保護生物學(xué)試題

《保護生物學(xué)》試題姓名呂天鋒學(xué)號2012202040012分數(shù)什么是生物多樣性？簡述生物多樣性的層次與價值(20’)。是指有機體及其賴以生存的生態(tài)復(fù)合體(ecologicalcomplex)之間的多樣性和變異性。生物多樣性包括地球上所有植物、動物、微生物和它們擁有的基因以及由這些生物和環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。物種多樣性指物種水平上的生物多樣性表現(xiàn)形式，包括地球上整個空間的物種，從細菌、病毒、原生生物至多細胞的植物界、動物界和真菌界。反映了地球上生物有機體的復(fù)雜性。物種多樣性是物種進化和生態(tài)適應(yīng)的全過程，是遺傳多樣性的載體或體現(xiàn)，是生物多樣性研究的核心內(nèi)容。遺傳多樣性(微觀層次)遺傳多樣性是生物多樣性的基礎(chǔ)和內(nèi)在形式。一個物種的遺傳變異越豐富，對環(huán)境適應(yīng)能力越強，進化的潛力越大生態(tài)系統(tǒng)多樣性(宏觀層次)指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)變化.不同生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、平衡及調(diào)節(jié)機制千差萬別,是生物多樣性的重要內(nèi)容簡述遺傳多樣性的起源及研究遺傳多樣性的意義與方法(20’)。染色體組變異:染色體數(shù)目變異整倍性變異：非整倍性變異：染色體結(jié)構(gòu)變異缺失：重復(fù)：倒位：易位：基因突變:堿基替換,移碼突變基因重組對遺傳多樣性的研究具有重要的理論和實際意義。首先，物種或居群的遺傳多樣性大小是長期進化的產(chǎn)物，是其生存適應(yīng)和發(fā)展進化的前提。一個居群或物種遺傳多樣性越高或遺傳變異越豐富，對環(huán)境變化的適應(yīng)能力就越強越；容易擴展其分布范圍和開拓新的環(huán)境。即使對無性繁殖占優(yōu)勢的種也不例外。理論推導(dǎo)和大量實驗證據(jù)表明，生物居群中遺傳變異的大小與其進化速率成正比。因此對遺傳多樣性的研究可以揭示物種或居群的進化歷史（起源的時間、地點、方式），也能為進一步分析其進化潛力和未來的命運提供重要的資料，尤其有助于物種稀有或瀕危原因及過程的探討。其次，遺傳多樣性是保護生物學(xué)研究的核心之一，不了解種內(nèi)遺傳變異的大小時空分布及其與環(huán)境條件的關(guān)系，我們就無法采取科學(xué)有效的措施來保護人類賴以生存的遺傳資源基因，來挽救瀕于絕滅的物種，保護受到威脅的物種。對于我們所不了解的對象，我們是無法保護的。對珍稀瀕危物種保護方針和措施的制定，如采樣策略遷地或就地保護的選樣等等都有賴于我們對物種遺傳多樣性的認識。再者，對遺傳多樣性的認識是生物各分支學(xué)科重要的背景資料。古老的分類學(xué)或系統(tǒng)學(xué)幾百年來都在不懈地探索描述和解釋生物界的多樣性，并試圖建立個能反映自然或系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的階層系統(tǒng)，以及建立一個便利而實用的資料（信息）存取或查尋系統(tǒng)。對遺傳多樣性的研究無疑有助于人們更清楚地認識生物多樣性的起源和進化，尤其能加深人們對微觀進化的認識，為動植物的分類進化研究提供有益的資料，進而為動植物育種和遺傳改良奠定基礎(chǔ)。方法：形態(tài)學(xué)水平：利用表型性狀來研究遺傳變異具有簡便、易行、快速的特點。結(jié)合野外調(diào)查、標本采集、移栽和子代測定等手段,采用嚴密的數(shù)量遺傳學(xué)方法,就可以在短期內(nèi)對所研究物種的遺傳變異水平有一個基本認識。細胞水平：細胞學(xué)標記(cytologicalmarkers)主要是指染色體核型(染色體數(shù)目、大小、隨體、著絲點位置等)及帶型(C帶、G帶、N帶等)[8]。染色體分帶技術(shù)是一種直觀、快速而經(jīng)濟的檢測外源遺傳物質(zhì)的方法。由于染色體分帶技術(shù)的技術(shù)性較強,易受實驗條件的影響,且大多數(shù)染色體具有這種細胞學(xué)標記數(shù)目有限,導(dǎo)致細胞學(xué)標記對某些不具有特異性帶型的染色體或片段進行鑒定時結(jié)果的可靠性略差。生化標記：同工酶電泳技術(shù)其基本原理是根據(jù)不同蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)不同,通過蛋白質(zhì)電泳或色譜技術(shù)以及專門的染色反應(yīng)顯示出不同形式的同工酶,從而鑒別不同的基因型。分子標記：RFLP是最早發(fā)展的分子標記,其基本原理是利用限制性內(nèi)切酶酶切不同個體基因組DNA后,與同位素或非同位素標記的探針雜交,從而顯示與探針同源順序的酶切片段在長度上的差異。RAPD技術(shù)是利用一個隨機序列的寡核苷酸作引物,通常為10個核苷酸,以基因組DNA作為模板進行PCR擴增反應(yīng),經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳來檢測DNA序列的多態(tài)性。AFLP利用兩種或兩種以上的酶切割DNA,形成不同酶切位點的限制性酶切片段,在所得的酶切片段上加上雙鏈人工接頭,作為PCR擴增的模板。微衛(wèi)星DNA又稱簡單重復(fù)序列(SimpleSequenceRepeats,SSR),是由重復(fù)數(shù)目可變的串聯(lián)重復(fù)核心序列組成,如(GA)n,(GATA)n等,長度一般小于100bp,在染色體上隨機分布,由于重復(fù)次數(shù)不同及重復(fù)程度的不完全而形成多態(tài)性。簡述物種滅絕的類型以及目前生物多樣性喪失的原因和保護對策(20’)。1.自然滅絕：自生命起源以來，地球上的生物多樣性一直在增長這種增長是不穩(wěn)定的，其特征是繼一段時間的高速度新種形成后，隨之有一段時間的低速度新種形成和大規(guī)模滅絕的插曲。背景絕滅：在穩(wěn)定期內(nèi)，平均新生率遠遠大于平均滅絕率，總的平均滅絕率總是維持在一個低水平上，這種低水平絕滅稱為背景絕滅。集群絕滅：在劇變期，許多生物門類在短期內(nèi)大量滅絕，生物演化進程突然中斷，使滅絕率突然升高，而新生率則降得很低，這種大規(guī)模的絕滅叫作集群絕滅或大絕滅、類群絕滅。2人類造成的滅絕：人類的活動致使棲息地的破壞等。原因：生境的破壞（喪失、破碎和退化）、生物資源的過度開發(fā)、人工生態(tài)系統(tǒng)取代自然生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境污染、外來物種入侵、全球變暖。保護對策：1.政策和法制途徑：各國在制定有關(guān)政策法規(guī)之前，必須制定一部符合本國國情的“自然保護戰(zhàn)略”（NCS），為保護生物多樣的工作長期穩(wěn)定均衡發(fā)展，奠定一個廣闊的基礎(chǔ)格局2.宣傳教育的途徑3.科學(xué)研究途徑①生物多樣性現(xiàn)狀分析②對特殊生物資源進行研究③生物多樣性保護與開發(fā)利用關(guān)系研究④生物種質(zhì)資源的就地保護。⑤生物種質(zhì)資源的遷地保護。⑥建立種質(zhì)資源基因庫。⑦環(huán)境污染對生物多樣性影響的研究。4.國際間的相互合作途徑。簡述對物種進行瀕危等級劃分意義及IUCN新的瀕危物種等級系統(tǒng)，并舉幾個分屬不同等級的中國瀕危物種例子(20’)。對物種進行瀕危等級劃分意義：從科學(xué)的角度來說，劃分瀕危等級能對物種的瀕?，F(xiàn)狀和生存前景給予一個客觀的評估，并提供一個相互比較的基礎(chǔ)，在一定程度上既是以往調(diào)查和研究結(jié)果的一個匯總，又提出了需要深入和補充研究的內(nèi)容。從實用的角度來說，能將物種按其受威脅的嚴重程度和滅絕的危險程度分等級歸類，簡單明了地顯示物種的瀕危狀態(tài)，提供開展物種保護及制定保護優(yōu)先方案的依據(jù)。一些國際和國家的物種保護行動計劃包括有關(guān)的公約和立法也以此為依據(jù)。滅絕(Extinct)(EX)：一分類單元如果沒有理由懷疑其最后的個體已經(jīng)死亡，即可列為滅絕。（新疆虎：1916年滅絕）野外滅絕(ExtinctintheWild)(EW)：一分類單元如果已知生活在栽培和圈養(yǎng)條件下或僅作為一個(或多個)馴化種群遠離其過去的分布區(qū)生活時，即為野外滅絕。麋鹿,1900滅絕.極危(CriticallyEndangered)(CR)：一分類單元在野外隨時滅絕的幾率極高，即可列為極危。白鰭豚2007年8月8日被正式宣告絕種。瀕危(Endangered)(EN)：一分類單元雖未達到極危但在不久的將來野生滅絕的幾率很高，即可列為瀕危。銀杏易危(Vulnerable)(VU)：一分類單元雖未達到極?；驗l危，但在未來的中期內(nèi)野生滅絕的幾率較高，即可列為易危。褐馬雞低危(LowerRisk)(LR)：一分類單元經(jīng)評估不符合列為極危、瀕危或易危任一等級的標準，即可列為低危。銀杉數(shù)據(jù)不足(DataDeficient)(DD)：對一分類單元無足夠的資料，僅根據(jù)其分布和種群現(xiàn)狀對其滅絕的危險進行直接或間接的評估，即可列為數(shù)據(jù)不足。白頰長臂猿未評估(NotEvaluated)(NE)：未應(yīng)用有關(guān)標準評估的分類單元可列為未評估。簡述保護生物學(xué)的特征及當(dāng)前的熱點研究領(lǐng)域，你感興趣的方向是什么(20’)。保護生物學(xué)的特征：關(guān)于解決危機的科學(xué)是關(guān)于統(tǒng)計現(xiàn)象的科學(xué)，是關(guān)于價值取向的科學(xué)，是多學(xué)科的綜合（交叉）學(xué)科，是整體性、長遠性學(xué)科。研究熱點(1)小種群的生存機制種的最小可生存種群應(yīng)如何確定是當(dāng)前研究的一個熱點問題。這在許多具體珍稀瀕危物種的保護研究中,有著重要的意義。例如大熊貓、黑猩猩、朱鹮等物種研究中,都有著至關(guān)重要的地位。在生物進化的長河中,由于生存環(huán)境的復(fù)雜性和物種個體的擴散,往往形成了許多小種群。而一個物種的命運最終取決于構(gòu)成該物種的所有小種群的命運。隨著小種群內(nèi)近親交配系數(shù)的逐代上升,遺傳雜合性逐代降低,導(dǎo)致種群的適合度下降,最終導(dǎo)致一個小種群的滅絕。(2)物種瀕危災(zāi)絕機制當(dāng)今生物多樣性保護的著眼點是減緩現(xiàn)有物種的滅絕速率,特別是減緩那些單型科、單型屬的滅絕其次是研究防止那些生態(tài)系統(tǒng)中的旗艦種(Flagship

species)、關(guān)鍵種(Keystone

species)滅絕的措施。其中的關(guān)鍵,是從物種生物學(xué)機制和外部生態(tài)環(huán)境著手,探討物種滅絕的可預(yù)防性。關(guān)鍵種的概念與類型在生物群落中，某些種類對決定大多數(shù)其他種類在群落中的持續(xù)生存能力具有重要意義，它們的存在與否會影響到整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，這些物種即稱這之為關(guān)鍵種（keystone

species）或關(guān)鍵種group)。

關(guān)鍵種的應(yīng)以優(yōu)先保護，因為假如其在保護地喪失，眾多其他物種也會隨之喪失。由于許多熱帶昆蟲的取食行為表現(xiàn)出高度的專性，僅只靠一種或少數(shù)有關(guān)植物種維持生命。Raven（1976）宣稱每一種熱帶植物的滅亡會潛在性地導(dǎo)致一連串的滅絕事件發(fā)生，即帶來10-30種昆蟲的喪失。甚至單個植物種的滅絕會消亡掉數(shù)百種昆蟲。(3)生境破碎問題研究的熱點有生境破碎的動態(tài)近況、生境破碎與生境異質(zhì)性、生境斑塊的隔離程度、邊緣效應(yīng)與島嶼效應(yīng),生境斑塊中種群生滅動態(tài)、生境斑塊的微氣候環(huán)境以及在破碎生境中維持生物多樣性的措施等。(4)自然保護區(qū)理論實踐證明建立自然保護區(qū)是一項行之有效的保護措施,在世界進入世紀之交的歷史時期,我國的自然保護區(qū)的數(shù)量和占地面積比例正在快速發(fā)展之中。一個成功的自然保護區(qū)，涉及到位置、大小、形狀、保護區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，怎樣減少自然保護區(qū)的邊緣效應(yīng)和破碎效應(yīng)，怎樣建設(shè)自然保護區(qū)間的生境走廊,特別是保護區(qū)的管理等都是急待深入研究的問題。(5)公眾教育鑒于人類的活動是影響當(dāng)今自然界物種大量滅絕的主要因素,加之人類在生態(tài)環(huán)境中的能動地位,所以公眾的環(huán)境知識、保護意識、預(yù)期行為,往往成為保護成功與失敗的關(guān)鍵因素。許多國家在公眾教育,保護意識方面已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗。我國部分地區(qū)在建立人類生活與生物生存和諧方面也取得了可喜的成績。但就整體而言,當(dāng)前保護意識和行為的狀況依然十分嚴峻，令人堪憂。如何更貼切、更有效地提高我國公眾的環(huán)境知識、保護意識水平,已引起政府和學(xué)術(shù)界的日益重視。