第二章生命的多樣性

1、第二章生命的多樣性 我國是生物多樣性最豐富的國家之一，其生物多樣性居世界第8位，居北半球首位。我國的生物多樣性不僅表現(xiàn)在物種極其豐富，生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，而且特有性程度高。我國特有種超過一萬種，如銀杏、銀杉、水杉、金錢松、珙桐、鵝掌楸都屬中國特有的珍稀孑遺植物；珍稀動物如大熊貓、金絲猴、褐馬雞、揚子鱷、白唇鹿等。 但是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，由于自然資源（包括生物資源）和能源過度消耗，生態(tài)環(huán)境日益惡化，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，生物多樣性日漸喪失。保護生物多樣性已是當務之急。 1、生命多樣性與物種（1）生命多樣性（2）物種的概念及其命名法（3）分類方法和等級（4）生物的分界2、生物類群（1）引言（2）病毒（3

2、）真細菌界 （4）古細菌界（5）真菌界（6）植物界（7）動物界思考題(1)生命多樣性與物種（1）生命多樣性按照1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過的生物多樣性公約生命的多樣性(biodiversity)包括物種多樣性、遺傳（基因）多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。1、物種多樣性地球上的生命是豐富多彩的：從非常小的一個病毒到重達150噸的大鯨魚；從慢性子的蝸牛到每小時能奔跑90公里的獵豹；植物借助于風、水和動物的遷移把自己的后代送向遠方；僅苔癬植物就有13000種之多.,大自然中每一樣生命都是獨特的，不可替代的。已發(fā)現(xiàn)和命名的物種有1,500,000種植物260,000種昆蟲700,000種脊椎動物500,

3、000種共有5,000,000-30,000,000種2、遺傳多樣性世界上所有生命既能保持自己物種的繁衍，又能使每一個個體都表現(xiàn)出差別，這要歸功于其體內(nèi)遺傳密碼的作用和基因表達的差別。在組成生命的細胞中，dna是遺傳物質(zhì)，由4種堿基在dna長鏈上不同的排列組合，決定了基因及生命的多樣性。在人類dna長鏈上就有10萬個基因，它記錄了我們祖先的密碼。大自然用了幾十億年的時間，建造起如此浩繁、精致和復雜的基因，任何一個物種的絕滅，都會帶走它獨特的基因，令我們永遠地遺憾。3、生態(tài)系統(tǒng)多樣性在地球的表面，到處都有生命在游蕩。為適應在不同環(huán)境下生存，各種植物、動物和菌類與環(huán)境又構(gòu)成了不同的生態(tài)系統(tǒng)，這就是

4、生命的家園。在不同的生態(tài)系統(tǒng)中，各種生命通過一張極其復雜的食物網(wǎng)來獲取和傳遞太陽的能量，同時完成物質(zhì)的循環(huán)。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。保護生物多樣性的意義人口增長，生物資源不合理利用自然環(huán)境遭破壞，生物多樣性正在以前所未有的速度被減少或喪失。全球每分鐘：損失耕地40公頃、損失森林21公頃、11公頃良田被沙漠化、向江河湖海排放污水85萬噸；有300個嬰兒出生；有28人死于環(huán)境污染.近400年里，已記錄到有484萬種動物滅絕，隨著世界人口的爆炸，經(jīng)濟的發(fā)展，物種滅絕的速度還要加快。專家預計：從1990年到2015年，世界上將有60萬到240萬種生命滅絕！1

5、999年國際植物大會上,動物學家和植物學家指出,人類活動破壞了地球?qū)⒔话氲年懙?正導致自然界的動植物加速走向滅絕,如果這種情況持續(xù)下去,估計下世紀后半葉,將有三分之一至三分之二的物種從地球上消失。地球正逐漸失去保證人類生活素質(zhì)能力。一個基因可能關(guān)系到一種生物的興衰，一個物種可能影響一個國家的經(jīng)濟命脈，一個生態(tài)系統(tǒng)可能改變一個地區(qū)的面貌。在人類還沒有來得及開發(fā)應用的眾多物種便如此大量和快速的滅絕了，從此，我們不知道，而且將來永遠也不可能知道這些已經(jīng)滅絕物種的寶貴價值，全球生物多樣性正在迅速喪失，這不僅意味著我們正失去大量以后可資利用的資源；更重要的是，那將最終導致我們?nèi)祟愖约?，也像其他生物一?/p>

6、，從這個星球上消失！從這個意義上說，保護生物多樣性就是保護人類自己?。?）物種的概念及其命名法 1.物種的概念 物種即種（species）。不同專業(yè)的生物學家對物種的概念有不同的理解。 分類學是依據(jù)表型特征識別和區(qū)分生物的基本單位。現(xiàn)代遺傳學則把物種定義為：物種是一個具有共同基因庫、與其他類群有生殖隔離的群體。生態(tài)學家則認為，物種是生態(tài)系統(tǒng)中的功能單位，不同物種占有不同的生態(tài)位。如果兩個物種以相似的方式利用同一有限的資源和能源，它們必定會發(fā)生竟爭和相互排斥，其中必定有一個獲得相對的勝利；如果一個物種的種內(nèi)發(fā)生變異，占據(jù)了多個生態(tài)位，那么從生態(tài)學的角度看，就意味著新種的生成。陳世驤認為：種是由種

7、群所組成的生殖單元，在自然界占有一定的生境，在系譜上代表一定的分支。這個定義包括種的四個標準：種群組成、生殖隔離、生境地位和系譜分支，是一個廣泛接受的較為完善的定義。 對物種問題爭論的焦點歸納起來主要有兩點：一是把種定義為形態(tài)結(jié)構(gòu)相似的個體群，把物種分為形態(tài)學種和分類學種；二是強調(diào)種間生殖隔離的機制。 2.種的命名 瑞典植物學家林奈在他的自然系統(tǒng)（systemanaturae,1786年）中制定了生物學名二命名法（binomialnomenclature），即屬名加種名。屬名在前，種名在后。屬名是名詞，第一個字需大寫；種名是形容詞，是限制屬名的，故小寫。在種名之后還應加上定名者的姓氏或其縮寫。

8、例如狼的學名應是canislupuslinne；人的學名：homosapiens,l。生物學名是用拉丁文寫的，因為拉丁文是當時歐洲文化界流行的書面文字，文字較固定，變化較小。對于亞種一般采用三名法（trinomialnomenclature），即在種名之后再加上一個亞種名，如尖音庫蚊淡色亞種（淡色庫蚊）為culexpipieuspallenscoquillet（1898）。 （3）分類方法和等級 在自然分類系統(tǒng)中，分類學家將生物劃分為自高而低的7個階元，它們的順序是：界（kingdom）、門（phylum）、綱（class）、目（order）、科（family）、屬（genus）和種（spec

9、ies）。上述7個階元是最基本的，必要時還可以在某一等級之前增設一個“超級”（super-）或在之后增加一個“亞級”（sub-），如超綱（superclass）、亞綱（subclass）等。 每一種生物都可以通過分類系統(tǒng)，依不同的分類階元，表示出它在生物界的分類地位，反映該種生物的分類屬性以及與其他生物之間的親緣關(guān)系。如人（homosapiens,l）： 動物界(animalia)脊索動物門(chordata)脊椎動物亞門(vertebrata)哺乳動物綱(mammalia)真獸亞綱(eutheria)靈長目(primates)類人猿亞目(anthropoidea)人科(homonidae)人

10、屬(homo)人種(sapienes)（4）生物的分界 1、分界的演化、分界的演化 古希臘aristotle首次把生物分為動物和植物兩大界。林奈也把生物分為兩界。兩界系統(tǒng)比較簡便，但不能反映生物界的復雜性和進化關(guān)系。德國生物學家?？藸枺╡.haeckel）于1886年提出三界學說：植物界（plantae）、動物界（animalia）和原生生物界(protista）。原生生物界包含單細胞的生物、一些簡單多細胞動物和植物。1969年魏特克（whittakerr.h.）提出了五界分系統(tǒng)。他首先根據(jù)核膜結(jié)構(gòu)有無，將生物分為原核生物和真核生物兩大類。原核生物為一界。真核生物根據(jù)細胞多少進一步劃分，由單細

11、胞或多細胞組成的某些生物歸入原生生物界（kingdomprotista）。余下的多細胞真核生物又根據(jù)它們的營養(yǎng)類型分為植物界（kingdomplantae），光合自養(yǎng)；真菌界（kingdomfungi），腐生異養(yǎng)；動物界（kingdomanimalia），異養(yǎng)。五界系統(tǒng)雖然能反映出生物間的親緣關(guān)系和進化歷程，但仍不夠完善。 r.h.whittaker五界系統(tǒng) r.h.whittaker五界系統(tǒng) 2、三主干學說、三主干學說 在分子分類學研究中，常用不同生物的同源蛋白質(zhì)分子（如細胞色素c等）一級結(jié)構(gòu)進行比較，然后根據(jù)這些分子中氨基酸差異狀況再建立起生物進化系譜。但是由于這些蛋白質(zhì)分子往往只存在于較

12、高等生物中，而且實驗操作也較麻煩，因此從20世紀70年代以來多用保守的核糖體小亞單位（smallsubunitrrna）ssrrna（原核為16s，真核為18s）的序列進行比較，并將所得到的數(shù)據(jù)再用計算機分析，由此再建立起分子系統(tǒng)樹。然而，許多生活在極端環(huán)境中（高溫、高鹽、高壓、極端酸或堿）的古細菌（archaebacteria），在生理、生化及分子機制方面與真細菌（如e.coli）之間卻存在著巨大的差異，為此許多學者對把生物分為原核和真核兩大類的合理性提出了疑問。從20世紀70年代中期開始沃爾斯（c.r.woese）和?？怂梗╣.e.fox）在分析了古細菌ssrrna序列之后，并注意到古細菌

13、的一些表型特征：細胞壁不含胞壁酸（muramicacid）；質(zhì)膜中富含四醚酯；rrna的tc環(huán)沒有胸苷；rna聚合酶亞基特殊等之后，認為古細菌應當從原核生物中獨立出來。1980年他們提出了生物進化系的三主干學說。在三主干中，除了真核生物主群外，原本視為一個整體的原核生物被分為古細菌主群（archaebacteria）和真細菌主群(eubacetria）。1990年，woese進一步提出將古細菌的后綴去掉，稱之為archaea（古核），擬與真核、原核相對應。這個研究結(jié)果和根據(jù)表型比較而建立的系統(tǒng)大部分是相符的，現(xiàn)在已被多數(shù)人所接受。 以下是一些簡單的分類方法： 三界系統(tǒng)三界系統(tǒng)： 植物（plan

14、tae）動物（animalia）原生生物（protista） 五界系統(tǒng)五界系統(tǒng)： 原核生物總界 真核生物總界：植物（plantae）動物（animalia）真菌（fungi）原生生物（protista） 六界系統(tǒng)六界系統(tǒng)： 無細胞生物總界、原核生物總界、真核生物總界2、生物類群 （1）引言現(xiàn)在常用的生物分界系統(tǒng)是三主干六界的分界學說。三主干是真核生物、真細菌和古細菌。古細菌主群算一界，是三主群中最小的，大約有數(shù)十種到數(shù)百種。真細菌主群也算一界，它包括古細菌以外的所有的原核生物。真核生物主群最龐大，它包括原生生物、真菌、植物和動物四界。原生生物為單細胞或多細胞（如粘菌）真核生物，它常被分解到植物

15、界和動物界中講授。（2）病毒 1892年，俄國生物學家伊凡諾夫斯基(dmitriiwanovsky)發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒(toboccomosaicvirus,tmv)，1935年得到該病毒的結(jié)晶。 1、病毒形態(tài)、病毒形態(tài) virus泛指成熟的或不成熟的各種病毒。病毒不具有細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)，它僅僅由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成。病毒是不是生物，長期以來一直存在爭議，在各種分界系統(tǒng)中都沒有病毒分類地位。但是人們一直又是把病毒當作重要的生物進行研究。因此有人稱病毒是分子生物。在自然界中病毒種類很多，已知約1000多種，形態(tài)多樣。病毒特征：體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、嚴格的專性細胞內(nèi)寄生，不能在一般培養(yǎng)基中生活。圖2-2-1是

16、病毒的一些常見形態(tài)，有球形、桿狀、蝌蚪狀、彈狀等。圖2-2-1病毒形態(tài)圖2-2-2病毒的典型結(jié)構(gòu) 2、病毒特征、病毒特征 （1）體積微小病毒的大小差異很大，絕大多數(shù)是介于10300nm之間，通常只能用電子顯微鏡才能觀察到。最大的病毒如牛痘病毒，體積為300nm*250nm，可勉強用光學顯微鏡觀察。（2）結(jié)構(gòu)簡單絕大多數(shù)病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成，核酸在內(nèi)，蛋白質(zhì)（衣殼）在外；核酸只能是rna或dna中的一種，不可兩者兼有。（3）嚴格的專性細胞內(nèi)寄生，不能在一般培養(yǎng)基中生活。（4）對抗生素不敏感。 3、病毒結(jié)構(gòu)、病毒結(jié)構(gòu) 病毒的蛋白質(zhì)衣殼（capsid）由數(shù)量不等、相同或不相同的亞單位構(gòu)成，每個亞

17、單位即為衣殼體或粒子（capsomere），衣殼體按一定規(guī)律排列，使各種病毒具有不同的形態(tài)（見圖2-2-1）。每個病毒的核酸只含有一個dna分子或一個rna分子（基因組），dna和rna分子或為單鏈，或為雙鏈。為雙鏈dna有皰疹病毒、痘病毒等；單鏈dna有細小病毒等；雙鏈rna有呼吸腸弧病毒等；單鏈rna有煙草花葉病病毒、脊髓灰白質(zhì)病毒等。根據(jù)所含核酸不同，可將病毒分為dna病毒和rna病毒兩類。如果根據(jù)病毒所寄生的細胞不同，又可將病毒分為dna病毒和rna病毒兩類。如果根據(jù)病毒所寄生的細胞不同，又可將病毒分為動物病毒、植物病毒和噬菌體三類。（3）真細菌界 1.細菌細菌 細菌的形態(tài) 細菌的形態(tài)

18、大致上可分為球狀、桿狀和螺旋狀（弧菌及螺菌）三種。一般球狀細菌的直徑約0.5m，桿狀長約0.5-5m。 細菌的結(jié)構(gòu) 細菌共有的結(jié)構(gòu)稱一般結(jié)構(gòu)，如細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核區(qū)等；非共有的結(jié)構(gòu)稱為特殊結(jié)構(gòu)，如鞭毛、菌毛、莢膜、芽孢等。 圖2-3-1細菌結(jié)構(gòu)圖圖2-3-1細菌結(jié)構(gòu)圖 a、細菌的細胞壁 主要成分是含n-乙酰胞壁酸（n-acetylmuramicacid）的肽聚糖（peptidoglycan），成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。g+（革蘭氏陽性）細胞壁結(jié)構(gòu)以金黃色葡萄球菌（staphylococcusaurcus）為代表，其肽聚糖層厚約2080nm，約40層左右。g-（革蘭氏陰性）細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)以大腸桿菌為

19、代表，它的肽聚糖含量占細胞壁的10%，一般由12層構(gòu)成，在細胞壁上的厚度僅有23nm。古細菌的細胞壁不含肽聚糖。g+和g-細菌細胞壁成分的另一差別是磷壁酸（teichoicacid），它為g+細菌細胞壁所特有，而g-細菌細胞壁特有的成分卻是指多糖。細胞壁的主要功能有：固定細胞外形；協(xié)助鞭毛運動；保護細胞免受外力的損傷，g+細菌細胞壁可抵御1515.92533.1kpa（1525個大氣壓），g-細菌為506.61013.3kpa（510個大氣壓）；阻攔有害物質(zhì)進入細胞。細菌細胞壁可阻攔相對分子質(zhì)量超過800的抗生素透入。b、細菌細胞的特殊結(jié)構(gòu)莢膜在某些細菌細胞壁外存在著一層厚度不定的膠狀物質(zhì)成為

20、莢膜（capsule）。莢膜的主要成分為多糖，包括純多糖（葡萄糖、纖維素）、雜多糖、肽多糖、多肽和蛋白質(zhì)。其具體組分因細菌種類而有差異。莢膜的主要功能是保護細菌免受嚴重缺水的損害；對某些致病細菌而言，可保護自身免受寄主白細胞吞噬；充當貯存營養(yǎng)物，以備營養(yǎng)缺乏時利用；通過莢膜或有關(guān)構(gòu)造可以使菌體附著于適當?shù)奈矬w表面。鞭毛（flegellum）它是細胞質(zhì)膜的衍生物，其數(shù)目從一根到菌體周身均有；鞭毛具有運動功能。g+和g-菌鞭毛結(jié)構(gòu)不同，主要表現(xiàn)在鞭毛基體（basalbody）結(jié)構(gòu)上，如大腸桿菌（g-菌）的鞭毛基體是由四個盤狀物構(gòu)成，分別為l環(huán)、p環(huán)、s環(huán)和m環(huán)；而g+菌卻只有s環(huán)和m環(huán)。菌毛（pi

21、llus）g-菌多有菌毛，g+菌中僅少數(shù)有之。菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩種。普通菌毛長約0.31.0m，細菌通過菌毛可牢固地粘附在寄主器官細胞的受體上，如淋病奈氏球菌（neisseriagonorrhoeae）是淋病的病原菌。性菌毛即f菌毛，f+菌可與f-菌結(jié)合，通過性菌毛f+菌攜帶的性因子（質(zhì)粒）復制的副本可以進入f-菌中。芽孢某些細菌在其生長發(fā)育后期，可在細胞內(nèi)形成一個圓形或橢圓形的抗逆性休眠體稱為芽孢（endospore，內(nèi)孢子）。芽孢具有極強的抗熱、抗輻射、抗化學藥物和抗靜水壓的能力。肉毒梭菌的孢子在100沸水中，經(jīng)過5.09.5h才被殺死；到121時，平均要經(jīng)過10min才能被殺死

22、。少數(shù)芽孢桿菌，如蘇云金芽孢桿菌（bacillusthuringensis）在形成芽孢過程中同時形成伴孢晶體。伴孢晶體屬堿溶性蛋白晶體，為內(nèi)毒素，該毒素對200多種昆蟲有毒殺作用。 (3)細菌的繁殖 細菌一般以無性二分裂方式進行繁殖。在適宜的條件下，大部分細菌繁殖迅速，如大腸桿菌在最合適的條件下，每分裂1次，只約需12.520min。 2.藍細菌（藍藻）藍細菌（藍藻） (1)藍細菌特點 a、藍細菌與細菌相似之處藍細菌曾稱藍藻。藍細菌沒有核膜，核物質(zhì)只是一個環(huán)狀雙鏈dna分子。藍細菌的細胞結(jié)構(gòu)與g-細菌十分相似。細胞壁分為內(nèi)外兩層，外層為脂多糖，內(nèi)層為肽聚糖。在細胞內(nèi)含有與細菌相同的70s核糖體

23、。能進行光合作用，但光合色素為葉綠素a，與光合細菌的光合色素不同。藍細菌體內(nèi)沒有葉綠體。藍細菌與細菌一樣沒有任何細胞器。 b、藍細菌與真核藻類相似而與細菌不同的特征藍細菌的細胞壁也含有纖維素，細胞內(nèi)進行光合作用的部位稱類囊體，類囊體膜上含有葉綠素、-胡蘿卜素以及與光合電子傳遞鏈有關(guān)的組分。藻膽蛋白為類囊體所特有，其功能是吸收光能，并把它轉(zhuǎn)移到光系統(tǒng)中，而葉綠素a則在光系統(tǒng)中發(fā)揮作用。 藍細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) a、藍細菌的基本類型有單細胞體、群體類型。群體由一條或多條單細胞排列成串的或絲狀體構(gòu)成，其中有的為單條不分枝，有的具假分枝，有的具多分枝，還有的許多菌絲共同包埋在膠質(zhì)包被中，形成膠群體。 b、藍

24、細菌的細胞特化形式藍細胞是較典型的原核細胞。藍細菌還有幾種特化的細胞，較重要的有異形（heterocyst）、厚壁孢子（akinete）。在絲狀體中大約每隔10個細胞有一個異形胞。其特征是壁厚、色淺，適應于在有氧條件下進行固氮，它不含藻膽蛋白，只存在光合系統(tǒng)，不能產(chǎn)生氧氣，但能產(chǎn)生atp，異形胞與鄰近的營養(yǎng)細胞間有厚壁孔道相連，這些孔道有利于“光合細胞”和“固氮細胞”間物質(zhì)交流。厚壁孢子是一種長在藍細菌細胞鏈中間或末端的特化細胞，壁厚、色深，具有抵御不良環(huán)境的作用。（4）古細菌界 1.嗜熱細菌 嗜熱細菌只有在高溫下才能良好地生長。迄今為止已分離出50多種嗜熱細菌。在這些細菌中有一種最抗熱的菌株

25、（phyolobousfumarii），在105繁殖率最高，甚至在高達113也能增殖。深海極端嗜熱和產(chǎn)甲烷細菌，備受人們關(guān)注，因為它位于生命進化系統(tǒng)樹的根部附近，對它進行深入研究，可能有助于我們弄清世界上最早的細胞是如何生存的問題。有人認為嗜熱細菌生存的極限溫度可能是150，若超過這一溫度，無論哪種生命形式都不可避免地使維持dna和其他重要的生命大分子完整性的化學鍵遭到破壞。pcr（多聚酶鏈反應）中所使用的taq酶就是從t.aquaticus嗜熱細菌中分離到。最近又從pyrococcusfuriosus分離一種pfu聚合酶取代了taq酶，pfu酶在100時能最好地發(fā)揮作用。 2.嗜鹽細菌 它能

26、在極端地鹽環(huán)境下生長和繁殖，特別是在天然地鹽湖和太陽蒸發(fā)鹽池中生存。由滲透勢原理可知，高鹽溶液中的細胞將失去更多的水分，成為脫水細胞。而嗜鹽細菌可產(chǎn)生大量的內(nèi)溶質(zhì)或保留從外部取得溶質(zhì)的方式來維持自身的生存，如嗜鹽桿菌（halobacteriumsalinarum）在其細胞質(zhì)內(nèi)濃縮了高濃度氯化鉀，其中有一種酶只有在高濃度的氯化鉀中，才有活性，才能發(fā)揮其功能。而與環(huán)境中鹽類接觸的鹽桿菌，其細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)需要有高濃度的氯化鈉才能發(fā)揮作用。（5）真菌界真菌大多數(shù)是由分支或不分支地菌絲、菌絲體構(gòu)成。真菌的共同特征是：體內(nèi)無葉綠素和其他熒光合作用的色素，不能利用二氧化碳制造有機物，只能靠腐食性或吸收營養(yǎng)

27、方式取得碳源，能源和其他營養(yǎng)物質(zhì)；細胞貯藏的養(yǎng)料是肝糖元而不是淀粉。真菌細胞一般都有細胞壁，細胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)（chitin）（低等真菌多為纖維素）。有記載的真菌約12萬種。根據(jù)真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)，繁殖方式及細胞壁的化學成分分為四個門：藻菌門，屬低等真菌；子囊菌門、擔子菌門屬高等真菌；半知菌門是一類尚未發(fā)現(xiàn)有性生殖過程的高等真菌。藻菌門（phycomycetes），約有1500多種。本門主要特征是菌體為單細胞或由無隔多核的菌絲所組成。如常見的葡枝根霉（r.siolonifer(ehenbex.fr)vuill）、制腐乳的總狀毛霉等。子囊菌門（ascomycetes）是真菌中最大的一門高等真菌

28、，約35000種，主要特征是除少數(shù)原始種類為單細胞類型外，都是由有橫隔的菌絲組成的菌絲體。例如酵母菌、紅色面包霉、赤霉、冬蟲夏草等。擔子菌門（basidiomycetes）是高等真菌中的一類，約25000余種，主要特征是有擔子（basidium），它能產(chǎn)生擔孢子（basidiospores），每個擔子上通常生長4個擔孢子。最常見的有各種蘑菇、木耳、銹病菌等。擔子菌沒有單細胞類型，都是由多細胞的菌絲體組成的有機體。菌絲均有橫膈膜。 半知菌門（deuteromycetes），約25000種，絕大多數(shù)種類為有隔菌絲組成的菌絲體，僅發(fā)現(xiàn)它們以分生孢子進行繁殖，尚未發(fā)現(xiàn)其有性生殖過程；有些種類僅發(fā)現(xiàn)菌絲

29、，連分生孢子也未發(fā)現(xiàn)，故名半知菌。 半知菌絕大多數(shù)是腐生，約1/3是寄生在人、動物和植物體內(nèi)，可引起疾病，如人的頭癬、灰指甲、腳癬（香港腳）等均是由半知菌類的菌株引起的。半知菌代表如曲霉、青霉、木霉等。青霉產(chǎn)生青霉素；黃青霉主要寄生在玉米、小麥等主要糧食作物上，產(chǎn)生的霉素可致小白鼠肝細胞癌變；黃曲霉產(chǎn)生黃曲霉素，可引發(fā)肝癌。 地衣門，地衣是真菌中的子囊菌和綠藻或藍細菌的共生體，兩者緊密結(jié)合，使地衣表現(xiàn)為單一的植物體。真菌依靠藻類或藍細菌光合作用制造的有機物為養(yǎng)料；而藻類或藍細菌得到真菌的支持和保護，并且真菌還可以從分化巖石中吸收微量元素。（6）植物界 低等植物低等植物 這是一類沒有根、莖、葉分

30、化和沒有胚的植物類群，以藻類（algae）為主。 裸藻裸藻 裸藻多數(shù)是無細胞壁，有鞭毛，能自由運動的單細胞植物，約1000種。藻體前端有胞口（cytostome）和狹長的胞咽（cytopharynx），胞咽下部的膨大部分為儲蓄泡（reservoir），儲蓄泡周圍有1至多個伸縮泡（contractilevacuole），鞭毛13根。細胞內(nèi)有許多載色體，內(nèi)含葉綠素a、b，-胡蘿卜素和三種葉黃素，如眼蟲（euglena），能進行光合作用，細胞內(nèi)貯存物為裸藻淀粉。裸藻的無色類型營腐生生活，或為動物營養(yǎng)方式，吞食固體食物。眼蟲的某些種類在休眠期分泌大量多糖形成“包囊”。 甲藻甲藻 約2000種，大多有纖

31、維素外殼，光合作用產(chǎn)物為淀粉。染色體上有組蛋白。甲藻大量繁殖后，集中于海平面，使大面積海水變成紅色或灰褐色，造成“赤潮”。由于甲藻數(shù)量龐大，不僅與海洋生物爭奪氧氣，還分泌毒素使海洋生物中毒，故赤潮危害嚴重。 褐藻和紅藻褐藻和紅藻 它們分別由于色素體是褐色和紅色而得名。除淡水中有少數(shù)紅藻外，褐藻和紅藻均是海生，它們的體型、生殖方式均類似，但紅藻生殖細胞無鞭毛，有藻膽素（與藍細菌同），表明紅藻和藍細菌的親緣關(guān)系較近；而褐藻和綠藻生殖細胞都有鞭毛。褐藻中的海帶、鹿角菜、裙帶菜、馬尾菜，紅藻中的紫菜、石花菜都可食用。 綠藻綠藻 分布范圍廣，大多數(shù)生于淡水，海生種類較少。綠藻約有8000種，350個屬。

32、主要代表有單細胞類型的衣藻（chlamydomonas），群體類型有團藻（volvox），小球藻（chlorella）、（海生）石莼（ulua）等。 高等植物高等植物 高等植物產(chǎn)生出了一系列適應陸地生活的特征。 苔蘚植物門（苔蘚植物門（bryophyta） 苔蘚植物是高等植物中最簡單、最低等的一類，大多數(shù)生活在水邊和陰暗之處。它們屬過渡性的陸生植物，由于沒有維管組織，缺乏長距離輸送物質(zhì)和水分的能力，所以植物體矮小。植物體有假根和類似莖葉的分化。在苔蘚植物的生命周期中有明顯的世代交替現(xiàn)象。我們經(jīng)常見到的苔蘚植物體是單倍性（n）的配子體，配子體在世代交替中占優(yōu)勢，二倍性（2n）的孢子體寄生在配子體

33、上。苔蘚植物門可分為苔綱和蘚綱兩個綱。苔類植物的代表事地錢（marchantiapolymorphal）。蘚類植物最常見的是葫蘆蘚（funariahygrometricahedw），為雌雄同株，雌雄生殖器官分別生長在不同的枝上。 蕨類植物門（蕨類植物門（pteridophyta） 蕨類植物比苔蘚植物進化特征突出，孢子體發(fā)達，配子體退化，有明顯的根莖分化，出現(xiàn)了較原始的維管組織。由于出現(xiàn)了物質(zhì)運輸系統(tǒng)因而進一步適應了陸地生活的環(huán)境，在地球上曾出現(xiàn)過高大的植物體，統(tǒng)治著地球。煤多由原始蕨類植物形成。維管組織主要由木質(zhì)部和韌皮部構(gòu)成。木質(zhì)部中含有運輸水分的管胞或?qū)Ч芊肿樱g皮部中含有運輸無機鹽和養(yǎng)料

34、的篩胞或篩管。蕨類植物的生殖仍較原始，仍由配子體產(chǎn)生精子器和頸卵器。精子有鞭毛，受精作用仍要借助水。配子體獨立生活一段時間后枯萎。子囊長在葉的背面、腹面或葉腋間，帶有孢子囊的葉稱孢子葉（sporophy）。某些蕨還出現(xiàn)了大小孢子，因而出現(xiàn)了大小孢子囊和大小孢子葉的區(qū)別。孢子葉聚生在莖頂端形成了孢子葉球（strobilus），這為以后花的產(chǎn)生奠定了基礎。種子植物門種子植物門種子植物的結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全適應了陸地干旱的生活環(huán)境。種子植物的進化特征：a.孢子體發(fā)達；b.精子通過花粉管輸送到卵子附近，即受精過程已完全擺脫了對外界水環(huán)境的依賴；c.都有種子；d.都有胚乳，儲藏著供胚發(fā)育的營養(yǎng)。這些特征使種子可

35、以渡過各種不良環(huán)境，保證了種族的繁衍。裸子植物亞門（gymnopermae）裸子植物的特征孢子體特別發(fā)達，均為多年生木本，多數(shù)為單軸分枝的高大喬木。孢子葉集聚成球果狀，稱孢子葉球。孢子葉球通常是單性，同株或異株。小孢子葉（雄蕊）聚生成小孢子葉球（雄球花），每個小孢子葉下面生有貯滿小孢子（花粉）的小孢子囊（花粉囊）；大孢子葉（心皮）叢生，聚生成大孢子葉球（雌球花），胚珠裸露，不為大孢子所形成的心皮包被，大孢子常變態(tài)為珠鱗（松柏類）、珠領(lǐng)（銀杏）和羽狀大孢子葉（蘇鐵），而被子植物的珠被則被心皮所包被，這是裸子植物和被子植物重要的區(qū)別。裸子植物保留著頸卵器，傳粉時花粉直到胚珠，1個雌配子體上的幾個或

36、多個頸卵器，其中卵細胞如同時受精，則形成多胚；如1個受精卵，在發(fā)育過程中，由胚原組織分裂為幾個胚，這樣形成的多胚稱裂生多胚現(xiàn)象。裸子植物的類群及代表種裸子植物是比較古老的植物類群，出現(xiàn)在34.539.5億年前，歷經(jīng)地史氣候的重大變化，裸子植物隨之發(fā)生變化和更替，老的種類相繼滅絕，新的種類陸續(xù)演化出來。現(xiàn)有800多種，我國約有236種。分為蘇鐵綱（cycadopsida）、銀杏綱（ginkgopsida）、松柏綱（coniferopsida）、紫杉綱（taxopsida）、買麻藤綱（gneropsida）。 被子植物亞門 被子植物是植物界中最高級的一類，自新生代以來，它們便統(tǒng)治著地球，成為植物界

37、的優(yōu)勢類群?，F(xiàn)知被子植物有1萬多屬，約20多萬種，占植物總數(shù)的一半。我國有2700多屬，約3萬種。被子植物能有如此眾多的種類，和極其廣泛的適應性，這與它們的結(jié)構(gòu)復雜和完善是分不開的，尤其是它們的生殖器官的結(jié)構(gòu)和生殖過程，提供了它們適應、抵御各種環(huán)境的內(nèi)在條件，使它們在生存競爭、自然選擇的矛盾斗爭中，不斷產(chǎn)生新的變異，產(chǎn)生新的物種。 被子植物的進化特征a.具有真正的花。典型的被子植物的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群構(gòu)成?；ǖ母鞑糠衷跀?shù)量上、形態(tài)上有著極其多樣的變化，以適應于蟲媒、風媒、鳥媒或水媒傳粉。b.有雌蕊。雌蕊由心皮組成，包括子房、花柱和柱頭。胚珠包藏在子房內(nèi)，得到子房的保護。子房受精后發(fā)

38、育成為果實。c.具有雙受精現(xiàn)象。 被子植物的分類及代表種被子植物分為兩個綱：雙子葉植物綱（dicotyledoneae）和單子葉植物綱（monocotyledoneae）。被子植物約有300多科，8000多屬，如桃、胡桃、蓮、楓楊等。而多為草本的菊科是被子植物中最大的科，又是雙子植物中進化地位最高的類群，這是由于它們可適應寒冷氣候；花的構(gòu)造適應于異化傳粉；果實外結(jié)構(gòu)十分有利于借助風力、生物等廣為傳布，如總苞上帶刺的蒼耳，果實上端生有冠毛的蒲公英，有的種類則帶有倒鉤刺冠毛等。（7）動物界 動物系統(tǒng)經(jīng)歷了由簡單到復雜，由低級到高級的進化歷程，生活在今天地球上的動物大約有150萬種。一般將動物界分為

39、34個門，在此我們僅介紹主要的、在進化上占主線的門類。 原生動物門（原生動物門（protozoa） 原生動物是最原始和最低等的動物類群。它們多數(shù)是單細胞生物，極少數(shù)是由幾個或多個細胞構(gòu)成群體。原生動物的細胞是真核細胞，具有細胞的結(jié)構(gòu)特征，如細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核及其他細胞器。原生動物的細胞又是一個完整的生命體，具有多細胞生物表現(xiàn)出的生命功能，如從環(huán)境種吸取營養(yǎng)、呼吸、排泄、生殖，能夠?qū)ν饨绲拇碳ぎa(chǎn)生反應等。這些功能是細胞或由細胞特化而成的細胞器來完成的。 原生動物約有50000種，其中約有20000種為化石種。原生動物分為4個綱：鞭毛蟲綱（mastigophora）、肉足蟲綱（sarcodin

40、a）、孢子蟲綱（sporozoa）、纖毛蟲綱（ciliata）。 多孔動物門（多孔動物門（porifera） 多孔動物又稱海綿動物（spongia），是多細胞動物中最原始最低等的類群，一般營固著生活。無固定體形，只有細胞分化，沒有真正的組織，如白枝海綿（leucosolenia）。海綿動物的體壁由內(nèi)、外兩層細胞和其間的中膠層（mesoglea）組成，有許多入水孔與體內(nèi)特有的水溝系統(tǒng)相通。體壁內(nèi)層主要是具鞭毛的領(lǐng)細胞（choanocyte），由于鞭毛的擺動，使水循著入水孔進入體內(nèi)，以獲取食物和由入水孔排出代謝廢物。整個動物體壁大都由骨針和海綿絲支持。水溝系是海綿動物所特有的，它在固著動物生活的取

41、食、排泄等方面起著重要作用。多孔動物雖是多細胞動物中最原始的類群，但它們卻是動物系統(tǒng)進化的一個側(cè)支。 腔腸動物門（腔腸動物門（coelenterata） 腔腸動物是真正的二胚層多細胞后生動物，如水螅（hydra）。 腔腸動物的主要特征腔腸動物的主要特征第一，輻射對稱。第二，有兩胚層。第三，有組織分化。 腔腸動物的生殖方式腔腸動物的生殖方式 包括無性生殖和有性生殖。無性生殖最普遍的是出芽生殖。有性生殖在其生殖期產(chǎn)生精巢和卵巢，雌雄同體。藪枝螅有明顯的世代交替，這是動物中少有的特征。 腔腸動物的分類腔腸動物的分類 腔腸動物約9000種以上，分為三個綱： 水螅綱（hydrozoa），單個或群體，生活

42、史中多有水螅型和水母型，如水螅和藪枝螅（obelia）。缽水母綱（scyphozoa），多為大型水母,如海月水母（aurelia）、海蜇（rhopilemaesculentum）。珊瑚綱（anthozoa），只有水螅型世代，大多數(shù)具有發(fā)達的石灰質(zhì)骨骼，如?？╩etridium），各種石珊瑚。 扁形動物門（扁形動物門（platyhelminthes） 扁形動物包括渦蟲、日本血吸蟲、牛絳蟲等。 扁形動物的進化特征扁形動物的進化特征 第一，兩側(cè)對稱。第二，三胚層出現(xiàn)。第三，器官系統(tǒng)分化。 扁形動物分類扁形動物分類 扁形動物約有7000種，分3個綱：渦蟲綱（turbellaria）、吸蟲綱（trem

43、atoda）和絳蟲綱（cestoioda）。 線形動物門（線形動物門（nemathelminthes） 線形動物是一大類群，在動物系統(tǒng)進化上，出現(xiàn)了一個進步性的特征，即假體腔（primarycoelom），如人蛔蟲（ascarislumbricoides）。人蛔蟲營腸內(nèi)寄生，身體表面覆蓋著角質(zhì)層，體內(nèi)器官退化，生殖器官特別發(fā)達，雌雄異體。 環(huán)節(jié)動物門（環(huán)節(jié)動物門（annelida） 環(huán)節(jié)動物包括各種蚯蚓、沙蠶、螞蟥等。環(huán)節(jié)動物在動物系統(tǒng)進化上具有重要意義。 環(huán)節(jié)動物的進化特征環(huán)節(jié)動物的進化特征 第一，身體出現(xiàn)分節(jié)現(xiàn)象（metamerism），這是高等無脊椎動物的一個重要標志。然而環(huán)節(jié)動物的分節(jié)

44、，仍屬原始分節(jié)現(xiàn)象。 第二，環(huán)節(jié)動物出現(xiàn)了真體腔（coelom），真體腔是由中胚層分化出來的，由壁體腔膜和臟體腔膜圍繞而成，因而體壁和腸壁都有發(fā)達的肌肉。第三，環(huán)節(jié)動物器官系統(tǒng)較完善。 環(huán)節(jié)動物分類環(huán)節(jié)動物分類 多毛綱（polychaeta），如沙蠶，海產(chǎn)，有發(fā)達的頭部和疣足，雌雄異體，發(fā)育經(jīng)過擔輪幼蟲期。 寡毛綱（oligochaeta），如環(huán)毛蚓，無疣足而有剛毛，有生殖帶，雌雄同體，發(fā)育經(jīng)過擔輪幼蟲期。 蛭綱（hirudinca），如蛭，亦叫螞蟥，無疣足無剛毛，體節(jié)數(shù)目固定，身體前后端有吸盤，營寄生或半寄生生活。 軟體動物門（軟體動物門（mollusca） 軟體動物的數(shù)量僅次于節(jié)肢動物，約

45、有10萬種，為動物界中第二大類群，包括各種螺類、蚌類、烏賊、章魚等。 軟體動物雖然在外形上差別很大，但主要形態(tài)結(jié)構(gòu)基本相同。內(nèi)臟結(jié)構(gòu)較環(huán)節(jié)動物復雜，但在進化特征上沒有明顯的進步。從胚胎發(fā)育角度分析，軟體動物也經(jīng)過擔輪幼蟲期，說明軟體動物和環(huán)節(jié)動物兩者親緣關(guān)系極為密切。軟體動物經(jīng)濟意義較大，絕大多數(shù)種類可供食用。有的軟體動物可以作藥用，如鮑魚的貝殼是中藥石決明，烏賊的內(nèi)骨骼是海螵蛸。珍珠既可入藥，又是名貴裝飾品。有些軟體動物對人類有害，鑿船貝（teredo）嚴重危害海中木船和木質(zhì)建筑，蝸牛是田園、果樹和農(nóng)作物害蟲，釘螺等是寄生蟲的中間寄主。 節(jié)肢動物門（節(jié)肢動物門（arthropoda） 節(jié)肢動

46、物是動物界中數(shù)量最多的一類無脊椎動物，占動物界動物總數(shù)150萬種的84，約126萬種，其中昆蟲又占節(jié)肢動物的94，約118萬種，故以昆蟲的特征為例介紹節(jié)肢動物的主要特征。 節(jié)肢動物（昆蟲）的特征節(jié)肢動物（昆蟲）的特征第一，異律分節(jié)的高度發(fā)展。第二，體被幾丁質(zhì)蛋白質(zhì)復合體的外骨骼。第三，附肢分節(jié)并有關(guān)節(jié)。第四，橫紋肌發(fā)達，能迅速收縮。第五，開管式血液循環(huán)。第六，體壁內(nèi)陷形成氣管作為呼吸器官。第七，排泄系統(tǒng)由腸壁向外突起而形成。第八，神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官發(fā)達。第九，絕大多數(shù)屬雌雄異體，體內(nèi)受精。 節(jié)肢動物分類節(jié)肢動物分類 節(jié)肢動物分為3個亞門7綱： 有鰓亞門（branchiata），大部分水生，少部分陸生，用鰓呼吸。包括三葉蟲綱和甲殼綱。