4.2 生物多样性及其保护-【优选课】2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修2）

第4章 人与环境 第2节 生物多样性及其保护 还记得生物多样性这个概念哪里学过吗？ 问题探讨 1986年,我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩(qióng)蠊(lián)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。 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？ 保护生物多样性（生物多样性具有重要的价值） 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？ 中华蛩蠊的特点： 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。 讨论： 一、生物多样性 1.概念： 内 等，它们所拥有的 以及各种各样的 ，共同构成了生物多样性。 生物圈 所有的植物、动物和微生物 全部基因 生态系统 在我们共同居住的地球上，有着多种多样的生物 全部基因 所有的植物、动物和微生物等 各种各样的生态系统 组成 拥有 生物 多样性 生物圈 共同构成 2.层次： 遗传多样性 (基因多样性) 物种多样性 生态系统多样性 4 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，是生物多样性根本原因。 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。 同种生物(无生殖隔离)不同个体(或种群)间存在“遗传多样性” 不同生物(具有生殖隔离)即不同物种间存在“物种多样性”。 遗传多样性 (基因多样性) 生态系统多样性 物种多样性 决定 本质 形成 生物多样性最直观、最基本的表现 生物多样性宏观表现 分子水平：DNA的多样性 细胞水平：染色体的多样性 个体水平：表型的多样性 基因突变 染色体变异 基因重组 蛋白质多样性 （根本原因） 转录、翻译 （直接原因） （体现生物多样性） (1)从分子水平分析生物多样性成因 基因多样性是物种多样性的前提； 物种多样性是生态系统多样性的基础； 生态系统多样性为物种多样性提供环境条件 一、生物多样性 3.关系： (2)从进化角度看： 物种多样性与生态系统多样性主要是生物不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。 现学现用 下列生物多样性的相关描述与其所属层次相符的是（ 　） 序号 生物多样性的相关描述 层次 ① 班上同学中，有人是双眼皮，有人是单眼皮 遗传多样性 ② 美国纽约市的居民中有白种人、黑种人和黄种人 物种多样性 ③ 江苏省内除了有平原外，还有丘陵、湖泊和沼泽等 生态系统多样性 ④ 校园中既有开黄花的菊花，也有开红花的玫瑰等 遗传多样性 A. ①② B．①③ C．②③ D．①③④ B 表面上看，一个生态系统里有50种还是有1000种生物，似乎和我们人 类没有多大关系。果真是这样的吗？ 【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。 二、生物多样性的价值 分析生物多样性的价值 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？ 红树林是海岸的天然防护林，能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。 ①将直接影响沿海陆地生态环境，对沿海地区人们生活产生很大影响。 ②使潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍； ③还会影响周围生态环境，从而影响更多生物。 讨论： 二、生物多样性的价值 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: 野生的水稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。 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？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呢？ 讨论： ①可用于进行相关的基础研究； ②可利用基因工程等现代生物技术，将野生种中人类所需要的某些优良基因（如抗旱、抗病基因等）导入相应的栽培品种并使之表达，获得具优良性状栽培品种。 每个物种都有其独特的基因库，是经历漫长生物进化留存下来的，具重要的价值，任何一个物种灭绝，都意味着一个基因库的消失，是生物多样性巨大损失。 二、生物多样性的价值 分析生物多样性的价值 【资料3】家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此很不受人们欢迎。但是，家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；它们还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼制成了蝇眼照相机；模仿家蝇的平衡棒制成的震动陀螺仪，可用于高速飞行的火箭和飞机。 食用、仿生（科学研究） 1933年 1946年 1995年 2011年 2017年 获得五次诺贝尔奖 摩尔根证明了基因在染色体上 发现果蝇中控制发育的基因，揭示了发育的秘密 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。 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 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。 红树林 栽培作物野生种 家蝇 二、生物多样性的价值 分析生物多样性的价值 讨论： 3.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？ 1.直接价值（鱼类、贝类以及水稻、小麦可供食用，家蝇可传粉、作饲料，对科学研究有重要价值等） 2.间接价值（红树林对海岸的防护作用） 直接价值 间接价值 潜在价值 价值 实用意义和非实用意义的价值 生态价值 尚不清楚的价值 二、生物多样性的价值 1.直接价值： 包括实用意义的价值和非实用意义的价值。 绝大多数药物来自植物、动物、微生物的代谢产物。 人类食物基本来源于种植农作物和养殖家畜、家禽及海产品。 为人类提供了众多工农业原料。 食用 药用 工业原料 实用意义的价值 和钱有关 旅游观赏 科学研究 文学艺术创作 非实用意义的价值 二、生物多样性的价值 1.直接价值： 包括实用意义的价值和非实用意义的价值。 和钱有关 二、生物多样性的价值 2.间接价值： 主要体现在调节生态系统的功能等方面。 植物的光合作用，制造有机物、固碳、供氧 森林和草地具有防风固沙、水土保持作用 湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候 促进生态系统中基因流动和协同进化 间接价值＞ ＞直接价值 思考：你认为生物多样性的直接和间接价值，谁价值更大？ 以生物多样性为基础的生态系统决定着人类生存和生活环境的质量。 二、生物多样性的价值 3.潜在价值： （潜在价值≠没有价值） 不起眼的野草 用于各类疟疾治疗 黄花蒿 对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但它们具有巨大的潜在价值。科学研究不断深入和认识水平不断提高，生物多样性潜在价值将逐渐展现。 直接价值 潜在价值 80年代：三九胃泰、999感冒灵 当柴烧的植物——三叉苦 目前人们尚不清楚的价值。 小结 生物多样性的价值 直接价值 潜在价值 间接价值 实用意义的价值 非实用意义的价值 食用 药用 工业原料 旅游观赏 科学研究 文学艺术创作 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 尚不清楚的价值 ①湿地可以蓄洪防旱 ________ ②湿地公园供人游玩 _________ ③农田中一种不知名的野草 _________ ④农田能够提供粮食 _________ ⑤画家旅游时即兴泼墨 _________ ⑥模拟鸟类外形研制飞机 _________ ⑦“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”_________ ⑧猎豹的追赶使羚羊的奔跑能力增强 __________ 间接价值 直接价值 潜在价值 直接价值 直接价值 直接价值 直接价值 间接价值 【检测】写出以下例子对应的生物多样性价值 大熊猫有什么价值？ 文化交流、旅游观赏、吉祥物 直接价值 二、生物多样性的价值 二、生物多样性的价值 4.意义： 生物多样性对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。 长江白鲟 （2020年绝迹） 但生物多样性的丧失已成为全球性生态环境问题之一，什么原因导致了生物多样性丧失呢？ 物种灭绝都怪人类吗？ 三、生物多样性丧失的原因 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。 进化中的自然物种灭绝 人类活动加速物种灭绝 物种 灭绝原因 人类活动范围不断增大 人类活动影响强度不断增大 一句话概括： 人类不合理的活动是当前生物多样性丧失的主要根源。 三、生物多样性丧失的原因 1.人类活动对野生物种生存环境的破坏 主要表现为某些物种的栖息地丧失和碎片化。 将森林开发或开垦为耕地，交通（高速公路、高速铁路）和水利（修建水坝）设施、房地产工程项目的修建，都可能导致某些野生物种栖息地的丧失或者碎片化。 砍伐森林 开垦耕地 修建水坝 房产修建 交通建设 (1)导致种群变小，种群基因库随之变小不利于基因交流，不利于维持生物多样性。 (2)一些需要几种类型栖息地才能生存的物种，因栖息地异质性减少而导致物种濒危或灭绝。 (3)一些需季节性迁徙物种因隔离无法正常迁徙。 野生大熊猫种群原本分布在中华华南、华东大部以及缅甸和越南的北部地区。由于环境变化和人类活动的影响，现有的野生大熊猫种群仅分布在青藏高原东侧6个彼此分割的山系内。 三、生物多样性丧失的原因 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。 地球上45%的森林已经被砍伐掉了，而其中大多数发生在过去的100年 珍贵药用动植物和皮毛动物、海洋经济鱼类、珍贵食药用菌等，经人工长期大量捕捞或采掘，它们的种群数量已大大减少。 三、生物多样性丧失的原因 3.环境污染 三、生物多样性丧失的原因 4.农业和林业品种单一化 导致遗传多样性丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种丧失。 三、生物多样性丧失的原因 5.外来物种的盲目引入 →导致物种的灭绝，使生物多样性丧失 食人鲳 水葫芦 加拿大一枝黄花 红火蚁 互花米草 因此，在认识到生物多样性价值和多样性丧失危害后应怎样保护生物多样性？ 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？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，最终也就像其他生物一样，从地球上消失。 四、保护生物多样性的措施 鼎湖山自然保护区 （我国建立的第一个自然保护区） ①概念: 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。 ②意义: 1.就地保护 四川卧龙自然保护区 齐齐哈尔扎龙自然保护区 最有效的保护 四、保护生物多样性的措施 2.易地保护 ①概念: 把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。 ②意义: 为行将灭绝的物种提供最后的生存机会 建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心。 在繁育中心，一旦繁育的野生动物达到一定数量，就可以将它们回放野外。 植物园 动物园 濒危动植物繁育中心 四、保护生物多样性的措施 3.利用生物技术对濒危物种的基因进行保护 如建立精子库、种子库、基因库等 我国还利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术，加强对珍稀、濒危物种的保护。 深圳国家基因库 4.其他措施 四、保护生物多样性的措施 1. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。 控制人口增长 合理利用自然资源 废物的重复利用 破坏地球生态环境的速度 降低 2. 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意识，自觉形成保护生物多样性行为和习惯。 休渔期停泊在港口的鱼船 我国今年来规定禁渔区和休渔期，大力开展退耕还林、还草、还湖等措施，已经开始显现出保护动物多样性的成效。 合理放牧 思考：保护生物多样性就是禁止利用自然资源吗？ 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。 保护生物多样性 关键：是处理好人与自然的关系 合理利用就是最好的保护 做好生态系统管理，深入保育研究 加强立法、执法、宣传教育 要求:追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。 中国国家公园主题曲《最珍贵的你》 四、保护生物多样性的措施 在有些地方，某些人喜欢通过“放生”来表示自己有爱心，他们从市场上买来动物，放归自然环境。放生的动物中，有些不是本地物种。你如何看待这样的做法？ 方式不当 与社会的联系 (1)有些放生的动物可能会破坏当地的生态环境，甚至成为入侵物种； (2)放生的动物不适合当地环境，或者放生的方式不当，都会导致放生的动物死亡； (3)将购买的动物放生，只是形式上的彰显爱心，并不能从根本上起到保护动物的作用，还可能助长对该动物的猎捕。 作为“地球村”的一名成员，我们要人人能树立保护生物的意识，自觉形成保护生物多样性的行为和习惯保护生物多样性要从我做起，从小事做起！ 课堂小结 层次 直接价值 潜在价值 价值 保护 遗传多样性 物种多样性 生态系统多样性 间接价值 就地保护 生物多样性 实用意义的价值 非实用意义的价值 生态价值 丧失原因 易地保护 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 一、概念检测 练习与应用 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.将左右两侧的词句，按照对应关系画线连接起来 直接价值 间接价值 潜在价值 芦苇是一种重要的造纸原料 每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能 海洋和森林等生态系统能陶冶情操、激发创作的灵感 鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,研制出木工用的锯 蝉蜕是一种动物性药物 某种不知名昆虫 二、拓展应用 练习与应用 1. 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，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。 可促进大熊猫种群间基因交流，有利于保护遗传多样性，有利于物种延续。 正确处理好整体与局部区域关系，从整体入手做好全局性规划，从区域入手抓好具体保护措施落实。 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，帮居民利用科技脱贫致富，发展生态友好产业，减轻居民生活对资源和环境索取； 加强科学研究和巡护监测，准确掌握栖息地的变化规律； (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，对生物多样性最为有效保护。 (2)将大熊猫分布区连接起来有利于大熊猫种群延续，为什么？可以采取哪些措施将原本分割的区域连成片？ (3)有人说，国家公园建设最大瓶颈是管理体制的复杂性和利益冲突的严重性。说说你看法。 保护生物多样性的议题必须放到社会大环境中去思考，切忌用简单线性因果思维方式去处理。 国家公园建设需要多部门协调管理，需地方政府配合和支持，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。 Lavf58.33.100 Lavf58.33.100 Lavf58.51.100 Lavf55.33.100 Lavf58.18.100 $$