普通生物学第5章：生物的类群

1第5章生物的类群2第5章生物的类群5.1生物分类概述5.1.1生物分类学及其研究方法生物分类学（Taxonomy)是研究生物分类理论和方法的科学，包括分类（classification）、命名（nomenclature）和鉴定（identification）3个独立而又相关的过程。定义：生物分类学是对各类生物进行鉴定、分门别类、系统排列，并对相应分类单元进行科学命名的科学。5.1.1.1人为分类法根据对生物的个别形态结构、功能、习性、或经济用途将生物进行分类，而不考虑生物之间的亲缘关系的远近和演化发展的本质联系而建立的分类体系。5.1.1.2自然分类法根据生物进化的顺序，依据各生物类群之间亲缘关系的远近所建立的分类体系，并力图反应生物的起源、演化和发展的历史。35.1.2生物的分界5.1.2.1两界系统（Linnaeus)依据生物能否运动和是否具有细胞壁将生物分为植物界(Plantae)和动物界（Animalia)5.1.2.2三界系统（Haeckel,1866)将原生生物（细菌、藻类、真菌和原生动物）等单细胞生物另立为界，称为原生生物界（Protista).5.1.2.3四界系统（Copeland，1938）将细菌和蓝藻另立为原核生物界（Prokaryolae/Monera),5.1.2.4五界系统（Whittaker,1959)将真菌另立为真菌界/菌物界（Fungi).1）从纵向来看，显示了生命史中的三大阶段，原核单细胞阶段→真核单细胞阶段→真核多细胞阶段。2）从横向来看，显示了生物进化的三大方向：

①营光合作用方向→植物界；②营腐生、寄生方向→真菌界；③营摄食方向→动物界。55.1.3生物分类等级界(kingdom)、门(phylum

)、纲(class)、目(order)、科(family)、属(genus)、种(species).种下还可以有亚种、变种等。65.1.3生物分类等级1、亚种(subspecies).

指某种分布于不同地区的生物居群，由于受所在地区生活环境的影响，使它们在形态构造或生理机能上发生了某些变化，这样的居群就称为该种生物的亚种。2、变种(variety).

在同一分布区内的同一居群，如果由某些个体组成的小种群，在形态、分布、生态或季节上发生了一些细微的变异，并有了稳定的遗传特性时，就称为该种的变种。3、品种(cultivar/variety)(cultivar=栽培品种)

品种是经过人类选择，并在一定的栽培或饲养条件下培育而成的、具有一定经济价值的产品，是一类重要的生产资料。它不属于自然分类系统的分类单位。75.1.4生物的命名5.1.4.1双名法（binominalnomenclature/binomialsystem）每种生物的种名都是由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成，第一个词是属名，用名词表示，第一个字母要求大写；第二个词是种加词，用形容词表示，所有的字母均小写。一个完整的学名还需要加上命名人的姓名（通常要求缩写）。种名（学名）=属名+种加词（+命名人）如玉米，种名=Zea

maysL.5.1.4.2三名法（trinominalnomenclature）是种下等级命名的方法亚种名=属名+种加词+subsp./ssp.+亚种加词如东亚飞蝗：Locustamigratoriassp.manilensis变种名=属名+种加词+var.+变种加词如天椒：Capscicumfrutescensvar.conoides85.2病毒(virus)5.2.1病毒的大小和结构1、大小：20～400nm2、基本结构：1）病毒核心（viralcore）：由DNA或RNA组成，是病毒的基因组。同一个病毒体内不能同时具有两种核酸。功能：①指导病毒复制；②决定病毒特性。2）病毒衣壳（viralcapsid）：由一定数目的壳粒组成，壳粒是一种形态亚单位。功能：①保护核酸；②参与感染；③具有抗原性。核酸+衣壳=核衣壳①衣壳；

②核酸；③壳粒；④核衣壳95.2.1病毒的大小和结构3、辅助结构——病毒包膜(viralenvelope)：属生物膜结构，将病毒衣壳包裹在内部。有些病毒的包膜表面具有刺突，这些突起分子具有如凝血酶、神经氨酸酶等活性。功能:①细胞膜亲和、融合性能；③表现病毒种、型的抗原特异性。①衣壳；②核酸；③壳粒；④核衣壳；⑤病毒颗粒；⑥外套膜；⑦刺突105.2.2病毒的生物学特征严格的活细胞内寄生，不能在一般培养基中生活，需用实验动物、细菌等活细胞进行培养。有遗传及基因重组现象。在寄主细胞外呈结晶状态。不能自主运动。没有酶、或酶系统极不完全，不能进行代谢活动。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。115.2.3病毒的分类

5.2.3.1根据病毒的蛋白质与核酸组成及复制方式的分类1.病毒类

1）DNA病毒亚类:“双链DNA病毒”、“单链DNA病毒”2个组。2）RNA病毒亚类：“双链RNA病毒”、“正链RNA病毒”、“负链RNA病毒”3个组。3）DNA与RNA逆转录病毒亚类：“RNA逆转录病毒”、“DNA逆转录病毒”2个组。2.

亚病毒类1）卫星病毒（satellitevirus

）/拟病毒是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒(helpervirus)，基因才能复制和表达，才能完成增殖的亚病毒。被比喻为“寄生在病毒身上的更小的病毒”。125.2.3.1根据病毒的蛋白质与核酸组成及复制方式的分类2）类病毒（Viroid）是一类能感染某些植物的单链闭合环状的RNA分子，没有典型病毒所具有的蛋白质外壳。通常是通过受损伤的部位感染机体，经耕作工具接触的机械传播是这种病害的主要传播途径，也可以通过种子或花粉传播。3)朊病毒（Prion）是一类只含有蛋白质而无核酸的亚病毒。许多哺乳动物中枢神经系统机能退化症均与朊病毒有关，如人的库鲁病（一种震颤病）、克雅氏症(一种早老年痴呆病)、致死性家族失眠症(FFI)，以及动物的瘙痒病、牛海绵状脑病(BSE；或称疯牛病)等。135.2.3.2根据寄主的分类

①微生物病毒细菌病毒（噬菌体bacteriophages）、真菌病毒等。②植物病毒呈杆状、丝状和近球状的多面体。大多数是单链RNA病毒，无包膜或少有包膜。600余种。③无脊椎动物病毒

主要在昆虫和螨类中发现，在虾、蟹、牡蛎和蚝蚶中也相继发现。昆虫病毒（1700余种）大多呈杆状或球状，感染力强且专一，对人畜无害。④脊椎动物病毒

至今发现的脊椎动物病毒近千种,可引起人类和脊椎动物的各种疾病。A:噬菌体；B:烟草花叶病毒；C：SARS病毒；D：AIDS病毒145.2.4病毒的增殖1)吸附：病毒表面特异性的吸附蛋白与细胞表面受体相互作用。2)侵入:①注射式侵入是有尾噬菌体通常的侵入方式。通过尾部收缩将衣壳内的DNA基因组注入宿主细胞内。②细胞内吞是动物病毒的常见侵入方式。经细胞膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入细胞质中。③膜融合是有包膜病毒侵入过程中，病毒包膜与细胞膜融合的一种侵入方式。3)脱壳:是指病毒感染性核酸从衣壳内释放出来的过程。4)生物合成:病毒借助宿主细胞提供的原料、能量和场所合成核酸和蛋白质。5)装配:病毒的结构成分核酸与蛋白质分别合成后，在细胞核内或细胞质内组装成核衣壳。6)释放：无包膜病毒释放时被感染的细胞崩解，细胞迅即死亡。有包膜病毒通过细胞膜以出芽方式释放而成为成熟病毒，对细胞膜破坏轻，宿主细胞死亡慢。155.2.4病毒的增殖165.3原核生物界(Monera/Prokaryolae)1）细菌类:

细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体等。2）古细菌:

甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端嗜热细菌。3)原核藻类:原绿藻、蓝藻特点1）无细胞核、核仁及细胞器的分化。2）以裂殖方式进行繁殖。3）营养方式:自养或异养。175.3.1细菌bacteria5.3.1.1主要特征1.形态特征.3种形态:球形,杆形,螺旋形,分别称为球菌、杆菌和螺旋菌有些细菌具鞭毛（flagellum）（200µm/s）。很多细菌不是以单体存在的,而是以多个细菌聚集在一起形式存在.185.3.1细菌bacteria5.3.1.1主要特征1.形态特征.3种形态:球形,杆形,螺旋形,分别称为球菌、杆菌和螺旋菌有些细菌具鞭毛（flagellum）（200µm/s）。很多细菌不是以单体存在的,而是以多个细菌聚集在一起形式存在.195.3.1.1主要特征2.结构特征.单细胞;无核的分化;细胞壁不含纤维素,而为肽聚糖(peptidoglycan),有时由荚膜（capsule）.3.繁殖.裂殖，1次/10-30min，24h1.1150372×1043.4.营养方式.多为异养，少数自养。荚膜细胞壁细胞膜核糖体鞭毛菌毛20细菌彩图大肠杆菌弧形霍乱菌215.3.1.2分布1）空气中，可达1000m高空。

2）地下，2m以下。

3）水中，98℃的热泉。

4）人体(其他哺乳动物）表、口腔、肠道。5.3.1.3细菌与人类的关系

1、危害：白喉、肺结核、脑膜炎、伤寒、霍乱、肺炎、破伤风等；对作物、家畜也有危害。

2、益处：人肠道细菌能合成B族维生素；大肠杆菌素可杀灭其他病菌；生态系统中，细菌为重要的分解者；植物固氮菌；等等。225.3.2蓝藻（bluealgae）/蓝细菌（Cyanobacteria）约2000种，淡水、海水、土壤分布。大量繁殖形成水华(waterbloom)，即指蓝藻大量繁殖时在水面形成一层具腥味的浮沫。235.3.2.1主要特征1.外部形态.单细胞体、单细胞群体、多细胞丝状体。2.细胞壁.含有纤维素（和其他藻类相似），也含有肽聚糖（与细菌相似）；外层为胶质鞘(由果胶酸和粘多糖构成).3.原生质体.

中心质：核酸；周质：由细胞膜内折形成的类囊体，含有叶绿素a、ß-胡萝卜素以及蓝藻藻蓝素和蓝藻藻红素。4.光合作用产物.蓝藻淀粉（cyanophycean）5.任何结构体都不具鞭毛.245.3.2.2代表类群1、颤藻属（Oscillateria)特征：单列细胞丝状体,可摆动.藻体中有死细胞(双凹形,透明)和隔离盘(双凹形,胶化膨大).繁殖：以藻殖段(homogonium)进行繁殖.死细胞藻殖段252、念珠藻属（Nostoc)特征：藻体是由一列圆球形细胞组成的不分枝丝状体.丝状体常常无规则地集合在一个共同的胶质鞘中,形成可见的球体、片状体或发状体.如发菜（N.flogelliforme).繁殖：以异形胞（heterocyst）形成的藻殖段进行繁殖。26异形胞和休眠胞:275.4原生生物界（Protista)5.4.1主要特征1、真核单细胞.2、营养方式.光合自养或异养.少数种类兼有自养和异养的功能.3、生殖方式多样。5.4.2代表类群5.4.2.1类动物原生生物（Animal-likeProtists)1、变形虫属（Amoeba)——肉足鞭毛门单细胞体，虫体的细胞质可流动变形，延伸形成伪足，伪足具有运动和摄食的功能。28变形虫的吞噬作用:292、草履虫属（Paramecium)——纤毛门原生动物中最高级和最复杂的一类.形似鞋底；纤毛多且短,遍布全身,可做节律性运动；细胞核分化为1大核和1小核或多核；胞口和胞咽。胞肛口沟胞口食物泡伸缩泡小核大核胞咽表膜细胞质305.4.2.2类植物原生生物（Plant-likeProtists)1、眼虫属（Euglena)——裸藻门生活在有机质丰富的淡水水沟、池塘中。特征:单细胞,无细胞壁,具单一鞭毛;

有质体，且含叶绿素a和b；具感光器——眼点。眼点储蓄泡叶绿体淀粉核细胞核伸缩泡表膜312、衣藻（Chlamydomonas)——绿藻门单细胞体，细胞壁为纤维素，具2条顶生鞭毛；具2个伸缩泡；红色眼点；具杯状载色体。鞭毛伸缩泡细胞核蛋白核眼点载色体323、团藻属（Volvox)——绿藻门藻体由500-1000个衣藻型细胞构成,排列形成空心球.每个细胞都包有一层胶质，彼此挤压成多边形.有营养细胞和生殖细胞的分化.33其他类植物原生生物甲藻类.大多为单细胞,约2000种,主要生活在海水中,甲藻大量繁殖时可导致大面积海水变成红色或灰褐色,这种现象称为赤潮(redtide).缘胞藻裸甲藻角甲藻夜光藻345.5真菌界（Fungi)5.5.1真菌的一般特征5.5.1.1细胞结构具细胞壁,低等真菌为纤维素,高等真菌为几丁质.不含叶绿素等光合色素,无载色体/叶绿体.5.5.1.2营养体单细胞或多细胞分枝或不分枝丝状体,称为菌丝.无隔菌丝:长管形细胞,分枝或不分枝,多核.有隔菌丝:管状菌丝中具有横隔,多细胞分枝或不分枝丝状体,每细胞1核或2核,含2核的称为双核菌丝.无根、茎、叶的分化.355.5.1.3营养方式专性异养真核生物,寄生和腐生.

寄生(parasitism):

从活的动物、植物体内吸取养分的营养方式.

腐生(saprophytism):

从死的动植物尸体,以及有机物上吸取养分的营养方式.5.5.1.4繁殖方式1.无性生殖裂殖,菌丝断裂;无性孢子(游动孢子,孢囊孢子,分生孢子)——最普遍.365.5.1.4繁殖方式2.有性生殖配子生殖具同配、异配、卵配等几种方式.一般经过质配（plasmogamy）、核配（karyogamy）与减数分裂3个过程。质配持续时间的长短因种类不同而异.在低等真菌中,质配后立即核配;在高等真菌中,质配要持续到生活史的晚期才进行核配.双核菌丝就是处于质配阶段的菌丝.产生多种多样的有性孢子(单倍体孢子).如,接合孢子,担孢子,子囊孢子等.375.5.2代表类群1、根霉属(Rhizopus)——接合菌纲黑根霉/面包霉(R.stolonifer)菌丝体由无隔菌丝组成，多核，多分枝。分为：假根，吸取营养。直立部，为1至数条孢囊梗（丛生状），顶端膨大形成孢子囊。匍匐部，连接各直立部的匍匐菌丝。有性生殖：异宗配合的接合生殖(conjugationreproduction)38黑根霉生活史:+菌丝-菌丝囊柄囊柄配子囊配子囊质配核配接合孢子囊萌发孢子囊梗孢子囊减数分裂+孢子-孢子..接合孢子392、火丝菌(Pyronemacanfluens)——子囊菌纲分枝有隔菌丝，白色，棉絮状。无性生殖以分枝菌丝顶端产生的无性孢子来完成。有性生殖过程复杂精子囊(spermatangium).一些菌丝顶端形成的多核囊状体，其内的细胞核称为雄核。相当于雄性生殖器官。产囊体(ascogonium).另一些菌丝顶端形成的、带有管状突起的囊状体，其内的细胞核称为雌核，而这个管状突起又称为受精丝(trichogyne)。相当于雌性生殖器官。40有性生殖受精丝和精子囊接触→细胞壁溶解→精子囊中的细胞质和雄核→产囊体→质配→产囊丝→形成横隔→多细胞双核菌丝→顶端细胞伸长并弯曲→钩状体（crosier）→双核同时分裂→4核钩状体→横隔→3细胞钩状体(包括钩尖,内含1核；钩头,内含1对核；钩柄,内含1核)→钩头细胞→子囊母细胞→雌雄核融合(核配)→减数分裂→4核→有丝分裂→8核→细胞质分裂→8个子囊孢子,子囊母细胞发育成棒状的子囊(ascus)→子囊破裂→孢子散出。钩尖细胞下弯与钩柄细胞融合→双核细胞→钩状体→→→→许多其他菌丝从产囊体下部生出与产囊丝一起把许多子囊包裹起来，形成盘状的子囊果（ascocarp）。(子囊菌纲的子实体(真菌产生孢子的结构体)称为子囊果)子囊菌子囊形成示意图:42子囊(ascus)产囊体精子囊受精丝质配产囊体形成产囊丝核配钩状体子囊孢子散出子囊减数分裂I减数分裂II有丝分裂44子囊果:455、蘑菇属（Agaricus)——担子菌纲蘑菇（子实体）的形态构造:菌盖.下有菌褶菌柄.菌环,菌托菌丝.为分枝有隔菌丝,有两种菌丝体类型.1）初生菌丝体(primarymycelium),细胞含单核,生活史中的生活时间短.2）次生菌丝体(secondarymycelium)/