生物基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)教案

生物基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)教案第1頁/共34頁生物的分界兩界法：植物和動物（夏商代：公元前21-11世紀，古希臘的Aristotle：公元前384-322）；三界法：原生生物界、植物界和動物界（19世紀德國的Haeckel，1834—1919）。五界法：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界（1969，Whittaker）。四界說：原核生物界、植物界、真菌界、動物界（Leedale,1974）。六界說：病毒界、細菌界、藍藻界、植物界、真菌界和動物界（1979，陳世驤）。T.Cavalier&Smith1989年提出了一個八界系統(tǒng)，古細菌界、真細菌界、古真核生物界、原生動物界、藻界、植物界、真菌界、動物界，有學(xué)者認為這一分界是較為合理和清楚。五界系統(tǒng)被比較多的學(xué)者所接受。第2頁/共34頁第3頁/共34頁Theoriesaboutkingdomsoforganism學(xué)者方法與工具結(jié)論備注CarlvonLinne

1735肉眼觀察，能否運動動物界Animalia二十世紀50年代植物界plantaeJ.Hogg,1860E.H.Haeclel,1866顯微鏡microscope原生生物界Protista（細菌Bacteria、藻類Algae、真菌Fungi、原生動物Protozoa）三界系統(tǒng)：二十世紀60年代開始流行動物界Animalia植物界PlantaeH.F.Copeland,1938電子顯微鏡Electronmicroscope，揭示細菌Bacteria、藍藻blue-greenalgae等細胞結(jié)構(gòu)原核生物界（原核生物Prokaryote）Monera四界系統(tǒng)：原核生物Prokaryote真核生物Eukaryote原始有核界Protoctista（單胞藻unicellularalgaeand簡單的多細胞藻類multicellularalgae、粘菌myxomycete、真菌Fungi、原生動物Protozoa）后生植物界Metaphytra后生動物界MetazoaR.H.Whittaker,1969電子顯微鏡、生物化學(xué)技術(shù)biochemistry，細胞cell的復(fù)雜程度及營養(yǎng)方式原核生物界Monera五界系統(tǒng)。二十世紀90年代仍在沿用處。自養(yǎng)生物autotrophicorganism腐生生物saprophagousorganism異養(yǎng)生物heterotroph原生生物界Protista真菌界Fungi植物界Plantae動物界Animalia第4頁/共34頁陳世驤，1979

非細胞總界病毒界體現(xiàn)生命發(fā)展的非細胞階段原核總界細菌界藍藻界真核總界植物界Plantae真菌界Fungi動物界AnimaliaR.Bruscaetal,1990

原核生物界Monera

古細菌界Archaebacteria原生生物界Protista真菌界Fungi植物界Plantae動物界AnimaliaT.Cavalier-Simth,1989

古細菌界Archaebacteria原核生物真細菌界Eubacteria古真核生物超界古真核生物界Archezoa真核生物后真核生物超界原生動物界Protozoa藻界Chromista植物界Plantae真菌界Fungi動物界Animalia第5頁/共34頁原核生物：不存在細胞核膜的細胞型生物，其染色體單由核酸組成。通常原核生物包括細菌、藍藻、原綠藻和放射菌。真核生物：具明顯的核膜、細胞分裂出現(xiàn)染色體，染色體由脫氧核糖核酸、組蛋白及非組蛋白等成分構(gòu)成。真核生物包括單細胞和多細胞的各種生物。自養(yǎng)生物：能夠進行光合作用、將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的生物，如植物。異養(yǎng)生物：需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量維持生命的生物，如動物。定義與類群第6頁/共34頁原生生物包括所有真核單細胞有機體。包括：1.含葉綠素的真核單細胞鞭毛藻，稱為原生藻類，如衣藻；2.不含葉綠素的真核細胞異養(yǎng)生物，有的稱之為原生動物，如變形蟲、纖毛蟲等。3.眼蟲類（Euglenaceae），兼有自養(yǎng)和異養(yǎng)特性，是介于動物和植物之間的生物。它們不是原核生物，但又非典型的真核生物，具核膜，屬真核細胞，但其染色質(zhì)成環(huán)形，由DNA與非組蛋白構(gòu)成，性質(zhì)接近原核細胞，為原始或接近原始的真核生物，是原核生物向真核生物進化的中介生物的后代。第7頁/共34頁真菌界：真核細胞，不具有葉綠素，全部異養(yǎng)，多數(shù)是腐生的，以分解動植物尸體或壞死的組織獲得營養(yǎng)，也有些營寄生生活；包括真菌（Eumycota）和粘菌（Myxomycota）及一些小類群，以真菌數(shù)量占優(yōu)勢。1.真菌：菌體為單細胞或菌絲組成，菌絲為單細胞或多細胞分枝的絲狀體，為專性異養(yǎng)真核生物，常見的有酵母、霉菌、菇蕈、還有與單胞藻共生形成地衣。2.粘菌：由多細胞聚合為團塊，胞間分化很低，亦不具葉綠素，具植物和動物的特性。第8頁/共34頁動物界的主要特性：真核細胞、無細胞壁；典型的異養(yǎng)生物，需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)和能量才能得以生存；對環(huán)境刺激能夠產(chǎn)生行為反應(yīng)，即具有活動性（Activity），多數(shù)組織和器官發(fā)達。植物界：廣義上包括光合自養(yǎng)真核生物的所有類型。第9頁/共34頁生物分類系統(tǒng)的常用等級

（階元）按照動物之間的異同程度、親緣關(guān)系的遠近，根據(jù)動物的相似特征，將動物劃分為界、門、綱、目、科、屬、種等7個分類等級。在分類等級中，物種是分類的基本單元。幾個相近的物種歸并為同一屬，幾個相近的屬歸并為同一科，依此類推，一直到分類的最高等級——界。有時為了更精確地表示動物間的相似程度，在綱、目、科、屬、種之前加上總（Super-），在門、綱、目、科、屬、種之后加上（Sub-），于是就有了總綱、亞綱之類的名稱。第10頁/共34頁生物分類等級示例等級Category白鷺界Kingdom動物界Animal門Phylum脊索動物門Chordata綱Class鳥綱Aves目Order鸛形目Ciconiiformes科Family鷺科Ardeidae屬Genus白鷺屬Egretta種Species白鷺garzetta第11頁/共34頁動物的分類系統(tǒng)動物界根據(jù)動物體細胞的數(shù)量而分為單細胞的原生動物（Protozoa）和多細胞的后生動物（Metazoa）兩個類型。后生動物又可根據(jù)胚層分化、體制、體腔、身體分節(jié)、附肢性狀、脊索和脊椎構(gòu)造等又分為30多個門。第12頁/共34頁分類學(xué)家對動物門類的劃分尚有爭論。Johnson(1977)將動物界分為28門，Webb(1978)分為33門，Alexender(1979)分為30門。隨著近年來研究的進展，動物界分為34門的觀點被大多數(shù)學(xué)者所接受。其中一些原來的“綱”升為“門”，如輪蟲綱升為輪蟲動物門，并增加了一些種類少的動物門類，如星蟲動物門。第13頁/共34頁3.動物的分類和系統(tǒng)發(fā)生第14頁/共34頁物種的概念物種（Species）是自然地分布在一定的區(qū)域、具有共同基因組成（由此具有共同的祖先，相似的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生理、行為、發(fā)育等生物學(xué)特性）以及能夠自然繁殖出有生殖力的后代的所有生物個體(Aspeciesmaybedefinedasagroupoforganismsofinterbreedingnaturalpopulationsthatarereproductivelyisolatedfromothergroupsandthatshareincommongenepools)。物種是客觀存在于自然界的生命形式。第15頁/共34頁物種之間的生殖隔離生殖隔離：在自然情況下，不同物種的個體不發(fā)生雜交或雜交不育。生殖隔離的形式：（1）不發(fā)生交配。由于性行為不同、雌雄性器官不相配合等。（2）配子不親和。即使發(fā)生交配，但雌雄配子不能完成受精或受精后雜種胚胎不能正常發(fā)育。（3）雜種不育。雜種即使能夠生長和發(fā)育，但不能繁殖后代。第16頁/共34頁生殖隔離的示例馬和驢屬于不同的物種，它們的形態(tài)特征（個體大小等）不同，具有不同的基因庫（馬和驢的染色體數(shù)量分別為64和62條，且染色體形態(tài)存在很大差別）。雄驢和雌馬雜交后產(chǎn)生的后代為騾（mule)，騾是不育的，其染色體數(shù)量為63條?？梢?，馬和驢的基因庫是不能混合的，雙方因此都保持了物種所特有的基因庫。第17頁/共34頁亞種與品種亞種（subspecies）：物種內(nèi)部由于地理上充分隔離后所形成的形態(tài)上有一定差別的群體(geographicorecologicalpopulationswithconspicuousdifferencesfromothergroupsinaspecies)

。如東北虎和華南虎。豐富的亞種保證了物種能夠適應(yīng)于各種不同的生態(tài)環(huán)境。如果消除了地理隔離，亞種可互相交配和繁衍。品種（varietyorbreed）：經(jīng)過人工選擇，物種內(nèi)部所產(chǎn)生的具有特定經(jīng)濟性狀或形態(tài)的群體。如：家鴨可分為肉用型（如：北京鴨）、卵用型（金定鴨）和卵肉兼用型（土北鴨）等不同品種。第18頁/共34頁動物分類動物分類有3項主要任務(wù)：（1）鑒定（identification），就是確認物種及精確描述分種的工作；（2）分類（classification），就是將物種排列成序，區(qū)別并排列出較高級的階元，建立一個分類系統(tǒng)；（3）對物種形成和進化因素進行研究，研究該物種如何發(fā)生，物種間的關(guān)系如何，以及這種關(guān)系具有什么意義等。分類所使用的工具及方法主要包括檢索表、標本和命名。第19頁/共34頁動物鑒定基礎(chǔ)知識（identification）

動物鑒定的基本過程包括：

（1）檢索到目和科

（2）屬和種的鑒定

（3）查找近期目錄或常年的文獻目錄和文摘

（3）查詢原始文獻

（4）與模式標本或已正確鑒定的標本比較

（5）鑒定標簽第20頁/共34頁物種的命名規(guī)則國際上對生物的學(xué)名（scientificname）統(tǒng)一規(guī)定了命名方法：物種的命名法—“雙名法”，亞種的命名法—“三名法”。物種的命名法—“雙名法”；物種的學(xué)名是由兩個拉丁字或拉丁化的文字（用斜體字表示！或者在學(xué)名下面劃橫線標注）所組成。第21頁/共34頁

如：黃嘴白鷺Egrettaeulophotes（Swinhoe）。前面一個文字為屬名，第一個字母要大寫，后面的文字為物種名。學(xué)名之后還附加初定該物種的人的姓氏。如果人的姓氏加上括號，表明該物種的學(xué)名與原定學(xué)名之間已經(jīng)發(fā)生了改變。如黃嘴白鷺的原定學(xué)名為HerodiaseulophotesSwinhoe。第22頁/共34頁亞種的命名法—“三名法”：在物種之后再加上亞種名。例如：華南虎是虎的一個亞種，其學(xué)名為Pantheratigrisamoyensis(Hilzheimer)。第23頁/共34頁4.動物生物學(xué)的研究方法與發(fā)展動態(tài)第24頁/共34頁4.1動物生物學(xué)的基本研究方法

學(xué)科的發(fā)展有賴于其研究技術(shù)的進步。綜觀生物科學(xué)的發(fā)展史，其基本研究方法主要經(jīng)過4次跨越：1.觀察描述(DescriptionandObservation)：形態(tài)結(jié)構(gòu)描述、物種分類鑒定等：2.綜合比較(Comparison)：通過對不同動物的系統(tǒng)比較來探究其異同，可以找出它們之間的類群關(guān)系，揭示出動物生存和進化規(guī)律。從動物體宏觀形態(tài)結(jié)構(gòu)深入到細胞、亞細胞和分子的比較，是當(dāng)今研究的熱點之一。3.實驗論證(Experiment)

：在一定的人為控制條件下，對動物的生命活動或結(jié)構(gòu)機能進行觀察和研究。將數(shù)、理、化等各種實驗技術(shù)運用于研究；實驗法經(jīng)常與比較法同時使用，并與方法學(xué)及實驗手段的進步密切相關(guān)。

4.多學(xué)科技術(shù)交叉：分子生物學(xué)技術(shù)、系統(tǒng)分析、計算機技術(shù)等交叉運用。第25頁/共34頁4.2動物生物學(xué)的發(fā)展史動物生物學(xué)的發(fā)展歷史大體上可以劃分為四個階段：描述性動物學(xué)階段；實驗生物學(xué)階段；分子生物學(xué)階段；生物學(xué)多學(xué)科交叉階段。第26頁/共34頁19世紀前：描述性動物學(xué)階段希臘的亞里士多德(Aristotle公元前384—前322)在動物學(xué)方面的主要著作有《動物自然史》、《動物的組成部分》、《動物的繁殖》等。他認識了520多種動物，并首次運用了“屬”genus和“種”species作為分類的范疇，因此被認為是系統(tǒng)分類學(xué)的先驅(qū)，他的工作被看作是動物學(xué)作為一門學(xué)科正式創(chuàng)立的開始。1735年瑞典的林奈（Linnaeus,C.1707—1778）的《自然系統(tǒng)》（NaturalSystem）一書，創(chuàng)立了綱、目、屬、種、變種五個分類階元和“雙名法”。第27頁/共34頁中國古代時期的動物學(xué)史歌謠《詩經(jīng)》（公元前1100）提到鳥類77次，如鳩、雞、鷺、鶴、鸛、鴛鴦等，為最早記載鳥類的古籍?！稜栄拧罚ㄗ髡卟辉敚┦浅鲎郧睾臀鳚h時期（約在公元前200）的辭典性著作，精辟定義鳥獸等動物，如“二足而羽謂之禽，四足而毛謂之獸”。明朝李時珍（1518——1593）的《本草綱目》（1596年出版）列有動物400種，分隸于蟲、鱗、介、禽、獸等類型。第28頁/共34頁19世紀—20世紀30年代：

實驗生物學(xué)階段1838—1839年，兩位德國學(xué)者施萊登（Schleiden，M.J.1804—1881）和施旺（Schwann,T.1810—1882）創(chuàng)立了細胞學(xué)說，1859年英國的達爾文（Darwin,C.R.1809—1882）在《物種起源》（TheOriginofSpecies）一書創(chuàng)立了進化學(xué)說。1876年英國的華萊士（Wallace,A.R.1823—1913）寫出的《動物的地理分布》（Thegeographicaldistributionofanima