生命科学导论(文)--生物多样性

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1、生物多样性生命科学导论------廖继承liaojch61@yahoo.com.cn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。它包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。研究最多的三个层次:▲基因多样性▲物种多样性▲生态系统多样性第一节生物多样性的概念广义：指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。通常谈及生态系统多样性或物种多样性时也就包含了各自的遗传多样性。狭义：主要指种内不同群体间（两个隔离地理种群间）及单个群体（种群）内个体间的遗传变异总和，即基因多样性(genediversity)。一、遗传多样性（Gen

2、ediversity）（一）遗传多样性的含义遗传多样性是指生物种内的遗传变异；遗传多样性的表现是多层次的；遗传多样性是指种内可遗传的变异；遗传多样性的本质是生物体在遗传物质上的变异，即编码遗传信息的核酸（DNA或RNA）在组成和结构上的变异。（二）遗传多样性表现形式的层次在分子水平，可表现为核酸、蛋白质、多糖等生物大分子的多样性；在细胞水平可体现在染色体结构的多样性以及细胞结构与功能的多样性；在个体水平，可表现为生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性的差异。遗传多样性通过对上述各层次的生物性状的影响，导致生物体的不同适应性，进而影响生物的分布和演化。许多遗传变异并不导致任何可观测到的表型上的差

3、异。（三）遗传多样性的起源遗传突变mutation，包括点突变和染色体突变重组染色体突变染色体突变是指染色体结构、数目和大小的改变染色体结构的变化有几种情况：缺失deletion，即染色体上一个片段的丢失；重复duplication，即染色体上某些片段的重复性增加；倒位inversion，即染色体内部结构的顺序发生颠倒；易位translocation，即非同源的染色体片段出现了交换，包括相互易位和非相互易位（转位）两种情况。染色体数目的变化包括非整倍体、单倍体和多倍体现象二、物种多样性（Speciesdiversity）指生命的有机体即动物、植物、微生物物种的多样化代表物种演化的空间范围和对特

4、定环境的生态适应性，同时给人们提供了资源和后备资源。（一）物种多样性的两方面含义（1）一定区域内物种的总和。主要从分类学、系统学和生物地理学角度对物种的状况进行研究，或称为区域物种多样性；（2）生态学方面的物种分布的均匀程度，常常是从群落组织水平上进行研究，或称生态多样性或群落物种多样性。两种含义的区别主要在于研究的层次和尺度的不同。前一种含义主要通过区域调查进行研究，后一种含义主要是通过样方或样点在群落水平上进行研究。（二）生物的分类系统界Kingdom门Phylum亚门Subphylum总纲Superclass纲Class亚纲Subclass总目Superorder目Order亚目Subo

5、rder总科Superfamily科Family亚科Subfamily属Genus亚属Subgenus种Species亚种Subspecies界：动物界Animalia门：脊索动物门Chordata亚门：脊椎动物亚门Vertebrata纲：哺乳纲Mammalia目：灵长目Primates科：人科Hominidae属：人属Homo种：智人Homo.sapiens亚种：长者智人(Homosapiensidaltu)（已灭绝）人(Homosapienssapiens)世界生物多样性概貌类群已描述的物种数类群已描述的物种数细菌和蓝绿藻4760其他节肢动物和小型无脊椎动物132461藻类26900真菌4

6、6983昆虫751000苔藓植物（藓类和地钱）17000软体动物50000裸子植物（针叶植物）750海星6100被子植物（有花植物）250000鱼类（真骨鱼）19056原生动物30800两栖动物4184海绵动物5000爬行动物6300珊瑚与水母9000鸟类9198线虫和环节动物24000哺乳动物4170甲壳动物38000（三）全球物种多样性概况类群已描述的物种数目（万种）估计可能存在的物种数目（万种）病毒0.440细菌0.4100真菌7.2150原生动物4.020藻类4.040高等植物27.032线虫2.540甲壳动物4.015蜘蛛类7.575昆虫95.0800软体动物7.020脊椎动物4.5

7、5其他11.525总计175.01362表全球主要类群的物种数目(Heywood等1995)“中国鸽子树”——珙桐濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物——红豆杉三、生态系统多样性（Ecosystemdiversity）生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化和生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性，这里的生境是指无机环境，如地貌、气候、土壤、水文等。（一）生态系统的主要分类途径1按系统与