生物多样性及遗传原理及进化机制

1、第一章 生物多样性及分类代表一 什么是生物多样性生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因 ）多样性，物种多样性和生态系统多样性3部分组成。生物多样性包括：遗传多样性(genetic diversity 、 物种多样性(species diversity 、生态系统多样性(ecological system diversity 。遗传的多样性指同一个物种内基因型的多样性。是衡量一个种内变异性的概念。物种多样性是用一定空间范围物种数量的分布频率来衡量的，它通常又包括整个地球的空间范围。 生态系统多样性1.1 生物多样性的价值何在？提供食物来源对人类健

2、康的贡献直接价值 提供工业原料提供基因资源能量固定维持生态系统中的元素循环维持进化过程间接价值 调节气候和水土保持吸收和分解污染物质对科学技术发展的贡献生物多样性与人类精神生活的关系1.2 生物多样性面临的威胁1.3 生物多样性丧失的原因过度开垦、放牧与捕捞；污染物的排放； 物种的引进； 人类对动物的猎杀和采集。二 生物多样性公约生物多样性公约包括序言、42条协议条款和查明与监测、仲裁与调解两个附件。其中序言部分强调了缔约国达成的共识。为纪念这一有意义的日子，根据公约缔约方大会第一次会议的建议，1994年12月19日联合国大会通过议案，决定将每年的12月29日定为" 国际生物多样性日

3、" 。1994年12月29日是第一个" 国际生物多样性日" 。为了更好地开展宣传纪念活动，根据公约缔约方大会第五次会议的建议，联合国大会通过决议，将" 国际生物多样性日" 由12月29日改为5月22日。2001年5月22日是日期更改后的第一个" 国际生物多样性日" 。三 保护生物多样性的意义四 生物分类学对自然界多样性的生物进行分类主要有3类方法：形态学方法、遗传进化法、进化分类法生物种的概念种(species是生物基本的分类单元。种是形态、结构、功能、发育特征和生态分布基本相同的一群生物。 自然条件下，同种生物结合可产生有

4、生殖能力的后代，不同种生物之间不能相互结合，即使结合也不能产生有生殖能力的后代，即生殖隔离。同种生物具有共同的进化祖先，亲缘关系相近的种构成另一个高一级的分类单元属(genus。生物分类的阶层和命名规则国际动物学命名规则“双名法”的有关规定: 1、关于学名：规定每一种动物都应有一个学名（Scinece name； 2、关于“双名”：学名由两个拉丁字或拉丁化的文字组成：学名=属名+种本名. ； 3、属名用主格单数名词，首字母大写； 种名首字母不须大写, 用形容词或名词； 4、学名之后，应附加当初定名人的姓氏。 亚种学名的命名法：三名法。即： 学名=属名+种本名+亚种名二界系统与多界系统二界系统-

5、动物、植物古希腊动物学家亚里士多德 (Aristotle生物二界：植物界和动物界。三界系统德国学者海克尔 (Haeckel生物三界：原生生物界、植物界和动物界。五界系统美国学者魏泰克 (Whittaker生物五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界 。六界系统-陈世骧：无细胞生物总界 - 病毒原核生物总界 - 细菌、蓝真核生物总界 - 植、动、真菌五 五界分类系统1969年美国Whittaker 提出根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异将全部生物分为五界。 1 原核生物界、原生生物界和真菌界 原核生物界细菌：分布广、繁殖快基本结构：荚膜：多糖或多肽； 细胞壁：肽聚糖； 鞭

6、毛：运动器官； 芽孢：休眠体营养方式：化能异养、化能自养、光能自养放线菌：生活于土壤中，具“土腥气”。菌落放射状，能形成有分支的菌丝。多有基内菌丝和气生菌丝。繁殖慢，常用于抗生素的生产，如红霉素、链霉素。蓝细菌：能进行光合作用；单细胞、团聚体、丝状体。螺旋藻植物体为一列细胞组成的丝状体，呈螺旋弯曲。被联合国粮农组织推荐为“21世纪人类最理想的保健食品”。 其他原核生物1）支原体：是一类目前已知最小的、无细胞壁、但无须依赖活细胞而能独立生活的原核微生物。它们一般以二分裂方式繁殖，有时也出芽繁殖。（2）立克次氏体：是专性寄生于动物、植物活性细胞中的致病性原核微生物，形态结构与细菌相似，以二分裂方式

7、进行繁殖。（3）衣原体：是一类比立克次氏体小，自身的结构更简单，专门寄生在活细胞中的致病性原核微生物。由于它自己没有的产能系统，需要从其它生物取得能量，故有“能量寄生物”之称。（4）螺旋体：是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核微生物，细胞非常细长、螺旋状、柔软而且易弯曲、无鞭毛，但能作特殊的弯曲扭动或象蛇一样的运动，繁殖方式为二分裂。原核生物与人类的关系 分解者 是生态系中物质循环的重要角色，具有分解能力。 共生菌 生活在人体肠道内，帮助人体抵抗致病菌的入侵；或产生B 组维生素，供人体使用；根瘤菌与豆科植物共生，帮助植物“固氮”；牛羊消化道中的细菌可以帮助分解维生素。 致病菌 人、家畜、家禽等

8、疾病的病原很多是细菌，如鼠疫、霍乱、结核、伤寒等；很多细菌病原菌也可以引起植物细菌性病害，如梨火疫病。 益菌 利用细菌发酵可生产多种工业用品：醋酸、丙酮等；食品工业中应用广泛，如利用乳酸菌发酵生产酸菜、酸奶，牛奶发酵生产奶酪等；作为食品食用，如螺旋菌。原生生物界原生动物的分类简介 已命名的原生动物超过64000种，其中半数以上为化石种类 原生动物的分类至今意见不一 明显属于植物界：衣藻、团藻等绿藻 明显属于动物界：草履虫、变形虫等 介于动物界、植物界、真菌界之间：眼虫、粘菌等 根据运动胞器等特征，可将原生动物分为鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲鞭毛虫纲特点以鞭毛运动。营养方式是自养型和兼养型：自

9、养多数具有叶绿体，能进行光合作用。渗透营养通过体表渗透吸收周围呈溶解状态的物质。吞噬营养能吞食固体的食物颗粒。这些是异养。能进行有性生殖和无性生殖。有性生殖有性配子结合成合子，无性繁殖是纵二分裂。肉足虫纲特点大变形虫体表无坚韧表膜，体表是一层极薄的质膜。多数呈半透明状，体型不固定，具有不断变化的伸出的伪足。 伪足有运动和摄食的功能。有些种类具有几丁质或沙粒构成的壳。均为异养型吞噬，形成食物泡。繁殖方式，一般是无性的二分裂生殖。孢子虫纲特点全营寄生生活一般无运动细胞器繁殖强和复杂的生活史。无性为复分裂（裂体生殖），孢子生殖，有性为配子生殖，有性和无性世代交替进行世代交替。生活史中通常有更换宿主的

10、现象。 纤毛虫纲特点以纤毛为运动器（纤毛的结构与鞭毛相同，只是较短而多）具摄食器官（胞口、胞咽、食物泡）具有两种不同的核（大、小核）多横二分裂（无性）、接合生殖（有性）。接合生殖只有小核分成两部分，结合时虫体互换小核的一部分，融合后分开，各虫体内分成4个大核和小核，经横二分裂形成4个虫体。真核藻类藻类是一类具有光合作用色素、无根茎叶分化的自养原植体生物。大多单细胞。粘菌类生物其生长期或营养期为裸露的无细胞壁多核的原生质团，又叫变形体。繁殖期形成多细胞的孢子囊构造并产生具有纤维质细胞壁的孢子。原生生物与人类的关系：动物能量来源 原生生物为淡水及海水生态系統食物网的基层，可为水生动物提供能量与营养

11、，因此也可作为饲料。食用价值 较大型的藻类可供人类食用，例如：海带、紫菜、鹿角菜等。人工培养的小球藻是高蛋白食物。应用价值 从藻类中可以提取应用物质，例如：从红藻可以提取琼胶(agar作科研用的培养基。从褐藻也可以提取碘、氯化钾、叶绿素等重要物质。药用价值 部分红藻可作中药用，例如鷓鴣菜。赤潮 一些沟鞭藻类可以迅速在水中繁殖，把水染成橙、红或褐色，称为赤潮。某些沟鞭藻更产生毒素，令鱼类大量死亡。这些毒素可被贝类动物吸收及积聚，人若吃下这些受污染的贝类，可引致中毒。 提供工业用物料 古代硅藻大量沉积成硅土，硅藻土可被开采及利用作工业用的过滤剂，隔热及隔音材料。病原体真菌界真菌的基本特征由多细胞的

12、菌丝构成（菌丝体） 。真核生物，无叶绿素，不能光合作用，异养，寄生或腐生。真菌的主要类群约10万种，以有性生殖器官或有性孢子为依据，分为四大类：接合菌（藻状菌）、子囊菌、担子菌、半知菌。藻状菌纲常见例子： 黑根霉子囊菌纲常见例子： 虫草、青霉菌担子菌纲食用菌半知菌纲稻瘟病菌：引起水稻稻瘟病； 纹枯病菌：引起水稻纹枯病； 脚藓、头藓、灰指甲等 真菌和植物的互作地衣和菌根(1）地衣真菌与藻类的共生植物，藻类行光合作用为整个植物体制造养分，而真菌则吸收水分和无机盐，为藻类制造养分提供原料。喜光，要求空气清新，多生于高山、森林等空气较清新的地方，含有抗辐射成分，对SO2特别敏感，因此，地衣可作为鉴别大

13、气污染程度的指示植物。适应力强，特别能耐寒耐旱生长慢，寿命长（几十年仅长几个厘米）真菌与人类的关系有益方面（1）农林业： 土壤肥力的积累 菌根真菌 作为生物防治因子（防治病、虫、杂草） 食用菌等（2）工业： 酿洒 食品 酶工业（3）医药： 抗生素 名贵中药材（如虫草、茯苓等）（3）遗传工程材料有害方面（1）引起植物病害（减产、降低品质）（2）人畜疾病（3）产生毒素（毒菌）（4）鱼类水霉病（5）农产品、用品、用具、器材霉烂变质2 植物界植物是适应陆地生活、具有光合作用能力的多细胞真核生物。世代交替不同植物的生活史都包括单倍体核相的配子体与双倍体核相的孢子体2个世代。 分类苔藓植物特点：配子体世代

14、发达，孢子体退化；阴湿环境（两栖植物，水陆过渡类型）；多细胞；叶状体或拟茎叶体；单细胞假根；无维管束组织；有颈卵器代表植物：2万多种地钱：扁平的叶状体，有背腹之分，体内无维管组织，根为单细胞的假根。雌雄异株。多生于阴湿的土地、岩石或潮湿的树杆上。葫芦藓：有茎叶分化， 但无维管组织，根为单列细胞的假根。 雌雄同株。比苔类植物耐低温，在温带、寒带、高山森林、沼泽常能形成大片群落。苔藓植物适应陆地生活的特点 有性生殖器官外有不孕性细胞构成的壁保护着其内的生殖细胞； 受精卵在颈卵器的保护下吸取母体营养，发育成胚； 孢子细胞小，适于随风散布。苔藓植物对水生环境的依赖性 只有单细胞或单列细胞的假根，吸收能

15、力弱； 无维管组织，输导和支持能力弱；雄性生殖细胞（精子）有两条长鞭毛，要借水的作用才能与卵细胞结合受精作用依赖于水。 苔藓植物对环境的作用及与人类的关系有助于形成土壤 苔藓能分泌酸性物质溶解岩石表面，亦能积聚空气中的物质与水份，使岩石表面逐渐形成土壤。防止水土流失 苔藓植物一般生长繁密，故能抓紧泥土，植株亦有特強吸水力，因此，有助保持水土。为鸟雀及哺乳类动物提供食物作为空气污染的指示植物 由于苔藓植物的叶为单层细胞结构，容易吸入空气中的污染物，对污染物甚为敏感。用作肥料及燃料 泥炭藓(Peat mosses 可以用作肥料及增加沙土的吸水力，也可以晒干作为燃料。作为药材 部分苔藓植物可以入药，

16、例如大金发藓等。蕨类植物特征：孢子体有根、茎、叶分化，有维管组织，但维管系统结构比较简单；配子体为原叶体； 有性生殖器官为精子器和颈卵器；一般为陆生，世代交替明显，孢子体、配子体均能独立生活。现存蕨类约12000种，供药用300多种分为5纲： 石松纲 Lycopodinae水韭纲 Isoetinae松叶蕨纲 Psilotinae木贼纲 Equisetinae真蕨纲 Filicinae蕨类植物的起源一般认为是起源于绿藻：具有相似的光合作用色素；储藏淀粉类物质、世代交替、有鞭毛的游动精子、多细胞的性器官等特征都相似。蕨类植物与人类的关系 ：绿化山野的植物；作为环境的指示植物例如 : 华南紫叶可以指

17、示酸性土壤。 古代的蕨类是形成现代的媒层的重要植物。 可以入药例如 : 水蕨金毛狗等。 具观赏价值例如 : 铁线蕨、雀巢蕨等。种子植物按照结构形态和生活史特点，分为裸子植物和被子植物裸子植物特征A 孢子体发达，高大木本；B 孢子叶聚生成球果状 C 配子体极度退化，寄生于孢子体 D 花粉萌发形成花粉管, 受精过程不需要水 E 胚珠裸露裸子植物的分纲 苏铁纲 Cycadopsida 特征：茎干不分枝；羽状复叶，集生于树干顶端；雌雄异株；精子有纤毛。代表植物：苏铁（铁树）Cycas revoluta Thunb.银杏纲 Ginkgopsida 特征： 乔木，多分枝，有长、短枝区分；叶扇形，二裂，二叉

18、脉序；雌雄异株；精子多纤毛；种子核果状。代表植物： 银杏(白果、公孙树 Ginkgo biloba L松柏纲 Coniferopsida 特征： 常绿或落叶乔木，茎多分枝；叶单生或呈束，针形（针叶植物）、鳞片状、钻形；孢子叶球单性，同株或异株；花粉有气囊或无，精子无鞭毛。 在松柏纲植物中，大孢子叶球又称球果，其中，上面较大而顶部肥厚的着生胚珠的大孢子叶称为珠鳞，球果成熟后珠鳞木化称种鳞，下面较小的薄片是不育的大孢子叶，称苞鳞。裸子植物与人的关系作为行道树或绿化园林树种。如：桧、柏、罗汉松、南洋杉。提供优良木材作建筑及家具材料。如：松、杉、银杏。 部分种子可供食用。如：银杏种子（白果）及松子提供

19、有用物质。例如，从松树可提取松节油及松脂；水松根部可作瓶塞；种子可提取润滑油。部分裸子植物的树皮、叶及根可入药。被子植物特征 孢子体高度发展和多样化： 体型、生境、营养和传粉方式等的多样化配子体的进一步简化，配子体寄生在孢子体上具有真正的花； 子房包藏胚珠并发育形成果实。 具有特殊的双受精方式和3N 胚乳。被子植物与人类的关系粮食 :谷物蔬菜水果 ；饮料 : 咖啡茶酒 ；调味料:油籽甘蔗甜菜红椒八角桂皮 ；木材 :楠枫、樟荔枝竹 ；药物 :中草药( 黃莲人参何首乌杜仲甘草等）；香料 :薄荷藿香 ；染料 :红木土沉香姜黃 ；织料 :黃麻棉花木棉 ；杀虫剂 :魚藤；其他用品:橡胶多种草及竹。植物界

20、的进化一、形态结构从简单到复杂单细胞 多细胞 根茎叶和组织分化初生生长 次生生长 复杂的次生结构二、从水生到陆生三、从配子体世代占优势进化到孢子体世代占优势四、生殖方式的发展无性生殖 有性生殖生殖器官由单细胞 多细胞无胚 有胚 被子植物的双受精孢子繁殖 种子繁殖3 动物界根据其是否有脊索，分为两大类， 无脊椎动物 脊索动物无脊椎动物动物界中大多数门类（约30个门）属于无脊椎动物，它们都没有脊索。(1海绵动物门 (Poriferaa. 体形不规则b. 不具器官系统c. 具水管系统海绵动物的进化：领细胞的存在；个体发育的特殊性；形态结构上的低水平。 本门动物是和其他后生动物很早就分开的一个侧支，是

21、一个没有继续发展的一个盲支，又称为侧生动物。(2 腔肠动物门（Coelenterata ） 进步性：真正的两胚层动物；出现了消化循环腔；出现了原始的神经系统 原始性：体制上：辐射对称；肌肉组织没有充分分化； 特殊性：刺细胞；水螅型和水母型两种；浮浪幼虫；多态现象；世代交替现象腔肠动物的类群：水螅纲、钵水母纲、珊瑚纲腔肠动物的系统发展与进化腔肠动物是真正多细胞动物的开始。 从其个体发育看，一般海产的腔肠动物都经过浮浪幼虫阶段，由此可推测：最原始的腔肠动物是能自由游泳、具纤毛、形状象浮浪幼虫的动物，即梅契尼柯夫假想的群体鞭毛虫，细胞移入后形成原始2胚层动物（原始的水母型），发展成腔肠动物。 水螅纲

22、是腔肠动物中最原始的，因为其构造简单、性细胞由外胚层产生。钵水母纲和珊瑚纲可能是水螅纲中的一类向不同方向进化的结果(3扁虫门 (Platyhelminthes特点： a 体扁平, 体制对称, 有纤毛、吸盘。 b 器官较完整, 无体腔，消化系统不完全，有口，但不具肛门。 c 无骨骼、呼吸或循环系统，但有脑及神经索。 d 多为雌雄同体，行体内受精。扁虫门的分类涡虫纲吸虫纲-(Trematoda：血吸虫(Schistosoma japonicum绦虫纲-(Cestoidea：猪肉绦虫(Taenia solium扁形动物门的进化意义 进化意义 身体有了明显的背腹、前后、左右之分，且各部分功能出现分化

23、神经系统和感觉器官逐渐集中于身体前端，动物的运动从不定向趋于定向，使得动物对外界环境的反应更迅速、更准确 两侧对称的体制是动物由适应水中漂浮生活到底栖爬行生活的结果，而这种变化是进化到陆生爬行的先决条件 进化意义 中胚层的形成，中胚层分化形成了肌肉层，增加了运动的机能，减轻了内外胚层的负担，引起了一系列组织、器官、系统的分化，为动物体结构的进一步复杂完备提供了必要的物质条件，使扁形动物达到了器官系统水平。扁虫动物门与人类的关系：寄生人体的吸虫及绦虫皆能引致寄生虫病。由于体内的养份被虫体吸收身体会出现消瘦及虚弱症状。人若不慎吞下染有虫卵的食物囊尾蚴可能会进入人体组织例如：脑 ( 可引致癫痫及昏迷

24、 及眼睛 ( 造成视力障碍 。（4）圆虫门 (Nematoda线虫, 体型细长, 切面呈圆形. 发生体腔.1. 动物线虫： 蛔虫 (Ascaris lumbricoides2. 植物线虫 ： 小麦线虫 (Anguina tritici特点：a 两侧对称，体不分节，不具肛门及附肢。b 身体修长，呈圆柱状。c 有完整的消化道，有口及肛门，无循环及呼吸系统。只具纵肌而没有环肌，有简单神经系统。d 大多为雌雄异体，雄虫比雌虫细小，只行有性生殖，体内受精后产卵。圆虫门假体腔的进化意义 使动物的肠道与体壁之间有了空腔，为体内器官系统的发展提供了空间 体壁有了中胚层形成的肌肉层，加上体腔液的流动压力，使动物

25、的运动能力得到明显加强 体腔液体的存在，同时使得腔内物质出现了简单的流动循环，可以更有效地输送营养物质和代谢产物与人类的关系线虫可引致人体寄生虫病，直接影 人体健康。例如蛔虫可影响肠道蠕动，并分泌毒素，刺激神经系统，令患者烦燥不安。如数量太多，甚至影响人体发育。有超过五十种线虫是以人为寄主。 线虫亦寄生于牲畜及农作物体内，因而影响牲畜的生长及农作物的收成。（5） 环节动物门 (Annelida体具多个同形环节, 如: 蚯蚓, 蚂蟥.a. 身体分节, b. 具真体腔, c. 闭管式循环系统, d. 后肾式排泄系统 e. 较完备的神经系统环节动物的进化意义： 身体分节的进化意义： 体节的出现使动物

26、的运动更加灵活 不同部位的体节进一步出现功能上的分工，对动物分化中形成头、胸、腹有重要的意义 分节现象是无脊椎动物在进化过程中的一个重要标志，是特化的开始 形成真体腔的进化意义： 消化管有了肌肉，增强了蠕动，提高了消化功能 消化功能加强同化功能加强异化功能加强排泄功能加强，排泄器官从原肾管型进化为后肾管型 真体腔形成过程中残留的囊胚腔形成血管系统，开始出现循环系统 促使神经系统完善环节动物与人类的关系：饵料；改良土壤的理化性质；环境保护；食品：蚯蚓可加工成食品；药用：如：蛭素；危害人类和牲畜。（6）软体动物门 (Mollusca软体动物外形多样化，是动物界除节肢动物门以外最大的一门。该门包括所

27、有贝壳类动物、八爪鱼及墨鱼。大部分软体动物生活在海里，部分生活在咸淡水交界或淡水，亦有小部分是陆生的。特征 :身体柔软，不分节，左右对称。（大多数腹足类身体左右不对称，是因为在发育过程中身体经过旋转的结果）；身体分为头、足、内脏团3部分； 具外套膜。（背部皮层向下延伸成外套膜，覆盖身体大部分）；具有贝壳；有口肛门，口腔内有齿舌及颚片，帮助进食，除消化道外，还有若干消化腺体，帮助消化，包括肝唾液腺等； 水生的软体动物以鳃呼吸，陆生的则以密布微丝血管的外套膜呼吸。 软体动物共有七个纲，但以下三个纲最普通、重要。腹足纲 ：例：蜗牛瓣鳃纲:头足纲：乌贼软体动物与人类的关系食用价值 软体动物的食用价值很

28、高，是很好的蛋白质来源，可食甪的软体动物包括鲍鱼乌贼螺蚬蛏子蚝蚌青口等。鱼类及家禽的饲料 软体动物可作为富营养的饲料，贝壳亦可磨成粉，作为家禽的钙质补充剂，促进蛋壳的形成。累积污染物 由于贝壳类动物，尤以瓣鳃类，是用过滤方法滤取水中食物，所以体内容易积聚污染物，例如细菌及重金属。吃下受污染的贝类有中毒的危险。此外贝壳类动物亦可以传染霍乱及甲形肝炎。寄生虫的中间寄主 好些腹足类动物，如淡水螺是寄生虫的中间寄主，因此吃下这些动物容易感染寄生虫病。（7） 节肢动物门 (Arthropoda 虾, 蟹, 蜘蛛, 蝴蝶, 蜈蚣.节肢动物门的特征： 具外骨骼 External skeleton 若干环节

29、Body segments 附肢对称 Paired appendages 附肢分节 Jointed appendages 节肢动物的分类 根椐身体的分部、附肢、呼吸和排泄器官的类型，现存节肢动物可分为2亚门、6纲 原节肢动物亚门 ：身体不分节，仅有体表环纹。附肢也不分节 。有爪纲 真节肢动物亚门 ：身体分节，附肢分节 。肢口纲、蛛形纲、甲壳纲、多足纲、昆虫纲有爪纲（原气管纲）：代表动物：栉蚕肢口纲：代表动物：鲎蛛形纲：代表动物：蜘蛛、蝎、蜱螨甲壳纲：代表动物：虾、蟹、水蚤多足纲：代表动物：蜈蚣、马陆昆虫纲：代表动物：中华稻蝗节肢动物与人类的关系甲壳类 可供食用，如虾蟹。 细小的甲壳类，可作为水

30、族鱼类的食饵。 淡水龙虾有时以幼嫩的植物为食物。蛛形类 被毒蜘蛛，例如黑寡妇，或有毒蝎子咬噬，有致命危险。 部份蜘蛛吸食植物汁液，损害农作物，例如棉红蜘蛛对棉花的危害极大，可造成花蕾脱落，使产量大减。螨类 ：屋尘存在于家居地板及地毡内，其排泄物能引致敏感及哮喘。昆虫类 传播花粉，可保证农作物的收成 ；制造有用物质，如蜂蜜、蚕丝、蜂蜡等； 为害农作物，例: 粉蚧蚜虫天牛，蝗虫等。在昆虫世界里，亦可以找到这些害虫的天敌，可以利用来治理害虫。例如瓢虫是蚜虫的克星。 家居害虫，如蟑螂、白蚁、苍蝇、臭虫等，对家居造成滋扰及破坏。 传播疾病，如疟蚊传染疟疾，伊蚊传染登革热病，跳蚤传播鼠疫，身虱传播肠热病等

31、。 昆虫纲动物界最繁茂的一纲，也是陆生动物在进化中最成功的一纲。触角的基本构造一般可分为：柄节、梗节和鞭节三部分。复眼 （Compound eyes）主要视觉器官，为成虫和若虫（稚虫）具有。由若干个小眼组成，小眼面六角形，数目变化很大。 昆虫的足 昆虫的胸足由基节、转节、腿节、胫节、跗节、前跗节（爪、中垫或爪垫 组成足的类型：步行足（步行甲）；携粉足（蜜蜂后足）；抱握足（雄龙虱前足）；攀悬足（虱类）；捕捉足（螳螂前足）；游泳足（龙虱后足）；开掘足（蝼蛄前足）；跳跃足（蝗虫后足）昆虫纲的生物学特点：a 、种类多 Large number of species b 、数量大 Large numbe

32、r of individuals c 、分布广 Great variety of habitats昆虫进化上的特点：可飞行 Power of flight ； 适性强 Adaptability ； 体躯小 Small size ； 外骨骼 External skeleton ； 高繁殖 Rapid reproduction常见昆虫的识别蜉蝣目；蜻蜓目；蜚蠊目；等翅目；直翅目；螳螂目；竹节虫目；同翅目；半翅目；革翅目；缨翅目；脉翅目；鳞翅目；鞘翅目；双翅目；膜翅目。昆虫的拟态、保护色和警戒色 拟态：是指一种动物和另一种动物或非生物很相象，因而获得了保护自己的好处的现象，好象是一种动物在“模拟”另

33、一种动物似的 保护色：是指某些动物具有同它生活环境中的背景相似的颜色，有利于躲避捕食性动物的视线而达到保护自己的目的 警戒色：某些昆虫具有与周围环境形成鲜明对照的颜色，等到天敌来临时 突然暴露，达到吓退天敌的目的昆虫与人类的关系（一）有害昆虫与控制：1、大田作物2、贮藏粮物3、果树蔬菜4、林木5、畜 牧 业6、植物病害（二）资源昆虫与利用：1、工业原料：家蚕、白蜡、五倍子、紫胶 2、传 粉：蜂类、蛾类、蝶类、蝇类 3、生物防治：大草蛉、寄生蜂、寄生蝇 4、中 药 材：芫箐、虫草蝙蝠蛾 5、食 用：蝉、挂花蝉、蚂蚱、天牛幼虫 6、清理环境：粪蜣 7、观赏：蝴蝶、独角仙 8、科学研究：果蝇(8棘皮

34、动物门 具有内骨骼 具有水管系统 成体五辐射对称 幼体两侧对称棘皮动物的分类 海百合纲 海星纲 海胆纲 蛇尾纲 海参纲脊索动物门特点：脊索神经管分化为脊髓。鳃裂（高等脊索动物，鳃裂只存在于胚胎期）。感觉器官、取食器官集中在头部。呼吸器官进一步发展成完善的鳃、肺。成对运动附肢，出现心肌发达的心脏。肾脏、生殖系统等在结构上也进一步完善。脊索的进化意义 脊索的出现是动物演化史中的重大事件，使动物体的支持、保护和运动的功能获得“质”的飞跃。这一先驱结构在脊椎动物达到更为完善的发展，从而成为在动物界中占统治地位的一个类群 脊索（以及脊柱）构成支撑躯体的主梁，是体重的受力者，使内脏器官得到有力的支持和保护

35、，运动肌肉获得坚强的支点，在运动时不致由于肌肉的收缩而使躯体缩短或变形，因而有可能向“大型化”发展 脊索的中轴支撑作用使动物体更有效的完成定向运动，对于主动捕食及逃避敌害都更为准确、迅速 脊椎动物头骨的形成、颌的出现以及椎管对中枢神经的保护，都是在此基础上进一步完善化的发展脊索动物与无脊椎动物的区别 脊索：脊索动物具有纵贯背部的脊索，后被脊柱所代替；无脊椎动物无脊索或脊柱。 中枢神经：脊索动物中空的神经中枢位于背部；无脊椎动物中枢神经呈索状位于身体腹面。 鳃裂：脊索动物生活史的全部或部分时期具有鳃裂；无脊椎动物不具鳃裂。 心脏位置：脊索动物心脏位于消化道腹面；无脊椎动物心脏位于消化道背面。 生

36、物化学方面：脊索动物参与肌肉收缩能量代谢的非蛋白质含氮浸出物是磷酸肌酸；无脊椎动物的是磷酸精氨酸。脊索动物门的分类尾索动物亚门头索动物亚门脊椎动物亚门脊椎动物亚门分类：圆口纲软骨鱼纲硬骨鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲哺乳动物包括： 原兽亚纲 后兽亚纲 真兽亚纲人（Homo sapiens）人体所有细胞为真核细胞，是异养生物，人的组织器官发达，归为动物界；人胚胎期有脊索，属于脊索动物门的脊椎动物亚门；人为恒温动物、无羽毛、具毛发、为胎生哺乳，人属于哺乳纲；尾索动物亚门海鞘特点：脊索只局限在尾部；包被一种称为被囊的结构；营自由或固着生活；头索动物亚门文昌鱼特点：从头到尾都有脊索；有脊神经管；有咽鳃裂。

37、脊椎动物亚门 出现了明显的头部 在绝大多数的种类中，脊索只见于发育的早期，以后即为脊柱所代替 原生的水生种类用鳃呼吸，次生的水生种类及陆生种类只在胚胎期间出现鳃裂，成体则用肺呼吸 除了圆口类之外，都具备了上、下颌 完善的循环系统 用构造复杂的肾脏代替了简单的肾管，提高了排泄系统的机能，使新陈代谢所产生的大量废物更有效的排出体外 除了圆口类之外，都用成对的附肢作为运动器官（1）圆口纲代表物：七鳃鳗鱼鱼类(Pisces： 以鳃呼吸, 水生. 两大类群:（2）软骨鱼纲-(Chondrichthys鲨, 鳐; 盾鳞, 口弧形, 鳃裂外通, 无鳔, 歪尾型.（3）硬骨鱼纲-(Osteichthys鲢,

38、鲤; 硬鳞, 口前端, 有鳃盖, 具鳔, 正尾型.（4）两栖纲(Amphibia脊椎动物由水生进化至陆生的过渡型动物. 如: 青蛙, 蝌蚪(水中, 有外鳃, 器官多变.从水生到陆生的转变 水、陆环境的差异 空气含氧量比水中充足 水的密度比空气大 水温的恒定性 陆地环境的多样性 由水生过渡到陆生所面临的主要矛盾 体重支撑与运动问题 保水问题 呼吸器官的改变 在陆地上繁殖 维持一定的体内温度 与之适应的感官、神经系统 如何解决矛盾 体重支撑基本解决五趾型附肢 呼吸问题基本解决简单的肺 保水问题解决得不好 水中繁殖 冬眠 神经感官有所发展两栖纲的分类和系统发展 全世界现存的两栖类动物约4300种，分

39、为3个目 无足目 有尾目 无尾目两栖类的起源和进化 两栖类是在泥盆纪早期由总鳍鱼目的鱼类进化而来：这些早期的两栖动物被称为迷齿亚纲，名称源于它们牙齿的结构。现代两栖动物合起来成为无甲亚纲，它们与迷齿亚纲具有争议的关系。 至石炭纪，两栖类得以迅速地辐射发展，产生了多样化的种类，总称为坚头类，分为迷齿类和壳椎类，在三叠纪前绝灭。在侏罗纪出现的现生两栖类，据推测可能是从坚头类中的迷齿类产生。 两栖纲的经济意义 利用生物防治有害昆虫，消灭农林害虫 食用：要注意对珍稀物种的保护 药用 实验材料（5）爬行纲(Reptilia适应了陆地生活。如: 龟, 鳖, 蛇, 蜥蜴.特点：体表复鳞片, 耐受干旱力强,

40、体内受精，卵外有厚壳.羊膜卵及其进化意义 羊膜卵的结构：端黄卵；具有卵黄膜；卵外：蛋白、内外壳膜、卵壳(纤维质硬膜、石灰质硬壳 羊膜卵的胚胎发育 卵黄囊：储存卵黄以保证胚胎发育的营养需求 羊膜腔：绒毛膜，羊膜。一个充满羊水的密闭的腔，胚胎浸泡其中，提供水环境 尿囊：呼吸和排泄 羊膜卵的进化意义 羊膜卵可以产在陆地上并在陆地上孵化 体内受精，受精伤害可无需借助水作为介质 胚胎悬浮在羊水中，使胚胎在自身的水域中发育，环境更稳定，既避免了陆地干燥的威胁，又减少振动，以防机械损伤 羊膜卵的出现是脊椎动物演化史上的一个飞跃 羊膜卵的出现解除了脊椎动物个体发育中对水的依赖，使脊椎动物完全陆生成为可能，使陆

41、生脊椎动物能向陆地的各种不同栖息环境发展爬行纲的分类和系统发展 全世界现代爬行动物约有6300多种，分为4个目 喙头目 龟鳖目 有鳞目 鳄目爬行动物的起源和适应辐射 爬行类是从距今约3亿年前石炭纪的迷齿类两栖动物演化来的 具羊膜卵的古代爬行类到中生代几乎遍布全球的各种生态环境，因而常称中生代为爬行动物时代 爬行类的适应辐射在三叠纪（紧接二叠纪）特别显著，与新的生态环境的出现是一致的 白垩纪末大约六千五百至八千万年以前也是大多数古爬行类（尤其是恐龙类）灭绝的时期 有关恐龙灭绝的解释有几种学说，主要的有：“太阳黑子爆发学说”、“地球板块的愈合”、“海平面的升降”、“地磁的逆转”等爬行动物与人类的关

42、系蛇及蜥蝪捕食鼠类及昆虫，对农作物有利，但亦会捕食家禽。蛇，鳄鱼以至龟皆可制成皮革饰物及用具，例如有些龟壳可以制成梳。蛇，龟及鳄的肉可作食用。毒蛇危及人类的生命，特别是郊游人或在山野工作的人。（6）鸟纲(Aves：体被羽毛， 前翼可飞行, 不具膀胱，卵生, 恒温动物.常见目有: 雁形目（鸭、雁、天鹅）, 隼形目, 鸡形目（鸡）, 鹤形目, 鸽形目, 鹦鹉目, 鹃形目, 啄木鸟目, 雀形目.恒温及其进化意义 恒温的出现使动物演化史历史上的一个极为重要的进步性事件。 恒温动物具有较高而恒定的新陈代谢水平和调节产热、散热的能力，从而使体温保持在相对恒定的、稍高于环境温度的水平。 促进了体内的各种酶的

43、活动、发酵过程，使数以千计的各种酶催化反应获得最大的协调，从而大大提高了新陈代谢水平。 恒温减少了对外界环境的依赖性，扩大了生活和分布的范围，特别是获得在夜间积极活动的能力和得以在寒冷地区生活。 恒温是产热和散热过程的动态平衡。 恒温是脊椎动物躯体结构和功能全面进化的产物。 恒温的出现是动物体在漫长的发展过程中与环境条件对立统一的结果。鸟类的起源及适应辐射 鸟类可能是由侏罗纪蜥龙类进化而来。最早的鸟类（如始祖鸟）表现出与恐龙中的虚骨龙有明显的相似形 鸟类在白垩纪得到了很大的发展，到新生代开始，已与现代鸟类的结构无明显差别 关于鸟类飞行的起源有两种学说：即树栖起源说和奔跑起源说 可以推测，大约在

44、2亿年前，从旧大陆的一支古爬行类动物进化成鸟类。逐渐随着鸟类的繁盛而扩展到新大陆。在适应于多变环境条件的同时，鸟类发生了对不同生活方式的适应辐射，出现了走禽、游禽、涉禽、鸠鸽和鹑鸡、攀禽、猛禽、鸣禽等生态类群鸟类与人类的关系鸟类能捕杀害虫，例如昆虫以至鼠类，但有部分鸟类啄食壳物及果实，使壳类及果实受损。 家禽肉及蛋可提供食用，好些野禽更被视为珍品，但随着人类的滥猎及滥杀，很多珍禽的数目量已日趋下降。加上树林被大量砍伐及环境受到污染，已使不少陆禽及水禽面临绝种，所以很多国家都已加以保护。羽毛可制成衣物、羽绒、用具（如羽扇）及装饰物。鸟粪含丰富的磷酸肥，是良好的肥料，例如在西沙群岛上有丰富的海鸟粪

45、便层。禽类可以作为疾病的传播媒介，例如炭疽病、禽流感等。雀鸟可作观赏及宠物饲养用。哺乳纲(Mammalia主要特征：有口腔可咀嚼和消化食物，提高能量及营养的摄取。哺乳，有恒定的体温及体内环境，因而减少对环境的依赖。肢体强壮灵敏，有快速的活动能力。神经系统及感觉器官发达，可协调身体的机能及适应环境。 胎生、哺乳及其进化意义 胎生和哺乳的进化意义胎生为哺乳类的生存和发展提供了广阔的空间和前景为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温条件保证了酶活动和代谢活动的正常进行是外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度哺乳类的幼体产出后，依靠母体的乳腺分泌的乳汁供给发育所需的营养以乳汁育幼，是使后代在

46、较优越的营养条件和安全保护下迅速成长的生物学适应大大提高了幼仔的成活率胎生哺乳是生物体与环境长期斗争的结果哺乳纲：兽类, 鼠, 兔, 牛, 马. 下设三个亚纲: 1. 原兽亚纲(Prototheria: 鸭嘴兽 2. 后兽亚纲(Metatheria: 袋鼠 3. 真兽亚纲(Eutheria: 占总数的95%,苔藓植物匍匐生长于潮湿地面：地钱无种子维管植物的孢子体适应陆地生活：（蕨类）特点：一是其孢子体在胚胎阶段附着于配子体并从中获取营养；二是有维管组织；三是在生活史中孢子体世代是一个较大的植株和较长生存时间的阶段。裸子植物的有性生殖摆脱了对水的依赖特点：出现了种子，加强了对胚的保护；有性过程中

47、出现了花粉和花粉管，使受精过程不再需要以水为媒介。被子植物是当今最繁盛的植物特点：传粉方式虫媒；被子植物的胚珠包在子房中；常在授粉后12h 内授精；为双受精，胚乳是三倍体或多倍体；雌雄配子体寄生于孢子体且简化。真菌的多样性进化 接合菌的有性过程通过配子囊的接合而完成 子囊是子囊菌的有性生殖器官 担子菌的担孢子在担子的外面 动物多样性的进化无脊椎动物的多样性和进化根据受精卵的卵裂形式、中胚层的有无和形成方式、体腔的有无和形成方式、以及身体的对称形式和分节情况等，无脊椎动物分为30多个类群，主要类群及进化情况： 无脊椎动物的多样性和进化身体结构简单而多孔（有水沟系统）的海绵动物 辐射对称的动物腔肠

48、动物最简单的两侧对称动物扁形动物 具有假体腔的动物线虫动物模式相同变化众多的真体腔动物软体动物 身体同律分节的动物环节动物 身体分节并有附肢的动物节肢动物 具有内骨骼和水管系统的动物棘皮动物 脊索动物的多样性和进化 特征：具脊索 背神经管 鳃裂16无上下颌是低等脊索动物的特征原索动物（海鞘、文昌鱼） 圆口纲是现存脊椎动物中最低等最原始的类群（代表：七鳃鳗）。其脊索终生存在，已有雏形的脊椎骨。有颌并适应水生生活的鱼类从水生向陆生转变的动物两栖动物 适应陆生生活的变温动物爬行动物 适应飞翔的恒温动物鸟类 高等脊椎动物哺乳动物 病 毒 病毒的发现：1892年俄国的植物病理学家D.Iwanowsky

49、研究了烟草花叶病的病原。 17第二章 生物的遗传原理 一 细胞的繁殖 基因与染色体的复制 细胞周期与有丝分裂有分裂能力的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期典型的细胞周期可包括间期和细胞分裂期两部分。间期包括一个（DNA ）合成期（S 期）及S 期前后两个间隙期（G1期，G2期）。 细胞分裂期则包括有丝分裂和胞质分裂两个主要过程。有丝分裂是一个连续的过程，根据染色体形态的变化特征可分为前期、中期、后期和末期特点：在间期每个染色体复制成两条相同的染色单体，在分裂时有规律地分配到两个子细胞核中。 配子形成与减数分裂。雌雄配子相互融合形成受精卵或称合子。合子通常为

50、二倍体（2n ），而配子则为单倍体(n 。由二倍体细胞形成单倍体细胞需要在细胞分裂过程中染色体数目减半，伴随着染色体数目减半的细胞分裂称为减数分裂。二 遗传的基本法则 经典遗传学的创始人Mendel Mendel 遗传学第一定律：分离定律 Mendel 遗传学第二定律：自由组合定律 遗传学第三定律经典遗传学的创始人MendelMendel 遗传学第一定律：分离定律一对基因在形成配子时完全按照原样分离到不同的配子中去，相互不发生影响。Mendel 遗传学第二定律：自由组合定律当两对或更多对基因处于异质接合状态时，它们在形成配子时的分离是彼此独立不相牵连的，同时分配时相互间进行自由组合。对于成对基

51、因的分离和组合需要满足下列条件 A 研究的生物体必须是二倍体（2n ），相对性状差异明显。B 杂种在形成配子时各等位基因必须以均等的机会分离，形成数目相等的配子，而且两类配子发育良好，雌雄配子受精机会均等。C 受精后各基因型的合子成活率均等。D 显性作用完全，不受其它基因影响而改变作用方式，即简单的显隐性。 E 杂种后代处于一致的条件下，试验群体大。 三 遗传的染色体学说 遗传因子及其独立分离与自由组合特性与染色体的行为特性有平行性： 染色体和基因成对存在； 形成配子时每对染色体每对基因分离； 在配子中，只有每对染色体一个染色单体，也只有每对等位基因中一个基因。 四 基因的连锁和交换20世纪初

52、，美国著名的实验胚胎学家Morgan 及其同事通过果蝇的杂交试验，确立了基因在染色体上的连锁和交换规律，被后人称为遗传学第三定律。4.1 连锁遗传定律 连锁（linkage ）：同一染色体上的基因趋向于一起遗传。 交换（crossing over）：同源染色体上的基因有互换现象。18 基因交换导致基因重组染色体上各基因间的重组率与基因位点间的距离成正比4.2 性染色体 性染色体决定性别 型： 雌：XX; 雄:XY雄性有两个异型性染色体。人类，哺乳动物等； 型：雌：ZW; 雄: ZZ雌性有两个异型性染色体鸟类，蝴蝶等； 型: 雄性只有染色体， 蝗虫：雄性是， 雌性是 1。单倍体决定性别：蜜蜂:

53、雄性为单倍体(n,由未受精卵发育而来, 无父亲; 雌性为二倍体(2n,由受精卵发育而来 环境决定性别：珊瑚岛鱼:基因决定性别：玉米雌雄同株： 雌花序由Ba 基因控制; 雄花序由Ts 基因控制; 五 染色体的变化与遗传变异染色体的异常也叫染色体畸变 ，包括其数目及结构发生变化. 1 染色体数目变化染色体组(Chromosome set : “物种的一组染色体” 基因组(Genome : “一组染色体及它所含的基因” 1.1 整倍体变异染色体数目以染色体组数变化倍数. 1.2. 非整倍体变异染色体数目以个别染色体的增减变化. 三体性多出一条染色体。 单体性少了一条染色体。例如 : Down Syn

54、drome- 21 三体综合症 2 染色体结构变化a. 缺失(Deletion: 染色体片段缺失； b. 重复(Duplication: 染色体片段重复； (Invesion: 染色体内部结构顺序颠倒； d. 易位(Translocation: 非同源染色体间交换片段 第三章 生物的进化机制(Mechanism of Evolution进化理论要解决的主要问题是进化的机制问题：生命如何产生 ？生物怎样进化？ 生命的起源 生命史的三个阶段 生物进化的历程 生物进化的证据 进化理论 一 生命的起源 几百年前的争论自然发生说 宇生论c. 倒位19 生命来自无生命物质化学进化 生命来自无生命物质化学进化 1. 从无机分子生成有机分子 1828年，维勒，氧化铅+铵尿素 Miller 实验古老大气环境的模拟实验 澳大利亚 陨石中发现(1959氨基酸、嘧啶 和脂肪酸2.生命物质的两个主要基石蛋白质和核酸问题？有机小分子如何形成蛋白质及核酸等生物大分子 溶液聚合在粘土表面吸附作用下发生聚合。 浓缩聚合在小水体中，由于长期蒸发，水中氨基酸等分子的含量增加，在较高温度条件下可以直接产