生物与环境绪论教学课件

生物与环境生物与环境生态学基础生态学基础全校性选修课程全校性选修课程云南大学生命科学学院云南大学生命科学学院生态学系生态学系1自我简介（自我简介（1）n苏文华苏文华n博士、教授博士、教授n生命科学学院生命科学学院 生态学与地植物学研究所生态学与地植物学研究所 生态科学系生态科学系2自我简介（自我简介（2）教学教学n普通生态学（国家级精品课程）普通生态学（国家级精品课程）n人类生态学（文化素质人类生态学（文化素质/国家级精品课程）国家级精品课程）n人类生态学（本科专业选修）人类生态学（本科专业选修）n生态工程与恢复生态学（本科专业选修）生态工程与恢复生态学（本科专业选修）n生物与环境生物与环境（文化素质）（文化素质）n生理生态学（硕士研究课程）生理生态学（硕士研究课程）n生态学原理与方法生态学原理与方法（硕士研究课程）（硕士研究课程）3自我简介（自我简介（3）n主要研究领域：主要研究领域：1、次生代谢生态学（药用植物栽培）、次生代谢生态学（药用植物栽培）2、珍稀濒危植物保护生物学的生理生态学研究、珍稀濒危植物保护生物学的生理生态学研究3、常绿阔叶林群落生态学研究、常绿阔叶林群落生态学研究4、恢复生态学研究、恢复生态学研究5、植物水分利用、植物水分利用6、种子生态学、种子生态学4自我简介（自我简介（4）n发发表论文表论文80余余篇，第一作者篇，第一作者35篇；篇；n参加编写专著参加编写专著3部，教材部，教材3部。部。n发明专利发明专利2项项n省自然科学一等奖省自然科学一等奖1项、科技进步二等奖项、科技进步二等奖1项项5自我简介（自我简介（5）n在研项目在研项目n国家自然科学基金国家自然科学基金n中国科学院科技先导项目中国科学院科技先导项目n水专项水专项6自我简介（自我简介（6）n办公室：办公室：北院生态所北院生态所 一楼一楼n实验室：实验室：北院生态所北院生态所 一楼一楼n电话：电话：5033535nEmail:whsuynu.edu7授课形式n讲授讲授n讨论讨论n观看影视材料观看影视材料8要求要求n听课（考勤）听课（考勤）n笔记笔记n课堂作业课堂作业(交交)n课堂回答问题（参与性）课堂回答问题（参与性）n考试考试9第一讲：生物与环境概论第一讲：生物与环境概论一、生物与生命一、生物与生命n1.1.1生命的基本特征生命的基本特征n1.1.2生物的基本特生物的基本特二、生物分类简述二、生物分类简述1.2.1植物植物1.2.2动物动物1.2.3人类人类三、生命的层次三、生命的层次四、生物与环境关系四、生物与环境关系本节要点思考题本节要点思考题10一一 生物与生命生物与生命之一之一n1 生物：生物：具有生命的物质，如：具有生命的物质，如：n动物、植物、藻类和微生物等动物、植物、藻类和微生物等什么是生命？什么是生命？n生命是一个能够与环境交换能量和物质的即生命是一个能够与环境交换能量和物质的即新陈代谢，能够生长发育、繁殖遗传变异和新陈代谢，能够生长发育、繁殖遗传变异和能够对刺激作出反应的系统能够对刺激作出反应的系统11一一 生物与生命生物与生命之二之二n2 生命的特征：生命的特征：n成份与结构、新陈代谢、应激性与运动、生长成份与结构、新陈代谢、应激性与运动、生长发育、繁殖与遗传、适应与进化发育、繁殖与遗传、适应与进化生命的发生？生命的发生？其他星球是否有生命？其他星球是否有生命？12二二 生物分类简述生物分类简述n2 主要生物类群主要生物类群n植物植物n动物动物n菌物菌物n微生物界微生物界n其他生物其他生物13植物类群植物类群n1 藻类藻类n2 苔藓植物苔藓植物n3 维管植物维管植物n蕨类蕨类n种子植物：分为裸子植物种子植物：分为裸子植物 被子植物被子植物14动物主要类群动物主要类群n原生动物原生动物n后生动物后生动物n无脊椎动物：软体动物、昆虫无脊椎动物：软体动物、昆虫n脊索动物门脊索动物门脊椎动物亚门脊椎动物亚门鱼类：鱼类：两栖类：两栖类：爬行类：爬行类：鸟类：鸟类：哺乳动物：哺乳动物：15菌物菌物n微生物中包括真核生物和原核生物微生物中包括真核生物和原核生物n真核生物真核生物渗透吸收营养类型，真菌渗透吸收营养类型，真菌n酵母菌，单细胞真菌酵母菌，单细胞真菌n霉菌，丝状真菌霉菌，丝状真菌n蕈蕈(xun)菌，蘑菇，大型真菌菌，蘑菇，大型真菌n地衣，菌类和绿藻或蓝细菌的共生体地衣，菌类和绿藻或蓝细菌的共生体16非细胞型生物非细胞型生物病毒病毒n定定义义：病病毒毒是是一一种种形形体体微微小小、结结构构简简单单、繁繁殖殖方方式式特特殊殊的的绝绝对细胞内寄生生物。对细胞内寄生生物。n形形态态：小小，直直径径10-300nm，电电子子显显微微镜镜可可见见；形形状状多多样样，多为球形；多为球形；n结结构构：基基本本化化学学组组成成为为核核酸酸和和蛋蛋白白质质；复复杂杂病病毒毒还还有有脂脂类类和和糖糖类类；一一种种病病毒毒只只含含一一种种核核酸酸：DNA或或RNA,单单链链或或双双链链；基因组含有几个到几百个基因；基因组含有几个到几百个基因；171817.171920三三 生命的层次生命的层次n基因，染色体基因，染色体，细胞细胞n组织组织，器官器官，系统系统n个体个体n群体（种群）群体（种群）n群体（群落）群体（群落）n生态系统生态系统n生物圈生物圈21四四 生物与环境关系生物与环境关系n1 1 生物对环境的依赖、限制生物对环境的依赖、限制n2 2 生物对环境的适应，生物对环境的适应，n3 3 生物对环境的改造作用生物对环境的改造作用n4 4 环境对生物进化的作用环境对生物进化的作用生态生态22生物与环境关系生物与环境关系n生物与环境之间是相互作用的。环境对生物的作用常生物与环境之间是相互作用的。环境对生物的作用常常是十分明显的、决定性的，生物顺应环境得生。生常是十分明显的、决定性的，生物顺应环境得生。生物对环境的作用短期内常常是不很明显的，而在大的物对环境的作用短期内常常是不很明显的，而在大的时间尺度上则是也是明显的；今天地球环境的特点与时间尺度上则是也是明显的；今天地球环境的特点与生物密切相关。生物密切相关。23生命的起源n生命的起源与环境生命的起源与环境n生物的进化与环境生物的进化与环境24Gaia假说假说1n假说由来假说由来J.J.Lavelock Lavelock 19651965提提出出。英英国国科科学学家家，时时在研究金星存在生命的可能性。在研究金星存在生命的可能性。Gaia Gaia 假说又可称为大地假说。假说又可称为大地假说。下屏下屏返回返回 25Gaia假说假说2n主要内容：假说认为，地球表面的温度和化主要内容：假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球表面的学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）生命总体（生物圈）所主动调节的所主动调节的。n佐证：佐证：火星，火星，模拟地球在去除生命后模拟地球在去除生命后的大气状态，与火星、金星的状态相似（表的大气状态，与火星、金星的状态相似（表1），但远未达到平衡。），但远未达到平衡。在地球历史中，在地球历史中，陨星大冲撞至今已发现有陨星大冲撞至今已发现有30次，但是，生次，但是，生命与环境持续地存在下来。命与环境持续地存在下来。上屏上屏 下屏下屏 26大气大气金星金星火星火星地球无生地球无生命期命期地球地球现在现在CO2（%）96.596.098.00.03N2（%）3.52.71.979.0O2（%）痕量痕量0.10.021.0Ar70ppm1.6%0.1%1.0%CH41.7ppm000地表地表()459 -53240-34013气压（气压（P）900.0064601.0Gaia假说假说3：几个星球大气的主要几个星球大气的主要组成和浓度以及表面温度和大气压组成和浓度以及表面温度和大气压*指除去地球上的所有生命后，用物理化学的方法计算得出的地球上指除去地球上的所有生命后，用物理化学的方法计算得出的地球上的大气气体组成、表面温度和大气压的大气气体组成、表面温度和大气压上屏上屏 返回返回 2711，思考题，思考题1 举出你所知道的与举出你所知道的与“生态生态”二字有关的二字有关的概念，你能够给出相应的定义吗？概念，你能够给出相应的定义吗？2 你认为生命最重要的特征是什么，为什你认为生命最重要的特征是什么，为什么你这样认为？么你这样认为？3 可能存在生命星球的环境条件可能存在生命星球的环境条件 结束结束返回返回28生命生命 生命是一个能够与环境交换能量和物质的即新陈代谢，生命是一个能够与环境交换能量和物质的即新陈代谢，能够生长发育、繁殖遗传变异和能够对刺激作出反应能够生长发育、繁殖遗传变异和能够对刺激作出反应的系统的系统 返回返回 29生命的基本特征生命的基本特征n生命的特征生命的特征n成份与结构：成份与结构：DNA,RNA,蛋白质、脂肪、糖类及其他蛋白质、脂肪、糖类及其他有机、无机物质；大多数生命以细胞为其基本结构。有机、无机物质；大多数生命以细胞为其基本结构。n新陈代谢：与外界进行物质能量交换，更新自身的过程新陈代谢：与外界进行物质能量交换，更新自身的过程n应激性与运动；对外界刺激产生反应应激性与运动；对外界刺激产生反应n生长：个体体积的增长生长：个体体积的增长n发育：构造和功能从简单到复杂的变化过程，性成熟是发育：构造和功能从简单到复杂的变化过程，性成熟是生物发育最重要的标志生物发育最重要的标志n繁殖与遗传：生命可以代代延续，产生和自己相似的后繁殖与遗传：生命可以代代延续，产生和自己相似的后代，同时又表现出性状的变异。代，同时又表现出性状的变异。n适应与进化：生命可适应环境并不断进化。适应与进化：生命可适应环境并不断进化。返回返回 30将水注入下方烧瓶内，抽空将水注入下方烧瓶内，抽空空气泵入空气泵入CH4,NH3,H2混合混合气体；将水煮沸，使水蒸气气体；将水煮沸，使水蒸气与和混合气体在密闭容器内与和混合气体在密闭容器内循环，并在封闭容器经受电循环，并在封闭容器经受电火花放电一周，最后将生成火花放电一周，最后将生成的气体冷却后积聚，在容器的气体冷却后积聚，在容器底部取样。底部取样。可取样分析中间产物的化学可取样分析中间产物的化学成分。成分。米勒，米勒，1924实验实验无机物转化有机物无机物转化有机物31其他星体是否可能存在生命？其他星体是否可能存在生命？n1 太阳系：现已查明，太阳系的其他行星太阳系：现已查明，太阳系的其他行星没有生命没有生命。但探索仍在继续。但探索仍在继续。n2 其他星系？其他星系？n迄今迄今没有发现没有发现其他星系中的生命。其他星系中的生命。n但是：太阳系生命仅但是：太阳系生命仅50亿年，宇宙大爆炸至亿年，宇宙大爆炸至今已今已100亿年；与太阳相似的恒星有亿年；与太阳相似的恒星有1020个个,科学家估计与地球类似的可能存在生命的星体科学家估计与地球类似的可能存在生命的星体可能有可能有108之多。之多。目前尚未发现，但理论上的可能性是不能排除的。目前尚未发现，但理论上的可能性是不能排除的。32绿藻绿藻红藻红藻褐藻褐藻轮藻轮藻藻藻类类植植物物下屏下屏 33蓝藻门蓝藻门（原核生物）（原核生物）螺旋藻螺旋藻返回返回 34返回返回 35蕨蕨类类植植物物门门瓦韦瓦韦巢蕨巢蕨树蕨树蕨返返回回 36裸子植物裸子植物苏苏 铁铁返回返回雪雪 松松37被子植物门被子植物门柳柳 下屏下屏38被被子子植植物物门门上屏上屏下屏下屏39被被子子植植物物门门返回返回 40返回返回 41Pulmonate land snail两对触角，两对触角，第二对大触角上着生有眼第二对大触角上着生有眼软软体体动动物物门门42节节肢肢动动物物门门，昆昆虫虫纲纲返回返回 43大白鲨大白鲨Carcharodon carcharias摄于澳大利亚海洋表层摄于澳大利亚海洋表层44下屏下屏返回返回 硬骨鱼硬骨鱼45鱼鱼 类类46两栖类两栖类47爬行类爬行类48鸟鸟 类类49兽类兽类50非洲象非洲象上屏上屏 下屏下屏51滇金丝猴滇金丝猴哺乳纲哺乳纲灵长目灵长目返回返回 52真菌返回返回53地地 钱钱苔藓植物门苔藓植物门返回返回 54三三 生物主要类群特征比较生物主要类群特征比较*上屏上屏返回返回 55染染色色体体照照片片返回返回56植物界植物界绿色植物绿色植物动物界动物界菌物界，真菌菌物界，真菌返回返回 光光合合营营养养摄摄食食营营养养吸吸收收营营养养营养方式的进化方向营养方式的进化方向57END