動物學基本原理

關(guān)于動物學基本原理特定的組構(gòu)新陳代謝生長與生殖遺傳、變異與適應(yīng)、進化穩(wěn)態(tài)應(yīng)激性第一節(jié)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

生命的主要特征第2頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共94頁，2024年2月25日，星期天生命的基本結(jié)構(gòu)單位是細胞由核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的多分子體系。特定組構(gòu)第4頁,共94頁，2024年2月25日，星期天新陳代謝第5頁,共94頁，2024年2月25日，星期天生長與生殖

生命通過繁殖而延續(xù)，DNA是生物遺傳的基本物質(zhì)。

第6頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共94頁，2024年2月25日，星期天遺傳、變異與適應(yīng)、進化

生物體有自己特有的生活環(huán)境，其結(jié)構(gòu)和功能總是在這種環(huán)境條件下的生存和延續(xù)。第8頁,共94頁，2024年2月25日，星期天穩(wěn)態(tài)

生物體不受外界環(huán)境變化的影響，維持自身的相對穩(wěn)定狀態(tài)?？梢员憩F(xiàn)在不同的生命層次上。

第9頁,共94頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)激性與活動性第10頁,共94頁，2024年2月25日，星期天生命的物質(zhì)基礎(chǔ)生物具有多樣性，但生物體的化學組成基本相似

組成生物體的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7種元素約占生物體的99.35%，其中C、H、O、N4種元素占96%。第11頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

生物體離不開水，它的特性符合生物生存需要。它具有較強的凝聚力和表面張力，有束縛水（boundwater)和自由水(freewater)兩種存在狀態(tài)。水（H2O）—細胞中不可缺少的物質(zhì)第12頁,共94頁，2024年2月25日，星期天水是極性分子水分子之間會形成氫鍵液態(tài)水中的水分子具有內(nèi)聚力水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化冰比水輕水是極好的溶劑水能夠電離第13頁,共94頁，2024年2月25日，星期天無機鹽滲透壓平衡酸堿平衡鈉、鉀、鈣離子平衡第14頁,共94頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白收縮蛋白貯藏蛋白防御蛋白轉(zhuǎn)運蛋白信號蛋白酶第15頁,共94頁，2024年2月25日，星期天核酸核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由許多順序排列的核苷酸組成的大分子。貯存遺傳信息的特殊DNA片段稱為基因，它編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列，從而決定蛋白質(zhì)的功能。通過蛋白質(zhì)的作用，DNA實際上控制著細胞和生物體的生命過程。DNA控制蛋白質(zhì)的合成是通過RNA來實現(xiàn)的，即遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)錄到RNA，后者決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列。第16頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共94頁，2024年2月25日，星期天脂質(zhì)脂類的組成和功能脂類是脂肪、磷脂、類固醇等類化合物的總稱。脂類分子也含C、H、O3種元素，但H:O遠大于2，有些脂含P和N，各種脂類分子的結(jié)構(gòu)可以差異很大。脂類不溶于水，可溶于非極性溶劑。脂類是生物膜的主要成分；脂肪氧化時產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時的二倍。生物表面的保護層/保持體溫/生物活性物質(zhì)。第18頁,共94頁，2024年2月25日，星期天糖類糖分子含C、H、O3種元素，通常3者的比例為1:2:1，一般化學通式為(CH2O)n。

葡萄糖C6H12O6,蔗糖C12H22O11脫氧核糖C5H10O4，乙酸C2H4O2糖是生物代謝反應(yīng)的重要中間代謝物，還可構(gòu)成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活動的主要能源。糖類包括小分子的單糖、寡糖和由單糖構(gòu)成的大分子的多糖。第19頁,共94頁，2024年2月25日，星期天重要的單糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等。重要的雙糖包括蔗糖、麥芽糖、乳糖等。重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素、氨基葡聚糖等。第20頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)動物細胞、組織、器官和系統(tǒng)細胞第21頁,共94頁，2024年2月25日，星期天1665年RobertHooke

顯微鏡揭示了細胞的微觀世界AntonvanLeeuwenhoek

第22頁,共94頁，2024年2月25日，星期天細胞的大小和形態(tài)

在生物界，細胞大小懸殊，形態(tài)各異。最小的細胞：獨立生活的支原體（mycoplasm)，直徑僅0.1μm。最大的細胞：非洲駝鳥蛋直徑10cm，重達1300克。一般的細胞：直徑在10—100μm之間。重量在1×10-12—1×10-6g之間。第23頁,共94頁，2024年2月25日，星期天動物細胞結(jié)構(gòu)模式圖真核細胞的基本結(jié)構(gòu)第24頁,共94頁，2024年2月25日，星期天植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖第25頁,共94頁，2024年2月25日，星期天質(zhì)膜的的結(jié)構(gòu)模型第26頁,共94頁，2024年2月25日，星期天組織根據(jù)形態(tài)、功能和發(fā)生情況，將動物組織分為：上皮組織(epithelialtissue)結(jié)締組織(connectivetissue)肌肉組織(musculartissue)神經(jīng)組織（nervoustissue)第27頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

由許多排列緊密而有規(guī)則的細胞和少量間質(zhì)所組成，分布于體表和內(nèi)臟器官以及各種管、腔、囊的內(nèi)表面，具有保護、吸收、排泄、分泌、呼吸、感覺等功能。根據(jù)分布、功能和形態(tài)結(jié)果，上皮組織又分為被覆上皮、腺上皮和感覺上皮。上皮組織覆蓋在身體及其各部分的表面上第29頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第30頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第31頁,共94頁，2024年2月25日，星期天腺上皮第32頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

由細胞及包埋在基質(zhì)中的胞外纖維所組成。分布于身體各處，把機體的各種組織聯(lián)系起來，具有支持、保護、營養(yǎng)、修復(fù)和物質(zhì)運輸?shù)裙δ堋Ｍǔ⑵浞譃槭杷山Y(jié)締組織、致密結(jié)締組織、脂肪組織、網(wǎng)狀結(jié)締組織、軟骨、骨、血液。結(jié)締組織第33頁,共94頁，2024年2月25日，星期天疏松結(jié)締組織（looseconnectivetissue）廣泛存在于各器官、組織之間。其結(jié)構(gòu)特點是基質(zhì)多、纖維少、結(jié)構(gòu)疏松。具有連接、支持、防御、傳遞營養(yǎng)和代謝產(chǎn)物等多種功能。

第34頁,共94頁，2024年2月25日，星期天致密結(jié)締組織（denseconnectivetissue）是一種以纖維為主要成分的固有結(jié)締組織，纖維粗大，排列致密，以支持和連接為其主要功能。根據(jù)纖維的性質(zhì)和排列方式，可區(qū)分為以下幾種類型

規(guī)則的致密結(jié)締組織：主要構(gòu)成肌腱、肌腱膜。不規(guī)則的致密結(jié)締組織：見于真皮、硬腦膜、鞏膜及許多器官的被膜等。彈性組織（elastictissue）：是以彈性纖維為主的致密結(jié)締組織。粗大的彈性纖維或平行排列成束，如韌帶；或編織成膜狀，如彈性動脈中膜，以緩沖血流壓力。第35頁,共94頁，2024年2月25日，星期天脂肪組織（adiposetissue）主要由大量群集的脂肪細胞構(gòu)成，由疏松結(jié)締組織分隔成小葉。具有儲存脂肪、支持、保護、參與能量代謝和維持體溫等作用。單泡脂肪細胞和多泡脂肪細胞超微結(jié)構(gòu)模式圖脂肪組織第36頁,共94頁，2024年2月25日，星期天網(wǎng)狀組織（reticulartissue）是造血器官和淋巴器官的基本組織成分，由網(wǎng)狀細胞、網(wǎng)狀纖維和基質(zhì)構(gòu)成。網(wǎng)狀組織為淋巴細胞發(fā)育和血細胞發(fā)生提供適宜的微環(huán)境。網(wǎng)狀組織第37頁,共94頁，2024年2月25日，星期天軟骨:由軟骨細胞、纖維和基質(zhì)組成，表面包以致密結(jié)締組織構(gòu)成的軟骨膜。透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨軟骨組織軟骨細胞細胞間質(zhì)纖維膠原原纖維透明軟骨彈性纖維彈性軟骨膠原纖維纖維軟骨基質(zhì)第38頁,共94頁，2024年2月25日，星期天骨組織：由骨細胞、細胞間質(zhì)構(gòu)成，由致密結(jié)締組織構(gòu)成的骨膜包被。骨骨組織細胞間質(zhì)（骨質(zhì)）有機成分無機成分細胞骨原細胞成骨細胞骨細胞破骨細胞骨膜骨髓第39頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共94頁，2024年2月25日，星期天血液：第41頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

由肌肉細胞組成，也稱肌纖維。它能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使肌纖維收縮，與骨骼配合，完成機體的運動。

肌組織肌細胞（肌纖維）細胞間質(zhì)：結(jié)締組織、血管、神經(jīng)分類：骨骼肌、心肌、平滑肌肌肉組織第42頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第43頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第44頁,共94頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)組織神經(jīng)組織神經(jīng)細胞(神經(jīng)元）：神經(jīng)膠質(zhì)：結(jié)構(gòu)和功能單位，接受刺激、傳導(dǎo)沖動和內(nèi)分泌功能支持、營養(yǎng)、絕緣和防御等作用第45頁,共94頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)元模式圖第46頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第47頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第48頁,共94頁，2024年2月25日，星期天器官和系統(tǒng)由幾種不同類型的組織集合在一起，形成具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的結(jié)構(gòu)，稱為器官?？煞譃閷嶓w器官和管狀器官。第49頁,共94頁，2024年2月25日，星期天由功能上密切聯(lián)系的若干器官共同集合來完成一定的生理功能，即成為系統(tǒng)。第50頁,共94頁，2024年2月25日，星期天皮膚系統(tǒng)骨骼系統(tǒng)肌肉系統(tǒng)消化系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)免疫系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)排泄系統(tǒng)內(nèi)分泌系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)生殖系統(tǒng)第51頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)動物早期胚胎發(fā)育和基本規(guī)律受精第52頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第53頁,共94頁，2024年2月25日，星期天卵裂：受精卵經(jīng)過多次分裂，形成很多分裂球的過程，稱為卵裂。

第54頁,共94頁，2024年2月25日，星期天海膽胚胎發(fā)育模式前兩次卵裂通過動植物軸，沿經(jīng)線進行——經(jīng)裂；第3次卵裂沿赤道方向進行，垂直于動植物軸——緯裂。第55頁,共94頁，2024年2月25日，星期天卵裂類型卵裂的形式依細胞分裂是否徹底可分為完全卵裂和不完全卵裂。第56頁,共94頁，2024年2月25日，星期天完全卵裂（totalcleavage）整個卵參加分裂，多見于少黃卵；均等分裂(equalcleavage)：卵黃分布均勻的均黃卵，形成分裂球大小相等，如海膽、文昌魚；不等分裂（unequalcleavage）：卵黃分布不均勻，形成的分裂球大小不等，如軟體動物、蛙類等。第57頁,共94頁，2024年2月25日，星期天不完全卵裂（partialcleavage）：多見于多黃卵，卵黃多，細胞分裂受阻，卵裂只在不含卵黃的部位進行。盤裂（discalcleavage）：分裂局限于胚盤（blastoderm）處，如烏賊、雞卵；表面卵裂（peripheralcleavage）：分裂只限于卵的表面者，如昆蟲卵。第58頁,共94頁，2024年2月25日，星期天卵裂的后期，分裂球排列在一個中空的球形表面，形成一層——囊胚（blastula）囊胚的形成

第59頁,共94頁，2024年2月25日，星期天腔囊胚

：均黃卵或少黃卵經(jīng)多次全裂，形成皮球狀的囊胚，中間有較大的囊胚腔，這種囊胚叫腔囊胚。凡全裂又等裂的類型，都形成腔囊胚。實心囊胚有些全裂卵，由于分裂球排列緊密，中間沒有腔，或者分裂初期尚有裂隙存在，以后被分裂球擠緊而消失成為實心球體，這種囊胚稱為實心囊胚。水螅、水母，某些環(huán)節(jié)動物和軟體動物的囊胚屬此類型。表面囊胚：中黃卵進行表面卵裂，到囊胚期由一層分裂球包在一團實體的卵黃外面，沒有囊胚腔。如昆蟲的囊胚。盤狀囊胚：硬骨魚類、爬行類、鳥類等典型的端黃卵進行盤狀卵裂，形成盤狀的囊胚，蓋于卵黃上，稱為盤狀囊胚。第60頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第61頁,共94頁，2024年2月25日，星期天繼囊胚期之后，胚胎開始形成原腸腔（gastrocoel）——將來的消化腔。原腸胚約含有1000個細胞。這一階段的胚胎稱為原腸胚，胚胎發(fā)育期為原腸期。原腸胚的形成

第62頁,共94頁，2024年2月25日，星期天原腸形成方式

原腸胚的細胞移動過程，稱為原腸形成（gastrulation）或原腸作用。原腸形成的方式各類動物不同，主要的方式有：第63頁,共94頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)陷（invagination）內(nèi)移（migration）分層（delamination）內(nèi)轉(zhuǎn)（involution）外包（epiboly）第64頁,共94頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)胚胎發(fā)育中胚孔的形成發(fā)展，將3胚層多細胞動物分為：原口動物（Prolostomia）、后口動物（Deuterostomia）。原口動物胚孔成為成體的口——扁形動物、紐形動物、線形動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物等。后口動物胚孔成為成體的肛門（或者封閉），成體的口是在胚孔相當距離之外重新形成的——棘皮動物、半索動物、所有的脊索動物。第65頁,共94頁，2024年2月25日，星期天中胚層的形成

三胚層動物在內(nèi)、外兩胚層形成之后繼續(xù)發(fā)育，在內(nèi)外胚層之間形成中胚層（mesoderm）在中胚層之間形成的空腔即體腔（coelom）——真體腔。中胚層形成的方法有以下兩種動物的胚層與體腔

第66頁,共94頁，2024年2月25日，星期天端細胞法（telocellsmethod）在胚孔的兩側(cè)，內(nèi)外胚層交界處各有一個細胞分裂成細胞團，形成索狀，并向內(nèi)外胚層之間伸展，形成為中胚層。由于中胚層之間的真體腔是中胚層細胞向內(nèi)和向外裂開形成的，故稱裂體腔（schizocoel），端細胞法又稱為裂體腔法（schizocoelousmethod）。原口動物均以裂體腔法形成中胚層和體腔。高等脊索動物也由這一方式形成中胚層、體腔，但具體的形成過程更復(fù)雜第67頁,共94頁，2024年2月25日，星期天體腔囊法（coelesacmethod）

在原腸背部兩側(cè)，內(nèi)胚層向外突出成對的囊狀突起，稱體腔囊（coelomsac）；體腔囊逐漸發(fā)育增大并與內(nèi)胚層脫離，在內(nèi)外胚層之間逐步擴展成為中胚層，中胚層包圍的腔為體腔。由于體腔囊來源于原腸，故又稱腸體腔，此法又名腸體腔法（enterocoelousmethod）。后口動物（棘皮、毛顎、半索、原索動物）由腸體腔法形成中胚層和真體腔。第68頁,共94頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)胚的形成與器官構(gòu)建

內(nèi)胚層的變化中胚層的變化外胚層的變化第69頁,共94頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)管和神經(jīng)嵴的發(fā)生第70頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

動物結(jié)構(gòu)體制(bodyplan)的建立，體腔和體節(jié)是反映動物體整個結(jié)構(gòu)和功能機制演變的重要標志，它導(dǎo)致動物有更強的適應(yīng)環(huán)境和生存的能力，分布的環(huán)境和空間也隨之擴大。第四節(jié)動物形態(tài)學基礎(chǔ)概念第71頁,共94頁，2024年2月25日，星期天體制

體制通常指動物身體的對稱性(symmetry)，即機體各部分的布局比例。動物的體形多種多樣，大致分為以下幾類：不對稱輻射對稱兩側(cè)對稱第72頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第73頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第74頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

無體腔假體腔真體腔混合體腔體腔

第75頁,共94頁，2024年2月25日，星期天同律分節(jié)異律分節(jié)體節(jié)

第76頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)動物分類的基礎(chǔ)知識生物分界

第77頁,共94頁，2024年2月25日，星期天表1全球主要生物類群的物種數(shù)生物類群 已描述的物種數(shù)（萬種） 估計存在的物種數(shù)（萬種） 病毒 0.4 40 細菌 0.4 100 真菌 7.2 150 原生動物 4.0 20 藻類 4.0 40 高等植物27.0 32 線蟲2.5 40 甲殼動物 4.0 15 蜘蛛類 7.5 75 昆蟲 95.0 800 軟體動物7.0 50 脊椎動物 4.5 5 其他 11.5 25 總計 175.0（其中動物約125萬）1362 第78頁,共94頁，2024年2月25日，星期天生物的分界兩界法：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）。五界系統(tǒng)被比較多的學者所接受。第79頁,共94頁，2024年2月25日，星期天原生生物界原核生物界真菌界動物界植物界第80頁,共94頁，2024年2月25日，星期天物種的概念

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。物種是客觀存在于自然界的生命形式。在實際工作中，一般是從兩個種群的形態(tài)學差異和地理學上的種群分布范圍來識別種。第81頁,共94頁，2024年2月25日，星期天亞種與品種亞種（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。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82頁,共94頁，2024年2月25日，星期天國際上對生物的學名（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！或者在學名下面劃橫線標注）所組成。物種的命名規(guī)則第83頁,共94頁，2024年2月25日，星期天

狼意大利蜜蜂動物界Animal動物界Animal脊索動物門Chordata節(jié)肢動物門Arthropoda哺乳綱Mammalia昆蟲綱Insecta食肉目Carnivora膜翅目Hymenoptera犬科Canidae蜜蜂科Apidae犬屬Canis蜜蜂屬Apis狼lupus意大利蜜蜂mellifera學名CanislupusApismellifera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。。第84頁,共94頁，2024年2月25日，星期天分類系統(tǒng)

林奈1735年發(fā)表的”自然系統(tǒng)“提出分類法，它是等級制，具有不同層次，一個等級稱為階元(category)。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。第85頁,共94頁，2024年2月25日，星期天界(kingdom)

門(phylum)

綱(class)

目(order)

科(family)

屬(genus)

種(species)第86頁,共94頁，2024年2月25日，星期天在分類等級中，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87頁,共94頁，2024年2月25日，星期天動物的分類系統(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88頁,共94頁，2024年2月25日，星期天第89頁,共94頁，2024年2月25日，星期天動物界分門（*分類位置尚不確定，本表暫列于此）

分

類

特

征

序號

門

的

名

稱

種

數(shù)

單細胞（原生動物）

1原生動物門

Protozoa

44000多細胞、后生動物中生動物

2中生動物門

Mesozoa*50側(cè)生動物

3海綿動物門

Spongia

50004扁盤動物門

Placozoa*1真后生動物二胚層、輻射對稱

5腔腸動物門

Coelenterata

90006櫛水母動物門

Ctenophora*100第90頁,共94頁，2024年2月25日，星期天分

類

特

征

序號

門

的

名

稱

種

數(shù)

多細胞、后生動物

真后生動物三胚層、兩側(cè)對稱

無體腔動物7扁形動物門

Platyhelminthes

150008紐形動物門

Hemertinea7009顎胃動物門

Gnathesto