云南大学 环境生物学复习资料

第一章

1.1名词解释：

环境生物学定义：生物与人为受损环境之间的相互关系的科学。

环境科学主要强调的是人类生存和发展所依赖的环境，而且核心是讨论在人类干扰和破坏作用下出现的受损环境 1.2简答

环境生物学相关学科的侧重点：

①污染生态学：侧重于研究污染条件下生物的生态效应，核心是分析污染物在生态系统中的行为及其对生物的影响，目的是利用生物控制污染和改善环境质量，并对环境质量进行综合评价和预测，提出生态区划与管理对策。

②环境毒理学：侧重于研究环境污染物对人体健康的危害机理，目的是探索污染物对人体毒害的早期检测指标，制定卫生标准，并为有毒化学品的管理提供依据。 ③保护生物学：侧重于研究和评估人类活动对生物多样性的影响，提出防止物种灭绝，生物多样性丧失的具体措施。

④生态毒理学：是生态学与毒理学相互渗透的边缘学科，主要研究化学物质对生态系统中的生物及环境的综合影响，尤其是种群和群落的影响，探讨读物—环境—生物之间的相互关系，进而防止污染物对生态系统中生物的毒性和影响，保护人类的生活环境。 ⑤恢复生态学：主要侧重研究退化环境的重建和修复的机理和技术的一门综合性、应用性的学科。

环境生物学的发展趋势：

①在和总店突出环境污染对生物的影响研究热潮之后，将环境污染和生态破坏这两个导致环境受损和破坏的要素给予了同等的重视，并在生物多样性和可持续生物圈的水平上达到了有机结合，使环境生物学成为一个真正关注人类未来命运的科学体系。

②针对污染条件的生物学效应，更多转向研究小剂量条件下在更大的时空尺度上分析环境污染对生物的各种影响，尤其是关注污染的全球化对生物后代的潜在影响。 ③大量采用先进的技术和方法。

④多学科的交叉研究和大量的国际合作研究计划。 ⑤环境效应的超前预警

⑥注重对清洁生产、人群健康、环境整治等现实问题的解决。

第二章 2.1术语辨析

自然环境(Natural Environment)，就是指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总称。

受损环境(Damaged Environments)：就是指在人为或自然干扰下形成的偏离了自然状态的环境，在该环境中，环境要素成分不完整或比例失调，物质循环难以进行，能量流动不畅，系统功能显著降低。

环境污染:人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生变化，对人类和其它生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，简称为污染。

生态破坏:环境系统中的生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变，并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响，把这种现象称为生态破坏。

受损环境：就是指在人为或自然干扰下形成的偏离了自然状态的环境，在该环境中，环境要素成分不完整或比例失调，物质循环难以进行，能量流动不畅，系统功能显著降低。

胁迫环境：生物在自然条件下各种生态因子也会发生变化，而且这种变化有时也会超越生物生存的正常环境，形成生物生存的胁迫环境。

辨析：①成因不同，胁迫环境是自然条件下生态因子数量上偏离正常状态时的“自然环境”；②：环境变化的特点不同，即受损环境与胁迫环境相比在环境因子变化的程度、范围、速度、频度等方面要大得多。

生态系统: 是在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体.

环境系统: 是环境各要素及其相互关系的总和。环境系统的范围可以是全球性的，也可以是局部性的。地球表面各环境要素及其相互关系的总和，构成地球环境系统 2.2名词解释：

最大耐受剂量或浓度：在急性毒性实验中不引起实验生物死亡最大剂量 最大无效应浓度：在毒性试验中某物质对受试生物无不利影响的最大浓度。 最小致死浓度：在急性毒性试验中，引起个别生物死亡的剂量。 最高允许浓度：环境中有害物质允许的最高剂量标准。 2.3简答：

如何看待生物与受损环境相互关系的综合分析

1.环境因子的综合作用:在自然条件下，任何一个因子的人为改变都可能引起其他环境因子的变化，而在任何一个受损环境中，多个甚至是所有环境因子程度不同都发生了变化。

2.主导因子：在受损环境中，起主导作用的环境因子成为主导因子。

3.积累效应：一开始不被人们察觉或中式，通过初步积累，最后产生不可逆转的后果，这就是积累效应。

4.放大效应：在人类的干扰和影响下，环境变化并不是线性增加的，而是逐步以加速度发展，呈现放大效应。

5.滞后效应：人类对生态环境的破坏和环境的污染引起的后果并不是伴随着成因的出现立刻表现出来的，而是要经过一定的时间后才充分展示出来，这就是滞后效应。

6.适应组合：为了应对受损环境，生物在外部形态特征、内部生理机能、遗传基础等诸多方面都将产生一系列的调整，以保证在变化环境中的生存和发展，这就是适应

(adaption)。生物是一个统一的整体，适应受损环境时往往涉及多个生理过程的综合调整，乃至形态结构和功能协同发生变化，这就是适应组合。 第三章

3.1名词解释

生物转化（Biotransformation）是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。 生物积累：生物个体从周围水体、空气和土壤等环境中净吸收的污染物的量。

生物放大：指食物链中不同层次的生物可以逐级浓缩外源性物质的作用，结果使在级别越高的生物中浓度越高。

超量积累植物(Hyperaccumulator)：能够超量吸收和积累重金属的植物，超积累植物体内的重金属含量要达到一般植物的100倍以上。 超积累植物的特点：

①体内某一元素浓度大于一定的临界值；

②植物吸收的重金属大部分分布在地上部，即有较高的地上部/根浓度比率

③在重金属污染的土壤上这类植物能良好地生长，一般不会发生重金属毒害现象。 相加作用: 两药合用的效应等于它们分别作用的代数和

协同作用1.各种分散的作用在联合中使总效果优于单独的效果之和的相互作用。2.两种或两种以上(药物)的协作作用,它比一种药物单独使用的作用更大。

拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用

独立作用污染混合物的各种成分，在生物体的不同部位，产生的反应不同，并且互不相关。生物体只是由于混合物中的一种成分发生障碍的称为独立作用 金属硫蛋白（metallothionein）：生物有机体在某些金属的诱导下合称的一类脱辅基硫蛋白，特性为：

1）低相对分子质量的蛋白质 2）与金属离子有很强的结合力 3）S-S不能与芳香族氨基酸结合 4）镉硫蛋白在250nm处吸收最强 5）属于热稳定性蛋白质 6）局限于细胞质中

7）作为细胞内蛋白质存在，不存在一般体液中。 3.2简答

3.2.1生物转化的过程：

相Ⅰ反应：氧化还原水解（混合功能氧化酶MFO) 相Ⅱ反应：Ⅰ相产物进一步的结合反应 外加图表解释

3.2.2污染物在生态系统中的过程：

接触、吸收、转化、排出、积累、放大 3.2.3植物在污染物中的吸收过程

从叶、根两个角度进行分析，并在行为、生理、形态上描述 第四章

环境激素（Enviromental Hormone）：指具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏野生动物繁殖障碍，诱发人类重大疾病的天然物质或人工合成物质。 DNA加合物

生物标记物：通过测定体液、细胞或者组织，可在生化或细胞层次上揭示污染物存在或生物体所产生的反应指标。

靶器官化学物质被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官，但其直接发挥毒作用的部位往往只限于一个或几个组织器官，这样的组织器官称为靶器官

效应器官外来化合物作用于机体，产生在动物实验或临床上所观察的毒性效应的器官

蓄积器官毒物在体内的蓄积部位，毒物在蓄积器官内的浓度高于其他器官，但对蓄积器官不

一定显示毒作用。这种毒作用也可以通过某种病例生理机制，由另一个器官表现出来，这种器官叫做效应器官

污染物对生物（细胞水平、生物大分子水平、基因水平）的影响和毒害作用 对生物的影响：生物分子水平、细胞与组织器官水平、个体水平 对细胞水平的影响：生物大分子、生物体酶、核酸

对生物大分子水平：蛋白质（金属硫蛋白、胁迫蛋白等）

第五章

生态退化（Ecological Degradation）是指由于自然环境发生变迁，或人为对资源的过度或者不合理的利用而造成生态系统功能衰退的现象。 水土流失（Soil and Water Loss），在国外也称为土壤侵蚀（Soil Erosion），是指在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水的损失，亦称水土损失。

土壤退化（Soil Degradation）是土壤生态系统的退化，又称为土壤贫瘠化，是指土壤在遭受干扰时，物理、化学和生物性质恶化，引起其生产力、调节能力及可持续利用性下降的过程。

生态系统的服务功能是指生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。 第六章

生物的隔离（Compartmentalization）是生物将污染物运输到体内特定部位，以多种方式被结合、固定下来，使污染物不能达到生物体内的敏感位点（靶细胞、靶组织或活性靶分子），以至污染物对生物体的毒性很小或没有毒性影响的作用，这是生物产生抗性和适应性的又一途径，也可称为生物的屏蔽作用（Sequestration）。 他感作用（allelopathy）：某些生物可以分泌一些有害的化学物质，阻止其他生物在其周围生长，也称为化感作用。

生物入侵(Biological Invasion):某种物种从它的原产地，通过非自然途径迁移到新的生态环境里，由于失去了天敌的制衡获得了广阔的生存空间，生长迅速，占据了大量的生境，而使当地生物生存受到严重影响，这种现象就是生物入侵。

转基因生物也叫遗传改性生物（Genetically Modified Organisms, 简称GMOs）或遗传工程生物（Genetically Engineered Organisms,GEOs），指人类按照自己的意愿有目的、有计划、有根据、有预见地运用重组DNA技术将外源基因整合于受体生物基因组，改变其遗传组成后产生的生物及其后代。转入基因的生物个体成为受体生物，而提供目标基因的生物成为供体生物。

生物解毒:是指外来化合物经生物转化形成毒性低而易于排泄的代谢产物。

生态安全:指生态系统的健康和完整情况。是人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度

生物转化（Biotransformation）是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。 1.试述生物在胁迫环境中的抗性和适应性的可能途径 1)生物对污染物的拒绝吸收 2）生物对污染物的结合与钝化 3）生物对污染物的分解与转化 4）生物对污染物的隔离作用

5）污染条件下生物代谢方式的变化 6）神武的他感作用。

2.简述生物富集和放大、生物转化、生物分解、生物解毒以及生物抗性之间的联系。 生物面临的受损环境，进入生物体内的污染物，部分被分解、转化、解毒排出体外，部分污染物残留在生物体内，并随食物链的延伸在其他生物体内不断积累，形成了生物富集或浓缩这种现象。在污染物对生物的生命活动过程产生影响的同时，生物对污染物也有一定的抗性和适应，对污染物产生的毒害作用有积极的抵抗作用，生物对污染物的这种相应主要变现为拒绝吸收、结合钝化、隔离、改变代谢方式和途径以及生物转运和生物转化等。

3.试述转基因生物的环境行为及其环境影响 环境行为： 一.转基因植物的环境行为 1.转基因植物自身的变化

2.转基因植物的适应性和对物种进化的影响。 3.转基因植物对生态系统的影响 二.转基因动物的环境行为 三.转基因微生物的环境行为

环境影响：1.对生物多样性的影响 2.对生态系统功能的影响 3.对土壤生态系统的影响 第七章

适应代价（Adaptation Cost）：为了适应污染环境，生物在生理、生化、遗传进化方面的调整，提高了生物对污染的适应性，但可能降低和制约了生物在其它方面的适应性。

（1）生态代价:竞争力降低；对温度、水分、病虫害的抵抗能力的下降。 （2）生理代价：对污染适应的植物，在某些生理性能上低于正常的植物。

（3）进化代价：对污染适应很好的植物在其它环境中进化发展的灵活度降低，以致于可能失去适应其它环境的可能性。 前适应（Pre-Adaptation）：生物在没有接受污染以前具有的性状特征在污染环境中也是适应这种现象。前适应的原因是，污染引起生物外环境和内环境变化部分，因同自然条件下的胁迫有一定的类似性，污染发生后导致这类生物在相关组织和器官的功能更加强化。

1生物如何适应污染环境 1.形态结构上的适应性反应 2.生理上的适应性反应 3.遗传上的适应反映

1）基因表达水平上的变化 2）遗传基因自身的变化

2.污染条件下生物适应性分化的种群过程

1.污染物作用下种群中敏感个体消失，种群规模减小

2.适应污染阈值最低要求的个体，不断扩大在种群中的比例

3.抗性个体扩大在种群中的比率，并通过种群内的基因重组，不断提高抗性水平；同时外来基因的流入，提高种群的整体遗传多样性水平。 第八章

监测生物：不仅能够反映污染物的存在，而且能够反映污染物的量

指示生物：对环境中的污染物能产生各种定性反应，指示环境污染物的存在。 净化生物: 生物测试：指系统地利用生物的反应测定一种或多种污染物或环境因素单独或联合存在时所导致的影响或危害。

生态监测：是指对人类活动影响下自然环境变化的监测，通过不断监视自然和人工生态系统及生物圈其他组成部分的装抗，确定改变的方向和速度，并查明多种形式的人类活动在这种改变中起的作用。 Ames试验：利用基因突变型微生物在外界污染物存在下变异成野生型可产生组氨酸，使野生型微生物可在养分贫瘠的环境中生存，而突变型不能生长。 微核试验：在外源性诱变剂或物理诱变因素存在时，活细胞内染色体受到诱变发生断裂，纺锤丝和中心粒受损，造成有些染色体及其断片在细胞分裂后期之后，或者是核膜受损后核物质向外突起延伸，形成一个或者几个规则的圆形或椭圆形小体，其嗜染性与细胞核相似，比主核小，故称微核。在一定污染物浓度范围内，污染物与微核率有很好的剂量-效应关系，而且灵敏度高、简便、可靠。

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