生物对生态环境的影响一般经由转基因本身的表达,转基因的意外逃逸,对目标物种施加强大的非正常选择压力,或者是对非目标物种的意外伤害等途径而实现。转基因生物本身也可能脱离管控进入自然界,进而成为杂草或其它侵袭性生物。

那么,转基因生物对生态环境究竟有什么具体影响呢?这个问题既简单又复杂。

说它简单,是因为就绝大多数转基因生物而言,其对生态环境的影响,都可归结于两点:一是对种群内基因型频率的影响,二是对其生长地的生物多样性以及生态平衡的影响。

说它复杂,是因为只有对每一个转基因的性质、对每一个转基因生物的生物习性、对每一个转基因生物的具体生长环境、对每一项就该转基因生物所做的配套生产措施等等,都要进行个案分析,才能得出相应的答案。因此,我们今天也只能主要就目前已经在生产上大量应用的转基因生物来进行讨论。

“超级”杂草或昆虫

现在一说起基因生物对生态环境的影响,就不可避免地谈到所谓的“超级”杂草或昆虫,这是因为目前在生产上使用最多的,是抗虫的Bt转基因和抗除草剂的转基因作物。

所谓“超级”,是指它们具有其同类本不具有的抗特定除草剂或杀虫剂的能力。也就是说,本来可以杀死它们的除草剂或杀虫剂对它们再也无效。由于它们的一般同类都被该除草剂或杀虫剂消灭了,无其它草或虫与它们进行生存竞争,可以取得尽量多的营养和生存空间。于是,它们就可自由生长,而且长得特别快也特别大。

这些“超级”杂草和昆虫的产生,其实同生物进化的方式有着直接的关系。它们是在一个地方长期大量使用单一抗除草剂或抗虫转基因的必然结果。任何一个生物种群里,由于遗传变异的积累,都存在一定的基因型多样性。这种多样性,是生物种群适应不同生长环境,抵抗灾

难的法宝。生物进化的基础是物种本身基因型的多样性,而生物进化的推动力是环境对这些基因型的选择。

如果使用转基因生物的目的是对另一种生物(一般称为“目标生物”)进行直接(如抗虫)或间接(如抗除草剂)的伤害,就等于是对该目标生物的基因型进行一种选择,从而使目标生物朝向抵抗伤害的方向进化。这就是人们常说的选择压力。也就是说,目标生物中,能被杀死的都被杀死了,只剩下杀不死的。结果就是使原本在群体中并不占优势的抗性基因型变成了优势基因型。该转基因的表达强度越高,表达的时间越长,该转基因生物的群体越大,这种选择力度就越大,具有抗性的目标生物就会越早出现。

例如,Bt杀虫剂在Bt转基因棉花问世以前就在棉田使用了很多年。但由于成本原因,施洒强度有限,没有对棉田周围生物多样性造成明显影响。

但是,在Bt(Cry1Ac)棉花于生产上大规模应用六年后,在美国的密西西比和阿肯色州的数十个Bt棉田里,就陆续发现该Bt蛋白杀不死的螟蛉虫。而且,这些抗Bt的螟蛉虫的群体增长迅速,很快就蔓延开来。在印度古吉拉特邦的Bt棉田里,2010年也出现了抗Bt的螟蛉虫。

另外,毒杀西部玉米根虫的Bt (Cry3Bb1) 转基因玉米,在美国爱荷华州和伊利诺伊州一些农场连续种植三年后,田里就出现了Bt蛋白杀不死的西部玉米根虫。同样,近年来在美国不少地方,抗除草剂的“超级杂草”也因大量施洒同一除草剂,而在连续几年种植抗除草剂转基因大豆或棉花的地里出现。

有危害,也有益处

抗虫转基因和抗除草剂转基因在生产上的大量应用,从生物多样性和生态平衡的角度来看,既有危害,但也有促进作用。

就危害而言,这些转基因生物对目标物种的大量杀害,其本身就是对当地生物多样性和生态平衡的一种破坏(虽然这是为了农业生产的需要)。另外,这些转基因生物也可对非目标物种产生伤害。例如,有些Bt转基因玉米所生产的Bt蛋白,除了能杀死欧洲玉米三化螟、西南玉米三化螟和玉米穗虫等等目标昆虫外,也能伤害像帝王斑蝶这样的非目标昆虫。这些伤害又可扩及到以这些昆虫为食物的野生动物。

在应用抗除草剂转基因以前,虽然也大量施用各种除草剂,由于作物轮种,不同年份或季节,种不同作物,用不同的除草剂,杀不同的杂草。田间各种杂草因此就有间息生长的机会,所以对生物多样性虽有影响,但不大。抗草甘膦和抗草铵膦等转基因在各种作物中的大量应用后,可能前后茬作物含的是同一转基因,从而促进了含草甘膦或草铵膦的同类广谱除草剂被长时间大量地施用。这会导至田间的各种杂草因很长时间无机会结种籽而最后消亡(除非突变成“超级杂草”),再加上这一消亡对以这些杂草为食的野生动物的影响,结果就是大大降低了当地的生物多样性。

草甘膦和草铵膦这类除草剂,在植物体内和土壤中,通常可以在不长的时间内被生物降解掉,所以残毒很小。对土壤及水的污染也就很小。由于大面积种植抗草甘膦和抗草铵膦等转基因作物,促使草甘膦和草铵膦这类除草剂的超量施用,大大超过土壤微生物对它们的解毒能力。结果就是这类除草剂及其部分降解产物在土壤中的超量非正常残留,并进而对水资源造成污染。美国地质调查局(USGS)最近的调查研究已证明了这种可能性。

另一方面,转基因作物的大面积应用,只要配套措施得当,也能有助于保护生物多样性。比如,在作物生产中必须防虫,而施撒化学杀虫剂是最有效从而最常用的防虫措施。栽种含Bt的抗虫转基因品种,其实是等同于在田里施洒Bt蛋白杀虫剂。所不同的是杀虫剂是就地生产的。不用Bt转基因防虫,很可能就会施用其它广谱杀虫剂。而施用广谱杀虫剂就会杀死田里,如果不是全部的话,也是绝大多数昆虫。

美国环保局积累的十几年的数据表明,在Bt棉花和玉米地里的非目标生物,无论在种类还是在数量上,一般都比施行化学杀虫的非Bt棉花和玉米地里的要多得多。从这个角度来看,Bt转基因对昆虫的选择性杀害有利于保护非目标昆虫,使它们免于被广谱杀虫剂杀害。这同时也有益于它们的捕食者,如一些昆虫、鸟类等的生长繁衍。

毒杀西部玉米根虫的Bt(Cry3Bb1)转基因玉米,在美国伊利诺伊州一些农场连续种植三年后,因为Bt 蛋白杀不死的西部玉米根虫而被毁坏。

意外逃逸的后果

转基因意外逃逸是指转基因意外地进入到同一物种的非转基因种群或其它物种中去,从而使转基因失去控制。它可以通过转基因生物与非转基因生物间的有性生殖而实现,也可经由微生物的侵染来完成。

转基因意外逃逸的可能结果也能是出现“超级杂草”“超级害虫”等“超级”生物。例如,北美是向日葵的原产地。美国中西部许多地方都有不少野生向日葵或向日葵的近源物种生长。这些野生向日葵或近源植物同栽培向日葵能直接经窜粉杂交,产生可育或部分可育杂种。

美国俄亥俄州立大学等机构的研究人员所做的实验表明,Bt转基因能很容易地通过花粉逃逸,从Bt转基因向日葵飘移到田边生长的野生向日葵中。含有Bt转基因的野生向日葵,由

于虫害减少因而产种量激增,从而能迅速建立并扩大其群体,成为优势种群。事实上,几年前,在加拿大和英国就都发现有抗除草剂转基因从栽培的转基因油菜向田边野生近源杂草转移的现象。

转基因意外逃逸还指转基因生物本身在从监控环境中逃逸。造成它们从监控环境中逃逸可能的途径,可以是在运输、收获或其它处理环节中的疏漏,也可以是头年遗漏在地里的种子。转基因生物从监控环境中逃逸打野后,如果生长环境适当,有可能成为侵袭性生物。

美国公路边发现的野生转基因油菜就是极好的例子。美国的不少公路维修商都习惯用打碎的油菜秸杆来覆盖刚修整过的路肩,以防止裸露土壤的流失。这就给转基因油菜逃逸提供了方便。

美国阿肯色大学的一个研究团队,最近在美国生态学会的一个会议上就报告说,他们在2010年夏天,从美国长约5600公里的公路路基上,随机采取了231株油菜。经测定,发现有约百分之八十是抗除草剂转基因油菜。其中有些还同时含有抗草甘膦和抗草铵膦两种转基因的。这表明分别含有这两种转基因的油菜,在打野后,又相互进行了杂交。在加拿大也曾发现过,相邻而种的不同抗除草剂油菜,相互窜粉杂交,形成抗多种除草剂的新种群。

这些案例表明,即使是在美加这样的对转基因监管甚严的国度,也有百密一疏的时候。“横向转移”无实例

从理论上讲,转基因意外逃逸的途径还有一个,那就是通过侵染性微生物进行所谓的“横向转移”。也就是说,转基因生物被细菌真菌或病毒等侵染后,这些微生物就有可能将转基因整合到自己的基因组或质粒里,甚至进而传递给下一个被它们侵染的生物体。欧美各国对此也已做了大量研究。不过,目前还没有发现发生了这种“横向转移”的可信的实例。

虽然目前还没有发现转基因向微生物的横向转移,但有研究表明,因种植抗草甘膦的转基因大豆而过多施洒含草甘膦的除草剂,对大豆根际微生物群体间的复杂相互作用和生化活动有负面影响。这些负面影响不利于大豆根系的发育,进而妨碍大豆植株的生长并降低其生产力。

严格监管,而非因噎废食

虽然转基因生物对生物多样性或生态平衡有上述这些可能的负面影响。但是,并不是说大量使用转基因生物一定就会破坏生物多样性或生态平衡。关键是如何对其进行正确使用,以及如何对其使用进行严格的审批和有效的监管。要掌握这些关键,我们首先应该做的,就是去了解一个转基因生物的生活习性,去了解它对生态环境的各种可能影响。有了这些知识,我们就可对症下药,采取适当措施来避免或至少是极大地降低这些影响。这些措施应该包括批准商业使用前的严格审批和批准后的严格监督两方面。

目前,在不少国家,在批准一个转基因生物的商业使用前,都要就它对生态环境所有可能的潜在影响,进行深入细致的调查研究,力争有最大限度地了解。比如,对于Cry34Ab1转基因蛋白,美国环保局先将其定位为在植物中生产的杀虫剂。在批准含这种Bt蛋白的转基因作物进行商业应用前,首先按一般含Bt的杀虫剂来监管。除了要弄清它对人类的可能危害外,还要对生活在其目标使用地的空中、地面及地下的各种微生物、昆虫、鸟类和其它野生动物进行详尽的测试。

比如,与非转基因杂交是转基因意外逃逸的主要途径。为了防止这种事件发生,如果当地生长有与一个转基因作物属于同一个或近源的物种的野生植物,就不要种植该转基因作物。加拿大目前就规定,转基因油菜就不能在其东部地区种植,因为那一地区有不少油菜的近源野生种生长。墨西哥也严禁转基因玉米种植,因为当地是玉米的起源中心,有不少玉米的近源野生种生长。

为了防止转基因经由花粉飘扬而意外逃逸,根据转基因作物的生殖习性,可在外围种植一定宽度的非转基因品种作为安全隔离带。例如,因为玉米是异花授粉植物,欧美各国都要求在转基因玉米地外围种植20-50米宽的非转基因玉米。防止转基因经由花粉飘扬而意外逃逸的安全隔离措施,也可以是让转基因作物与非转基因作物在同一地区的种植时间安排上有一个时间差。比如,在美国的甜玉米生产实践中,就是让非转基因甜玉米比其毗邻的谷用转基因玉米晚种十天半月,从而在开花期上相互避开。

防止或减少因大面积种植转基因作物而造成的对目标生物的选择压力,可采取建立目标生物避难地,以及转基因作物与非转基因作物间,或者含不同转基因的作物间进行轮种等措施。例如,对Bt转基因作物,美国就规定,同一农场,在种植Bt转基因作物时,必须在离该Bt转基因作物一定距离内(依不同Bt转基因和作物而异),同时种植不少于该Bt转基因作物总面积的20%-50%(依种植地区而异)的非Bt转基因作物。另外,为防止“超级杂草”的产生,还规定一块地不能连续两年或两季种植含同一抗除草剂转基因的作物。对某些转基因作物,比如对Bt甜玉米,还规定在收获后,必须彻底清除遗留植株,以便尽量减少该转基因的作用时间。

总之,转基因生物的大量商业性应用,会对种植地的生物多样性以及生态平衡造成一定影响。但我们不能因噎废食,禁止商业性使用转基因生物。对待转基因生物,科学的态度不是禁止,而是扬长避短,严格监管,合理使用。而且,这个监管并不仅仅是政府的事,也是每个公民的责任和义务。

(作者系美国南达科他州立大学生物及微生物系教授)

环境污染对生物影响课程设计

环境污染对生物影响课程设计 [教学目标 ] 1.以酸雨为例,说明人类的破坏性活动造成的环境污染对生物的危害。 2.设计并完成酸雨对生物的影响的探究实验。 3.培养学生的科学探究、创新实践、发散思维、合作交流等多种能力。 4.提高环保意识,增强关心爱护生物圈的情感。 [教学重点、难点] 1.设计并完成酸雨对生物的影响的探究实验。 2.培养学生的多种能力,增强环保意识,加深关心爱护生物圈的情感。[课前准备] 1.学生准备 (1)搜集人类活动造成的环境污染对生物影响的图片、资料,有关酸雨的成因、危害的图片、资料,有关废电池的危害的图片资料。(2)预习探究实验,小组成员合作,初步拟定本组探究方案。 2.教师准备 (1)搜集由人类活动造成的环境污染对生物的影响的图片、资料,有关酸雨的知识、成因、危害的图片、视频资料,有关废电池的资料。(2)设计并制作课件(图片、资料、酸雨形成动画、废电池造成危害的动画、探究提示、问题设置、诗句欣赏)。 (3)录像片段(国外有关酸雨的情况报道及治理方法)。

(4)为探究实验提供的材料用具(不同pH(pH=3.4.5)的模拟酸雨,清水,培养皿,标签,活小鱼。 [教学方法]探究解决式教学法。 [课时安排] 一课时 [教学过程 ] (一)两分钟课前“热身” 利用两分钟课前准备时间,多媒体以新闻纪实方式展现一组对比强烈的图片或视频(美丽的地球家园和人为破坏情况),然后呈现“只有一个地球”的警示语,并伴有音响效果。通过视、听的感官刺激,一方面使学生认识到人类改变地球面貌已经成为毋庸置疑的事实,激发起学生的探究愿望,尽快进入学习状态,另一方面为本节课的探究主题创造意境。 (二)创设情境、激发探究兴趣 1)通过学生交流展示课前搜集的有关人类活动造成的环境污染对生物的影响的图片、资料,提高了学生主动搜集信息、表达交流的能力,培养了学生关心爱护生物圈、关注社会的情感。教师予以评价、鼓励。学生通过观察、辨析,达成共识:环境污染有多种类型(大气污染、水污染、土壤污染等),它们已经对生物造成了不同程度的伤害。2)利用被腐蚀的佛像放大与原型的比较及佛像拟人化的问题“伤害我的元凶是谁”,创设了质疑情境,激发了学生探究酸雨对生物影响的浓厚兴趣。

生物对环境地适应性

如何提高生物对污染环境的 适应性能力 一、什么叫生物的适应性 适应性是指生物体与环境表现相适合的现象。适应性是通过长期的自然选择,需要很长时间形成的。比如应激性的结果是使生物适应环境,可见它是生物适应性的一种表现形式。但生物体的有些适应特征(如北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等等)是通过遗传传给子代的。并非生物体接受某种刺激后才能产生,这与应激性是不同的。下面是几种典型适应性的实例: 1.保护色 动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色,叫做保护色。具有保护色的动物不容易被其他动物发现,这对它躲避敌害或捕猎动物都是有利的。保护色的形式多种多样,如水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明,能巧妙地隐身于水域中;昆虫的体色往往与它们所处环境中的枯叶、绿叶、树皮、土壤等物体的色彩非常相似;生活在草地、池塘中的青蛙是绿色的,活动在山间溪流石块上的棘胸蛙却是深褐色的,而树蛙则随着它所栖息的不同树种而具有不同的体色;生活在北极地区的北极狐和白熊,毛是纯白色的,与冰天雪地的环境色彩协调一致,这有利于它们捕猎动物许多鱼类背部颜色深,腹部色

浅,从上向下看,与水底颜色一致,从下向上看,却又像天空。分割色是保护色的又一种形式,如虎、豹、斑马、长颈鹿身上都有鲜艳的花纹,在光暗斑驳的环境配合下,能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色,以保护与环境的协调,这又是保护色的一种形式。还有些动物在不同的季节具有不同的保护色。例如,生活在寒带的雷鸟,在白雪皑皑的冬天,体表的羽毛是纯白色的,一到夏天就换上棕褐色的羽毛,与夏季苔原的斑驳色彩很相近。有些蝗虫在夏天草木繁盛时体色是绿色的,到了秋末则变为黄褐色。 2.警戒色 某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹,叫做警戒色。例如,黄蜂腹部黑黄相间的条纹就是一种警戒色。据有人研究,鸟类被黄蜂螫一次,会记忆几个月,当它们再见到黄蜂时就会很快地避开。有些蛾类幼虫具有鲜艳的色彩和斑纹,身上长着毒毛,如果被鸟类吞食,这些毒毛就会刺伤鸟的口腔黏膜,吃过这种苦头的鸟再见到这些幼虫就不敢吃了。又如欧洲有一种塔蛛,腹部呈现红色,其皮肤腺能分泌毒液,当它受到攻击时,其腹部向上,显示红色肚皮以示对天敌的“警告”。其他如瓢虫的斑点,毒蛇鲜艳的花纹等。警戒色的特点是色彩鲜艳,容易识别,能够对敌害起到预先示警的作用,因而有利于动物的自我保护。 3.拟态 某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑,与其他生物或非生物异常相似的状态,叫做拟态。例如,竹节虫的形状像竹枝,尺

3.1 环境对生物行为的影响(一)(答案)

第三章生命活动的调节(14课时) 第l课时 3.1 环境对生物行为的影响(一) 学习目标 1.学会观察并描述动物、植物的各种行为。 2.收集有关动物节律行为的资料。 3.了解环境因素对动物行为的影响。 课堂学习设计 [课前练习] 1.青蛙、蛇、熊的冬眠,是对寒冷的冬天缺少食物、低温的一种适应。 2.燕子低飞要下雨,是因为下雨前气压比较低,昆虫无法飞高。所以下雨前,燕子的低飞现象是受环境因素中的食物、气压的影响。 3.大雁总是在每年的冬至,排着整齐的队伍向南飞。影响大雁定期南飞的因素,是自然界的哪一种节律性变化 ( C ) A.昼夜变化节律 B.月相变化节律 C.季节节律 D.以上三个同时作用 4.课前布置调查。 (1)到自然界里去走走看看,将观察到的有趣的生物行为记录下来; (2)到动物园去,询问管理员各种动物有哪些有趣的行为; (3)上网调查,整理动物的有趣行为,分析、探讨动物各种行为产生的原因。 [科学探究] 一、环境对动物行为的影响 1.举例。 燕子低飞要下雨。蚂蚁堵洞将下雨,你能说出原因吗? 下雨之前,由于气压比较低,虫子无法飞高,燕子为了吃到虫子要低地飞行。 下雨之前,由于空气的湿度比较大,蚂蚁能感受到空气湿度的增加,为了防止雨水流进洞内而有了堵洞的行为。 2.举例。 青蛙、蛇到冬季要冬眠。你能说出原因吗? 青蛙、蛇是冷血动物,由于体温不能调节,一到冬季,由于外界温度比较低,使青蛙、蛇的体温也很低,生命活动受到了影响,所以要冬眠,保存能量,维持生命。 3.仔细观察课本图3—3,说明猫头鹰和老鼠有什么行为? 白天进洞休息,晚上出来活动觅食。 思考:是什么因素使猫头鹰、老鼠有这样的行为呢? 白天和晚上主要的差异是光照和温度、湿度、食物等等。 4.动物的节律性行为——“生物钟”。 (1)影响因素:昼夜变化节律、月相变化节律、季节节律。 (2)动物的节律性行为: ①猫头鹰、老鼠等昼伏夜出——昼夜变化节律; ②候鸟的迁飞、鱼类的洄游、动物的生殖,每年具有固定的时间——季节节律; ③鱼的繁殖——月相变化节律。

3.1环境对生物行为的影响 教案

3.1 环境对生物行为的影响 【教学目标】 1.知识与技能 了解环境因素对动植物行为的影响。 2.过程与方法 学会观察并描述动植物的各种行为,收集有关动物节律行为的资料;能列举掌握的感应现象。 3.情感、态度与价值观 感受大自然中生物总是与其环境相适应。 【教学重难点】 重点:植物的感应性现象 难点:列举与环境相适应的动植物的行为 【教学用具】 教学课件、图片、视频 【教学方法】 以讲授法为主 【课时安排】 1课时 【教学过程】 1新课导入 师:生物有许多有趣的行为,如青蛙要冬眠,鸟儿会迁徙等。影响生物行为的因素很多,其中环境因素就与生物行为有着密切的联系。像刚刚老师举的例子青蛙要冬眠,鸟儿要迁徙,你们知道是什么环境因素影响了他们的行为吗? 生:季节变换导致温度变化。 师:恩,对是天气要素中的温度影响了他们的行为,通过对第二章内容的学习我们知道动物的很多行为与天气变化也就是环境因素有关,那你知道还哪些动物的行为变化与天气变化有关呢? 生:燕子低飞要下雨,蚂蚁堵洞将下雨……. 师:对,同学举的燕子要低飞,蚂蚁堵洞将下雨,这些动物的行为都与空气的湿度变化有关。老师这里有很多谚语讲的是环境变化影响动物的行为,同学们能连起来吗?

师:据这些例子我们知道外界环境因素会影响生物的行为。 2讲授新课 师:我们知道外界环境会影响生物的行为,正是因为外界环境变化了,生物就要改变他们的行为来适应环境,如长在沙漠中的植物一般情况下叶片较小,这是因为他们要适应沙漠缺水的环境。那其他的生物在外界环境改变的时候会做出什么适应性的行为呢? 师:刚刚上课老师说鸟儿会迁徙,那鸟儿是每时每刻都在迁徙吗? 生:不是 师:那鸟儿迁徙一般是出现在什么时候呢? 生:秋天 师:对,鸟儿在每年的秋天会由北方飞往南方过冬,他们的这种行为是不是很有规律,也就是很有周期性呢? 生:是 师:那为什么鸟儿会出现这种有周期性的行为变化呢? 生:因为季节的变化也是有周期性的 师:恩,因为鸟儿迁徙的这种行为与季节的变化是有关系的,由于季节的变化是有周期性的,所以鸟儿的行为变化也是有周期性的。我们把动物因为外界环境的周期性变化而表现出行为的周期性变化的现象,称为节律性行为。动物的节律性行为可以分很多种,刚刚老师说的鸟儿迁徙的行为称为季节节律。螃蟹会在退潮之后到海边觅食这是月相变化节律,这里的月指的是月亮,因为我们的涨潮和落潮是和月亮有关的,所以被称为月相变化节律。还有一种节律性行为叫做昼夜节律,很多动物都有昼夜节律,比如说我们人类自己,白天要活动,晚上要睡觉休息,这是我们人类随昼夜的变化而表现出的节律性行为,那猫头鹰随昼夜的变化会表现出怎节律性行为呢? 生:白天休息,晚上活动。 师:那猫头鹰为什么会表现出这种节律性行为呢? 生:因为温度和阳光。 师:对,因为白天气温很高,晚上的气温相对较低,而且猫头鹰在晚上的视力会比白天好有利于猫头鹰捕获猎物。再加上猫头鹰的食物老鼠也是昼伏夜出的 师:好,通过前面的学习我们知道了动物会对外界环境因素的变化而做出相应的反应,那植物会不会对外界环境的变化做出反应呢?

生物进化与环境的关系

生物进化与环境的关系生物是不断进化的,自有生物以来,生物就不断地变化着;从单细胞生物到多细胞生物,从细菌到哺乳动物,从海洋生物到陆地生物,它们都是不断改变着。然而,物种具体是如何进化的呢?最有影响的是达尔文的自然选择学说。达尔文的自然选择学说生物进化主要是因为自然选择的结果,基因突变为它提供原材料,自然选择控制生物进化的方向。 生物进化与环境存在一定的关系,而构成环境的要素—环境因子对生物的生长、发育等都有着直接或间接的影响。环境因子有着五大特点:综合性、非等价性、不可替代性和互补性、限定性、直接和间接作用性。生物对每一种环境因子都有耐受范围,生物只有在耐受范围内才能正常生长、发育;一旦超过生物在某一环境因子的耐受范围,生物就会受到影响。而且同种生物在不同发育时期对环境因子的耐受范围是不同的,其原因是生物在不同的发育时期它的发育情况、基因的表达情况等都不同,从而使生物对外面环境的需求、耐受能力发生变化。对于同一种环境因子,不同种类的生物其耐受范围也是不同的,其原因是每一种生物都有不同与其他生物的结构、生物特点。生物对某一生态因子地耐范围也不是固定不变的,会受到其他生态因子的影响。这也为生物的进化提供可能。长期生活在某一地区的生物,它们的遗传结构和特性受到这个地区生态因子的影响,并产生很好的适应性。但当环境条件改变,或迁居到一个新的地方时,它们的遗传结构和特性就会受到新的环境因子的影响,如果能忍受环境条件的变化,生物就会产生定向的诱导变异,由不习惯到习惯,并逐渐在新环境里顺利生存下来;如果不能,就会从时间长河中被淘汰掉。 在植物的进化中,由于地壳的运动,一些海洋地区变成了沼泽、陆地,生存于这些地区的水生植物会在陆生环境的诱导下自组织产生适应于陆地环境的性状特征,并不断发展进化,形成陆生植物。水生植物向陆生植物的进化,并不是一开始就完全脱离水环境的,而是生活在半水生半陆地的沼泽中,逐渐脱离水环境甚至适应干旱环境。 同时许多旱生植物的叶子很小甚至缩小成针刺状,而根系发达。仙人掌的叶子在干旱的沙漠中渐变为刺状,减少水分的蒸发,保存水分,同时依靠肉质茎进行光合作用。生活在沙漠中的豆科植物骆驼刺,地上部分只有几厘米,而地下部分可以深达十几米,根系覆盖的面积达六七百平方米,发达的根系是旱生植物增加水分吸收的重要途径。 会飞的昆虫由于某种原因定居到海岛上之后,新的环境会改变它们的生长发育,最终形成独特的物种。大风、恶劣的气候、潮湿的环境、新的食物、光照的变化都可能会导致昆虫翅膀的生长发育发生障碍,形成残翅或无翅的昆虫,这种影响持续存在最终使昆虫的翅膀趋于退化消失。非洲马德拉岛上的甲虫翅膀发育不全或退化消失,应该就是这样形成的。 当人类穿上衣服、使用火之后,人类抵御寒冷的能力就在一代一代的退化,抗寒性逐渐降低,表现为与此功能相关的一些性状特征发生变异,如体毛、皮肤腠理、皮肤脂肪厚度、皮肤毛孔等。而且,这些组织器官的变化还会进一步诱导其它组织器官生长发育的变化,如肺脏、血管、体液调节系统、神经调节系统等。在人类的进化中,一系列的进化特征很明显都不是自然选择的结果,如人的大脑、寿命、身高、牙齿和体毛等,这些特征的进化是在自然环境的诱导刺激下再经过人类自身生长发育的重新调整而完成的。这些都说明了环境对生物的影响。 生物的进化又与物种的形成存在一定的关系。生物进化是指生物在不断地变化着,它的遗传结构和特性也不断地变化着,当生物遗传结构和特性与其他生物存在比较大的差异时,新的物种就会出现。生物进化是通过繁殖而体现的。同一物种的个体可以互配生育,产生有繁殖力的后代,不同物种生殖隔离。物种是进化单位。任何一个物种在作为祖种进行系统发展中总是沿着纵横两条道路而展开的。开始是从少变多的渐变,当渐变达到一定的程度就会发生量变,量变积累到一定程度就会出现质变,最终造成物种的形成。

生物对环境的适应--进化生物学研究的核心

生物对环境的适应--进化生物学研究的核心 摘要: 本文解释了生物对环境的适应性以及生物进化学说,并进一步揭示了二者的联系,进而得出“生物对环境的适应是进化生物学研究的核心”这一结论。 关键词: 生物、环境、适应、进化

生物对环境的适应--进化生物学研究的核心 课后老师布置了作业,题目为“为什么说生物对环境的适应是进化生物学研究的核心问题?”对于这个问题,我们首先应该先明白什么是生物进化和生物对环境的适应,在理解者两个概念的基础上找出它们之间的联系,进而回答出这个问题。 那什么是生物进化呢? 生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。 古代人们在生产实践中,积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识,注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系,逐步形成了最早的生物进化思想。古希腊的亚里士多德提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化;汉初的《子》一书,不仅对动植物作了初步分类,而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。 近代科学诞生以前,进化思想发展缓慢,当时广为流行的是神创论和物种不变论。直到 1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书,该书论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来,它们之间有亲缘关系,并提出自然选择学说以说明进化的原因,从而创立了科学的进化理论,揭示了生物发展的历史规律,而其中渐进进化是达尔文进化论的一个最基本概念。达尔文认为,在生存斗争中,由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用”。但对于这一学说,至今人们还是存在着很大的争议。 《物种起源》之后,生物进化领域有了飞速的发展。19世纪80年代,以A.斯曼为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代,综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就,进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末,日本学者木村资生等人提出中性学说,又在分子水平上揭示了进化的某些特征,补充、丰富了进化论。 现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。20世纪70年代以来,一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态,由于某种原因,这种平衡会突然被打断,在较短时间迅速成为新种。 这就是进化学说的发展过程。 进化论指出地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,又进化成人类。

环境污染的生物修复

环境污染的生物修复 【摘要】随着我国经济的快速发展,环境污染问题日趋突出,减少环境污染、遏制生态环境的恶化已成为人们关注的焦点。生物修复技术以其成本低、效果好、无二次污染等优点受到普遍关注,成为环境治理的主要方法和技术。本文综述了环境生物技术的形成发展、应用前景等,着重分析了环境生物修复技术在水产养殖废水方面的应用。 【关键词】环境生物技术;生物修复技术;水产养殖废水 1 生物修复技术的基本概念及其原理 生物修复又称生物改良,是指利用生物的生命代谢活动,来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。 生物修复根据所利用的生物,可以分为植物修复、动物修复、生态修复、微生物修复四类。根据被修复的污染环境,可以分为土壤生物修复、水体生物修复和大气生物修复。而由于生物修复的实施方法不同,又分为原位生物修复和异位生物修复。 1.1 生物修复的基本原理 生物修复技术是通过生物的降解和转化,将有机污染物转化为无害的小分子化合物和二氧化碳与水。利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能,对环境中污染物的降解起催化作用,加速去除环境中的污染物。 1.2 生物修复技术的特点 生物修复技术具有投资费用低,对环境影响小,使用效果好,使用区域范围广,使用面积大等特点,而且能同时处理受污染的土壤和地下水。在土壤修复中还可以去除环境中的重金属和放射性核素。但其也存在局限性,生物不能降解进入环境中的所有污染物,并且受外部环境的影响较大。 2 生物修复技术在水产养殖废水中的应用 氨氮是水产养殖的最主要危害,但传统的加注新水、曝气、漂白粉或臭氧氧化、使用斜发沸石进行离子交换等方法脱氮效果并不理想[2]。而活性污泥法、生物膜法和稳定塘法等生物处理法存在或伴有污泥产生、反应启动慢、出水水质不稳定等问题。随着生物技术的发展,生物修复技术在水体氨氮污染的处理上被广泛应用。微生物修复技术在水产养殖中主要应用于养殖环境的原位修复中,主要处理底泥的有机污染和水体的富营养化问题。

生物与环境的关系

第一节生物与环境的关系 知识目标: 1.举例说出水、温度、空气、光等是生物生活的环境条件。 2.举例说明生物和生物之间的亲密关系。 3.举例说出生物能适应和影响环境。 能力目标: 体验探究的一般过程,模仿控制实验变量和设计对照实验。 情感目标: 形成爱护实验动物的情感。能够认真观察、记录,并与小组其他同学合作和交流。 1.生物与环境的相互影响。 2.探究非生物因素对某种动物的影响。 1.探究实验设计要点。 2.探究活动的组织和实施。 教学设计(设计者:) 图中有两只狐,一只生活在北极,另一只生活在非洲沙漠。请你推测:哪一只是北极狐?哪一只是沙漠狐?为什么同是狐,它们的形态却不同呢?(PPT3) 1.教师明确任务,学生独立自主学习。 自主活动一:阅读分析教材P12~17内容,结合教材中图形,回答学生用书有关题目。 自主活动二:阅读分析教材P14~16的内容,回答学生用书有关题目。 2.教师巡回检查学生学习效果。学法指导:实验法、控制实验变量。 3.对学生学习的效果展示和交流。 4.学生自我矫正错误、增强对知识的认识与记忆。 1.两人合作探究 学生完成学生用书有关题目。 2.小组合作探究 问题(1) ①非生物因素有哪些?举例说明。 ②生物之间存在哪些关系? ③生物和环境之间是什么样的关系? 问题(2) ①科学探究的基本步骤有哪些? ②如何来设置科学探究中的对照实验? 完成“光对鼠妇生活的影响”探究活动。 通过探究活动,学生合作交流分析得到:(1)影响生物生活的环境因素可以分为二类:一类是光、温度、水、空气等非生物因素,一类是生物因素。在自然界中,各种因素影响着生物,生物在生存和发展中不断适应环境,同时也影响和改变环境。(2)对照实验中要保证变量是唯一的。 3.师生互动 问题:哪个鱼缸更适合鱼的生长? (PPT4) 教师点拨、示例讲解问题:影响生物生活的环境因素可以分为二类:一类是光、温度、水、空气等非生物因素。(PPT5~7)

环境污染对生物的影响资料

环境污染对生物的影响 环境污染是指有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境结构和功能发生变化,对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。环境污染有不同的类型,按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染。 造成环境污染的污染物发生源称之为污染源。污染源又可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源、生活污染源等。其中工业污染源是指在原料生产、加工过程、燃烧过程、燃烧过程、加热冷却等过程中所使用的生产设备都有可能成为工业污染源。农业污染源是指在农业生产过程中对环境造成有害影响的农田和各种农业设施。交通运输污染源是指对周围环境造成污染的交通运输设施和设备。这类污染源是运行中发出噪声引起振动、运载的有害物的泄露、汽油柴油煤油燃料燃烧等。生活污染源主要是城市化造成的,由于城市人口密集,是人类消费活动集中地。消费能源排出废气可以造成大气污染,排出的生活污水(包括粪便)可以造成水体污染,城市排出的厨房垃圾、废塑料废纸、金属、煤灰可以造成环境污染。 污染物排入环境后经过环境的迁移、分布、扩散、转化,并通过不同的途径进入生物机体。污染物进入生物机体后,经过生物体内的代谢,一些污染物被代谢成无毒的物质排出体外,另一些污染物或一些污染物的代谢产物通过在生物体内浓缩积累和放大,对生物产生不利影响。污染物对生物机体的最早作用是从生物大分子开始的,然后逐步在细胞----器官----个体---种群----群落----生态系统各个水平上反

映出来。 (1)污染物在生物化学和分子水平上的影响 ①污染物对生物体酶的影响 ◆污染物对酶辅助因子的影响 一些污染物能与酶的辅助因子相互作用,从而使辅助因子失活,影响到酶的活性。例如氰化物等能与细胞色素酶中的铁离子相互结合,形成稳定的络合物,而抑制细胞色素的酶活性,使其不能传递电子,则细胞内的氧化代谢过程中断,使机体不能利用氧,出现窒息性缺氧。 ◆对酶活性中心的影响 污染物还能和酶的其他活性基团结合。例如,汞和砷与某些酶的活性基团结合就很牢固,从而使酶失去活性。 ◆破坏酶的结构 有些污染物能取代酶分子中的某些成分,从而使酶失去活性。 ◆与酶激活剂作用 有些酶需要激活剂才能表现出活性,酶激活剂往往是金属离子,凡是能与激活剂作用的污染物都能抑制酶的活性。 ◆污染物与基质竞争同种酶而抑制酶的作用 污染物与底物具有相似的结构,也能和酶形成复合物。从而与底物竞争没得活性中心。 ②污染物对生物大分子的影响 污染物对生物大分子的影响主要表现在以下方面:

生物进化,微观进化和宏观进化的关系

微观进化与宏观进化的关系 物种在漫长的进化过程中经历了由简单到复杂,由低等到高等,由原核到真核,由水生到陆生的演变,生物的进化是生物发展的基石,是物种延续的保证,是维持生物圈稳定的必然要求。生物进化是一个逐渐积累的过程,由量变到质变,由微观到宏观,物种进化既是相互独立的又是互相联系的。 微观和宏观是进化的两个方面,微观进化指无性繁殖系或种群在遗传组成上的微小差异导致的微小进化,微观进化是生物进化的基础,多种微观进化汇集起来就表现为宏观进化。宏观进化是指种以上的高级分类群在长时间(地质时间)尺度上的变化过程。微观进化是通过自然选择积累的微小变异,只能在物种范围内进行,对于整个生命史来说,具有决定意义的不是微观进化,而是宏观进化。 自然环境的变化导致了一些可能性提高了发生机率:多繁殖形式生物(具备减半数分裂繁殖和无性繁殖)的无性生殖幼体解体,不断刺激,抑制无性生殖行为,与此同时减半数分裂繁殖没有受到太大的影响,得以继续。生命体自身的演化,稳定了这个变化形式,形成并保留了相应的基因,并不断的选择保留可能机率高的基因,这个基因是能够使减半数分裂顺利完成的一切有利的基因组合。选择的规则是这样的:减半数分裂完成、半倍体细胞重组的过程环境要不发生突变或者尽可能的小的突变。其他形式的变化和规则都使得同性状生命体的繁殖受到不同程度的破坏。重复这个运动变化的结果就是护理机制不健全的个体物种被淘汰,生殖器官多样性遭到选择而消失掉不适

应的形状性状基因。按照这一轮的选择规则,生命体内部是最佳的环境,最符合的环境,于是毫无例外:减半数分裂全部发生在生命体的体内环境中,而完成再重组这一过程的环境也大部分发生在生命体内环境中(当然以后的最初发育也存在这个类似的环境中)。(水体以其特殊的稳定性可以使得某些生命个体完成这样的行为过程)。这样,就只留下具备这种性状和能力的生命体(进而物种慢慢开始形成)。围绕“需要在体内完成减半数和重组过程这个结果”,个体生命又演化出了有利于完成这个需求的性状和基因。 宏观进化的一个最典型的特点是转移到新适应区的速度相当 快,例如从食肉动物到蝙蝠或从爬虫类到鸟类。当某一种系线进入 新适应区,例如当鸟类进入飞翔区,它一开始就要经历迅速改组形态的阶段直到达到新的适应水平。一旦到达这新的级后,它就能辐 射到各式各样的小生境,用不着在基本结构上作重大改变。例如所 有的鸟类在解剖结构上彼此都很相似,只是在某个特殊性状上发生 变异。 由于各种基因的变异,使同一个种群中,不同个体的生存方式和繁殖方式有所不同,当环境发生改变,便会产生天择作用。之所以称为天择,是因为这种选择并非如基因漂变或基因突变一样随机,当环境改变发生时,将只有某些带有特定特征的群体能够通过这些考验。天择有一些特例,有时候被视为与天择拥有相等地位的选择方式。其中包括性择、人择等等。

【精品教案】《自然地理要素变化与环境变迁》教案

《自然地理要素变化与环境变迁》 卢成树温州市第二外国语学校 【课程标准】:举例说明某自然地理要素在地理环境形成和演变中的作用 【考试标准】: 【教材分析】: 本节教材以总分结构进行阐述自然地理要素和环境之间的相互关系。结构清晰,脉络一致生物进化、灭绝和环境,人类活动对环境的作用两个小标题是并列关系。结合考试标准,教学内容的选择就在生物进化对环境演化的影响,环境反而来对生物也有影响,最后是人类活动这个特殊的自然地理要素(书本用语)与环境的相互关系。教材的编写是以生物要素为例来对应课标,但不足之处是缺乏整体性,需要再设计,笔者把课标的“某自然地理要素”限定为以蕨类植物为代表的生物要素,从教材出发,又落在教材上。以“五问蕨类植物”的形式展开设计,将主要内容融合在五个问题中。 【教学目标】: ①通过观看微课视频,了解并概括蕨类植物生长环境,说出蕨类植物对地球演化的影响。 ②结合已学,通过获取表格信息,正确填写植物界和动物界的进化序列,识记相应地质年代。 ③通过解读图形信息,说出气温和降水的变化特点对蕨类植物的影响,得到蕨类植物明显衰退的原因,识记两个生物灭绝的时期,理解环境变迁对生物灭绝的影响。 ④通过小组合作探究人类活动对地理环境的影响,计算家庭碳足迹,自觉践行低碳行动,提高保护全球环境的意识。

【学情分析】:学生喜爱科普,有较丰富的科学知识,已经具备一定的地理技能,比如读图方法,自主学习能力。他们有较强的探究欲望,喜欢没有听过的知识。他们的不足之处是对较多信息难以整理成较完整的体系,渴望增强读图和推理能力。教材中缺少必要知识的铺垫,没有详细介绍环境变迁对生物进化,人类活动对环境变迁的影响需要在这方面给学生主动思考和探索的机会。 【教学重点】:根据省考试标准,确定生物进化的序列,环境变迁对生物进化,人类活动与环境相互关系为重点。 【教学难点】:根据教材文字和学生能力,确定环境变迁对生物进化灭绝的影响为难点。 【教学方法】:自主学习和小组合作,注重信息技术的应用,用到微课、希沃授课助手、mindmanager思维导图,碳足迹计算器APP等,直观性强,增强知识的动态效果,提高了学习兴趣。 【教学过程】: 导入:介绍蕨类植物,说明桫椤这种蕨类植物被称为“活化石”的原因。 意图:以仿真蕨类植物引入,引发学生兴趣,调动已知,为后续做良好开端。 过渡:为什么同时代的其他蕨类植物灭绝了,它有什么作用呢?我们今天就已蕨类植物为例,通过“五问蕨类植物”的形式,学习本节自然地理要素变化与环境的相互关系。 环节一 通过观看微课视频前半段,回答:“一问以桫椤为代表的蕨类植物生长在何处”。通过观看微课视频后半段,结合课本P66-P67阅读部分,回答:“二问桫椤为代表的蕨类植物如何影响生物进化?” 意图:学生能够将视频有用的文字、图片信息和已学知识,将蕨类的生长环境通

生物修复对环境污染的作用

微生物对环境污染的生物修复作用 摘要:随着化肥、农药、洗涤剂等的普遍应用, 环境中的氮、磷含量增加引起水体富营养化已经成为现代废水处理一项新的研究课题,本文综述了植物-微生物-土壤动物交互作用在生物联合修复、微生物对水产养殖环境修复作用、环境生物技术在污水除磷脱氮过程中的应用及发展前景. 关键字:环境生物技术;氮磷去除;污水;生物修复 Microbial bioremediation on environmental pollution Abstract: Because of universal application of chemical fertilizer , pesticide and detergents, the increasing content of nitrogen and phosphorus of wastewater which bring about rich nutrition in water has become a matter of interest to many people. The study on nitrogen and phosphorus removal of wastewater has become a new problem. Plant-micro-organisms-the interaction of soil animals in the United biological repair, micro-organisms on the environment for aquaculture repair. Application and prospects of environmental biotechnology in nitrogen and phosphorus removal of wastewater were introduced in this paper . Key words: environmental biotechnology ; nitrogen and phosphorus removal ; wastewater;biological repair 微生物是生物修复的一支主力军,它不仅能消除水体的油污,其他许多类型的污水也不在话下,并发展出了很多相关处理技术。例如,现在很多污水处理厂的核心部分实际就是一个生物修复反应器—活性污泥或生物膜,它们都是由许多微生物生长在一起形成的,只是前者呈泥状,后者呈膜状。这些微生物分解污物的能力非常强,黑乎乎的工业和生活废水经过它们的作用能大大得到净化。近年来对于令人头疼的湖泊蓝藻和日益频繁的近海赤潮,一些科学家也正尝试用生物修复的方法加以治理,即借助于蓝藻和赤潮生物的致病病毒使其染病死亡,这真是不折不扣的生物战。生物修复还能清除土壤的污染。土壤和水一样都是非常宝贵的资源,但令人遗憾的是,今天它也成为人类对环境破坏的主要受害者之一。通过如污水灌溉、化肥和农药的大量施用等种种渠道,大量污染物进入土壤,土壤品质不断下降,一些污染物经过食物链进入人体危害人的健康。正因如此,一些地方的农民甚至从不吃自己种的菜,尽管这是他们用汗水换来的。对于被农药、石油、苯等有机物污染的土壤,可以像阿拉斯加原油泄漏事件中采取的方法一样,向土壤中加入合适的微生物营养物质,使居住在土壤中的那些能分解这些污染物的微生物生长速度加快,从而使这些污染物的分解速度大大加快。为了提高效果,也可以向土壤中引入合适的外来微生物,这些外来微生物可以是科学家从自然界分离到的分解这些污染物能力特别强的菌株,还可以是采用基因工程修饰改良的菌株。利用天然存在的或特别培养的微生物在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术,可以消除或减弱环境污染物的毒性,减少污染物对人类健康和生态系统的风险[1]。为此,生物修复属于生产后期的污染控制,简称产后控制,是可持续发展在环境保护上的重要体现。

生物与环境的关系

生物与环境的关系练习 一、选择题 1、德化戴云山上,枫叶林分布在海域较低的地方,针叶林分布在海域较高的地方.影响这一分布的主要非生物因素是() A.阳光B.空气C.温度D.水 2、“清明插柳,端午插艾”(艾是草本植物)是烟台乡村保持多年的习俗,从谚语中可知影响这两种植物生活的非生物因素主要是() A.阳光B.温度C.水分D.空气 3、科学家曾对世界上最深的海沟--马里亚纳海沟进行科学考察,发现海沟深处有鱼虾,但没有绿色植物,其原因是海沟深处() A.没有二氧化碳B.没有阳光 C.没有营养物质D.水温太低 4、北极熊的毛色是白的,沙漠中骆驼刺的根扎得很深,这些现象所体现的生物与环境之间的关系是() A.生物适应环境B.生物影响环境 C.环境影响生物D.生物依赖环境 5、关于生物对环境的适应叙述错误的是() A.生物对环境的适应是有一定限度的 B.生物对环境的适应是普遍现象 C.生物永远适应环境 D.生物适应环境则生存,否则死亡 6、成语是汉语中人们熟识并广泛使用很久的词组或短句,其中蕴含丰富的趣味生物学知识.下列能说明“生物对环境有影响的”成语是() A.风声鹤唳,草木皆兵B.千里之堤,溃于蚁穴 C.螳螂捕蝉,黄雀在后D.不入虎穴,焉得虎子 7、俗话说“大树底下好乘凉”,下列与此相似的生物与环境的关系是() A.企鹅的皮下脂肪很厚 B.沙漠地区栽种的植物能防风固沙 C.温带的野兔随季节换毛 D.荒漠中的骆驼刺地下的根比地上部分长很多 二填空 1、在生物与环境相互作用的漫长过程中,环境不断改变,影响着生物;生物也不断进化,适应并影响环境.请分析下列生物与其所处环境之间的关系,回答问题. (1)“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,这个诗句体现出的生物与环境之间的关系是. (2)在沙漠地区植物造林可以防风固沙,这个事例体现出的生物与环境的关系是.(3)莲“中通外直”,其地下茎(莲藕)和荷叶叶柄中都有贯通的气腔,适于在环境中生活;沙棘的地下根长度是地上部分高度的十多倍,适于在环境中生活;鱼类适于在水中呼吸的结构是;家兔必须通过四肢来和运动以适应陆地环境.上述事例体现出的生物与环境的关系是. 2、阅读下列材料,请你回答问题. 资料一:下图中两个狐(A、B),一个是生活在北极的极地狐,另一个是生活在非洲沙漠中的沙漠狐.

高中生物知识梳理复习 环境污染的危害

第二节环境污染的危害 教学目的 1.环境污染对生物的不利影响(C:理解)。 2.环境污染与人体健康的关系(C:理解)。 教学重点 环境污染对生物和人体健康的不利影响。 教学过程 【板书】 大气污染的危害 水污染的危害 环境污染的危害土壤污染的危害 固体废弃物污染的危害 噪声污染的危害 【注解】 一、大气污染 (一)类型:煤炭型污染(我国) (二)主要污染物:烟尘及SO2 温室效应 (三)主要污染问题酸雨 臭氧层破坏 二、水污染 (一)生物富集作用:环境中的污染物通过食物链在生物体内大量积累的过程 (二)富营养化 1.原因:水体中N、P等植物必需元素含量过多,导致藻类等植物大量繁殖,并引起水质恶化和鱼群死亡现象 2.具体现象:水华(淡水)、赤潮(海湾) 三、土壤污染 (一)概念:人类在生产和生活中产生的污染物进入土壤,污染物的数量超过了土壤的容纳和承受能力,使土壤重量下降 (二)实例:“镉米”事件 四、固体废弃物污染的危害 (一)概念:人类生产生活中丢弃的的固体物质往往含有多种对人和其他生物有害的物质,如不及时加以利用,长期堆放越积越多,污染环境 (二)固体废弃物的再利用:固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产的原料 损伤听力 干扰睡眠 五、噪声污染诱发多种疾病 影响心理健康 【例析】 .在下列实例中,通过食物链而引起的生态危机是(C) A.酸雨 B.温室效应 C.汞镉等有毒物质的积累和浓缩 D.臭氧减少,臭氧层出现空洞

【同类题库】 环境污染对生物的不利影响(C:理解) 大气污染 .科学家认为:人类活动使大气中二氧化碳的浓度逐年增加,造成温室效应,对气候和人类活动产生一定的影响。请问:导致温室效应的主要原因是(D) A.动物数量增加 B.很多物种的灭绝 C.水源被污染 D.森林被大量砍伐.在一个以燃煤供暖和取得动力的大城市,附近没有地衣生长,原因是大气中何种物质含量过多(B) A.CO2B.SO2 C.NO D.CO .下列哪项不是近几十年来大气中CO2浓度增加的原因(C) A.砍伐热带雨林 B.燃烧大量的石油产品 C.世界范围内初级生产量的增加 D.非洲撒哈拉沙漠的扩展 .当大气中的二氧化碳增多时,下列说法不正确的是(A) A.一定会形成“温室效应” B.生物吸收会显著增多 C.沉积的碳酸钙会显著增多 D.海洋吸收的二氧化碳会显著增多 .造成“温室效应”的主要原因和缓解全球温室效应危机的重要措施分别是(A) A.煤、石油、天然气大量燃烧;营造森林绿地 B.SO2等有毒气体的大量产生;种植夹竹桃等能大量吸收SO2的植物 C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂 D.汽车和工厂排放的废气和烟尘;收取排污费,限令整改 水污染 .海洋污染对海洋生物造成严重威胁,日本水湾鱼体内甲基汞含量高达50ppm,比周围水内含量大3000倍,甲基汞进入鱼体的主要途径是(D) A.通过饮水 B.通过鳃交换气体 C.通过皮肤的主动运输 D.通过食物链.今年我国东海多次发生赤潮,给海水养殖业带来重大损失.从生态学角度分析,产生赤潮的原因是(B) A.大气中的二氧化碳增多 B.工业和生活废水大量排入海洋 C.树木的大量砍伐 D.海洋石油的开采 .近年来赤潮在我国时有发生,当赤潮发生时,海水中某些微小浮游生物大量繁殖,使水体呈红紫等颜色,并对海洋生物造成灾害,下列说法不正确的是(D) A.赤潮是水体富营养化的结果 B.含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一 C.在封闭的海湾更容易发生赤潮 D.赤潮的发生与人类活动无关 .随着环境污染的加剧,可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡,其后果将是(A) A.导致大气中二氧化碳增加,从而进一步加剧温室效应 B.导致海洋表层二氧化碳增加,与温室效应无关 C.导致大气中臭氧增加,紫外线大量进入大气圈 D.留出大量生活空间,导致浮游动物大量增加 .“富集”是指(D) A.某些生物在人体内大量积累 B.某些物质在生物体内大量积累 C.生物从食物链中大量积累某些物质

七年级生物下册 第二节 探究环境污染对生物的影响教案

第二节探究环境污染对生物的影响 教学设想: 在“探究环境污染对生物的影响”中安排了模拟探究——“酸雨对生物的影响”,为学生进行自主探究提供了空间。模拟探究中有相关的背景资料和探究提示,既创设了问题的情境,又为学生在预习的基础上初步设计探究方案提供了指导和帮助。 教学目标: 知识与技能: 1、通过研究酸雨和废电池对生物的影响,充分认识到环境污染对生物的危害。 2、通过设计两个探究实验的方案,进一步提高探究的能力。 过程与方法: 培养学生的科学探究、创新思维、合作交流、语言表达等多种能力。 情感态度与价值观: 认同环境污染对生物的影响,提高环保意识。 教学重点、难点: 1.设计并完成模拟酸雨对生物的影响的探究实验。 2.培养学生的多种能力,增强环保意识,加深关心爱护生物圈的情感。 课前准备: 1.学生准备: (1)搜集人类活动造成的环境污染对生物影响的图片、资料;有关酸雨的成因、危害的图片、资料。

(2)预习探究实验,小组成员合作,初步拟定本组探究方案。 2.教师准备: (1)搜集人类活动造成的环境污染对生物的影响的图片、资料;有关酸雨的知识、成因、危害的图片、资料。 (2)探究实验提供的材料用具:以食醋和清水为材料配制pH=4的模拟酸雨、清水、培养皿、标签、喷壶、菜豆种子。 教学方法:探究式教学法。 教学过程: 一、课前“热身”。 利用两分钟课前准备时间,通过教师讲解环境污染方面的材料,一方面使学生认识到人类改变地球面貌已经成为毋庸置疑的事实,激发起学生的探究愿望,尽快进入学习状态,另一方面为本节课的探究主题创造意境。 二、创设情境、激发探究兴趣。 1.你说我说大家说。 通过学生交流展示课前搜集的有关人类活动造成的环境污染对 生物的影响的图片、资料,提高了学生主动搜集信息、表达交流的能力,培养了学生关心爱护生物圈、关注社会的情感。教师予以评价、鼓励。

生物遗传进化和生态生物与环境环境保护

第四节环境保护 教学目标 1.了解野生动植物资源与人类的关系以及保护野生动植物资源的重要意义。了解我国野生动植物资源的状况,培养热爱祖国、热爱大自然的情感。 2.了解环境污染的现象以及危害,认识保护环境的必要性、迫切性和长期性。 3.了解我国为保护环境所制定的法律和采取的措施,从小树立环保意识,自觉参加保护环境的各种活动。 重点、难点分析 1.了解我国野生动植物资源的状况以及保护野生动植物资源的重要意义是本节教学的重点。近年来,我国政府重视保护野生动植物资源,各种媒体做了大量的宣传,学生或多或少地对我国野生动植物资源的状况以及保护有了一定的了解。这节课可以在这个基础上较详细地向学生介绍我国野生动植物资源的现状,特别要帮助学生认识保护野生动植物资源的重要意义。野生动植物资源不仅与人类目前的生活和生产活动有密切的关系,还与人类的可持续发展有密切的关系。野生动植物不仅可以丰富美化我们的环境,它们还是人类的朋友。在地球这个大家园中,应该有它们的生存空间和位置。人类应该与野主动植物共同生存。面对目前野生动植物资源种类、数量不断减少的现状,教师在教学过程中要帮助学生建立宣传、保护野生动植物资源是我们每个人的责任的意识。 2.环境污染的问题也是本节的一个重点,同时还是一个难点。教学中可以结合学生了解的有关环境污染的情况与学生共同分析造成污染原因以及目前环境中存在的一些不正常的自然情况与环境污染的关系,认识国家大力宣传并采取措施治理环境污染的必要性与紧迫性。 教学过程设计 本小结教学可以结合观看有关环境污染的挂图、图片或录像,教师组织学生分几个问题讨论进行。 引言通过学习我们已经知道人类的生活离不开环境,这个环境是由各种生物因素和非生物因素共同组成的。但是长期以来,由于人类对环境资源利用的不合理或者人类生产生活方式的不合理带来了许多环境问题,如生物资源的减少,环境污染等等。因此,我们要保护环境,保护野生动植物资源,防止环境污染成为其中两项及其重要的任务,这已经成为全人类的共识。 -、我国的野生动植物资源: 1.看挂图和图片,观看录像,介绍我国珍稀动植物。

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