陳閱增普通生物學(xué)筆記1892873810

普通生物學(xué)筆記（陳閱增）普通生物學(xué)講課文本緒論思考題：1.生物的分界系統(tǒng)有哪些？2.生物的基本特征是什么？3.什么是動(dòng)物學(xué)？4.什么是細(xì)胞學(xué)說(shuō)？其意義是什么？5.學(xué)習(xí)和研究動(dòng)物學(xué)有哪些方法？一、生物分界：物質(zhì)世界是由生物和非生物二部分組成。非生物界：所有無(wú)生命的物質(zhì)，如：空氣、陽(yáng)光、巖石、土壤、水等。生物界：一切有生命的生物。非生物界組成了生物生存的環(huán)境。生物和它所居住的環(huán)境共同組成了生物圈。生物的形式多樣，種類(lèi)繁多，各種生物在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式等方面有著千差萬(wàn)別,變化無(wú)窮，共同組成了五彩繽紛而又生機(jī)勃勃的生物界。最小的生物為病毒，如細(xì)小病毒只有20nm納米，它是一種只有1600對(duì)核苷酸的單一DNA鏈的二十面體，沒(méi)有蛋白膜。最大的有20-30m長(zhǎng)的藍(lán)鯨，重達(dá)100多噸。(一)生物的基本特征1.除病毒以外的一切生物都是由細(xì)胞組成。構(gòu)成生物體的基本單位是細(xì)胞。2.生物都有新陳代謝作用。同化作用或稱合成代謝：是指生物體把從食物中攝取的養(yǎng)料加以改造，轉(zhuǎn)換成自身的組成物質(zhì)，并把能量?jī)?chǔ)藏起來(lái)的過(guò)程。異化作用或稱分解代謝：是指生物體將自身的組成物質(zhì)進(jìn)行分解，并釋放出能量和排出廢物的過(guò)程。3.生物都有有生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的現(xiàn)象。任何生物體在其一生中都要經(jīng)過(guò)從小到大的生長(zhǎng)過(guò)程。在生長(zhǎng)過(guò)程中，生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能都要經(jīng)過(guò)一系列的變化，才能從幼體長(zhǎng)成與親代相似的個(gè)體，然后逐漸衰老死亡。這種轉(zhuǎn)變過(guò)程總稱為發(fā)育。當(dāng)生物體生長(zhǎng)到一定階段就能產(chǎn)生后代，使個(gè)體數(shù)目增多，種族得以綿延。這種現(xiàn)象稱為繁殖。4.生物都有遺傳和變異的特性：生物在繁殖時(shí)，通常都產(chǎn)生與自身相似的后代，這就是遺傳。但兩者之間不會(huì)完全一樣，這種不同就是變異。生物具有遺傳性才能保持物種的相對(duì)穩(wěn)定和生物類(lèi)型間的區(qū)別。生物的變異性才能導(dǎo)致物種的變化發(fā)展。(二)動(dòng)物的基本特征：動(dòng)物自身不能將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，只能通過(guò)攝取食物從外界獲得自身建設(shè)所需的營(yíng)養(yǎng)。這種營(yíng)養(yǎng)方式稱為異養(yǎng)。(三)生物的分界：地球上生活著的生物約有200萬(wàn)種，但每年還有許多新種被發(fā)現(xiàn)，估計(jì)生物的總數(shù)可達(dá)2000萬(wàn)種以上。對(duì)這么龐大的生物類(lèi)群，必須將它們分門(mén)別類(lèi)進(jìn)行系統(tǒng)的整理，這就是分類(lèi)學(xué)的任務(wù)。1.二界分類(lèi)：公元前300多年，古希臘亞里士多德將生物分為二界：植物界、動(dòng)物界。2.三界分類(lèi)：1886年德國(guó)生物學(xué)家?？藸?E.Haeckel)提出三界分類(lèi)法：原生生物界：?jiǎn)渭?xì)胞動(dòng)物、細(xì)菌、真菌、多細(xì)胞藻類(lèi)；植物界；動(dòng)物界。3.四界分類(lèi)：由美國(guó)人科帕蘭(Copeland)提出。原核生物界：包括藍(lán)藻和細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、螺旋體、支原體等多種微生物。原生生物界：包括原生動(dòng)物和單細(xì)胞的藻類(lèi)。動(dòng)物界。植物界。4.五界分類(lèi)：1959年美國(guó)學(xué)者魏泰克(Whitaker)提出五界分類(lèi)法：原核生物界：細(xì)菌、立克次體、支原體、藍(lán)藻。特點(diǎn)：環(huán)狀DNA位于細(xì)胞質(zhì)中，不具成形的細(xì)胞核，細(xì)胞器無(wú)膜，為原核生物。細(xì)胞進(jìn)行無(wú)絲分裂。原生生物界：?jiǎn)渭?xì)胞的原生動(dòng)物、藻類(lèi)。特點(diǎn)：細(xì)胞核具核膜的單細(xì)胞生物，細(xì)胞內(nèi)有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。真菌界：真菌，包括藻菌、子囊菌、擔(dān)子菌和半知菌等。特點(diǎn)：細(xì)胞具細(xì)胞壁，無(wú)葉綠體，不能進(jìn)行光合作用。無(wú)根、莖、葉的分化。營(yíng)腐生和寄生生活，營(yíng)養(yǎng)方式為分解吸收型，在食物鏈中為還原者。植物界：包括進(jìn)行光合作用的多細(xì)胞植物。特點(diǎn)：具有葉綠體，能進(jìn)行光合作用。營(yíng)養(yǎng)方式：自養(yǎng)，為食物的生產(chǎn)者。動(dòng)物界：包括所有的多細(xì)胞動(dòng)物。特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)方式：異養(yǎng)。為食物的消費(fèi)者。5.六界分類(lèi)：我國(guó)生物學(xué)家陳世驤提出了六界分類(lèi)系統(tǒng)：Ⅰ非細(xì)胞生物Ⅲ真核生物Ⅱ二、動(dòng)物學(xué)及其分科(一)動(dòng)物學(xué)的定義：動(dòng)物學(xué)是以動(dòng)物為研究對(duì)象，以生物學(xué)的觀點(diǎn)和方法，系統(tǒng)地研究動(dòng)物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理、生態(tài)、分類(lèi)、進(jìn)化、與人類(lèi)的關(guān)系的科學(xué)。(二)動(dòng)物學(xué)的主要分科：：：：依據(jù)研究?jī)?nèi)容的不同，動(dòng)物學(xué)分化為許多不同的分科，主要有以下幾類(lèi)：動(dòng)物形態(tài)學(xué)：研究動(dòng)物體內(nèi)外結(jié)構(gòu)以及它們?cè)趥€(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中的變化規(guī)律的科學(xué)。其中解剖學(xué)是研究器官構(gòu)造及其相互關(guān)系的科學(xué)。研究細(xì)胞與器官的顯微結(jié)構(gòu)的科學(xué)，稱為細(xì)胞學(xué)和組織學(xué)。用比較現(xiàn)代動(dòng)物器官系統(tǒng)的異同來(lái)研究進(jìn)化關(guān)系的，稱為比較解剖學(xué)。研究個(gè)體發(fā)育中動(dòng)物體器官系統(tǒng)形成過(guò)程的，稱為胚胎學(xué)。此外；研究絕滅動(dòng)物在地層中的化石的，稱為古動(dòng)物學(xué)。動(dòng)物分類(lèi)學(xué)：研究動(dòng)物類(lèi)群之間彼此相似或相異的程度，并分門(mén)別類(lèi)，列成系統(tǒng)；似闡明它們的親緣關(guān)系、進(jìn)化過(guò)程和發(fā)展規(guī)律。動(dòng)物生理學(xué)：研究動(dòng)物體的生活機(jī)能(如消化、循環(huán)、呼吸、排泄、生殖、刺激反應(yīng)性等)、各種機(jī)能的變化、發(fā)展情況以及在環(huán)境條件影響下所起的反應(yīng)等。動(dòng)物生態(tài)學(xué)：根據(jù)有機(jī)體與環(huán)境條件的辯證統(tǒng)一，研究動(dòng)物的生活規(guī)律及其與環(huán)境中非生物與生物因子的相互關(guān)系。按照研究的動(dòng)物對(duì)象分為原生動(dòng)物學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、寄生蟲(chóng)學(xué)、魚(yú)類(lèi)學(xué)、鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)和哺乳動(dòng)物學(xué)等。由于生物學(xué)與物理和化學(xué)的互相滲透，形成了生物物理學(xué)、生物化學(xué)等邊緣學(xué)科。生物化學(xué)的迅速發(fā)展，對(duì)包括動(dòng)物學(xué)各分科在內(nèi)的生物科學(xué)，影響特別顯著。如對(duì)基因物質(zhì)DNA的深入研究，使定向改變生物的特性，甚至創(chuàng)造目前世界上所沒(méi)有的生物種，已成為可能。這方面的研究，被稱為遺傳工程。再如有人對(duì)人、黑猩猩、猴、雞等生物細(xì)胞色素丙的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較研究、完善了生物進(jìn)化樹(shù)，為分類(lèi)學(xué)和進(jìn)化論據(jù)供了進(jìn)一步的科學(xué)依據(jù)。近年來(lái)，從分子的水平來(lái)闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)，已涉及生物學(xué)科的各個(gè)方面，對(duì)這方面的研究稱為分子生物學(xué)。分子生物學(xué)已成為當(dāng)前生物學(xué)中的一個(gè)最活躍的領(lǐng)域。另外，研究動(dòng)物的構(gòu)造原理，為其它新的工程技術(shù)提供依據(jù)的科學(xué)，叫做仿生學(xué)。三、動(dòng)物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史動(dòng)物學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了極其漫長(zhǎng)的過(guò)程，大致分為三個(gè)階段：(一)描述生物學(xué)階段切身利益，積累知識(shí)。形態(tài)的、解剖的、分類(lèi)的、生長(zhǎng)發(fā)育的、繁育的、等等。①動(dòng)物學(xué)之父－亞里士多德(Aristotle，384～322B.C.)：動(dòng)物志。②賈思勰：齊民要術(shù)。③李時(shí)珍：本草綱目。④胡克(Hooke，R)：顯微鏡。⑤細(xì)胞學(xué)說(shuō)(celltheory)：植物和動(dòng)物的組織都是由細(xì)胞構(gòu)成；所有細(xì)胞是由細(xì)胞分裂或融合而來(lái)的；卵和精子都是細(xì)胞；一個(gè)細(xì)胞可分裂而形成組織。由德國(guó)植物學(xué)家Schleiden，M.J.和動(dòng)物學(xué)家Schwann，T.于1838～1839年共同提出的。細(xì)胞學(xué)說(shuō)的重要意義：在細(xì)胞水平上提供了有機(jī)界統(tǒng)一的證據(jù)，證明了植物和動(dòng)物有著細(xì)胞這一共同起源，為19世紀(jì)自然科學(xué)領(lǐng)域中辯證唯物主義戰(zhàn)勝形而上學(xué)、唯心主義，提供了一個(gè)有力的證據(jù)；為近代生物科學(xué)發(fā)展，接受生物界進(jìn)化的觀念準(zhǔn)備了條件，推動(dòng)了近代生物學(xué)的研究。⑥林奈(C．Linne,1700—1778)：創(chuàng)立了動(dòng)植物分類(lèi)系統(tǒng)，植物種志，植物屬志⑦達(dá)爾文(C.Darwin,1809—1882)：物種起源，進(jìn)化論(二)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段在實(shí)驗(yàn)條件下研究生命活動(dòng)的規(guī)律：①孟德?tīng)柡湍柛哼z傳學(xué)的分離、連鎖和交換三大定律。②巴斯德：微生物學(xué)，致病微生物傳染。(三)分子生物學(xué)階段：①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)、酶的性質(zhì)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。②DNA—RNA—Protein中心法則。③基因的組成、表達(dá)、遺傳、標(biāo)記、分離、提取、轉(zhuǎn)導(dǎo)、沉默、缺失、突變、跳動(dòng)、序列測(cè)定等等。④人體基因組計(jì)劃。⑤克隆技術(shù)、胚胎移植、干細(xì)胞研究等等。⑥生物學(xué)與三大難題。未來(lái)的生物學(xué)將是數(shù)理化天地生等的大綜合科學(xué)。四、研究動(dòng)物學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法自然界是一個(gè)相互依存，互相制約，錯(cuò)綜復(fù)雜的整體，動(dòng)物是生物界的一個(gè)組成部分。要學(xué)習(xí)研究生命科學(xué)，首先要具有正確的生物學(xué)觀點(diǎn)。對(duì)復(fù)雜的生命現(xiàn)象的本質(zhì)的探討，不能用簡(jiǎn)單的方法做出結(jié)論，需要用生物學(xué)的觀點(diǎn)善于對(duì)科學(xué)的事實(shí)加以分析和綜合。(一)基本觀點(diǎn)：生物學(xué)觀點(diǎn)：動(dòng)態(tài)地注意形態(tài)與功能的統(tǒng)一，生物體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，整體與局部之間的相互關(guān)系，有機(jī)體各層次之間的聯(lián)系，以及個(gè)體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育的統(tǒng)一。(二)基本方法1.觀察描述法：觀察是動(dòng)物學(xué)研究最基本的方法，通過(guò)觀察從客觀世界中獲得原始第一手材料?？茖W(xué)觀察的基本要求是客觀地反映所觀察的事物，并且是可以檢驗(yàn)的。觀察結(jié)果必須是可以重復(fù)的。只有可重復(fù)的結(jié)果才是可檢驗(yàn)的，從而才是可靠的結(jié)果。觀察需要有科學(xué)知識(shí)。觀察切不可為原有的知識(shí)所束縛。描述即將觀察的結(jié)果如實(shí)地記錄下來(lái)。包括：文字描述、繪圖(生物圖)、攝影、攝像、儀器記錄等。2.比較法：沒(méi)有比較就沒(méi)有鑒別。沒(méi)有比較就無(wú)從揭示生命的統(tǒng)一性和多樣性之間的關(guān)系。沒(méi)有比較就無(wú)法處理生物界從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等的大量材料。只有通過(guò)對(duì)不同種屬動(dòng)物從宏觀的形態(tài)結(jié)構(gòu)到微觀的細(xì)胞、分子水平的比較，才能對(duì)有關(guān)動(dòng)物學(xué)的各種問(wèn)題進(jìn)行研究并得到正確的結(jié)論。3.實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)是在人為干預(yù)、控制研究對(duì)象的條件下，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行觀察研究的方法。4.人工模擬生命：動(dòng)物藥理實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物病理實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬(輸入動(dòng)物聲音，探索高級(jí)神經(jīng)思維活動(dòng)的規(guī)律)。(三)動(dòng)物學(xué)課程的教學(xué)要求用生物學(xué)的觀點(diǎn)和比較分類(lèi)、歸納求同、演釋推理的方法，掌握動(dòng)物的體制結(jié)構(gòu)，形態(tài)機(jī)能，生活習(xí)性和生活規(guī)律等基礎(chǔ)知識(shí)，并加深對(duì)以動(dòng)物代謝和適應(yīng)為中心，發(fā)育為骨干，及動(dòng)物界的個(gè)體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育的統(tǒng)一、形態(tài)與機(jī)能的統(tǒng)一、機(jī)體與環(huán)境的統(tǒng)一的動(dòng)物學(xué)原理的理解。(四)學(xué)習(xí)動(dòng)物學(xué)的目的動(dòng)物學(xué)是農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)。動(dòng)物學(xué)的新理論、新概念對(duì)農(nóng)牧業(yè)的生產(chǎn)和人、畜的醫(yī)療保健事業(yè)，必然具有促進(jìn)作用。因此，學(xué)習(xí)動(dòng)物學(xué)的目的，就在于揭露和掌握動(dòng)物生命活動(dòng)的客觀規(guī)律，為進(jìn)一步利用、控制和改造動(dòng)物提供理論依據(jù)。對(duì)于動(dòng)物科學(xué)和動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)，簡(jiǎn)明扼要地介紹動(dòng)物界的一般現(xiàn)象和規(guī)律，使學(xué)生具備一定的動(dòng)物學(xué)基本知識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)有關(guān)課程奠定必要的基礎(chǔ)。動(dòng)物體的基本結(jié)構(gòu)思考題：1.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和機(jī)能是什么？2.組成細(xì)胞的物質(zhì)有哪些？其功能各是什么？3.什么是原核細(xì)胞？什么是真核細(xì)胞？4.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌假說(shuō)。5.物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜運(yùn)輸有哪些形式？6.簡(jiǎn)述各主要細(xì)胞器的構(gòu)造和功能。7.細(xì)胞分裂有哪些形式？8.簡(jiǎn)述有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程，二者有何不同？9.簡(jiǎn)述減數(shù)分裂的特點(diǎn)和生物學(xué)意義。10.名詞解釋：細(xì)胞周期、同源染色體、擬核、染色體聯(lián)會(huì)、胞飲、胞吐、吞噬。第一節(jié)細(xì)胞細(xì)胞是構(gòu)成生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒，生物有機(jī)體都是由單個(gè)或許多個(gè)細(xì)胞構(gòu)成。一、細(xì)胞的一般特征(一)細(xì)胞的形狀和大小：細(xì)胞的形狀和大小取決于其遺傳性、生理功能、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)以及分化狀態(tài)等。1.細(xì)胞的大小：絕大多數(shù)細(xì)胞體積都很小。體積小，表面積大，有利于和外界進(jìn)行物質(zhì)交換，對(duì)細(xì)胞生活有特殊意義。如一個(gè)30mm邊長(zhǎng)的正方體表面積5400mm2，若分成27個(gè)小正方體(邊長(zhǎng)10mm)，則表面積為16200mm2，是原來(lái)的3倍。也有少數(shù)細(xì)胞肉眼可見(jiàn)，如鴕鳥(niǎo)卵細(xì)胞直徑約50mm。2.細(xì)胞的形狀：細(xì)胞形狀與其擔(dān)負(fù)的功能和所處的位置有關(guān)，與機(jī)能相適應(yīng)。游離的細(xì)胞多為圓形或橢圓形，如血細(xì)胞和卵；排列緊密的細(xì)胞有扁平、方形、柱形等；具收縮功能的肌細(xì)胞多為紡錘形或纖維形；具傳導(dǎo)機(jī)能的神經(jīng)細(xì)胞星形，有長(zhǎng)的突起。(二)細(xì)胞的共同特征1.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)(含各種細(xì)胞器)和細(xì)胞核。具有核被膜和各種細(xì)胞器的細(xì)胞，稱為真核細(xì)胞。只有擬核、沒(méi)有細(xì)胞器的細(xì)胞，稱為原核細(xì)胞。分別稱為原核生物和真核生物。2.細(xì)胞的機(jī)能：①利用能量和轉(zhuǎn)變能量，從化學(xué)能到熱能和機(jī)械能。②生物合成，從小分子到大分子，如蛋白質(zhì)、核酸。③自我復(fù)制和分裂繁殖。④協(xié)調(diào)有機(jī)體整體生命。二、細(xì)胞的化學(xué)組成(一)元素：107——92——24主要化學(xué)元素是：碳、氫、氧、氮占96％。少量幾種元素是：硫、磷、鈉、鈣、鉀、鐵等。極微量的其它化學(xué)元素：鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等，0.1%。各元素的比例基本恒定,對(duì)維持正常de生理活動(dòng)是必要的。(二)組成細(xì)胞的物質(zhì)：有機(jī)物：糖類(lèi)，脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸、維生素、激素。無(wú)機(jī)物：礦物質(zhì)和水。1.糖類(lèi)：糖類(lèi)化合物含碳、氫、氧三元素，又稱為碳水化合物?？煞譃閱翁?、雙糖和多糖三類(lèi)。①單糖：是不能用水解的方法再降解成更小糖單位的糖類(lèi)。最重要的單糖是五碳糖和六碳糖，前者如核糖和脫氧核糖，是核酸的組成成分之一；后者如葡萄糖(C6H12O6)，是細(xì)胞內(nèi)能量的主要來(lái)源。動(dòng)物血掖中的葡萄糖稱為血糖。②雙糖：是由兩個(gè)單糖分子脫去一個(gè)水分子聚合而成，植物細(xì)胞中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽糖。兩個(gè)分子葡萄糖脫掉一分子水結(jié)合形成麥芽糖，淀粉被消化時(shí)也產(chǎn)生麥芽糖。由一個(gè)葡萄糖和一個(gè)果糖結(jié)合而成蔗糖。蔗糖主要來(lái)自甘蔗和菾菜，高等植物多以蔗糖形式轉(zhuǎn)運(yùn)。③多糖：是由許多單糖分子，脫去相應(yīng)數(shù)目的水分子聚合而成的高分子糖類(lèi)化合物，植物細(xì)胞中最重要的多糖有纖維素、淀粉、果膠等，動(dòng)物體內(nèi)的多糖—淀粉不同于植物淀粉，稱為糖元。2.脂類(lèi)：由碳、氫、氧元素構(gòu)成，含氫原子的比例高。①中性脂肪和油：脂肪的能量比同等重量的糖類(lèi)可高達(dá)二倍多。脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸組成。甘油分子中的三個(gè)羥基(－OH)，分別與脂肪酸分子中的羧基(－COOH)作用，脫去一分子的水而形成。脂肪分子中的三個(gè)脂肪酸，相同或不同。其碳原子數(shù)，4至24個(gè)，最常見(jiàn)的是16個(gè)和18個(gè)，偶數(shù)。油：液態(tài)，不飽和脂肪酸。脂肪：固態(tài)，飽和脂肪酸。②蠟。③磷脂：膜，腦、心、腎、肺、骨髓、卵、大豆。④類(lèi)固醇：膽固醇、植物固醇。⑤萜類(lèi)：類(lèi)胡蘿卜素、視黃醛(動(dòng)物感光)。脂類(lèi)的功能：●膜組成成分●貯存能量●保護(hù)層●活性物質(zhì)3.蛋白質(zhì)：是極其重要的高分子有機(jī)化合物，含量?jī)H次于水，占干重的60％。結(jié)構(gòu)物質(zhì)、貯藏物質(zhì)、酶。除碳、氫、氧、氮等元素外，還含有硫、磷、碘、鐵、鋅等元素。①蛋白質(zhì)的組成：由很多氨基酸聚合形成的高分子長(zhǎng)鏈化合物。氨基酸有20多種。由于氨基酸的數(shù)量、種類(lèi)、排列順序等的差異，可形成各種各樣的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)與其它物質(zhì)的分子或離子結(jié)合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。酶：是生化反應(yīng)的催化劑，一種酶只能催化一種反應(yīng)。在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)約有3000種酶，特定功能和特定酶有關(guān)。酶的非蛋白質(zhì)組分很多，如維生素、核苷酸或某些金屬等。酶可以從細(xì)胞中分離出來(lái)，并保持其活性，這在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療等方面有廣泛的實(shí)用價(jià)值。②蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類(lèi)和線性排列順序。二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈向一個(gè)方向卷曲形成的立體結(jié)構(gòu)。α—螺旋：α角蛋白，指甲、毛發(fā)、纖維蛋白等。β—折疊：β角蛋白，蛛絲、蠶絲。三級(jí)結(jié)構(gòu)：球蛋白、肌動(dòng)蛋白、蛋白質(zhì)激素、抗體、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜中的蛋白。四級(jí)結(jié)構(gòu)：血紅蛋白。蛋白質(zhì)在重金屬離子、酸、堿、乙醇以及高溫、X射線等的作用下可發(fā)生變性，其空間結(jié)構(gòu)改變，沉淀。4.核酸：是重要的遺傳物質(zhì)，由許多單個(gè)核苷酸經(jīng)脫水聚合而成的高分子有機(jī)化合物。單個(gè)核苷酸由一個(gè)含氮堿基、一個(gè)五碳糖和一個(gè)磷酸分子組成。核酸中僅有五種含氮堿基，它們是兩種嘌呤——腺嘌呤(縮寫(xiě)A)和鳥(niǎo)嘌呤(縮寫(xiě)G)；三種嘧啶——胞嘧啶(縮寫(xiě)C)，胸腺嘧啶(縮寫(xiě)T)和尿嘧啶(縮寫(xiě)U)。根據(jù)所含有的糖的不同，核酸可分為核糖核酸(縮寫(xiě)RNA)和脫氧核糖核酸(縮寫(xiě)DNA)。DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，是構(gòu)成染色體的遺傳物質(zhì)；RNA則主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，而在堿基種類(lèi)上，DNA含A、G、C、T等四種，在RNA中則以U代替T。在分子結(jié)構(gòu)上，RNA是以單鏈存在，而DNA則以雙鏈形式存在。5.維生素：屬于小分子有機(jī)物。綠色植物能夠自身合成維生素，動(dòng)物必須從食物中攝入，是動(dòng)物體內(nèi)必需的一類(lèi)有機(jī)物，否則就會(huì)發(fā)生維生素缺乏癥。維生素的共同特點(diǎn)：●都是有機(jī)物●不是能源物質(zhì)和結(jié)構(gòu)物質(zhì)●需要量很少，但對(duì)代謝影響很大，為正常生活所必需的。根據(jù)維生素水解的性質(zhì)不同，可分為脂溶性和水溶性兩大類(lèi)。前者如維生素A、D、E、K等，后者如維生素B1—B12、C、P等。6.礦物質(zhì)(無(wú)機(jī)鹽)：無(wú)機(jī)物對(duì)有機(jī)體起重要的作用。除了碳、氫，氧、氮和硫之外，生物體內(nèi)的元素是以鹽類(lèi)的離于形式存在的。例如：一般含有Na＋、K＋、Ca＋、Mg＋，F(xiàn)e＋＋＋和C1－、SO4－－、HPO4－、HCO3－等。各種離子對(duì)生物體都具有重要的生理作用。例如，維持體液的正常滲透壓，酸堿度以及維持神經(jīng)、肌肉的正常興奮性等。有一些呈不溶解狀態(tài)的無(wú)機(jī)物，形成固體的沉積物，作為支持和保護(hù)性的結(jié)構(gòu)，如碳酸鈣是軟體動(dòng)物貝殼的主要成分，脊椎動(dòng)物的骨骼含有碳酸鈣和磷酸鈣以及鎂、氟等離子。7.水：含量最多，一般占60～90％。不同種類(lèi)的細(xì)胞，含水量相差很大。水成為生物的一個(gè)理想的組成成分：●常溫下為液態(tài)，是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的良好溶劑和運(yùn)輸介質(zhì)?！袼羌?xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的參加者或產(chǎn)物。沒(méi)有水，生物就不可能生存?！袼休^大的比熱，對(duì)溫度的調(diào)節(jié)很重要。三、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)(一)原核細(xì)胞核區(qū)(類(lèi)核體、擬核)：染色體只由環(huán)狀DNA組成，不含組蛋白。細(xì)胞器：僅有核糖體，70S。細(xì)胞壁：主要成分為含乙酰胞壁酸的肽聚糖。(二)真核細(xì)胞細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。1.質(zhì)膜(細(xì)胞膜)：生活細(xì)胞的外表，都有一層薄膜包圍，將細(xì)胞與外界分開(kāi)，這層薄膜稱為細(xì)胞膜或質(zhì)膜。細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)的所有膜統(tǒng)稱為生物膜，是一種半透性膜，對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)有很強(qiáng)的選擇透性，其物質(zhì)組成和基本結(jié)構(gòu)相似。①質(zhì)膜的組成：主要是脂類(lèi)物質(zhì)和蛋白質(zhì)，還含有少量的多糖、微量的核酸、金屬離子和水。②質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)：在電鏡下呈現(xiàn)暗—明—暗三條平行的帶，即內(nèi)外兩層暗的帶(由大的蛋白質(zhì)分子組成)之間，有一層明亮的帶(由脂類(lèi)分子組成)，這樣的膜稱單位膜。③膜的流動(dòng)鑲嵌假說(shuō)：脂類(lèi)物質(zhì)分子的雙層形成了膜的基本結(jié)構(gòu)的襯質(zhì)，膜的蛋白質(zhì)分子則和脂類(lèi)層內(nèi)外表面結(jié)合，或嵌入，或貫穿。膜及其組成物質(zhì)是高度動(dòng)態(tài)的、易變的。其磷脂和蛋白質(zhì)都有一定的流動(dòng)性，使膜的結(jié)構(gòu)處于不斷變動(dòng)狀態(tài)。膜中的蛋白質(zhì)有的是特異的酶類(lèi)，具有識(shí)別、捕捉、和釋放物質(zhì)的能力，從而對(duì)物質(zhì)的透過(guò)起主動(dòng)的控制作用。④物質(zhì)通過(guò)膜的運(yùn)輸：?jiǎn)渭償U(kuò)散：通過(guò)膜上的小孔，從高濃度到低濃度。協(xié)助擴(kuò)散：由載體協(xié)助，從高濃度到低濃度。主動(dòng)運(yùn)輸：由載體協(xié)助，并且要消耗能量，從低濃度到高濃度。胞吞和胞吐：質(zhì)膜能向細(xì)胞內(nèi)形成凹陷，吞食外圍的液體或固體的小顆粒。吞食液體的過(guò)程稱為胞飲作用，吞食固體的過(guò)程稱為吞噬作用。將細(xì)胞內(nèi)的分泌小泡或其它由膜包被的物質(zhì)排出細(xì)胞外的過(guò)程，稱為胞吐作用。2.細(xì)胞質(zhì)：是細(xì)胞膜以內(nèi)，細(xì)胞核以外的原生質(zhì)。可分為胞基質(zhì)和細(xì)胞器。細(xì)胞器是細(xì)胞內(nèi)具有特定結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。胞基質(zhì)是包圍細(xì)胞器的、沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)。胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)：生活細(xì)胞的胞基質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)不斷流動(dòng)。(1)線粒體：除了細(xì)菌、藍(lán)藻和厭氧真菌，生活的細(xì)胞一般都有線粒體。μm，長(zhǎng)約1~2μm。不同細(xì)胞中，線粒體數(shù)目差別較大。用電鏡觀察，線粒體外有雙層單位膜。外膜包被整個(gè)線粒體，內(nèi)、外層膜之間有寬約80?的間隙，內(nèi)膜在許多部位向內(nèi)伸入到線粒體基質(zhì)中，形成片狀或管狀的內(nèi)褶，稱為嵴。內(nèi)膜及其所形成的嵴的內(nèi)表面上，均勻地排布有形似大頭針狀的結(jié)構(gòu)，稱為電子傳遞粒(縮寫(xiě)ETP)，ETP含有ATP酶，能催化ATP的合成。在嵴之間基質(zhì)，與呼吸作用有關(guān)的一系列的酶，定位在基質(zhì)和內(nèi)層膜中，基質(zhì)中還含有DNA、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核蛋白體和含鈣顆粒。細(xì)胞內(nèi)的糖、脂肪和氨基酸的最終氧化是由線粒體進(jìn)行的，最后釋放能量，供細(xì)胞生活的需要。線粒體經(jīng)分裂或“出芽”增殖。(2)核糖核蛋白體(核蛋白體，核糖體)：是合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所。存在于胞基質(zhì)、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外表面及質(zhì)體和線粒體的基質(zhì)中。完整的核蛋白體是由兩個(gè)近于半球形而大小不等的亞單位結(jié)合而成。由幾個(gè)到幾十個(gè)核蛋白體和mRNA長(zhǎng)鏈結(jié)合，成為念珠狀復(fù)合體，稱多聚核糖核蛋白體。(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(縮寫(xiě)ER)：是由膜圍成的扁平的囊、槽、池或管，并形成相互溝通的網(wǎng)狀系統(tǒng)。在ER腔內(nèi)充滿了液狀基質(zhì)。有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的外表面有核蛋白體，稱為粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(縮寫(xiě)rER)；另一些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外表面則沒(méi)有核蛋白體，稱為光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(縮寫(xiě)sER)。ER膜可和核膜的外層相連，也可經(jīng)過(guò)胞間連絲和相鄰細(xì)胞的ER相連。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能：●具有制造、包裝和運(yùn)輸代謝產(chǎn)物的作用。rER能合成蛋白質(zhì)和脂類(lèi)，合成的物質(zhì)可能經(jīng)ER運(yùn)到sER，再由sER形成小泡，運(yùn)輸?shù)礁郀柶潴w中，然后分泌到細(xì)胞外。●ER是許多細(xì)胞器的來(lái)源，如液泡、高爾基體、圓球體及微體都可能是由ER特化或分離出的小泡而來(lái)?！駜?nèi)質(zhì)網(wǎng)的分室作用：分隔細(xì)胞成許多小室，使各種不同的結(jié)構(gòu)隔開(kāi)，能分別地進(jìn)行著不同的生化反應(yīng)。(4)高爾基體：是一疊由平滑的單位膜圍成的囊組成，囊作扁平圓形，邊緣膨大且具穿孔。每一個(gè)囊稱為潴泡或槽庫(kù)，從囊的邊緣可分離出許多小泡—高爾基小泡，它們可轉(zhuǎn)移到胞基質(zhì)中，和其他小泡融合，也可和質(zhì)膜結(jié)合。高爾基體凸出的面是形成面，凹入的面是成熟面。高爾基體在來(lái)源上和ER有密切的關(guān)系。(5)中心體：位于細(xì)胞核附近。光鏡下的中心體通常是兩個(gè)球形細(xì)粒，稱中心粒，其周?chē)幸粚訚獬砦镔|(zhì)，稱中心球。電鏡下，呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，直徑約。兩個(gè)中心?；ハ啻怪迸帕?。整個(gè)圓柱由九組縱行的微管很有秩序地排列而成，每組有微管三根。在細(xì)胞分裂時(shí)，染色體的移動(dòng)以中心粒為方向，當(dāng)中心體遭到破壞時(shí)，細(xì)胞即失去分裂能力。(6)溶酶體：是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的細(xì)胞器，具單層膜，含多種水解酶。功能：分解從外界進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(異體吞噬)，也消化自身局部的細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞器(自體吞噬)。當(dāng)細(xì)胞衰老時(shí)，其溶酶體膜破裂，釋放出水解酶，消化整個(gè)細(xì)胞而使細(xì)胞死亡(自溶作用)。溶酶體是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分離出來(lái)的小泡形成的。凡含有溶酶體酶的小液泡，就是溶酶體。(7)細(xì)胞骨架：是由3種蛋白質(zhì)纖維組成的支架。3種蛋白質(zhì)纖維是微管、肌動(dòng)蛋白和中間絲(中間纖維)?！裎⒐埽褐睆?4nm的中空長(zhǎng)管狀的纖維。除紅細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有微管，紡錘體、鞭毛、纖毛都由微管構(gòu)成。微管蛋白：a和b亞基雙分子螺旋排列構(gòu)成微管。秋水仙素能與a、b雙體結(jié)合，阻止a、b雙體連接成微管。(多倍體)；長(zhǎng)春花堿破壞紡錘體，使癌細(xì)胞死亡；紫杉醇阻止微管解聚，促使微管單體聚合?！窦?dòng)蛋白絲(微絲)：是實(shí)心纖維，直徑4-7nm。肌動(dòng)蛋白由啞鈴形單體相連成串，兩串以右手螺旋形式扭纏成束。肌動(dòng)蛋白絲有運(yùn)動(dòng)的功能，與細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)有關(guān)。●中間纖維：介于微管與微絲之間的纖維，8-10nm。構(gòu)成中間纖維的蛋白質(zhì)5種多，常見(jiàn)的是角蛋白、波形蛋白、層粘連蛋白。3.細(xì)胞核：是細(xì)胞的控制中心，遺傳物質(zhì)DNA幾乎全部存在于核內(nèi)。(1)細(xì)胞核的形態(tài)：大小、形狀、位置、數(shù)目。(2)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：核膜、核仁和核質(zhì)等三部分?！窈四?核被膜)：是由內(nèi)、外兩層單位膜組成的。雙層膜在一定間隔愈合形成小孔—核孔，容許某些物質(zhì)進(jìn)出，如輸入RNA、DNA核苷酸前體、組蛋白和核蛋白體的蛋白質(zhì)，輸出mRNA、tRNA和核蛋白體的亞單位等。在核被膜的外膜和細(xì)胞質(zhì)接觸面上，有核蛋白體；在一些部位，外膜向外延伸到細(xì)胞質(zhì)中去，可以和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連。因此，內(nèi)、外膜間的間隙和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基質(zhì)是連續(xù)的，似可經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和相鄰的細(xì)胞相通?！窈巳剩阂粋€(gè)或幾個(gè)核仁，是細(xì)胞核內(nèi)形成核蛋白體亞單位的部位?！窈速|(zhì)：以堿性染料染色后，可分為著色物質(zhì)—染色質(zhì)和不著色物質(zhì)—核液。染色質(zhì)：是由核酸和蛋白質(zhì)的復(fù)合物組成的復(fù)雜物質(zhì)結(jié)構(gòu)，含有大量的DNA和組蛋白，較少量的RNA和非組蛋白蛋白質(zhì)。間期核內(nèi)染色質(zhì)常伸展成為寬度約10～15nm的細(xì)長(zhǎng)的纖絲，這些染色質(zhì)的細(xì)絲，到有絲分裂時(shí)高度地螺旋纏繞—螺旋化，成為染色體。當(dāng)分裂結(jié)束，進(jìn)入間期時(shí)，染色體的螺旋又松散開(kāi)來(lái)，擴(kuò)散成為染色質(zhì)。染色質(zhì)就是間期的染色體。染色質(zhì)細(xì)絲：是由許多核小體連接而成，組成串珠狀。每個(gè)核小體的中心有8個(gè)組蛋白分子，DNA雙螺旋盤(pán)在它表面，核小體之間有一段DNA雙螺旋，并與另一個(gè)組蛋白分子相連。這就是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，由此再進(jìn)一步螺旋纏繞形成2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)結(jié)構(gòu)，成為染色單體，從而構(gòu)成染色體?；颍菏沁z傳物質(zhì)的基本單位，存在于染色質(zhì)(體)的DNA分子鏈上。四、細(xì)胞分裂生物的生長(zhǎng)發(fā)育、代代相傳、延續(xù)種族的基礎(chǔ)是細(xì)胞分裂。繁殖是生物或細(xì)胞形成新個(gè)體或新細(xì)胞的過(guò)程。(一)細(xì)胞周期及其概念從一次分裂開(kāi)始，到下一次分裂完成的整個(gè)過(guò)程，稱為細(xì)胞周期，分為DNA合成前期(G1期)，DNA合成期(S期)，DNA合成后期或有絲分裂準(zhǔn)備期(G2期)，分裂期(M期或D期)。前三者合稱間期，是細(xì)胞進(jìn)行生長(zhǎng)的時(shí)期，合成代謝最為活躍，進(jìn)行著包括DNA合成在內(nèi)的一系列有關(guān)生化活動(dòng)并且積累能量，準(zhǔn)備分裂。1.DNA合成前期(G1期)：DNA合成以前的準(zhǔn)備期，染色體由一條DNA分子的染色單體組成。G1期細(xì)胞極其活躍地合成RNA、蛋白質(zhì)和磷脂等。2.DNA合成期(S期)：合成DNA時(shí)期，染色體發(fā)生復(fù)制，DNA含量比G1期增加一倍。3.DNA合成后期或有絲分裂準(zhǔn)備期(G2期)：G2期的每條染色體由兩條完全相同的染色單體組成，含一個(gè)完全相同的DNA分子。4.分裂期(M期)：是進(jìn)行有絲分裂的時(shí)期。(二)細(xì)胞分裂的類(lèi)型無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂等。1.無(wú)絲分裂：是指間期核不經(jīng)任何有絲分裂時(shí)期，直接分裂，形成差不多相等的兩個(gè)子細(xì)胞。2.有絲分裂：又稱間接分裂，分為核分裂和胞質(zhì)分裂。一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)一次有絲分裂，產(chǎn)生染色體數(shù)目和母細(xì)胞染色體數(shù)目相同的兩個(gè)子細(xì)胞。據(jù)核的變化，又分為前期、中期、后期和末期。(1)前期：核內(nèi)的染色質(zhì)凝縮成染色體，核仁解體，核膜破裂以及紡錘體形成。間期核的染色質(zhì)是細(xì)長(zhǎng)的細(xì)絲，分裂前期，染色質(zhì)絲螺旋纏繞逐漸增粗，為念珠狀的細(xì)絲，繼續(xù)螺旋化縮短、變粗，成為分離的染色體，染色體縮至最短，核仁解體，其組成物質(zhì)的一部分轉(zhuǎn)移到了染色體。前期最末，核膜破裂，和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，此時(shí)核液和細(xì)胞質(zhì)混合起來(lái)，此外，前期終了前，核的兩極出現(xiàn)少量的微管細(xì)絲，開(kāi)始形成紡錘體。(2)中期：是染色體排到赤道面上，紡錘體完全形成的時(shí)期。核膜破裂，標(biāo)志著前期的結(jié)束，各染色體的染色單體清晰可見(jiàn)，微管伸長(zhǎng)，形成紡錘絲，有的通過(guò)兩極，有的從一極附著到染色單體的著絲點(diǎn)上。每個(gè)染色單體，各有一個(gè)著絲點(diǎn)，所有的紡錘絲形成了一個(gè)紡錘狀的構(gòu)象，稱為紡錘體。紡錘絲在染色體的運(yùn)動(dòng)上起重要作用，由于微管的作用，染色體移動(dòng)，到細(xì)胞中部，染色體的著絲點(diǎn)，都排在赤道面。中期時(shí)便于計(jì)數(shù)染色體數(shù)目。(3)后期：各個(gè)染色體染色單體分開(kāi)，由赤道面移向細(xì)胞兩極的時(shí)期。后期時(shí)，染色體仍繼續(xù)縮短，達(dá)最短程度。染色體從著絲點(diǎn)分開(kāi)，向兩極移動(dòng)，到兩極集中。(4)末期：是形成二子核和胞質(zhì)分裂的時(shí)期。到達(dá)兩極的子染色體，膨脹而失去輪廓，螺旋解開(kāi)，變?yōu)槿旧|(zhì)細(xì)絲，并形成新的核膜，核仁出現(xiàn)，形成了兩個(gè)子核。經(jīng)過(guò)核分裂和胞質(zhì)分裂，一個(gè)母細(xì)胞成為兩個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體的數(shù)目和母細(xì)胞的相同，為2N。凡是進(jìn)行有性生殖的動(dòng)植物都有減數(shù)分裂的過(guò)程。兩個(gè)性細(xì)胞，即配子(精子或卵)融合為一，成為合子或受精卵，再發(fā)育成新的一代，稱為有性生殖。3.減數(shù)分裂：包括兩次連續(xù)的分裂，但其DNA只復(fù)制一次，一個(gè)母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂以后，形成4個(gè)子細(xì)胞，這樣，每個(gè)子細(xì)胞染色體的數(shù)目(以N表示)，比母細(xì)胞(2N)減少了一半。所以稱為減數(shù)分裂。如人的體細(xì)胞含23對(duì)(46條)染色體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子和卵細(xì)胞(配子)染色體數(shù)目只有23條，受精后又恢復(fù)為46條。減數(shù)分裂也分為間期和分裂期。間期細(xì)胞進(jìn)行DNA的復(fù)制。分裂期細(xì)胞進(jìn)行兩次連續(xù)的分裂。(1)減數(shù)分裂的第一次分裂：稱為減數(shù)分裂Ⅰ，包括4個(gè)時(shí)期。①前期Ⅰ：又可分為以下6個(gè)時(shí)期：◆前細(xì)線期：核中染色體極細(xì)，在光鏡下難以分辨，但染色體已開(kāi)始凝縮，出現(xiàn)螺旋絲?！艏?xì)線期：染色質(zhì)經(jīng)螺旋化，形成細(xì)長(zhǎng)線狀的染色體，每條染色體含有2條染色單體。細(xì)胞核和核仁增大，RNA含量增加一倍?！襞季€期(合線期)：同源染色體(一條來(lái)自父本，一條來(lái)自母本，兩者的形狀，大小很相似，而且基因順序也相同的染色體)兩兩靠攏，準(zhǔn)確的配對(duì)，這種現(xiàn)象稱為聯(lián)會(huì)(配對(duì)的染色體稱為二價(jià)體)?！舸志€期：染色體縮短變粗。二價(jià)體的數(shù)目為原來(lái)二倍體染色體數(shù)目的一半。每個(gè)二價(jià)體含有4條染色單體，也稱為四聯(lián)體(每一條染色體由2條染色單體組成)。此期有一個(gè)很重要的現(xiàn)象是，二價(jià)體中不同染色體的染色單體之間，可在若干相對(duì)應(yīng)的位置上發(fā)生橫斷，并發(fā)生染色單體片段的互換和再結(jié)合，而另兩條染色單體則不變。這種現(xiàn)象稱為交換，即在粗線期同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。交換對(duì)生物的遺傳和變異有重大意義?！綦p線期：染色體繼續(xù)縮短變粗。配對(duì)的同源染色體彼此排斥并開(kāi)始分離，但在染色單體之間發(fā)生交換的地方—交叉點(diǎn)，仍然連接在一起。因此聯(lián)會(huì)的染色體呈現(xiàn)出X、V、8、0等形狀?！艚K變期：染色體變得更為粗、短，染色體對(duì)常分散排列在核膜內(nèi)側(cè)，因此，這一時(shí)期是觀察、計(jì)算染色體數(shù)目最適宜的時(shí)期，此期末，核膜、核仁相繼消失，紡錘絲開(kāi)始出現(xiàn)。②中期Ⅰ：成對(duì)的染色體(二價(jià)體)排列在細(xì)胞中部的赤道面上，兩條染色體的著絲點(diǎn)分別排列在赤道面的兩側(cè)，紡錘體形成。這個(gè)時(shí)期也是對(duì)染色體進(jìn)行計(jì)數(shù)和研究的適宜時(shí)期。③后期Ⅰ：在紡錘絲的牽引下，二價(jià)體中兩條同源染色體分開(kāi)，分別移向兩極。這樣每一極染色體數(shù)目只有原來(lái)母細(xì)胞的一半。(但注意的是，每一個(gè)染色體仍然含有2條染色單體，實(shí)際上減數(shù)分裂就是在此減數(shù))。④末期Ⅰ：染色體到達(dá)兩極。染色體螺旋解體，重新出現(xiàn)核膜，形成兩個(gè)子核，并進(jìn)行胞質(zhì)分裂。(2)減數(shù)分裂的第二次分裂：減數(shù)分裂的第二次分裂緊接著第一次分裂，或有一個(gè)極短的分裂間期。在第二次分裂前沒(méi)有DNA的復(fù)制和染色體的加倍。減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似，也可分為4個(gè)時(shí)期。①前期Ⅱ：此期很短。已伸展的染色體又螺旋化縮短變粗，核膜再度消失，紡錘絲重新出現(xiàn)。②中期Ⅱ：染色體以著絲點(diǎn)排列在子細(xì)胞的赤道面上，紡錘體形成。③后期Ⅱ：著絲點(diǎn)分裂，染色單體彼此分離，在紡錘絲的牽引下分別移向兩極。④末期Ⅱ：移到兩極的染色體解螺旋，核仁，核膜出現(xiàn)，各形成一個(gè)子核，并進(jìn)行胞質(zhì)分裂，這樣就形成4個(gè)子細(xì)胞。(3)減數(shù)分裂的基因組合：減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體隨機(jī)分配，因而配子的染色體組成多種多樣?；蚴侨旧w上的特定核苷酸序列，因此基因組合也是多種多樣。如果一種生物有2對(duì)染色體，產(chǎn)生22＝4種配子；如果一種生物有3對(duì)染色體，則產(chǎn)生23＝8種配子。人有23對(duì)染色體，精子和卵各有223＝8388608種染色體組合。(4)減數(shù)分裂的特點(diǎn)：●減數(shù)分裂只發(fā)生在生物的有性生殖過(guò)程中。●減數(shù)分裂形成的子細(xì)胞染色體數(shù)目為母細(xì)胞的一半。●減數(shù)分裂由兩次連續(xù)的分裂完成，一個(gè)母細(xì)胞形成四個(gè)子細(xì)胞。●減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了同源染色體的配對(duì)、交叉、互換等現(xiàn)象。(5)減數(shù)分裂的意義：●減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體數(shù)目減為母細(xì)胞的一半，細(xì)胞內(nèi)只有一組染色體,由此形成的精細(xì)胞及卵細(xì)胞也是單倍體。精、卵結(jié)合形成受精卵又恢復(fù)了親代的染色體數(shù)目，這就使每一種植物的染色體數(shù)目保持了相對(duì)的穩(wěn)定性，也就是在遺傳上保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定性?！駵p數(shù)分裂過(guò)程中，發(fā)生同源染色體間的交叉，即遺傳物質(zhì)的交換和重組，使后代出現(xiàn)了變異性。這對(duì)增強(qiáng)植物的適應(yīng)能力，繁衍種族，都有重要意義。第二節(jié)組織、器官和系統(tǒng)思考題：◆名詞解釋：組織、器官、系統(tǒng)?！羯掀そM織分為哪些類(lèi)型？各有何特點(diǎn)及功能？◆結(jié)締組織的分類(lèi)是什么？各有何特點(diǎn)和功能？◆肌肉組織的分類(lèi)、特點(diǎn)?！羯窠?jīng)組織的組成是什么？神經(jīng)元的構(gòu)造是什么？多細(xì)胞生物體的細(xì)胞，由于形態(tài)的分化和功能的分工，形成不同的組織、器官和系統(tǒng)。一、組織的概念組織是由相同功能和相似構(gòu)造的細(xì)胞群以及細(xì)胞間質(zhì)構(gòu)成的。每種組織各完成一定的機(jī)能。二、動(dòng)物組織的類(lèi)型根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)和功能的不同，細(xì)胞間質(zhì)的多少和結(jié)構(gòu)上的差異，可將動(dòng)物的組織分成四大類(lèi)：上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織、神經(jīng)組織。(一)上皮組織：由形態(tài)規(guī)則、排列緊密的細(xì)胞和少量細(xì)胞間質(zhì)組成，無(wú)血管(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)自毛細(xì)血管滲透)，細(xì)胞間有明顯的連接復(fù)合體。呈膜狀覆蓋在動(dòng)物體表和體內(nèi)各種腔、管和囊的內(nèi)表面。上皮組織不斷更新，如人體表皮每個(gè)月更新2次，胃上皮每2－3天更新1次。上皮組織的功能：保護(hù)、吸收、排泄、感覺(jué)、分泌、呼吸、生殖等。根據(jù)形態(tài)可分成單層和多層上皮二大類(lèi)。1.單層上皮：僅有一層細(xì)胞組成。◆扁平上皮：細(xì)胞扁平，分布在血管壁和體腔內(nèi)表面。◆立方上皮：細(xì)胞呈立方形，核位于細(xì)胞中央。大多組成腺體?！糁鶢钌掀ぃ杭?xì)胞柱形，核卵圓形，常位于細(xì)胞基部。組成胃、腸的內(nèi)壁、呼吸和生殖器官的一部分。2.復(fù)層上皮：由一層以上、處于不同發(fā)育階段的細(xì)胞組成?！暨w移上皮：細(xì)胞和層數(shù)隨所在器官生理狀況的改變而變遷。組成膀胱和輸尿管的上皮。依據(jù)功能可分為三種類(lèi)型：1.被覆上皮：覆蓋在機(jī)體的內(nèi)外表面，無(wú)脊椎動(dòng)物的常單層，脊椎動(dòng)物的常多層。2.腺上皮：由特化的上皮細(xì)胞組成，具有制造和分泌物質(zhì)的功能。如汗腺、唾液腺、乳腺、腸腺等等。3.感覺(jué)上皮：為特化的上皮細(xì)胞，具有感覺(jué)功能，如聽(tīng)覺(jué)上皮、嗅覺(jué)上皮、視網(wǎng)膜、味蕾等。4.生殖上皮：精細(xì)胞和卵細(xì)胞是特化上皮組織，位于睪丸和卵巢。(二)結(jié)締組織形態(tài)特點(diǎn)：由多種細(xì)胞和發(fā)達(dá)的間質(zhì)組成。細(xì)胞間質(zhì)特別發(fā)達(dá)，細(xì)胞數(shù)量少，排列分散。功能：聯(lián)接、固縛軀體各部分；填充體內(nèi)空隙，保護(hù)體內(nèi)柔軟組織；支持動(dòng)物機(jī)體；制造血球。細(xì)胞間質(zhì)：由含糖較多的基質(zhì)和纖維組成。纖維有二種。膠元纖維：由膠原蛋白組成，有韌性，常集合成束。彈力纖維：由彈力纖維組成，有彈性。結(jié)締組織的分類(lèi)：依據(jù)生理功能的不同和細(xì)胞間質(zhì)的性質(zhì)和分散在基質(zhì)中的纖維成分的不同而形成三種不同狀態(tài)的結(jié)締組織：液態(tài)結(jié)締組織、粘膠態(tài)結(jié)締組織、固態(tài)結(jié)締組織。1.液態(tài)結(jié)締組織：包括血液和淋巴。(1)血液：由血漿和血細(xì)胞組成?！鲅獫{：為一種液態(tài)的細(xì)胞間質(zhì)，是含有各種溶解物質(zhì)的膠狀物質(zhì)。溶解物質(zhì)包括：血清蛋白、纖維蛋白原、酶、糖、脂肪等。纖維蛋白原：在血漿中處于溶解狀態(tài)，在一條件下可凝結(jié)成纖維狀從血漿中析出，使血液凝固。清除了纖維蛋白的血漿成為一種黃色液體，稱為血清?！鲅?xì)胞：包括紅血細(xì)胞、白血細(xì)胞、血小板。紅血細(xì)胞：細(xì)胞內(nèi)含有血紅蛋白，能與氧結(jié)合，具輸氧功能。人的紅血細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，圓形，兩面凹陷。白血細(xì)胞：具吞噬功能，可清除細(xì)菌、體內(nèi)異物和壞死組織。根據(jù)形態(tài)可分成二大類(lèi)：多形核白血細(xì)胞：嗜中性白血球、嗜酸性白血球、嗜堿性白血球。單核白血球：?jiǎn)魏税籽蚝土馨图?xì)胞。血小板：為形狀不固定的小體，具凝血作用。(2)淋巴：淋巴由淋巴液和數(shù)量不等的白細(xì)胞(大部分是淋巴細(xì)胞)和脂肪小滴組成。淋巴液：進(jìn)入淋巴毛細(xì)管的組織液即稱淋巴液。為一種不透明的無(wú)色或淡黃色液體。組織液：毛細(xì)血管中的滲出物形成的液體。(1)疏松結(jié)締組織：有排列疏松的纖維和分散在纖維間的多種細(xì)胞組成，纖維和細(xì)胞埋在基質(zhì)中。形態(tài)特點(diǎn)：■纖維排列不整齊。■基質(zhì)豐富。功能：填充、聯(lián)系、固定、營(yíng)養(yǎng)、保護(hù)。(2)致密結(jié)締組織：由大量膠原纖維和彈力纖維組成，如骨膜、肌腱。形態(tài)特點(diǎn)：■纖維多而致密，排列整齊?！黾?xì)胞、基質(zhì)很少。功能：能承受機(jī)械壓力，具有支持和保護(hù)功能。(3)彈性結(jié)締組織：如韌帶，彈性纖維(彈性大，彈性蛋白)組成。(4)網(wǎng)狀結(jié)締組織：如淋巴結(jié)、肝、脾等器官的基質(zhì)網(wǎng)，由網(wǎng)狀纖維組成。(5)脂肪組織：由大量脂肪細(xì)胞聚集而成，并由疏松結(jié)締組織將脂肪組織分隔成許多小體。功能：貯存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，維持體溫，具支持保護(hù)作用，參與能量代謝。3.固態(tài)結(jié)締組織(支持結(jié)締組織)：依據(jù)基質(zhì)的強(qiáng)度、分布部位及功能，可分為軟骨和硬骨。(1)軟骨組織：由軟骨細(xì)胞、纖維和基質(zhì)組成。依據(jù)基質(zhì)中纖維的性質(zhì)，可分為三種類(lèi)型：透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨。①透明軟骨：基質(zhì)為透明的凝膠狀固體，軟骨細(xì)胞埋在基質(zhì)的胞窩內(nèi)，基質(zhì)內(nèi)有少量膠原纖維。分布：關(guān)節(jié)，軟肋，氣管。②纖維軟骨：基質(zhì)內(nèi)有大量成束的膠原纖維，軟骨細(xì)胞分布在纖維束之間。分布：椎間盤(pán)，關(guān)節(jié)盂。③彈性軟骨：基質(zhì)內(nèi)有大量彈力纖維。分布：耳廓，會(huì)厭。軟骨的功能：支持作用，防止和減少碰撞的作用，如關(guān)節(jié)處的軟骨。胎兒期為軟骨；鯊魚(yú)等軟骨魚(yú)終生為軟骨。(2)硬骨組織：由骨細(xì)胞、骨膠纖維和基質(zhì)組成?；|(zhì)內(nèi)有大量固態(tài)無(wú)機(jī)鹽(硫酸鈣、磷酸鈣)沉積，使骨組織堅(jiān)硬。骨膠纖維平行排列在基質(zhì)內(nèi)，形成骨板。哺乳動(dòng)物的骨板有二種：骨松質(zhì)：構(gòu)成硬骨的內(nèi)層，骨板形成有許多較大空隙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔內(nèi)有骨髓。骨密質(zhì)：構(gòu)成硬骨的外層，由骨板排列而成，形成下列結(jié)構(gòu)：外環(huán)骨板：排列在骨表面的骨板。內(nèi)環(huán)骨板：圍繞骨髓腔排列的骨板。哈氏板：內(nèi)、外環(huán)骨板之間的呈同心圓排列的骨板。哈氏管：同心圓中央的管道，內(nèi)有血管、神經(jīng)分布。骨陷窩：骨細(xì)胞位于其中。(三)肌組織：是具有伸縮能力的一種組織，由肌肉細(xì)胞組成。細(xì)胞細(xì)長(zhǎng)呈纖維狀一個(gè)肌細(xì)胞即一根肌纖維。功能：能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，具強(qiáng)烈的收縮作用。依據(jù)肌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和分布，肌肉組織分三種類(lèi)：橫紋肌、平滑肌、心肌。1.橫紋肌特點(diǎn)：■具橫紋?！黾∪馐湛s受意志支配，又稱隨意肌。■收縮力強(qiáng)，易疲勞。分布：主要附著在骨骼上，又稱骨骼肌。2.平滑肌特點(diǎn)：■細(xì)胞呈梭狀。■無(wú)橫紋。■不受意志支配(不隨意肌)。■收縮力較弱，不易疲勞。分布：內(nèi)臟壁。3.心肌特點(diǎn)：■有橫紋。■細(xì)胞短柱狀，有分支?！黾?xì)胞聯(lián)接處有閏盤(pán)?！鍪湛s有自動(dòng)節(jié)律性。分布：心臟。(四)神經(jīng)組織：由神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。功能：神經(jīng)細(xì)胞能感受刺激，傳導(dǎo)興奮；神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元起支持、營(yíng)養(yǎng)和修復(fù)作用。1.神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)：神經(jīng)細(xì)胞是神經(jīng)組織的結(jié)構(gòu)和功能單位。特點(diǎn)：■由胞體和胞突起組成■細(xì)胞體位于腦和脊髓的灰質(zhì)中■細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有神經(jīng)原纖維細(xì)胞突起分成二類(lèi)：軸突：細(xì)而長(zhǎng)，單根，傳導(dǎo)沖動(dòng)離開(kāi)胞體。樹(shù)突：呈樹(shù)枝狀分支，接受刺激傳導(dǎo)沖動(dòng)至胞體。2.神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞特點(diǎn)：■呈星形，有突起?！黾?xì)胞質(zhì)內(nèi)無(wú)神經(jīng)原纖維■突起無(wú)樹(shù)突軸突之分人的神經(jīng)細(xì)胞1010個(gè)，長(zhǎng)30萬(wàn)Km，等于地球到月亮。三、器官和系統(tǒng)(一)器官：器官是由幾種不同類(lèi)型的組織綜合而成的，具有一定形態(tài)特征和生理機(jī)能的結(jié)構(gòu)。高等動(dòng)物的器官比較復(fù)雜，如胃，肝、心，腎、肺等都是各種不同的器官，其中胃是一種消化器官，由上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織構(gòu)成。(二)系統(tǒng)：一些在功能上密切關(guān)聯(lián)的器官，相互協(xié)同以完成機(jī)體某一方面的功能，稱為系統(tǒng)。如由口腔、咽、食道，胃，小腸，大腸，肝，胰等構(gòu)成消化系統(tǒng)。動(dòng)物的生殖和個(gè)體發(fā)育思考題：1.名詞解釋：生殖、原口動(dòng)物、后口動(dòng)物、生物發(fā)生律、個(gè)體發(fā)育、系統(tǒng)發(fā)育。2.無(wú)性生殖和有性生殖各有哪些形式？3.簡(jiǎn)述精子和卵子的發(fā)生過(guò)程。4.卵子的類(lèi)型有哪些？5.卵裂的形式、囊胚的形式各有哪些？原腸胚形成的方式有幾種？6.原腸胚期的外中內(nèi)三個(gè)胚層，將來(lái)各分化形成什么組織或器官？生物的壽命各不相同，但終將衰老、死亡。生命的延續(xù)不是靠個(gè)體的長(zhǎng)生不老，而是靠產(chǎn)生后代、代代相傳來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，生殖是最重要的。生物以一定的方式產(chǎn)生與自己相似的新個(gè)體，這種現(xiàn)象稱為生殖。第一節(jié)生殖的方式一、無(wú)性生殖：凡不涉及性別、沒(méi)有配子(精子和卵)參與、沒(méi)有受精過(guò)程的生殖都稱為無(wú)性生殖。(一)裂殖：?jiǎn)渭?xì)胞生物，如細(xì)菌、草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、眼蟲(chóng)、瘧原蟲(chóng)等。(二)出芽：酵母菌、水螅。(三)孢子生殖：真菌和藻類(lèi)能產(chǎn)生大量孢子。(四)動(dòng)物的再生作用：原生動(dòng)物再生能力很強(qiáng)，如纖毛蟲(chóng)，只要有核，便可再生。腔腸動(dòng)物和渦蟲(chóng)的再生能力從前到后遞減。蚯蚓頭部再生能力比后部體節(jié)強(qiáng)，如果摘除腹神經(jīng)，便失去再生能力。海星、海參等的再生能力也很強(qiáng)。切碎的海星，只要有一部分中央盤(pán)，就能再生完整的海星。脊椎動(dòng)物的再生作用：例子很多，如手指破了，不用創(chuàng)可貼也會(huì)很快愈合，但其再生作用只限于修修補(bǔ)補(bǔ)，而不能產(chǎn)生新的生物個(gè)體。二、有性生殖(一)同配生殖：2個(gè)配子的大小、形態(tài)完全相同，但生理上已有雌雄的分化，有鞭毛或纖毛，能運(yùn)動(dòng)。如衣藻。(二)異配生殖：2個(gè)配子大小不同，但形態(tài)相同，都有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)。如實(shí)球藻。(三)卵式生殖：卵子大、富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但不能運(yùn)動(dòng)；精子小，含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)很少，但運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)。(四)雌雄同體：有性生殖T雌雄配子T兩性分化，生物體不一定都分為雌性個(gè)體和雄性個(gè)體。許多生物是雌雄同體，如植物的雌雄同株、兩性花、雜性花，多為異花傳粉；無(wú)脊椎動(dòng)物的大多數(shù)寄生蟲(chóng)(絳蟲(chóng))、蚯蚓、蛤、蚌等雌雄同體，大多為異體受精，其精巢先成熟，釋放精子后退化，卵巢成熟晚，產(chǎn)卵；脊椎動(dòng)物大多為雌雄異體。(五)孤雌生殖：很多無(wú)脊椎動(dòng)物，如輪蟲(chóng)、甲殼類(lèi)、某些昆蟲(chóng)等的卵不經(jīng)受精即可發(fā)育為成蟲(chóng)的生殖方式。①輪蟲(chóng)：秋末有雄蟲(chóng)出現(xiàn)，以厚殼受精卵過(guò)冬。②蚜蟲(chóng)：環(huán)境惡化時(shí)，精、卵結(jié)合。保證種族繁衍，豐富了基因的交換、組合。蜜蜂、螞蟻、白蟻等昆蟲(chóng)孤雌生殖產(chǎn)生雄性個(gè)體，其唯一功能就是產(chǎn)生精子。第二節(jié)精子和卵子的形態(tài)動(dòng)物界中較原始的種類(lèi)如變形蟲(chóng)等只進(jìn)行無(wú)性生殖，較高等的類(lèi)群大都進(jìn)行有性生殖。多細(xì)胞動(dòng)物體中形成精子的器官稱為精巢或睪丸，形成卵子的器官稱為卵巢。有些動(dòng)物同一個(gè)體上具備精巢和卵巢，即雌雄同體，如扁形動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、甲殼動(dòng)物等。大多數(shù)動(dòng)物雌雄異體，分別產(chǎn)生卵子和精子。一、生殖細(xì)胞的發(fā)生(一)精子的發(fā)生：一個(gè)精原細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行有絲分裂形成多個(gè)精原細(xì)胞，其中一部分分化為初級(jí)精母細(xì)胞。一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂，形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，接著進(jìn)行第二次減數(shù)分裂，形成四個(gè)單倍體的精細(xì)胞，每一個(gè)精細(xì)胞分化發(fā)育為一個(gè)精子。(二)卵子的發(fā)生：卵原細(xì)胞陸續(xù)分裂分化而產(chǎn)生很多初級(jí)卵母細(xì)胞，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂形成兩個(gè)細(xì)胞，體積很大的一個(gè)細(xì)胞稱為次級(jí)卵母細(xì)胞，體積很小的一個(gè)細(xì)胞稱為極體，即第一極體。次級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行第二次減數(shù)分裂產(chǎn)生一個(gè)有效的大細(xì)胞即卵細(xì)胞和一個(gè)極體。而第一極體減數(shù)分裂又產(chǎn)生兩個(gè)極體，極體不能受精發(fā)育，總是附在卵細(xì)胞的動(dòng)物極上。從卵巢排出的卵是次級(jí)卵母細(xì)胞，當(dāng)精子進(jìn)入次級(jí)卵母細(xì)胞后，才進(jìn)行第二次減數(shù)分裂。二、精子和卵子的形態(tài)(一)精子：除了線蟲(chóng)，各種動(dòng)物的精子都是同一類(lèi)型，均可分為頭、頸、尾三部分。1.頭部：染色體集中的地方，細(xì)胞質(zhì)很少，便于精子入卵。頭前端是一個(gè)頂體泡，內(nèi)含水解酶，能幫助精子穿過(guò)卵膜。頭的后部有兩個(gè)中心粒。2.頸部：圓柱狀，是由中心粒演變而來(lái)。3.尾部：分為中段、主段和末段。中段較短，中央是軸絲，圍有9列微管，軸絲外有螺旋線粒體鞘，為精子運(yùn)動(dòng)提供能量；主段較長(zhǎng)，軸絲外無(wú)線粒體鞘；末段僅有軸絲，外圍有質(zhì)膜。精子體小靈活，運(yùn)動(dòng)能力很強(qiáng)。線蟲(chóng)的精子無(wú)尾部，但能變形，靠偽足運(yùn)動(dòng)。(二)卵子：不能運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞質(zhì)多，核糖體和mRNA十分豐富，并含有卵黃，其主要成分為磷脂、中性脂肪和蛋白質(zhì)。1.均黃卵：又稱少黃卵，其卵黃少，分布均勻。大多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物、頭索動(dòng)物、尾索動(dòng)物以及高等哺乳動(dòng)物的卵是均黃卵。2.中黃卵：節(jié)肢動(dòng)物的卵，卵黃集中于卵的中央。3.端黃卵：魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)的卵，其卵黃大量集中于卵的一極或一端。如鳥(niǎo)類(lèi)的卵細(xì)胞很大，雞蛋的蛋黃部分是一個(gè)卵細(xì)胞，絕大部分是卵黃，只有小部分是細(xì)胞核和核周?chē)募?xì)胞質(zhì)，這一部分稱為胚盤(pán)。胚盤(pán)所在的一極稱為動(dòng)物極，卵黃所在的一極為植物極。第三節(jié)受精作用精子和卵子融合而成為受精卵或合子的全過(guò)程稱為受精。一、體內(nèi)受精和體外受精體外受精：精子和卵子都排出體外，在水中結(jié)合，其受精率低。如沙蠶、海膽、海鞘、魚(yú)、蛙、蠑螈等。體外受精要求有大量的精子，且精子和卵子要同時(shí)排放。體內(nèi)受精：多數(shù)高等動(dòng)物進(jìn)行體內(nèi)受精，由雄體把精子送入雌體體內(nèi)，接著和卵子在雌體體內(nèi)結(jié)合，其受精率高。二、同體受精和異體受精雌雄同體的動(dòng)物，其本身產(chǎn)生的精子與卵子結(jié)合，叫同體受精，如絳蟲(chóng)。同體受精的在動(dòng)物界中比較少見(jiàn)。雌雄同體的動(dòng)物(如水螅，蚯蚓等)，雖然有雌、雄兩套生殖器官，能產(chǎn)生雌、雄兩種性細(xì)胸，但兩性不在同一時(shí)間成熟，因此仍要以異體受精的方式進(jìn)行繁殖。三、精子與卵子的壽命：不同動(dòng)物排放精子的數(shù)量有差別。豬每次排出的精子數(shù)量高達(dá)200億—×105/ml)的受精率相當(dāng)?shù)?，高濃度精?30×105/ml)的受精率相當(dāng)高。精子既缺少細(xì)胞質(zhì)，又十分活躍，所以離體后生命十分短暫，幾分到幾天便失去受精能力，而排放在雌體生殖道中的精子壽命僅為幾小時(shí)到幾天時(shí)間，只有極個(gè)別動(dòng)物，如蜜蜂、蝙蝠等可達(dá)幾個(gè)月至幾年。排出的成熟卵具有受精能力的時(shí)間較短，一般為幾小時(shí)至幾天，在這段時(shí)間內(nèi)不受精，卵子就逐漸分解。如人是一天左右，豬約12小時(shí)至48小時(shí)。四、精子與卵子的結(jié)合棘皮動(dòng)物海膽是研究動(dòng)物受精較好的材料，在精子細(xì)胞膜的表面具有凝集素受體(糖蛋白、糖脂或糖的復(fù)合物)，這種受體參入精卵識(shí)別、精卵結(jié)合和精卵融合等作用。當(dāng)精子接觸卵時(shí)，其頂體分泌多種酶，消化出一條穿過(guò)卵膜的通道，精子即由此進(jìn)入卵子內(nèi)。首先發(fā)生細(xì)胞質(zhì)的融合，然后發(fā)生細(xì)胞核的融合，形成受精卵。盡管有數(shù)十萬(wàn)精子包圍卵，但在正常情況下，僅有一個(gè)精子能與卵融合，若有二個(gè)精子與卵子結(jié)合，則出現(xiàn)非二倍體細(xì)胞。卵子在受精后，必須提供一種屏障，防止額外的精子入卵。不同動(dòng)物有不同的機(jī)制，如魚(yú)的卵有一個(gè)卵膜孔，只允許單個(gè)精子通過(guò)，一旦精子通過(guò)，便分泌物質(zhì)堵塞卵孔。許多動(dòng)物的卵不具卵膜孔，任何位置均可進(jìn)入精子。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)精子入卵后，便形成屏障，如哺乳動(dòng)物卵的外側(cè)有透明帶(糖蛋白)，在受精后，透明帶硬化，使其它精子不能與卵細(xì)胞結(jié)合。第四節(jié)動(dòng)物的胚胎發(fā)育、胚后發(fā)育一、個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育(一)個(gè)體發(fā)育：是指多細(xì)胞動(dòng)物從受精卵開(kāi)始，經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂、組織分化、器官形成，直至子代個(gè)體形成、成長(zhǎng)，性成熟直至死亡的全過(guò)程。在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，個(gè)體的生理功能、組織結(jié)構(gòu)和器官形態(tài)都發(fā)生一系列變化。動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程可分為三個(gè)階段：◆胚前期：從親代生殖細(xì)胞形成到成熟的階段。◆胚胎期：從受精卵形成開(kāi)始到幼體形成破卵而出或離開(kāi)母體之前的階段?！襞吆笃冢簭挠左w破卵而出或脫離母體以后的階段。(二)系統(tǒng)發(fā)育：即種族發(fā)展史，也可稱為系統(tǒng)發(fā)生。動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)育是動(dòng)物界漫長(zhǎng)的演化歷史，是指動(dòng)物由最低等的形式(原生動(dòng)物)發(fā)展到多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的后生動(dòng)物，并逐步完善，復(fù)雜化，進(jìn)而發(fā)展成為最高級(jí)形式的動(dòng)物，直至人類(lèi)的全部種族發(fā)展史。系統(tǒng)發(fā)育也可指一個(gè)類(lèi)群(如某個(gè)科、屬、種)的發(fā)生和發(fā)展歷史。例如馬的系統(tǒng)發(fā)生：經(jīng)歷了六千萬(wàn)年的演變。由始祖馬→中新馬→上新馬→真馬→現(xiàn)代馬。二、多細(xì)胞動(dòng)物胚胎發(fā)育的一般規(guī)律：：：胚胎發(fā)育是指受精卵發(fā)育為幼體，并從卵膜孵出或從母體產(chǎn)出的全都過(guò)程。動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育可以劃分成幾個(gè)階段，如卵裂、囊胚形成，原腸形成以及三胚層的形成和分化等。(一)卵裂：受精卵分裂。卵裂形成的細(xì)胞稱為分裂球，經(jīng)多次有絲分裂形成上千個(gè)細(xì)胞的囊胚，但卵裂與普通的有絲分裂不同，分裂球只分裂而不生長(zhǎng)。盡管囊胚含有上千個(gè)細(xì)胞，但與受精卵體積相仿。卵裂的類(lèi)型與卵黃含量多少和分布有關(guān)，通常分為兩大類(lèi)：1.完全卵裂：整個(gè)卵細(xì)胞都進(jìn)行分裂，見(jiàn)于均黃卵、少黃卵。均等卵裂：卵黃少，分布均勻，卵裂時(shí)形成的分裂球大小相等，如文昌魚(yú)。不均等卵裂：卵黃少，分布不均勻卵裂時(shí)形成的，分裂球大小不均勻，如蛙。2.不完全卵裂：又稱偏裂，卵裂在不含卵黃的部分進(jìn)行，見(jiàn)于端黃卵、中黃卵。盤(pán)裂：卵裂只限于動(dòng)物極的細(xì)胞質(zhì)部分，如雞。表面卵裂：卵裂只限于卵的表面,見(jiàn)于中黃卵,如昆蟲(chóng)。(二)囊胚：當(dāng)卵裂到8和16個(gè)分裂球時(shí)，細(xì)胞間形成腔隙，這個(gè)腔隙隨著分裂球的增多，成為一個(gè)圓形的空腔，這樣的胚稱為囊胚，中空的腔為囊胚腔。哺乳動(dòng)物在8到50個(gè)細(xì)胞時(shí)稱為桑椹期。囊胚腔的出現(xiàn)使胚體細(xì)胞的活動(dòng)有了充分的空間。卵裂類(lèi)型不同，形成的囊胚也不同，有四種類(lèi)型：1.腔囊胚：均黃卵或少黃卵卵裂形成球狀囊胚，中間形成大的囊胚腔。哺乳動(dòng)物的囊胚也屬于腔囊胚。動(dòng)物極有一團(tuán)細(xì)胞，稱為胚結(jié)或內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。2.實(shí)心囊胚：有些均黃卵卵裂中間無(wú)腔，形成一個(gè)實(shí)心的球體，如水螅、水母、某些環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物等。3.表面囊胚：中黃卵如昆蟲(chóng)，一層分裂球包在一團(tuán)卵黃外，無(wú)囊胚腔。4.盤(pán)狀囊胚：端黃卵囊胚為盤(pán)狀，覆蓋于卵黃上。(三)原腸胚：囊胚繼續(xù)發(fā)育，形成雙胚層或三胚層的原腸胚。其主要特征是各種動(dòng)物在原腸胚形成中，細(xì)胞發(fā)生遷移運(yùn)動(dòng)。由于動(dòng)物種類(lèi)繁多，原腸胚形成的方式和過(guò)程也比較復(fù)雜，僅介紹一般的三種方式：1.內(nèi)陷：囊胚期植物極細(xì)胞向內(nèi)陷入，形成兩層細(xì)胞。外層的為外胚層，內(nèi)陷的一層為內(nèi)胚層，內(nèi)胚層包圍的腔為原腸腔，原腸空與外界相通的孔為胚孔，中胚層由胚孔部分向內(nèi)卷入，介入內(nèi)外胚層間。2.內(nèi)移：囊胚一部分細(xì)胞移入內(nèi)部形成內(nèi)胚層。3.外包：動(dòng)物極細(xì)胞分裂快，植物極細(xì)胞卵黃多，分裂慢，其結(jié)果動(dòng)物極細(xì)胞逐漸向下包圍植物極，形成外胚層，被包圍的植物極成為內(nèi)胚層。原腸期出現(xiàn)了原腸腔、內(nèi)胚層、外胚層和原口。原口動(dòng)物：在胚胎發(fā)育過(guò)程中，原口形成口的動(dòng)物。包括扁形動(dòng)物，線形動(dòng)物，環(huán)節(jié)動(dòng)物，軟體動(dòng)物，節(jié)肢動(dòng)物。后口動(dòng)物：在胚胎發(fā)育過(guò)程中，原口形成動(dòng)物的肛門(mén)，在相反方向的一端由內(nèi)胚層內(nèi)陷形成口的動(dòng)物。棘皮動(dòng)物以后的動(dòng)物屬于后口動(dòng)物。原腸胚期的外中內(nèi)三個(gè)胚層，將來(lái)分化形成各種組織、器官。外胚層：形成神經(jīng)系統(tǒng)、眼、內(nèi)耳上皮、皮膚的表皮、毛發(fā)、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物。中胚層：形成肌肉、骨骼、脂肪、循環(huán)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和氣管等。內(nèi)胚層：形成肝、胰、肺等。(四)多細(xì)胞動(dòng)物胚胎發(fā)育的一般規(guī)律所有多細(xì)胞動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期都要經(jīng)過(guò)上述階段，這是動(dòng)物胚胎發(fā)育的共性。動(dòng)物種類(lèi)的不同，使這些發(fā)育階段的形成方式也不同。這是由于不同種類(lèi)的動(dòng)物具有不同類(lèi)型的卵，從而引起的卵裂、囊胚和原腸形成方式的多樣性，這是動(dòng)物胚胎發(fā)育的特殊性。從多細(xì)胞動(dòng)物胚胎發(fā)育的一般規(guī)律來(lái)看動(dòng)物界系統(tǒng)發(fā)育的歷史過(guò)程，可以更清楚地看到兩者間存在著統(tǒng)一的一條客觀規(guī)律，即生物發(fā)生規(guī)律。生物發(fā)生律：由德國(guó)科學(xué)家赫克爾(E.Haeckel)于1866年提出。從大量的動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的研究中發(fā)現(xiàn)：動(dòng)物個(gè)體胚胎發(fā)育的幾個(gè)早期發(fā)育階段非常相似，都按一定漸進(jìn)的順序進(jìn)行的，這種相似性正好反映了動(dòng)物界系統(tǒng)發(fā)育漸進(jìn)的順序性。系統(tǒng)發(fā)育：?jiǎn)渭?xì)胞動(dòng)物→群體原生動(dòng)物→二胚層動(dòng)物→三胚層動(dòng)物個(gè)體發(fā)育：受精卵→囊胚→原腸胚→中胚層形成后的胚胎要點(diǎn)：生物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，按順序重演其祖先的主要發(fā)育階段，是生物進(jìn)化的重要依據(jù)。三、胚后發(fā)育：從卵膜內(nèi)孵出或從母體生出后的胎兒發(fā)育，稱為胚后發(fā)育。魚(yú)、爬行類(lèi)、哺乳動(dòng)物幼體與成體間區(qū)別較小，胚后發(fā)育主要是身體長(zhǎng)大，性成熟，身體各部分比例改變等等，這種發(fā)育方式又稱為直接發(fā)育。低等動(dòng)物中，許多動(dòng)物的幼蟲(chóng)(幼體)與成體間差別很大，需要經(jīng)過(guò)一次或數(shù)次變態(tài)，這種發(fā)育方式稱為間接發(fā)育或變態(tài)發(fā)育，如昆蟲(chóng)、蛙等。二、物種(Species)的概念種即物種(species)，按照自然法，種是分門(mén)別類(lèi)的最基本階元。但給物種下一定義卻很難，因?yàn)椴煌瑢I(yè)生物學(xué)家對(duì)物種概念有不同的理解。隨著科學(xué)發(fā)展，綜合提出多維性物種的概念。物種的定義：●生物的種是具有一定形態(tài)特征和生理特性以及一定自然分布區(qū)的生物類(lèi)群?！穹N是形態(tài)、生理、行為和生殖的動(dòng)態(tài)群?！穹N是由種群組成的生殖單元，在自然界占有一定的生境，在系譜上代表一定的分枝。這個(gè)定義是我國(guó)陳世驤教授提出的，是一個(gè)被廣泛接受的較完善的定義。不同的種存在形態(tài)、生理、地理、生殖隔離。一個(gè)物種中的個(gè)體一般不能與其它物種中的個(gè)體交配，或交配后一般不能產(chǎn)生有生殖能力的后代。例：騾→公驢×母馬，具雜種優(yōu)勢(shì)：抗病耐勞，挽力持久，壽命長(zhǎng)于親代。亞種：種下分類(lèi)階元，指同一種內(nèi)由于地理隔離，彼此分化形成的個(gè)體群。變種(variety)：個(gè)體變異。變形(form)：差異很小。品種(cultivar或breed)：生產(chǎn)實(shí)踐中培育的具有某些經(jīng)濟(jì)性狀的類(lèi)型，是非生物分類(lèi)單位。三、種的命名方法：給生物起名字，不同國(guó)家、不同民族、不同地區(qū)對(duì)同一種生物可有不同的名稱，出現(xiàn)許多混亂，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：同物異名和同名異物。早在1768年，瑞典的分類(lèi)學(xué)家林奈在《自然系統(tǒng)》中制定了雙名法命名生物，現(xiàn)在已規(guī)定生物的命名必須用雙名法進(jìn)行命名。每一種生物都有一個(gè)國(guó)際通用的的名字——學(xué)名。雙名法規(guī)定，每個(gè)學(xué)名由二個(gè)拉丁文或拉丁化形式的詞組成，屬名在前，種名在后，屬名是名詞，第一個(gè)字母要大寫(xiě)，種名是形容詞，第一個(gè)字母要小寫(xiě)，在種名之后，還應(yīng)加上命名人姓名、姓氏或其縮寫(xiě)。如狗家犬的學(xué)名：CanisfamiliarisLinne.，Canis是屬名，表示犬屬。familiaris是種名，意思是熟悉的。Linne(有時(shí)可縮寫(xiě)為L(zhǎng).)表示家犬的學(xué)名是林奈定的。小家鼠的學(xué)名：MusmusculusLinne.，musculus意思是小鼠的。黑斑蛙的學(xué)名：RananigromaculataHallowell，nigromaculata意思是黑色斑點(diǎn)的。書(shū)寫(xiě)規(guī)則：印刷體：學(xué)名用斜體排版，命名人姓氏用直體排版；手寫(xiě)體：學(xué)名下加下劃線。當(dāng)某個(gè)研究對(duì)象的種本名尚未確定時(shí)可用：屬名＋sp.表示。例如：Culuxsp.即為庫(kù)蚊屬的某種蚊子。屬名的更改：學(xué)名的屬名更改后，在學(xué)名的初定名人姓氏上加括號(hào)。如池鷺BuphusbacchusBonaparte更改為：Aedeolabacchus(Bonaparte)四、亞種的命名：亞種的學(xué)名命名方法采用三名制，由屬名＋種本名＋亞種名三部分組成例如：大蟾蜍的學(xué)名為：BufobufogagarizansCantor動(dòng)物的分類(lèi)學(xué)知識(shí)第一節(jié)生物分類(lèi)方法思考題：★生物多樣性包括哪些方面？★什么是自然分類(lèi)法？為什么說(shuō)它是科學(xué)的分類(lèi)方法？★自然分類(lèi)系統(tǒng)有哪些分類(lèi)等級(jí)？★物種的定義是什么？★什么是雙名法？什么叫學(xué)名？★動(dòng)物界主要分為哪些門(mén)？生物多樣性包括物種多樣性，遺傳基因多樣性，生態(tài)系統(tǒng)多樣性。我國(guó)是生物多樣性最豐富的國(guó)家之一，居世界第八位，而且我國(guó)生物特有性程度較高，特有種超過(guò)一萬(wàn)種，如銀杏、水杉、大熊貓、金絲猴、揚(yáng)子鱷等。一、人