大學(xué)生物知識點概述
在平日的學(xué)習(xí)中,說起知識點,應(yīng)該沒有人不熟悉吧?知識點就是學(xué)習(xí)的重點。你知道哪些知識點是真正對我們有幫助的嗎?以下是小編收集整理的大學(xué)生物知識點概述,歡迎大家分享!
一、生物對污染的抗性
1、生物對污染物的拒絕吸收
生物對污染物的避性(Avoidance):不吸收或少吸收污染物是生物抵抗污染脅迫的一條重要途徑。
主要方式:
。1)吸收器官對污染物的阻礙和屏障作用、吸收器官的吸收功能的暫停(細(xì)胞外)、污染物的體內(nèi)積累作用
(2)分泌物的體外結(jié)合作用
。3)生物的行為回避
2、生物對污染物的結(jié)合與鈍化
污染物在沖破生物的外部保護(hù)(如生物的表皮、葉片的氣孔等)的情況下進(jìn)入生物體內(nèi)時,還有使進(jìn)入體內(nèi)的污染物變成低毒、安全的結(jié)合態(tài)的機(jī)制,最大限度地使污染物不到達(dá)敏感分子或器官。
主要方式:
。1)生物體內(nèi)存在大量能與污染物結(jié)合的物質(zhì):糖,脂肪,蛋白質(zhì),核酸等
。2)胞間組織對污染物的結(jié)合和鈍化:金屬硫蛋白(Metallothionein,MT)、類金屬硫蛋白和重金屬螯合多肽等,并且均能螯合體內(nèi)重金屬
3、生物對污染物的分解與轉(zhuǎn)化
借助于分解和代謝轉(zhuǎn)化作用,改變污染物原有的化學(xué)結(jié)構(gòu),降低污染物的生理活性;或是將親脂的外源性污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水物質(zhì),以加速排出。分解與轉(zhuǎn)化的類型:
1)氧化反應(yīng)
2)還原反應(yīng)
3)水解反應(yīng)
4)烷基化反應(yīng)
4、生物對污染物的隔離作用
生物的隔離(Compartmentalization):生物將污染物運輸?shù)襟w內(nèi)特定部位,以多種方式被結(jié)合、固定下來,使污染物不能達(dá)到生物體內(nèi)的敏感位點(靶細(xì)胞、靶組織或活性靶分子),以至污染物對生物體的毒性很小或沒有毒性影響的作用,這是生物產(chǎn)生抗性和適應(yīng)性的又一途徑,也可稱為生物的屏蔽作用(Sequestration)。
液泡在植物抗性中承擔(dān)著隔離有毒污染物及其代謝產(chǎn)物的重要作用;
動物可以通過外骨骼、貝殼、骨骼、臟器對污染物進(jìn)行固定和隔離。
5、污染條件下生物代謝方式的變化
生物體內(nèi)與污染物作用的耙標(biāo)分子發(fā)生遺傳突變,突變結(jié)果是降低了生物耙標(biāo)分子與污染物的親和力,從而降低了生物對污染物的敏感性,使生物產(chǎn)生對污染物的抗性。
6、生物的他感作用
他感作用(allelopathy):某些生物可以分泌一些有害的化學(xué)物質(zhì),阻止其他生物在其周圍生長,也稱為化感作用。
二、生物入侵
生物入侵(BiologicalInvasion):某種物種從它的原產(chǎn)地,通過非自然途徑遷移到新的生態(tài)環(huán)境里,由于失去了天敵的制衡獲得了廣闊的生存空間,生長迅速,占據(jù)了大量的生境,而使當(dāng)?shù)厣锷媸艿絿?yán)重影響,這種現(xiàn)象就是生物入侵。
1、生物入侵的危害
外來入侵物種會造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和生物污染;
外來入侵物種通過壓制或排擠本地物種,形成單優(yōu)勢種群,危及本地物種的生態(tài),最終導(dǎo)致生物多樣性的喪失;
生物入侵導(dǎo)致生態(tài)害災(zāi)頻繁爆發(fā),對農(nóng)林業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p害;
外來生物入侵不僅對生態(tài)環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失,還直接威脅到人類的健康。2生物入侵的控制及長期策略
控制方法:
1)化學(xué)控制(ChemicalControl):在農(nóng)業(yè)上使用,效果迅速、使用方面、易于大面積推廣,但對人類和非靶物的健康造成危險,費用較高,害蟲抗性的頻繁進(jìn)化
2)機(jī)械控制(MechanicalControl):適宜于那些剛剛引入、建立或處于停滯階段。依靠人力、火燒和放牧、種樹和覆蓋地表
3)生物控制(BiologicalControl):即引進(jìn)入侵物種的天敵。
長期對策:管理能力:加強對外來物種的安全管理;
監(jiān)管能力:建立監(jiān)測系統(tǒng),查明我國外來物種的種類、數(shù)量、分布和作用;
教育宣傳能力:加強宣傳教育,提高防范意識;
阻擊能力:積極尋找針對外來入侵物種的識別、防治技術(shù),以對當(dāng)前生物入侵的蔓延趨勢加以有效遏制;
預(yù)警和信息處理能力:應(yīng)對潛在入侵種進(jìn)行風(fēng)險評價(RiskAssessment),還應(yīng)在掌握外來種包括潛在的外來種信息的基礎(chǔ)上,建立外來種信息庫與預(yù)警系統(tǒng)
三、轉(zhuǎn)基因生物的環(huán)境行為與生物安全
轉(zhuǎn)基因生物也叫遺傳改性生物(GeneticallyModifiedOrganisms,簡稱GMOs)或遺傳工程生物(GeneticallyEngineeredOrganisms,GEOs),指人類按照自己的`意愿有目的、有計劃、有根據(jù)、有預(yù)見地運用重組DNA技術(shù)將外源基因整合于受體生物基因組,改變其遺傳組成后產(chǎn)生的生物及其后代。轉(zhuǎn)入基因的生物個體成為受體生物,而提供目標(biāo)基因的生物成為供體生物。
轉(zhuǎn)基因生物分為:轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因微生物和轉(zhuǎn)基因水生生物四類。按目的基因分為:抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物、抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病性轉(zhuǎn)基因植物(包括抗病毒、細(xì)菌、真菌、線蟲等)、抗鹽害轉(zhuǎn)基因植物、抗病毒轉(zhuǎn)基因家畜或禽類、生長激素轉(zhuǎn)基因家畜等。
第七章全球變化及對生物的影響
全球變化(GlobalChange)就是指在由大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈組成的地球環(huán)系統(tǒng)發(fā)生了異常變化,對人類和生物的生存產(chǎn)生不良影響的環(huán)境變遷。
一、溫室效應(yīng)及其對生物的影響
1、溫室效應(yīng)的概念
溫室效應(yīng):(GreenhouseEffect)是大氣層中的二氧化碳(CO2)等氣體物質(zhì)的大量聚集,可以吸收近地表的太陽長波輻射,并將其反射回地表,從而使地表增溫的現(xiàn)象。
大氣層中的有些微量氣體,可以讓太陽短波輻射自由通過,同時吸收地面發(fā)出的長波輻射。因此,當(dāng)它們在大氣中的濃度增加時,就會加劇“溫室效應(yīng)”,引起地球表面和大氣層下沿溫度升高。這些氣體叫做溫室氣體(Green-houseGases)。
溫室氣體主要有:二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氯氟烴(氟里昂,CFC)和臭氧等
溫室效應(yīng)的環(huán)境效應(yīng):
。1)溫度升高
。2)海平面上升
(3)降水量變化
。4)災(zāi)變性氣候的增多
2、
。1)溫室效應(yīng)對作物的影響
減少作物分布的彈性;增加灌溉需要;害蟲分布范圍擴(kuò)大;熱帶、亞熱帶的經(jīng)濟(jì)作物將北移,有利于一年多熟制;局部產(chǎn)量增加,蛋白質(zhì)含量卻下降
。2)溫室效應(yīng)對生態(tài)系統(tǒng)的影響
氣候變化極大地改變著植被類型的地理分布。CO2濃度增加到700μg/g時,所帶來的氣候變化將使地球上1/3的森林組成發(fā)生巨大變化。物種將向北移動,植被帶將有很大變動,亞寒帶森林可能由目前的23%減少到1%以下,泰加林幾乎消失。
二、臭氧層變化的趨勢
UV-C(200~280nm)對生物有強烈影響,但它在平流層中基本上被臭氧分子全部吸收而不能到達(dá)地面。
UV-A(320~400nm)可促進(jìn)植物生長,一般情況下無殺傷作用,它很少被臭氧吸收。UV-B(280~320nm)臭氧能部分吸收UV-B,其吸收程度隨波長不同而異,波長越短,吸收量越大
1、紫外輻射增強對生物的影響
紫外輻射增強對植物的影響
。1)紫外輻射增強對植物生長的影響
UV-B輻射降低葉面積,使葉片變厚,降低植株的高度;植物生物量降低,引起植物激素代謝改變,影響細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長,導(dǎo)致生長速率降低。
(2)紫外輻射增強對植物生理生化的影響
葉綠素的合成受阻,降低Hill反應(yīng)活力,降低RuBPcase活性,增加暗呼吸;影響植物對CO2的吸收和水分代謝;增加類黃酮含量
(3)UV-B傷害植物的靶
光系統(tǒng)Ⅱ、膜、DNA和植物激素UV-B傷害植物的靶。
紫外輻射增強對微生物的影響
微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者,或稱還原者,在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及物質(zhì)循環(huán)和能量流動中發(fā)揮著不可缺少的重要作用。
UV-B輻射顯著降低細(xì)菌總數(shù),放線菌和真菌數(shù)量也隨UV-B輻射增加而降低,其中細(xì)菌比放線菌及真菌對UV-B輻射更敏感
紫外輻射增強對生態(tài)系統(tǒng)的影響
。1)UV-B輻射對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響增強的UV-B輻射導(dǎo)致群體結(jié)構(gòu)趨于簡單化;UV-B輻射降低物種多度、物種種群豐度和物種多樣性,而增加物種優(yōu)勢度。
。2)UV-B輻射對營養(yǎng)循環(huán)的影響UV-B輻射顯著影響植物的營養(yǎng)含量,顯著增加各部分中N、K、Zn含量。UV-B輻射導(dǎo)致的物種組分改變可能會影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)
。3)UV-B輻射對能量流動的影響UV-B輻射影響植物對光能的吸收和利用,降低群體生物量,生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出減少
三、酸雨及其對生物的影響
酸雨(AcidRain)是指PH值小于5.6的降水,包括酸性雨、酸性雪、酸性霧、酸性露和酸性霜。酸雨也叫做酸性沉降。
1、酸雨對生物的影響
酸雨對微生物的影響
土壤酸化影響微生物群落結(jié)構(gòu)和種群數(shù)量,并嚴(yán)重影響微生物的活動和營養(yǎng)元素的生物地球化學(xué)循環(huán)。
酸雨對植物的影響
。1)酸雨引的起植物葉片可見傷害癥狀
(2)酸雨對植物生理代謝的影響
。3)酸雨對植物生長量的影響
(4)酸雨對植物產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響
酸雨對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響
酸雨對土壤的影響;影響全球植被生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,直接導(dǎo)致植被生長量和生物量的下降。
酸雨對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響
酸雨對湖泊的危害主要是由于水體酸化,促使土壤中重金屬溶入水中。
四、生物對長期污染適應(yīng)與進(jìn)化
生物對污染的適應(yīng),實際上包括兩個方面:
第一:對污染引起的“自然”環(huán)境的改變(外環(huán)境的變化)的適應(yīng)以及對污染引起生物的生理變化(內(nèi)環(huán)境的變化)的適應(yīng);
第二:生物對污染物自身的適應(yīng)。
1、生物對長期污染的適應(yīng)
生物對污染的適應(yīng)性反應(yīng)
。1)形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性反應(yīng)
植物在形態(tài)上有向“旱生化”方向發(fā)展;在資源分配上有向生殖生長更多轉(zhuǎn)化的趨勢;動物的工業(yè)黑化現(xiàn)象。
前適應(yīng)(Pre-Adaptation):生物在沒有接受污染以前具有的性狀特征在污染環(huán)境中也是適應(yīng)的。前適應(yīng)的原因是,污染引起生物外環(huán)境和內(nèi)環(huán)境變化部分,因同自然條件下的脅迫有一定的類似性,污染發(fā)生后導(dǎo)致這類生物在相關(guān)組織和器官的功能更加強化。
。2)生理上的適應(yīng)性反應(yīng)
污染引起的生物生理性適應(yīng)反應(yīng)包括兩個方面:
消極的生理適應(yīng)性反應(yīng):指有些生物在污染條件下,能夠暫時減弱或停止部分生理代謝活動,在污染停止或降低時,再行正常的生理活動,這是通過回避(Avoidance)作用產(chǎn)生的適應(yīng)性。
積極的生理適應(yīng)性反應(yīng):不少生物在污染條件下通過繼續(xù)保持較高的代謝活力,積極地適應(yīng)污染。
。3)遺傳上的適應(yīng)反應(yīng)
基因表達(dá)水平上的變化“休眠”狀態(tài)的基因被激活表達(dá);基因的多效性在污染條件下定向表達(dá)。
遺傳基因自身的變化抗性(Resistance)是生物對污染物長期作用下產(chǎn)生的一種穩(wěn)定而定向的適應(yīng)性性狀。大量的研究發(fā)現(xiàn)抗性是可以進(jìn)行代間傳遞的,即具有可遺傳性,并且這種遺傳性具有加性效應(yīng)。但是,迄今為止,在動植物中還沒有克隆出任何一個污染抗性基因。
2、污染條件下生物的分化與微進(jìn)化
污染條件下生物適應(yīng)性分化的種群過程
①污染物作用下種群中敏感個體消失,種群規(guī)模減小;
②達(dá)到適應(yīng)污染閾值最低要求的個體,不斷擴(kuò)大在種群中的比例;
、劭剐詡體擴(kuò)大在種群中的比率,并通過種群內(nèi)的基因重組,不斷提高抗性水平;同時外來基因的流入,提高種群的整體遺傳多樣性水平。
影響植物污染抗性進(jìn)化的生物因素
。1)生活史特征:壽命越長,越著利于進(jìn)化
(2)植物的種子庫:使進(jìn)化過程滯后發(fā)生
。3)表型的可塑性:增加適應(yīng),但影響進(jìn)化
。4)植物的生殖特征:影響選擇響應(yīng)的靈敏性
(5)植物的傳粉系統(tǒng):影響選擇響應(yīng)的靈敏性
3、生物對污染適應(yīng)的代價
適應(yīng)代價(AdaptationCost):為了適應(yīng)污染環(huán)境,生物在生理、生化、遺傳進(jìn)化方面的調(diào)整,提高了生物對污染的適應(yīng)性,但可能降低和制約了生物在其它方面的適應(yīng)性。
。1)生態(tài)代價(EcologicalCost):競爭力降低;對溫度、水分、病蟲害的抵抗能力的下降。
。2)生理代價(PhysiologicalCost):對污染適應(yīng)的植物,在某些生理性能上低于正常的植物。
。3)進(jìn)化代價(EvolutionaryCost):對污染適應(yīng)很好的植物在其它環(huán)境中進(jìn)化發(fā)展的靈活度降低,以致于可能失去適應(yīng)其它環(huán)境的可能性。
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