动物学课件：绪论2013

1、一、动物学的发展简史三、动物分类的基础知识 二、生物多样性 绪 论一、动物学发展简史 生物学是自然科学的一个重要分支，是研究生命现象的本质并探索其规律的科学，具有悠久的历史。可认为地划分为四个阶段。1.宏观的描述性时期 （十七世纪以前）2.经典生物学时期（十七世纪至19世纪中期）3.实验生物学时期（19世纪中期）至20世纪中期4.分子生物学时期（1953年至今）1.宏观的描述性时期 （十七世纪以前）我国生物学的发展起步较早公元前3千多年前的石器时代，养蚕和饲养家畜公元前2千年，物候著作夏小正公元前1千多年，西周 尔雅周礼 公元前551429，春秋战国 孔子诗经“千古圣人”，是当时社会上最博学者

2、之一。最伟大的、百科全书式的科学家亚里士多德（公元前384-公元前322年）在哲学、历史、政治、文学、伦理学、逻辑学、生物学、生理学等方面都有很高的成就。动物学著作：动物志、论动物的结构、论动物的发生、 论动物的活动、 论动物的迁移等5部。西方生物学起源于2000多年前古希腊生物学史的各个方面几乎都从亚里士多德开始“好像一块红血在蛋白的中间。这一点红跳着动着，然后伸出两条充满了血的血管，成为漩涡的形状。有一层布满血管的薄皮包围着蛋黄。然后肢体才伸张出来，最初很小而且是白色的。”这就是亚氏对小鸡胚胎的发育过程的描述。简单且不科学，但对2300多年前的古人是多么难能可贵！亚氏关于人类遗传现象的描述

3、：“有一个白种人的女子嫁给一个黑种人，他们的子女是白色的，但到了孙儿那一代中，却又有黑色的了。那么，他们白色的子女中，如何藏着黑色的血统呢？”2000多年后，孟德尔创立的遗传规律才解答了这个问题。宗教的“黑暗”统治亚氏之后，欧洲进入封建社会。宗教的统治束缚着人们的思想，严重阻碍了自然科学的发展。明代，我国生物学的发展与欧洲大致处于同一水平晋朝稽含（262306）南方草木状北魏贾思勰（486534）齐民要术唐朝陈藏器（约687757）本草拾遗明朝李时珍（15181593） 本草纲目中国明朝也是中国历史上最著名的医学家、药学家和博物学家之一，本草纲目是草学集大成的著作，对后世的医学和博物学研究影响

4、深远。我国仍然处于封建社会，鸦片战争以后又沦为半殖民地半封建社会，阻碍了自然科学的发展，致使动物学科发展极为缓慢而远落后于西方。文艺复兴以后，西欧进入资本主义社会，自然科学在新兴的资本主义制度下迅猛发展。达芬奇（1452-1519）意大利文艺复兴时期的一个博学者：除了是画家，他还是雕刻家、建筑师、音乐家、数学家、工程师、发明家、解剖学家、地质学家、制图师、植物学家和作家达芬奇摆脱了神学偏见，提出人体运动是骨骼和肌肉的作用，抛弃了盖伦关于血管起始于肝脏的见解，认为一切血管均起始于心脏。教会的迫害：“男人身上的肋骨应该比女人少一根，因为圣经上说，上帝命令亚当抽去一根肋骨变成夏娃”。安德烈维萨里（1

5、514-1564）著名的医生和解剖学家，“现代解剖学之父”。维萨里与哥白尼齐名，是科学革命的两大代表人物之一。1543年发表了人体构造一书，为血液循环的发现开辟了道路。 1553年，西班牙的宗教改革者和医生M.塞尔韦特出版了基督教的复兴一书，摒弃了盖伦有关血液运行的观点，提出了肺循环的推测。以后，A.维萨里的助手与继承者R.哥伦布用观察和实验方法证明了肺循环的存在。2.经典生物学时期（十七世纪至19世纪中期）随着欧洲工业革命的蓬勃发展，生物学逐渐从博物学中独立出来。经典生物学时期以分门别类和观察描述为主要特点。威廉哈维近代生理科学的奠基人。16岁到剑桥学医，获医学博士后在伦敦行医并进行研究。1

6、618年后曾任英国王的私人医生。1628年发表著作动物心血运动的研究，阐明血液循环理论，建立血液循环学说。1651年发表论动物的生殖。（15781657）英国伟大的物理学家和生物学家。在力学、光学、天文学等方面都有重大成就，被誉为是英国皇家学会的“双眼和双手”。.胡克(1635-1703）显微图集第一次把植物、动物和矿物的显微结构显示在人们面前，并引入了细胞(cell)这一名词(Micrographia)十七世纪意大利解剖学家、医生。他在组织学、胚胎学、动物学、植物学等领域均有建树。对组织学与胚胎学的贡献尤为卓著。马尔比基 (1628-1694) 近代组织学的奠基人荷兰显微镜学家、微生物学的开

7、拓者。还在19世纪显微镜改进之前，他首先看到并记述了细菌，实属难得。 列文虎克自制了许多性能优良的显微镜，最高的放大倍数达270倍。他通过大量细微的观察，解释并完善了M.马尔皮基提出的关于毛细血管系统的知识，证明动脉与静脉分别和毛细血管直接相连。他发现人和哺乳类的红细胞是无核的，而鸟类、两栖类、鱼类的红细胞是有核的；发现了人的精子，并研究了各种动物特别是鱼和蛙的受精作用；还发现了许多小的水生生物，如轮虫、水螅、纤毛虫等。瑞典博物学家、冒险家他首先构想出定义生物属种的原则，并创造出统一的生物命名系统“双名命名法”卡尔冯林奈（1707-1778） 林奈把全部动植物知识系统化，摒弃了人为的按时间顺序

8、的分类法，选择了自然分类方法。创造性地提出“双名制命名法”（简称“双名法”），给每种植物起两个名称，一个是属名，一个是种名，连起来就是这种植物的学名，包括了8800多个种，可以说达到了“无所不包”的程度，被称为万有分类法，这一伟大成就使林奈成为18世纪最杰出的科学家之一。人类学家和地理学家，比较胚胎学的创始人德属爱沙尼亚的博物学家，1827年发表论哺乳动物和人卵的起源，准确地报告了哺乳动物的卵。推翻了每个卵子都包含具体而微的小动物的旧学说。卡尔.恩斯特冯贝尔 (1792-1876)最早接受达尔文进化理论的德国植物学家之一，也是细胞学说的创立者之一。 34岁时发表植物发生论，阐明细胞是构成植物体

9、的单位为细胞学说的建立作出了贡献。施莱登（1804-1881） 德国生理学家，细胞学说的创立者之一，现代组织学的创始人。曾担任解剖学教授。1836年发现胃蛋白酶。1839年发表动植物构造及生长相似性之显微研究，论述了细胞结构是一切动物所具有的共同特性。他将施莱登与自己的发现概括起来，论证了动植物均由细胞组成。施旺（1810-1882）达尔文（1809-1882）英国伟大的生物学家、博物学家、进化论的奠基人。达尔文早期因地质学研究而著名，而后又提出科学证据，证明所有生物物种是由少数共同祖先，经过长时间的自然选择过程后演化而成。1859年出版物种起源这一划时代的著作。海克尔（18341919）德国

10、动物学家，进化论者在生物体普通形态学中提出了反映动、植物演化关系的系统树，以及生态学、生物地理学等名词及定义；同时还强调了：“个体发育是系统发育的简短而迅速的重演”，而且是由“遗传（繁殖）和适应（营养）的生理功能所决定的”。“生物发生律”，亦即重演律。3.实验生物学时期（19世纪中期至20世纪中期） 随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透，经典生物学逐渐步入实验生物学时期。奥地利神父，遗传学的奠基人。通过豌豆实验，发现了分离规律及自由组合规律。孟德尔（1822-1884）C.贝尔纳(1813-1878)法国生理学家。他是定义“内环境”的第一人发现了葡萄糖的异生作用，糖原的合成

11、与分解等，导致“内分泌”概念的产生。瑞士生理化学家，首次分离出核素（即核酸）J.F.米舍尔（18441895）1868年获得博士学位后，他前往德国南部蒂宾根，投奔到被誉为天才化学家的E霍佩赛勒门下。 克里米亚战争时期，研究所附近有家医院照料受伤的士兵，米舍尔到该医院检查研究伤员用后的绷带，期望能发现有价值的东西。功夫不负有心人，在伤口脓液的白血球细胞核中，米舍尔找到一种由大分子构成、含有磷和氮的物质。起初米舍尔认为该物质源于细胞核，便称它为核素。由于这种物质同当时人们所知的细胞中其他物质差异甚大，于是霍佩赛勒亲自重复了研究工作，之后才同意米舍尔在杂志上发表研究成果。路易巴斯德，法国微生物学家、

12、化学家。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学。循从此，整个医学迈进了细菌学时代，得到了空前的发展。L.Pasteur（ 1822-1895 ）被后人誉为“微生物学之父”卡尔兰德施泰纳，奥地利细菌学家。1901年他发现了人类的ABO血型系统，为此他于1930年获得诺贝尔生理学或医学奖。兰德施泰纳（1868-1943）从2004年开始，兰德施泰纳的生日（6月14日）被定为“世界献血日”。俄国生理学家，高级神经活动学说的创始人，高级神经活动生理学的奠基人，条件反射理论的建构者，也是传统心理学领域之外而对心理学发展影响最大的人物之

13、一，曾荣获诺贝尔奖巴甫洛夫（18491936）贝利斯（18601924）英国生理学家 内分泌学的奠基人之一贝利斯和斯塔林长期合作，对生理学有多方面开拓性贡献。影响最大的是1902年发现促胰液素-第一个被认识的激素，由此提出机体功能受体液调节的新概念，开辟了内分泌学研究的新领域。1914年出版的普通生理学原理，被视为生理学的经典著作。摩尔根（1866 1945） 美国进化生物学家，遗传学家和胚胎学家。发现了染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论， 是现代实验生物学奠基人。于1933年由于发现染色体在遗传中的作用， 赢得了诺贝尔生理学或医学奖。亚历山大弗莱明（1881-1955）英国细菌学家。首先发

14、现青霉素获诺贝尔生理或医学奖。青霉素的发现，使人类找到了一种具有强大杀菌作用的药物，结束了传染病几乎无法治疗的时代；从此出现了寻找抗菌素新药的高潮，人类进入了合成新药的新时代。4.分子生物学时期（1953年至今） 20世纪后期,随着物理、化学、数学等相关学科的理论和技术的进步,有力地推动了生物学的飞速发展,生物学不再仅仅是宏观的描述学科,在DNA水平和蛋白质水平上探索生命的奥秘已经成为现实。沃森（1928-）克里克（1916- 2004 ）沃森和克里克对DNA双螺旋结构的阐述，被公认是20世纪生物学上最伟大的成就之一，并导致了许多分子生物学和遗传学的新发现、新成就。使生物学的发展从此进入了一个

15、崭新的迅猛发展的分子生物学阶段。 沃森从事动物学的研究，克里克则是一位对数学和物理十分感兴趣的科学家，一段时间的偶然合作，使得沃森和克里克在剑桥大学对脱氧核糖核酸的分子结构产生了浓厚的兴趣，并经过周密、细致的研究测算，提出了“沃森、克里克双螺旋模型”。根据沃森一克里克的双螺旋模型，人们马上便可说明DNA是怎样既作为一个稳定的晶体分子而存在，同时又为变异和突变提供足够的物质、结构基础。1958年，Crick于提出“中心法则”1961年，法国科学家Jacob和Monod提出了细胞基因表达调控模型“乳糖操纵子模型”1966年，乔治伽莫破译 “遗传密码”“三联密码说”在生物学方面，1966年提出遗传密

16、码的概念，对此后遗传理论的迅速发展起了很大促进作用。他还是一位杰出的科普作家，许多科普作品风靡全球。乔治伽莫夫（19041968），美籍俄裔物理学家、天文学家、科普作家，热大爆炸宇宙学模型的创立者，2010年获诺贝尔物理学奖。 1973年被称为基因工程元年，由S.Cohen领导的小组开创了体外重组DNA并成功转化大肠杆菌的先河。 科恩，美国分子生物学家。在质粒的提取、结构与功能以及它的转化机理等方面，都进行了不少开创性的工作，并把细菌质粒作为载体应用于重组DNA技术。科恩和H.W.博耶进行合作，于1970年把外源DNA插入细菌质粒，得到了功能性的表达，为重组DNA技术的迅速发展打下了良好的基础

17、。为此科恩和博耶常被称为是“基因工程”的创始人。1975年，建立淋巴细胞杂交瘤技术，在生物医学领域树起了一座新的里程碑。克勒（Kohler） 米尔斯坦（Milstein）从一株细胞系（克隆）产生的抗体称为单克隆抗体, 要获得大量的单克隆抗体，必须借体外繁殖的方法以获得能分化成产生这种抗体的B细胞系，但淋巴细胞很难在体外生长繁殖。1975年Koehler及 Milstein用杂交瘤技术解决了此问题，并能大量制备单克隆抗体。杂交瘤技术的基础是细胞融合技术。骨髓瘤细胞在体外可以连续传代，而脾细胞是终末细胞，不能在体外繁殖。如将小鼠的骨髓瘤细胞与分泌某种抗体或因子的淋巴细胞融合，获得的淋巴细胞杂交瘤则

18、融合细胞既具有肿瘤细胞无限繁殖的特性，又具有淋巴细胞能分泌特异性抗体或因子的能力。淋巴细胞杂交瘤技术对免疫学的研究起了很大的推动作用。用单克隆做分子探针进行免疫鉴定及免疫治疗和治疗药物的抗体导向运载等研究和应用得到迅速的发展，对分子生物学、细胞学、免疫学、医学等许多学科领域的发展也起了重要的推动作用。1997年，Dollly羊的克隆再一次震撼了人类社会。 1997年2月27日的英国自然杂志报道了一项震惊世界的研究成果：英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩维尔穆特领导的科研小组，利用克隆技术培育出一只小母羊。这是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞(乳腺细胞)克隆出的羊。多莉的诞生，标志着生物技术新时代

19、来临。继多莉出现后，克隆猪、克隆猴、克隆牛纷纷问世，似乎一夜之间，克隆时代已来到人们眼前。由美国科学家于1985年率先提出，1990年启动。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与（预算达30亿美元）。人类基因组计划2006 年 5 月 18 日美国和英国科学家在英国自然杂志网络版上发表了人类最后一个染色体基因测序，历时16 年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。这一“生命天书”的破译及其随后的各种“组学”研究，使人类首次在分子水平上全面认识自我，无疑对生命科学的发展产生极其重要的作用。 人类脑计划 了解脑及其全部功能是21世纪重大挑战之一。人类脑计划开始于1993年，是继人类基因组

20、计划之后,又一国际性科研大计划。包括神经科学和信息科学这当今自然科学两大热点的相互结合研究，其目标是建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统，以便从分子水平到整体系统水平研究、认识、保护、开发大脑。 生物多样性：是 一个地区内基因、物种和生态系统多样性的总和。包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。物种的多样性：是指动物动物、植物、微生物种水平的生物多样性。二、生物多样性基因多样性：是指地球上所有动物、植物、微生物所携带的遗传信息的总和。生态系统的多样性：是指生物圈内生境、生物群落和生态系统过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。我国生物多样性概况物种

21、高度丰富 我国是世界上生物多样性最为丰富的国家之一，物种丰富程度居北半球第一位。据统计，我国约有脊椎动物6266种，占世界脊推动物种类的10，其中鸟类1186种、兽类594种，均居世界第一位，如大熊猫、金丝猴、华南虎、扬子鳄等我国特有或主要分布于我国的珍稀动物达100多种 .我国生物多样性概况特有种类多 我国6266种脊椎动物中特有种667种，占10.5% 。 大熊猫、白暨豚、金丝猴、大鲵、藏羚羊雅鱼大鲵（娃娃鱼）金鸡铜鸡贝母鸡四川山鹧鸪棕头歌鸲小熊猫白唇鹿扭角羚一、分类学的意义和方法 1.意义：据估计目前生存的动物大约有4-5百万种之多，哺乳动物3700多种，禽类8600多种，鱼类2万多种，

22、两栖类2600多种，爬行类6000多种，昆虫1百万种，软体动物11万种，甲壳动物2万5千多种。 动物种类多，形态结构各异、生活环境千差万别，如果没有科学的分类法，对整个动物界的认识将陷入困境，无法进行研究，利用动物资源，了解各种动物的亲缘关系，就有必要进行已知的动物进行分类。 同物异名 同名异物 国际间的交流等三、动物分类的知识动物界. 脊索动物门 .34个门 圆口纲 鱼纲 两栖纲 爬行纲 鸟纲 哺乳纲 .食肉目 14个目.猫科5个科. 属 种 . 200万种. 形态特征 生殖隔离 生活习性等 2.方法：自然分类法 随着科学技术不断发展，许多新技术和方法渗透到动物分类学领域，研究方法发生了很大

23、变化。电子显微镜使用、动物染色体组型研究、蛋白质的氨基酸序列（细胞色素C、血红蛋白等） 、核糖核酸的研究、血清免疫学发展、层析法应用、电子计算机使用等，给予动物分类学更先进的手段，更准确地鉴定物种，阐明各动物类群在系统发生中的关系。细胞色素C的分子进化二 、 分类的等级 中 文 拉丁文 英文 界 Regnum Kingdom 门 Divisio Division 纲 Classis Class 目 Ordo Order 科 Familia Family 属 Genus Genus 种 Species Species 简称“种”，是分类的基本单位，是代表一群在形态和生理方面彼此非常相似，或性状间差别微小的个体，同时是生物界发展的连续性与间断性同一的基本间断形式，在有性生物，物种呈现为统一的繁殖群体，由占有一定的空间，具有实