海洋生物学研究热点问题共38页文档
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海洋生物多样性保护问题研究摘要:自“海洋自由论”观点以来,大家一致认为海洋资源取之不尽用之不竭,但是近些年来对海洋的认识不断提高,人类对海洋资源的开发和利用强度迅速上升,以远超从前的速度消耗海洋生物资源,破坏海洋生态系统,直接导致了海洋生物多样性的大幅度减少,甚至出现了“无生物区”的现象,海洋生物多样性保护迫在眉睫。
从目前海洋生物多样性保护的现状分析出该问题的严峻性,结合《生物多样性公约》和中国海洋生物多样性保护现有框架,提出海洋生物多样性保护的可行性建议,为中国海洋生物多样性保护助力。
关键词:海洋;生物多样性;生物多样性公约海洋生物多样性的保护具有不言而喻的重要性,海洋生物多样性不仅具有重要的科学和社会价值。
还具有一定的经济和人文价值,可以说保护海洋生物多样性就是保护自然,也是在保护人类自身。
从自然角度来看,海洋生态系统是一个比较复杂的大系统,有着无可替代的功能,海洋生物多样性如果可以得到有效的保护,就意味着海洋生态系统功能可以正常的发挥,整个生态环境就可以得到平衡。
从人文角度来看,海洋生物多样性意味着生物资源的多样,而生物资源具有一定的现实价值或者潜在的价值,比如有的海洋生物是人类的食物来源,提供着人类所需的动物蛋白,还有些海洋生物具有一定的工业价值。
海洋生物对于人类生存的环境也有重大的贡献,具有固定二氧化碳的作用,因此,海洋生物多样性对于人类的可持续发展具有重要意义。
一、海洋生物多样性正面临严峻的问题随着科学技术的提升,人类对于资源的获取已经不仅仅局限于陆地,更多的是探索于资源丰富的海洋之中,但是过多的人来活动对海洋环境造成了很多的负面影响,海洋环境问题已经越来越严重、越来越明显,其中就包括海洋生物多样性的急剧减少,这已严重威胁到了海洋生态系统功能的发挥。
造成海洋生物减少的原因主要包括利用过度、海洋污染、生境破坏和外来物种入侵这几种。
首先就利用过度而言,海洋生物多样性急剧减少的直接原因就是海洋生物资源的过度利用,这些年来,各国在海洋开发工具上的研发都突飞猛进,渔船的承载量越来越大、网具越来越先进,海洋的捕捞变得越来越容易了,但是过度的捕捞致使海洋生态系统的食物链发生了一些变化,有些物种甚至面临灭绝的困境。
生物学热点问题(上)生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。
它是农业科学、医药科学、环境科学及其他有关科学和技术的基础。
高中生物课程的学习在需要同学们掌握一定生物学知识的基础上,进一步提高同学们的生物科学素养。
体现在考察中,既有基础知识的考察也有对能力的考查。
在命题中倾向于贴近学生生活、联系生产实际、关注社会现实、重视现代新科技。
在命题中会出现以生物新科技、疾病与健康和环境问题等生物学热点问题为背景为情境的题型,用以考察同学们阅读理解、技能应用和解决问题等方面的能力水平。
在这里向同学们介绍一些生物学的热点问题,及一些相关练习,希望能够对同学们有所帮助。
生物新科技一、细胞工程细胞工程是用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们意愿改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
可分为植物细胞工程技术、动物细胞工程技术两大类。
理论基础——细胞全能性:生物体的每一个细胞都包含该物种生物所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因,因而具有发育为完整个体的潜能,称为细胞的全能性。
从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
在生物体内,细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官,这是基因在特定的时间、空间条件下选择性表达的结果。
(1)科学研究表明,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界的作用条件下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
①植物组织培养是植物细胞工程中比较成熟的技术。
它是指植物细胞或组织、器官脱离了植物体后,在一定的外部因素作用下,经过细胞分裂形成愈伤组织(排列疏松、无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞群)从而由高度分化的状态转而脱分化,表现出全能性,由愈伤组织继续发育、分化,长成新的植株。
②植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
海底生物多样性的研究方法海洋是地球上最大的生态系统之一,其多样性和复杂性令人惊叹。
海底生物多样性研究作为生物学研究中的一个重要分支,正逐步成为国际上的热点问题。
本文将介绍现代海底生物多样性的研究方法。
一、海底生物多样性的样品采集样品采集是海底生物多样性研究中不可或缺的一环,其协调性、前瞻性和准确性对海洋生物学研究具有重要的影响。
目前行之有效的样品采集方法包括:牵引式拖网、钩虎、科学考察、网篮、流水警网等。
牵引式拖网在样品采集中是最为常见的方式,其特点是采样效率高,可以获得较为完整的样品,但受海底地形、海流、潮汐和季节的影响较大;钩虎是一种传统的采集方法,主要用于采集深水鱼类,其采样效率低,但可以准确的获取深海底层的样品;科学考察是通过人工下潜、深海潜水器潜水或者遥控器对样品进行采集和研究,属于高科技采集工具,但采样量有限;网篮主要用于测量海底微生物群落等,采样精度高,但对形态较大的生物难以获取;流水警网是最新开发的一项采集方式,采用流水冲洗原理,采集速度和效率极高,全面解决了前几种方式的缺陷。
二、海底生物多样性的分子生物学技术方法分子生物学技术是海底生物多样性研究中的重要手段之一,可以从生物基因组序列进行分析,为海洋生物学研究提供数据支持。
其中,PCR技术、DNA条形码技术和单细胞测序技术是海底生物多样性研究中常用的分子生物学技术方法。
PCR技术是一种能够放大特定DNA序列的技术,其通过特定引物去扩增目标DNA序列从而得到大量DNA序列拷贝,再通过转移和建库的方式对海底生物进行快速鉴定;DNA条形码技术是通过提取特定的基因片段,如18S rDNA、COI和ITS1等,从海底生物的样本中获取序列数据,对这些序列进行比对和分类,确定物种鉴别;单细胞测序技术通过对单个细胞进行基因组测序,以获取海底生物种丰富性和生态学的数据变化情况。
三、海底生物多样性的显微技术方法除了分子生物学技术方法外,显微技术方法也是海底生物多样性研究中的常用手段。
海洋生物学一、名词解释1.初级生产者: 具有光合作用或者化能合成作用将简单无机物合成高能有机物质的细菌、藻类或其它绿色植物,处于第一营养级。
2.河口:河流进入海洋的区域,该区域的盐度在淡水与海水之间变化。
3.赤潮:指海水中含有大量氮、磷等营养物质而使藻类等生物大量繁殖,造成水质恶化,水中缺氧,鱼类大量死亡。
4.溶解潜伏热:1克的冰在同样温度下溶解为1克的水所产生的热量。
5.孤雌生殖:只有雌性个体参与的单性生殖方式。
6.光照层:海洋中的表层,在该水层中的光线能够保持海洋植物的光合作用。
7.浮游植物:在海洋中随水漂流的微型植物,个体多小于20微米。
8.牧食食物链:生物链的起点为活的海洋藻类,可以是浮游植物、也可以是大型藻类。
9.共生关系:对共生生物和宿主都有利的关系10.潮间带:海岸张周围涨潮时的海平面与退潮时海平面之间的地区,称为潮间带,即位于低潮线与高潮线之间的地区。
11.Salinity:水中总的含盐量称为盐度,以千分比的形式表示。
12.最低含氧带:在水深1000米左右,由于水中动物的呼吸作用和微生物的分解作用消耗氧气的速度与氧气的产生速度相当,而导致溶氧量低的地带。
13.生物地球化学循环:环境中的各种元素沿着特定的路线运动,由周围环境进入生物体,最终又回到环境中。
其路线包括有生命阶段和由元素的基本化学性质所决定的无生命阶段,共同组成此循环。
14.食物链:能量和营养沿着生态系统中有生命活动的生物群落所经历的路线称为食物链,分为牧食链和碎屑食物链。
15.寄生:存在于两种生物之间,一方受益,一方受到损害,受到损害的生物为前者提供营养物质和栖息场所。
16.游泳生物:具有自主游泳能力和生物。
即可以抵抗波浪而游动的生物。
17.海洋生物学:海洋生物学是研究生活在海洋中的生命有机体的科学。
18.归纳:由各个独立的观察结果而得到普遍性原理的过程。
19.演绎:从普遍性的原则推理出特定结论的过程。
20.大陆架:大陆边缘最浅的地方21..熔化潜热:熔化潜热是指当物质加热到熔点后,从固态变为液态或由液态变为固态时吸收或放出的热量。
《海洋生物学》重点思考题答案第一章1、什么是海洋生物和海洋生物学?答: 海洋生物是指海洋中的各种生物。
海洋生物学是研究海洋生物的起源、分布、形态和结构,进化与演替的特征和生物生命过程的活动规律;是探索海洋生物之间和生物所处的海洋环境与其之间的相互作用和相互影响的科学。
2、阐述海洋生物学研究的历史,重点是国内的研究历史。
答:中国对海洋生物学的研究始于20世纪20年代,30年代初在厦门组织了全国性的中华海产生物学会,30年代中期研究中心逐渐转移到青岛。
50年代及其以后,在中国科学院、教育部、国家水产局和海洋局系统以及一些省市,先后建立了海洋生物的研究机构,开展了全国性的海洋调查、渔场调查、海洋水产养殖和栽培,以及实验生物学和海洋生物学基础理论的研究,取得了许多较高水平的成果。
第二章1. 海洋极端微生物的类型?答:海洋极端微生物包括嗜热,嗜冷嗜酸、嗜碱、嗜压、嗜盐、抗辐射耐干燥和极端厌氧等多种类型。
2.简述海洋微生物与生物环境的相互关系?答:海洋微生物以其敏感,的适应能力和快速繁殖速度在发生变化的新环境中迅速形成异常环境微生物区系,积极参与氧化还原活动,调整与促进新动态平衡的形成与发展。
海洋微生物的活动始终是海洋生态系统发展过程中最积极的一环。
3.海洋真菌的生理生化及生态特点?答:生理生化:适应海水的酸碱度,耐高渗透压能力较强;参与海洋有机物质的分解和无机营养物的再生过程;某些海洋真菌能产生抗菌素和其他生理活性物质。
生态特点:大多数海洋真菌依赖栖住某种基物而生活,少数自由生活。
4.蓝藻门的主要特征?答:细胞结构简单,只具原始核,无核膜和核仁,只有染色质,只具叶绿素,无叶绿体,无鞭毛。
5.盐沼植物的主要特征?答:盐沼植物长期生活在多盐的先理性干早条件下,其形态结构具有旱生特性。
6.什么是红树植物的胎荫现象?答:红树植物的种子没有休眠期,收获时如遇雨水和高温,就会在农田或打谷场上的植株上萌发,这种现象叫胎萌现象。
生物学热点问题(一)一、细胞工程细胞工程是指采用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
可分为植物细胞工程技术、动物细胞工程技术两大类。
理论基础--细胞全能性:生物体的每一个细胞都包含该种生物所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需的全部基因因而具有发育为完整个体的潜能,称为细胞的全能性。
从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
在生物体内,细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、器官,这是基因在特定的时间、空间条件下选择性表达的结果。
(1)科学研究表明,当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界的作用条件下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。
①植物组织培养是植物细胞工程中比较成熟的技术。
它是指植物细胞或组织、器官脱离了植物体后,在一定的外部因素作用下,经过细胞分裂形成愈伤组织(排列疏松、无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞群)从而由高度分化的状态转而脱分化,表现出全能性,由愈伤组织继续发育、分化,长成新的植株。
可表示如下:②植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
植物体细胞杂交的第一步就是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体;然后利用物理的或化学的方法使不同植物体细胞的原生质体融合。
得到的杂种细胞,用植物细胞培养的方法进行培育,可以得到杂种植株。
科学家们最早将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出"番茄马铃薯"杂种植株。
在20世纪后30牛里,科学家们利用植物体细胞杂交的方法,相继培育出了烟草等植物的种内杂种,以及烟草-海岛烟草、白菜-甘蓝、胡萝卜-羊角芹等有性杂交不亲和的种间或属间杂种。
但目前这项技术还有许多理论和技术问题没有解决,仍处于研究阶段。