動物學(xué)課件：緒論2013

1、一、動物學(xué)的發(fā)展簡史三、動物分類的基礎(chǔ)知識 二、生物多樣性 緒 論一、動物學(xué)發(fā)展簡史 生物學(xué)是自然科學(xué)的一個重要分支，是研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)并探索其規(guī)律的科學(xué)，具有悠久的歷史?？烧J為地劃分為四個階段。1.宏觀的描述性時期 （十七世紀以前）2.經(jīng)典生物學(xué)時期（十七世紀至19世紀中期）3.實驗生物學(xué)時期（19世紀中期）至20世紀中期4.分子生物學(xué)時期（1953年至今）1.宏觀的描述性時期 （十七世紀以前）我國生物學(xué)的發(fā)展起步較早公元前3千多年前的石器時代，養(yǎng)蠶和飼養(yǎng)家畜公元前2千年，物候著作夏小正公元前1千多年，西周 爾雅周禮 公元前551429，春秋戰(zhàn)國 孔子詩經(jīng)“千古圣人”，是當時社會上最博學(xué)者

2、之一。最偉大的、百科全書式的科學(xué)家亞里士多德（公元前384-公元前322年）在哲學(xué)、歷史、政治、文學(xué)、倫理學(xué)、邏輯學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)等方面都有很高的成就。動物學(xué)著作：動物志、論動物的結(jié)構(gòu)、論動物的發(fā)生、 論動物的活動、 論動物的遷移等5部。西方生物學(xué)起源于2000多年前古希臘生物學(xué)史的各個方面幾乎都從亞里士多德開始“好像一塊紅血在蛋白的中間。這一點紅跳著動著，然后伸出兩條充滿了血的血管，成為漩渦的形狀。有一層布滿血管的薄皮包圍著蛋黃。然后肢體才伸張出來，最初很小而且是白色的?！边@就是亞氏對小雞胚胎的發(fā)育過程的描述。簡單且不科學(xué)，但對2300多年前的古人是多么難能可貴！亞氏關(guān)于人類遺傳現(xiàn)象的描述

3、：“有一個白種人的女子嫁給一個黑種人，他們的子女是白色的，但到了孫兒那一代中，卻又有黑色的了。那么，他們白色的子女中，如何藏著黑色的血統(tǒng)呢？”2000多年后，孟德爾創(chuàng)立的遺傳規(guī)律才解答了這個問題。宗教的“黑暗”統(tǒng)治亞氏之后，歐洲進入封建社會。宗教的統(tǒng)治束縛著人們的思想，嚴重阻礙了自然科學(xué)的發(fā)展。明代，我國生物學(xué)的發(fā)展與歐洲大致處于同一水平晉朝稽含（262306）南方草木狀北魏賈思勰（486534）齊民要術(shù)唐朝陳藏器（約687757）本草拾遺明朝李時珍（15181593） 本草綱目中國明朝也是中國歷史上最著名的醫(yī)學(xué)家、藥學(xué)家和博物學(xué)家之一，本草綱目是草學(xué)集大成的著作，對后世的醫(yī)學(xué)和博物學(xué)研究影響

4、深遠。我國仍然處于封建社會，鴉片戰(zhàn)爭以后又淪為半殖民地半封建社會，阻礙了自然科學(xué)的發(fā)展，致使動物學(xué)科發(fā)展極為緩慢而遠落后于西方。文藝復(fù)興以后，西歐進入資本主義社會，自然科學(xué)在新興的資本主義制度下迅猛發(fā)展。達芬奇（1452-1519）意大利文藝復(fù)興時期的一個博學(xué)者：除了是畫家，他還是雕刻家、建筑師、音樂家、數(shù)學(xué)家、工程師、發(fā)明家、解剖學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、制圖師、植物學(xué)家和作家達芬奇擺脫了神學(xué)偏見，提出人體運動是骨骼和肌肉的作用，拋棄了蓋倫關(guān)于血管起始于肝臟的見解，認為一切血管均起始于心臟。教會的迫害：“男人身上的肋骨應(yīng)該比女人少一根，因為圣經(jīng)上說，上帝命令亞當抽去一根肋骨變成夏娃”。安德烈維薩里（1

5、514-1564）著名的醫(yī)生和解剖學(xué)家，“現(xiàn)代解剖學(xué)之父”。維薩里與哥白尼齊名，是科學(xué)革命的兩大代表人物之一。1543年發(fā)表了人體構(gòu)造一書，為血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)開辟了道路。 1553年，西班牙的宗教改革者和醫(yī)生M.塞爾韋特出版了基督教的復(fù)興一書，摒棄了蓋倫有關(guān)血液運行的觀點，提出了肺循環(huán)的推測。以后，A.維薩里的助手與繼承者R.哥倫布用觀察和實驗方法證明了肺循環(huán)的存在。2.經(jīng)典生物學(xué)時期（十七世紀至19世紀中期）隨著歐洲工業(yè)革命的蓬勃發(fā)展，生物學(xué)逐漸從博物學(xué)中獨立出來。經(jīng)典生物學(xué)時期以分門別類和觀察描述為主要特點。威廉哈維近代生理科學(xué)的奠基人。16歲到劍橋?qū)W醫(yī)，獲醫(yī)學(xué)博士后在倫敦行醫(yī)并進行研究。1

6、618年后曾任英國王的私人醫(yī)生。1628年發(fā)表著作動物心血運動的研究，闡明血液循環(huán)理論，建立血液循環(huán)學(xué)說。1651年發(fā)表論動物的生殖。（15781657）英國偉大的物理學(xué)家和生物學(xué)家。在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)等方面都有重大成就，被譽為是英國皇家學(xué)會的“雙眼和雙手”。.胡克(1635-1703）顯微圖集第一次把植物、動物和礦物的顯微結(jié)構(gòu)顯示在人們面前，并引入了細胞(cell)這一名詞(Micrographia)十七世紀意大利解剖學(xué)家、醫(yī)生。他在組織學(xué)、胚胎學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域均有建樹。對組織學(xué)與胚胎學(xué)的貢獻尤為卓著。馬爾比基 (1628-1694) 近代組織學(xué)的奠基人荷蘭顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開

7、拓者。還在19世紀顯微鏡改進之前，他首先看到并記述了細菌，實屬難得。 列文虎克自制了許多性能優(yōu)良的顯微鏡，最高的放大倍數(shù)達270倍。他通過大量細微的觀察，解釋并完善了M.馬爾皮基提出的關(guān)于毛細血管系統(tǒng)的知識，證明動脈與靜脈分別和毛細血管直接相連。他發(fā)現(xiàn)人和哺乳類的紅細胞是無核的，而鳥類、兩棲類、魚類的紅細胞是有核的；發(fā)現(xiàn)了人的精子，并研究了各種動物特別是魚和蛙的受精作用；還發(fā)現(xiàn)了許多小的水生生物，如輪蟲、水螅、纖毛蟲等。瑞典博物學(xué)家、冒險家他首先構(gòu)想出定義生物屬種的原則，并創(chuàng)造出統(tǒng)一的生物命名系統(tǒng)“雙名命名法”卡爾馮林奈（1707-1778） 林奈把全部動植物知識系統(tǒng)化，摒棄了人為的按時間順序

8、的分類法，選擇了自然分類方法。創(chuàng)造性地提出“雙名制命名法”（簡稱“雙名法”），給每種植物起兩個名稱，一個是屬名，一個是種名，連起來就是這種植物的學(xué)名，包括了8800多個種，可以說達到了“無所不包”的程度，被稱為萬有分類法，這一偉大成就使林奈成為18世紀最杰出的科學(xué)家之一。人類學(xué)家和地理學(xué)家，比較胚胎學(xué)的創(chuàng)始人德屬愛沙尼亞的博物學(xué)家，1827年發(fā)表論哺乳動物和人卵的起源，準確地報告了哺乳動物的卵。推翻了每個卵子都包含具體而微的小動物的舊學(xué)說?？?恩斯特馮貝爾 (1792-1876)最早接受達爾文進化理論的德國植物學(xué)家之一，也是細胞學(xué)說的創(chuàng)立者之一。 34歲時發(fā)表植物發(fā)生論，闡明細胞是構(gòu)成植物體

9、的單位為細胞學(xué)說的建立作出了貢獻。施萊登（1804-1881） 德國生理學(xué)家，細胞學(xué)說的創(chuàng)立者之一，現(xiàn)代組織學(xué)的創(chuàng)始人。曾擔(dān)任解剖學(xué)教授。1836年發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶。1839年發(fā)表動植物構(gòu)造及生長相似性之顯微研究，論述了細胞結(jié)構(gòu)是一切動物所具有的共同特性。他將施萊登與自己的發(fā)現(xiàn)概括起來，論證了動植物均由細胞組成。施旺（1810-1882）達爾文（1809-1882）英國偉大的生物學(xué)家、博物學(xué)家、進化論的奠基人。達爾文早期因地質(zhì)學(xué)研究而著名，而后又提出科學(xué)證據(jù)，證明所有生物物種是由少數(shù)共同祖先，經(jīng)過長時間的自然選擇過程后演化而成。1859年出版物種起源這一劃時代的著作。?？藸枺?8341919）德國

10、動物學(xué)家，進化論者在生物體普通形態(tài)學(xué)中提出了反映動、植物演化關(guān)系的系統(tǒng)樹，以及生態(tài)學(xué)、生物地理學(xué)等名詞及定義；同時還強調(diào)了：“個體發(fā)育是系統(tǒng)發(fā)育的簡短而迅速的重演”，而且是由“遺傳（繁殖）和適應(yīng)（營養(yǎng)）的生理功能所決定的”?！吧锇l(fā)生律”，亦即重演律。3.實驗生物學(xué)時期（19世紀中期至20世紀中期） 隨著數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展及其與生物學(xué)的交叉滲透，經(jīng)典生物學(xué)逐漸步入實驗生物學(xué)時期。奧地利神父，遺傳學(xué)的奠基人。通過豌豆實驗，發(fā)現(xiàn)了分離規(guī)律及自由組合規(guī)律。孟德爾（1822-1884）C.貝爾納(1813-1878)法國生理學(xué)家。他是定義“內(nèi)環(huán)境”的第一人發(fā)現(xiàn)了葡萄糖的異生作用，糖原的合成

11、與分解等，導(dǎo)致“內(nèi)分泌”概念的產(chǎn)生。瑞士生理化學(xué)家，首次分離出核素（即核酸）J.F.米舍爾（18441895）1868年獲得博士學(xué)位后，他前往德國南部蒂賓根，投奔到被譽為天才化學(xué)家的E霍佩賽勒門下。 克里米亞戰(zhàn)爭時期，研究所附近有家醫(yī)院照料受傷的士兵，米舍爾到該醫(yī)院檢查研究傷員用后的繃帶，期望能發(fā)現(xiàn)有價值的東西。功夫不負有心人，在傷口膿液的白血球細胞核中，米舍爾找到一種由大分子構(gòu)成、含有磷和氮的物質(zhì)。起初米舍爾認為該物質(zhì)源于細胞核，便稱它為核素。由于這種物質(zhì)同當時人們所知的細胞中其他物質(zhì)差異甚大，于是霍佩賽勒親自重復(fù)了研究工作，之后才同意米舍爾在雜志上發(fā)表研究成果。路易巴斯德，法國微生物學(xué)家、

12、化學(xué)家。他研究了微生物的類型、習(xí)性、營養(yǎng)、繁殖、作用等，奠定了工業(yè)微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)，并開創(chuàng)了微生物生理學(xué)。循從此，整個醫(yī)學(xué)邁進了細菌學(xué)時代，得到了空前的發(fā)展。L.Pasteur（ 1822-1895 ）被后人譽為“微生物學(xué)之父”卡爾蘭德施泰納，奧地利細菌學(xué)家。1901年他發(fā)現(xiàn)了人類的ABO血型系統(tǒng)，為此他于1930年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。蘭德施泰納（1868-1943）從2004年開始，蘭德施泰納的生日（6月14日）被定為“世界獻血日”。俄國生理學(xué)家，高級神經(jīng)活動學(xué)說的創(chuàng)始人，高級神經(jīng)活動生理學(xué)的奠基人，條件反射理論的建構(gòu)者，也是傳統(tǒng)心理學(xué)領(lǐng)域之外而對心理學(xué)發(fā)展影響最大的人物之

13、一，曾榮獲諾貝爾獎巴甫洛夫（18491936）貝利斯（18601924）英國生理學(xué)家 內(nèi)分泌學(xué)的奠基人之一貝利斯和斯塔林長期合作，對生理學(xué)有多方面開拓性貢獻。影響最大的是1902年發(fā)現(xiàn)促胰液素-第一個被認識的激素，由此提出機體功能受體液調(diào)節(jié)的新概念，開辟了內(nèi)分泌學(xué)研究的新領(lǐng)域。1914年出版的普通生理學(xué)原理，被視為生理學(xué)的經(jīng)典著作。摩爾根（1866 1945） 美國進化生物學(xué)家，遺傳學(xué)家和胚胎學(xué)家。發(fā)現(xiàn)了染色體的遺傳機制，創(chuàng)立染色體遺傳理論， 是現(xiàn)代實驗生物學(xué)奠基人。于1933年由于發(fā)現(xiàn)染色體在遺傳中的作用， 贏得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。亞歷山大弗萊明（1881-1955）英國細菌學(xué)家。首先發(fā)

14、現(xiàn)青霉素獲諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。青霉素的發(fā)現(xiàn)，使人類找到了一種具有強大殺菌作用的藥物，結(jié)束了傳染病幾乎無法治療的時代；從此出現(xiàn)了尋找抗菌素新藥的高潮，人類進入了合成新藥的新時代。4.分子生物學(xué)時期（1953年至今） 20世紀后期,隨著物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論和技術(shù)的進步,有力地推動了生物學(xué)的飛速發(fā)展,生物學(xué)不再僅僅是宏觀的描述學(xué)科,在DNA水平和蛋白質(zhì)水平上探索生命的奧秘已經(jīng)成為現(xiàn)實。沃森（1928-）克里克（1916- 2004 ）沃森和克里克對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡述，被公認是20世紀生物學(xué)上最偉大的成就之一，并導(dǎo)致了許多分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的新發(fā)現(xiàn)、新成就。使生物學(xué)的發(fā)展從此進入了一個

15、嶄新的迅猛發(fā)展的分子生物學(xué)階段。 沃森從事動物學(xué)的研究，克里克則是一位對數(shù)學(xué)和物理十分感興趣的科學(xué)家，一段時間的偶然合作，使得沃森和克里克在劍橋大學(xué)對脫氧核糖核酸的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并經(jīng)過周密、細致的研究測算，提出了“沃森、克里克雙螺旋模型”。根據(jù)沃森一克里克的雙螺旋模型，人們馬上便可說明DNA是怎樣既作為一個穩(wěn)定的晶體分子而存在，同時又為變異和突變提供足夠的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。1958年，Crick于提出“中心法則”1961年，法國科學(xué)家Jacob和Monod提出了細胞基因表達調(diào)控模型“乳糖操縱子模型”1966年，喬治伽莫破譯 “遺傳密碼”“三聯(lián)密碼說”在生物學(xué)方面，1966年提出遺傳密

16、碼的概念，對此后遺傳理論的迅速發(fā)展起了很大促進作用。他還是一位杰出的科普作家，許多科普作品風(fēng)靡全球。喬治伽莫夫（19041968），美籍俄裔物理學(xué)家、天文學(xué)家、科普作家，熱大爆炸宇宙學(xué)模型的創(chuàng)立者，2010年獲諾貝爾物理學(xué)獎。 1973年被稱為基因工程元年，由S.Cohen領(lǐng)導(dǎo)的小組開創(chuàng)了體外重組DNA并成功轉(zhuǎn)化大腸桿菌的先河。 科恩，美國分子生物學(xué)家。在質(zhì)粒的提取、結(jié)構(gòu)與功能以及它的轉(zhuǎn)化機理等方面，都進行了不少開創(chuàng)性的工作，并把細菌質(zhì)粒作為載體應(yīng)用于重組DNA技術(shù)。科恩和H.W.博耶進行合作，于1970年把外源DNA插入細菌質(zhì)粒，得到了功能性的表達，為重組DNA技術(shù)的迅速發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)

17、。為此科恩和博耶常被稱為是“基因工程”的創(chuàng)始人。1975年，建立淋巴細胞雜交瘤技術(shù)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域樹起了一座新的里程碑?？死眨↘ohler） 米爾斯坦（Milstein）從一株細胞系（克隆）產(chǎn)生的抗體稱為單克隆抗體, 要獲得大量的單克隆抗體，必須借體外繁殖的方法以獲得能分化成產(chǎn)生這種抗體的B細胞系，但淋巴細胞很難在體外生長繁殖。1975年Koehler及 Milstein用雜交瘤技術(shù)解決了此問題，并能大量制備單克隆抗體。雜交瘤技術(shù)的基礎(chǔ)是細胞融合技術(shù)。骨髓瘤細胞在體外可以連續(xù)傳代，而脾細胞是終末細胞，不能在體外繁殖。如將小鼠的骨髓瘤細胞與分泌某種抗體或因子的淋巴細胞融合，獲得的淋巴細胞雜交瘤則

18、融合細胞既具有腫瘤細胞無限繁殖的特性，又具有淋巴細胞能分泌特異性抗體或因子的能力。淋巴細胞雜交瘤技術(shù)對免疫學(xué)的研究起了很大的推動作用。用單克隆做分子探針進行免疫鑒定及免疫治療和治療藥物的抗體導(dǎo)向運載等研究和應(yīng)用得到迅速的發(fā)展，對分子生物學(xué)、細胞學(xué)、免疫學(xué)、醫(yī)學(xué)等許多學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展也起了重要的推動作用。1997年，Dollly羊的克隆再一次震撼了人類社會。 1997年2月27日的英國自然雜志報道了一項震驚世界的研究成果：英國愛丁堡羅斯林研究所的伊恩維爾穆特領(lǐng)導(dǎo)的科研小組，利用克隆技術(shù)培育出一只小母羊。這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細胞(乳腺細胞)克隆出的羊。多莉的誕生，標志著生物技術(shù)新時代

19、來臨。繼多莉出現(xiàn)后，克隆豬、克隆猴、克隆牛紛紛問世，似乎一夜之間，克隆時代已來到人們眼前。由美國科學(xué)家于1985年率先提出，1990年啟動。美國、英國、法國、德國、日本和我國科學(xué)家共同參與（預(yù)算達30億美元）。人類基因組計劃2006 年 5 月 18 日美國和英國科學(xué)家在英國自然雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個染色體基因測序，歷時16 年的人類基因組計劃書寫完了最后一個章節(jié)。這一“生命天書”的破譯及其隨后的各種“組學(xué)”研究，使人類首次在分子水平上全面認識自我，無疑對生命科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生極其重要的作用。 人類腦計劃 了解腦及其全部功能是21世紀重大挑戰(zhàn)之一。人類腦計劃開始于1993年，是繼人類基因組

20、計劃之后,又一國際性科研大計劃。包括神經(jīng)科學(xué)和信息科學(xué)這當今自然科學(xué)兩大熱點的相互結(jié)合研究，其目標是建立神經(jīng)信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的全球知識管理系統(tǒng)，以便從分子水平到整體系統(tǒng)水平研究、認識、保護、開發(fā)大腦。 生物多樣性：是 一個地區(qū)內(nèi)基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的總和。包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。物種的多樣性：是指動物動物、植物、微生物種水平的生物多樣性。二、生物多樣性基因多樣性：是指地球上所有動物、植物、微生物所攜帶的遺傳信息的總和。生態(tài)系統(tǒng)的多樣性：是指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)系統(tǒng)過程的多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境差異、生態(tài)過程變化的多樣性。我國生物多樣性概況物種

21、高度豐富 我國是世界上生物多樣性最為豐富的國家之一，物種豐富程度居北半球第一位。據(jù)統(tǒng)計，我國約有脊椎動物6266種，占世界脊推動物種類的10，其中鳥類1186種、獸類594種，均居世界第一位，如大熊貓、金絲猴、華南虎、揚子鱷等我國特有或主要分布于我國的珍稀動物達100多種 .我國生物多樣性概況特有種類多 我國6266種脊椎動物中特有種667種，占10.5% 。 大熊貓、白暨豚、金絲猴、大鯢、藏羚羊雅魚大鯢（娃娃魚）金雞銅雞貝母雞四川山鷓鴣棕頭歌鴝小熊貓白唇鹿扭角羚一、分類學(xué)的意義和方法 1.意義：據(jù)估計目前生存的動物大約有4-5百萬種之多，哺乳動物3700多種，禽類8600多種，魚類2萬多種，

22、兩棲類2600多種，爬行類6000多種，昆蟲1百萬種，軟體動物11萬種，甲殼動物2萬5千多種。 動物種類多，形態(tài)結(jié)構(gòu)各異、生活環(huán)境千差萬別，如果沒有科學(xué)的分類法，對整個動物界的認識將陷入困境，無法進行研究，利用動物資源，了解各種動物的親緣關(guān)系，就有必要進行已知的動物進行分類。 同物異名 同名異物 國際間的交流等三、動物分類的知識動物界. 脊索動物門 .34個門 圓口綱 魚綱 兩棲綱 爬行綱 鳥綱 哺乳綱 .食肉目 14個目.貓科5個科. 屬 種 . 200萬種. 形態(tài)特征 生殖隔離 生活習(xí)性等 2.方法：自然分類法 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，許多新技術(shù)和方法滲透到動物分類學(xué)領(lǐng)域，研究方法發(fā)生了很大

23、變化。電子顯微鏡使用、動物染色體組型研究、蛋白質(zhì)的氨基酸序列（細胞色素C、血紅蛋白等） 、核糖核酸的研究、血清免疫學(xué)發(fā)展、層析法應(yīng)用、電子計算機使用等，給予動物分類學(xué)更先進的手段，更準確地鑒定物種，闡明各動物類群在系統(tǒng)發(fā)生中的關(guān)系。細胞色素C的分子進化二 、 分類的等級 中 文 拉丁文 英文 界 Regnum Kingdom 門 Divisio Division 綱 Classis Class 目 Ordo Order 科 Familia Family 屬 Genus Genus 種 Species Species 簡稱“種”，是分類的基本單位，是代表一群在形態(tài)和生理方面彼此非常相似，或性狀間差別微小的個體，同時是生物界發(fā)展的連續(xù)性與間斷性同一的基本間斷形式，在有性生物，物種呈現(xiàn)為統(tǒng)一的繁殖群體，由占有一定的空間，具有實