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1、一、生物圈的形成一、生物圈的形成 二、生命的特征二、生命的特征 三、生命的起源、演化和生物圈的形成三、生命的起源、演化和生物圈的形成 四、人類的起源和發(fā)展四、人類的起源和發(fā)展 五、生命系統(tǒng)及其平衡五、生命系統(tǒng)及其平衡 六、生物圈對其它圈層的作用六、生物圈對其它圈層的作用 第五章 生物圈 生物圈:是指地球表層由生物及其活動地帶所構成的連續(xù)圈層。 一、生物圈的組成 1、生物分類的原則 界(Kingdom)、門(Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species) 種:是指具有共同起源,相同特征的,并能相互交配繁衍后代的種群。 2、生物圈的組
2、成 (1)原核生物界:沒有細胞核生物,4千余種 (2)原生生物界:單細胞生物,5萬種以上 (3)真菌界:真核細胞生物,沒有葉綠素,8萬多種 (4)植物界:多細胞生物,有葉綠素,27萬種以上 (5)動物界:多細胞生物,150萬種以上 二、生命的特征 1、生命的定義 生命是指主要由核酸和蛋白質組成的具有不斷自我更新能力的多分子體系。 a、組成:碳、氫、氧和氮四種元素為主,以核酸和蛋白質的大分子為主體,構成細胞。 b、表現(xiàn):能記載、傳遞信息,能自我更新和復制。 2、生命的本質 (1)、細胞 是生命體組成的基本單元,細胞核、細胞膜、細胞質組成。 細胞的作用:氨基酸、蛋白質合成的地方,儲存信息的地方,發(fā)
3、出指令的地方。 大小和數量:一般10100微米,也有大的,如一粒魚卵、一枚雞蛋,新生嬰兒有2萬億個細胞。 (2)、DNA與染色體 a、DNA的構成 DNA就是脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid),是由脫氧核糖(S)、磷酸鹽和堿基組成。 脫氧核糖和磷酸鹽交替連接形成多核苷酸鏈。 兩條核苷酸鏈通過堿基配對連接形成雙螺形結構的DNA分子。 堿基的配對原則是腺嘌令(A)與胸腺嘧啶(T),鳥嘌令(G)與胞核嘧啶(C),即AT、TA、GC、CG。 一條鏈上的三個相鄰的堿基組成一個密碼子,控制20種氨基酸的形成。 由于DNA鏈很長,能組成很多的密碼子。因此,就有千奇百態(tài)的生物。 b、染
4、色體 染色體是DNA是通過四級螺旋盤繞形成的桶狀體結果。其結果是DNA的長度幾乎被壓縮了近萬倍。 人的一個染色體中最多可擁有3億對堿基,由它們構成的基因可達1萬個。 (3)、遺傳信息的傳遞 a、RNA RNA就是核糖核酸(ribonucleic acid),它與DNA不同在于: 核糖 脫氧核糖 尿嘧啶 胸腺嘧啶 RNA DNA 單鏈 雙鏈 b、RNA的類型及功能 mRNA:信使核糖核酸,從DNA復制遺傳信息。 tRNA:轉移核糖核酸,運輸氨基酸。 rRNA:核糖體核糖核酸,蛋白質合成的地方。 c、遺傳的轉遞過程 DNA基因 mRNA 蛋白質 轉錄 轉譯 三、生命的起源、演化和生物圈的形成 1、
5、生命的起源 (1)有機物的形成 隕石中有有機物,著名的Miller實驗 甲烷(CH4) 氨(NH3) 水(H2O) 氫氣(H2) 氨基酸 (2)從非生命到生命 (3)生命產生的環(huán)境 a、水環(huán)境:水是生命產生的必要條件。如奧巴林提出的“ 原始湯”的生命起源。 b、避開強烈的紫外線:早期的地球,在大氣和水面都受到強烈的紫外線的照射,水下深處可以避開紫外線。因此有人提出“ 海底熱水口”生命起源。 c、能量和缺氧環(huán)境:海底熱水噴口處是缺氧、溫度高,有硫化物。陽光。 海底黑煙囪的發(fā)現(xiàn)及其意義海底黑煙囪的發(fā)現(xiàn)及其意義 Broken Spur vent field (29 N, MAR). I.B. But
6、ler , R.W. Nesbitt, 1999 One ton black smoker and the team who swept it up from the Bismarck Sea 通道 通道 內壁 外壁 21N,East Pacific Rise 350的 熱 液 硬石膏 Py-Sp-Po- Rona et al., 1993 A: py-cp煙囪的水平切面 TAG1986 Kremlin White smoker TAG1991 MIR Zone Central MIR Zone Side B:中央為cpsp邊的白煙囪水平切面 C:死亡煙囪頂部的縱切面,外壁為枝狀構造的pyma
7、,中央為近塊狀粗粒cp通道 D:遺留的py-ma煙囪壁 活動煙囪 (Bent Hill sulphide deposit, Goodfellow and Franklin, 1993) 多層淬火構造,每層由交錯的板狀雌黃鐵礦和閃鋅礦(先期為纖鋅礦) (Escanaba Trough, Gorda Ridge, Zierenberg et al., 1993) Scale bar is 0.025mm. 保存葉板狀重晶石假相的黃鐵礦 溶蝕充填構造 交代構造,晚期塊狀黃銅礦交代了早期的膠狀、蜂窩狀黃鐵礦 TAG, Rona et al., 1993 Rona et al., 1993 缺少象煙囪一
8、樣垂直緊閉管道是彌散式噴射與煙囪最主要的區(qū)別 黑煙囪集中噴發(fā)在垂直通道的頂部,噴發(fā)出后成羽狀漂移彌散式噴射和海水混合;彌散式噴射則大的蜂窩一般對稱多孔,在靠上部分散射黑煙,在側部流出較清的流體,一個較規(guī)則的水平層覆蓋了整個表面,與海水的混合嚴格限制在丘體的外部。 2、生命的演化 (1)最早的生命 在格陵蘭Ishua的變質巖中發(fā)現(xiàn)了由生物合成的有機碳,年代是38億年前,這最早的生命記錄。 在澳大利亞的Warrawoona群和南非的Onverwacht、Fig Tree群中發(fā)現(xiàn)35億年前和32億年前的化石。 (2)生命演化的幾個重要環(huán)節(jié) c、在元古代末寒武紀早期(7-5.3億年),出現(xiàn)了一次生物大發(fā)展時期。如澳大利亞的埃迪卡拉動物群、中國的澄江動物群。 b、多細胞生物的出現(xiàn),也稱后生生物。后生植物出現(xiàn)在910億年前,而后生動物出現(xiàn)在8億年前。 a、真核細胞生物的出現(xiàn),1920億年前,中國學者認為2425億年前。