高中生物第一章生物科学和我们1.1身边的生物科学学案1苏教版必修3

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）。

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。