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PAGEPAGE54动物学理论教案王茂先编写韩山师范学院生物系韩山师范学院生物系教案课程名称动物学课程性质专业基础课主讲教师王茂先职称:讲师课程简介“动物学”课程是高等师范院校生物科学专业主干基础课。其主要教学任务是让学生了解动物学的基本知识和研究方法,掌握动物形态结构及其与功能的关系、动物类群及其系统进化和发育,动物与人类和大自然的关系,为后续的动物生理学、遗传学、生物进化论、生态学和发育生物学等课程学习奠定基础,获得从事动物学教学和动物学研究工作的基本技能。自2000年开始开设本科动物学课程,安排在第二学年进行教学,课程为一学年。经2005年12月教学大纲修订,课时调整为128学时(其中理论68学时,实验60学时)。多年来动物学课程在多位老师的辛勤努力下,教学质量和教学水平稳步提高,动物学课程被韩山师范学院认定为“合格课程”。多人获得韩山师范学院教学优秀成果奖等。课程要求1、“动物学”课程是高等师范院校生物科学专业主干基础课。其主要教学任务是让学生了解动物学的基本知识和研究方法,掌握动物形态结构及其与功能的关系、动物类群及其系统进化和发育、动物与人类和大自然的关系,为后续的动物生理学、遗传学、生物进化论、生态学、发育生物学等课程学习奠定基础。本课程应保证和加强动物学的基础理论,基本知识和基本技能的训练,培养学生辩证唯物主义观点,使学生掌握动物学的系统知识,具有胜任中学动物学教学工作的能力、开展动物保护的能力和获得科学研究的初步训练。2、根据动物学课程的教学和培养目标,设计课程结构体系包括四方面:(1)动物学基本理论传授;(2)基本理论知识的验证、基本技能的培养;(3)动物学能力(教学、科研、组织、动物及环境保护等)的培养和提高;(4)毕业研究论文。3、动物学基本理论的传授和继承,介绍动物科学研究的基本知识和方法,以动物系统演化为顺序,以代表动物为基础,系统介绍动物各类群的形态、结构、机能和个体发生、动物演化的基本规律及其系统分类,体现动物科学的系统性、完整性、时代性;体现地区特点(常见、濒危及具有经济价值的动物种类),培养学生环境保护的意识和能力,为当地经济建设和可持续性发展服务。4、基本理论知识的验证、基本技能的培养以实验室教学为主要形式,验证课堂讲授的基本理论,初步培养学生的动物学能力。5、动物学动手和科研能力的培养和提高,通过野外教学、实习、考察等形式完成。6、教学内容的取舍以教学目的和培养目标为标准,以传授基本知识、培养基本技能、逐步提高动物学能力为出发点,并能体现动物科学的系统性、完整性、时代性及地域特点。课程内容与学时分配绪论(1学时)内容要点:动物学的定义;主要分支学科及相关关系;研究动物学的目的、意义和方法;国内外动物学发展概况;物种的概念及命名法则。第一章
动物体的基本结构与机能(1学时)内容要点:细胞的特征、化学组成、结构;四大基本组织的主要特征及机能;组织、器官和系统的概念。
第二章
原生动物门(4学时)内容要点:门及各纲的主要特征;各纲代表动物的生活习性、形态特征、结构与机能的关系;各纲的重要类群及分布;原生动物的生态及与人类的关系。第三章
多细胞动物的起源(0.5学时)内容要点:从单细胞到多细胞,原生生物与后生生物;多细胞动物起源于单细胞动物的证据;早期胚胎发育的几个主要阶段(受精卵—→卵裂—→囊胚—→原肠胚—→中胚层及体腔的形成—→胚层的分化);生物发生律;多细胞动物起源的学说及主要内容。第四章
多孔动物门(海绵动物门)(1.5学时)内容要点:海绵动物门的体形、结构特点及其低等性、原始性;扁盘动物的结构与功能的特点。第五章
腔肠动物门(1.5学时)内容要点:门的主要特征及本门动物在动物进化上的重要位置;代表动物水螅的结构特征和生活史(世代交替现象);水螅、钵水母、珊瑚三个纲的主要特征及代表动物。第六章扁形动物门(1.5学时)内容要点:扁形动物门的主要特征;涡虫、吸虫和绦虫三个纲的代表动物及主要特征、分类及生活史;寄生虫与寄主的相互关系。第七章
原腔动物(1.5学时)内容要点:线虫动物门的主要特征;代表动物人蛔虫的形态结构和生活史特点;几种重要、常见的线虫;轮虫动物门形态特征及生活史;腹毛动物、线形动物的形态特征。第八章
环节动物门(4学时)内容要点:环节动物门的主要特征;身体分节、次生体腔的出现在演化上的意义;代表动物环毛蚓的形态结构特点;多毛纲、寡毛纲和蛭纲的主要特征及异同。第九章
软体动物门(4学时)内容要点:软体动物门的主要特征;腹足纲、瓣鳃纲、头足纲及其代表动物的形态特征及异同;各纲的分类依据和分类概况(亚纲或目);软体动物与人类的关系。第十章
节肢动物门(8学时)内容要点:门的主要特征;甲壳、肢口、蛛形、多足和昆虫纲的代表动物、形态特征、分类(昆虫纲到目);节肢动物与人类的关系等。第十一章
苔藓动物门、腕足动物门、箒虫动物门(0.5学时)内容要点:三门动物的主要特征。第十二章
棘皮动物门(1.5学时)内容要点:门的主要特征;代表动物的形态结构;棘皮动物的分(海星纲、海胆纲、海参纲、蛇尾纲的主要特征);棘皮动物的经济意义。第十三章
半索动物门(0.5学时)内容要点:柱头虫的主要特征;半索动物在动物界的地位。第十四章
脊索动物门(1学时)内容要点:脊索动物的三大主要特征及次要特征;各亚门各纲的主要特征概述;柄海鞘的外形、内部构造、逆行变态;文昌鱼的外形及内部构造;头索动物在动物进化中的意义。第十五章
圆口纲(1学时)内容要点:圆口纲外形及构造特征;分类及生态。第十六章
鱼纲(4学时)内容要点:鱼纲的主要特征(体形与皮肤、骨骼、肌肉、消化、呼吸、循环、神经感觉、排泄、生殖等系统);鱼纲分类(软骨鱼系、硬骨鱼系各亚纲及各总目的特征及代表);板鳃与瓣鳃的概念;鱼类的经济意义及洄游。第十七章
两栖纲(4学时)内容要点:水生到陆生的转变;纲的主要特征(骨骼、消化、循环、呼吸、生殖等系统);分类:蚓螈目、蝾螈目和蛙形目;经济意义。第十八章
爬行纲(4学时)内容要点:羊膜卵及其在动物演化上的意义;爬行纲的躯体结构(骨骼、消化、呼吸、循环、神经、生殖等系统);分类:喙头蜥目、龟鳖目、蜥蜴目、蛇目和鳄目等五个目的主要特征及类群;爬行类与人类的关系(益处及危害,毒蛇的识别及蛇伤防治)。第十九章
鸟纲(6学时)内容重点:恒温及其意义;鸟纲的躯体结构(外形、皮肤、骨骼、肌肉、消化、呼吸、循环、排泄、神经感觉、生殖等);鸟纲的分类:(二亚纲、三总目、七个生态类群)及其主要特征,代表动物举例;鸟类的繁殖及迁徙;鸟类与人类的关系(捕食害虫、狩猎、鸟害等)。第二十章
哺乳纲(6学时)内容要点:哺乳纲的主要特征以及胎生哺乳的意义;哺乳纲躯体结构(外形、皮肤及衍生物、骨骼、肌肉、消化、呼吸、循环、排泄、神经及感官、内分泌、生殖);哺乳纲的分类:原兽亚纲、后兽亚纲的主要特征,真兽亚纲的分目(特征及代表种类);哺乳类的保护、持续利用与害兽防治。第二十一章
脊索动物的起源和进化(0.5学时)内容要点:原索动物的起源和进化;鱼类的起源和演化;两栖类的起源和演化;爬行类的起源和适应辐射(恐龙的兴衰及绝灭的原因);鸟类的起源(始祖鸟的特征及意义)和适应辐射;哺乳类的起源和适应辐射;人类的起源和发展。第二十二章
动物进化基本原理(0.5学时)内容要点:生命的起源;动物进化的证据(比较解剖学、胚胎学、古生物学、动物地理学、生理与生化、遗传学);进化理论:拉马克学说、达尔文学说等;动物进化形式与种系发生;物种及形成。第二十三章
动物地理分布(0.5学时)内容要点:生物圈;动物的分布;世界(6个界)及我国(7个区)动物地理区系划分。第二十四章
动物生态(0.5学时)内容要点:生态因子;种群的概念及特征;群落的概念及特征;生态系统的结构及物质、能量流动;环境保护。附:实验教学内容与要求(简要说明,详见实验课大纲,另外自编有《动物学实验指导》一书)通过实验教学,培养学生对科学研究的严谨态度和实事求是的工作作风。无脊椎动物部分:学习眼虫、变形虫、疟原虫、草履虫、水螅、涡虫、蛔虫、环毛蚓、河蚌、乌贼、对虾等动物的外部形态及内部结构,掌握它们所在门和纲的基本特征,并认识一些常见的代表动物;脊椎动物部分:学习鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类、哺乳动物的解剖及分类的基本方法和原理,掌握它们所在纲和目的基本特征,并认识一些常见的代表动物。每章重、难点及授课内容绪论重点:动物学的目的与任务、研究方法和分类知识难点:分类知识授课内容:第一节生物的分界及动物在生物界的地位生物的种类繁多,目前已鉴定的约有200万种。随着时间的推移,新发现的种还会逐年增加,有人(R.C.Brusca等,1990)估计,约有2000万-5000万种有待发现和命名。为了辨认、研究和利用如此丰富多彩的生物世界,人们将它们系统整理、分门别类,分为若干不同的界。长期以来,生物被分为两界:植物界和动物界,随着科学的发展,认识的深入,不断提出新的分界学说,到现在还有争论。林奈时代,以肉眼所能观察到的特征来区分,以生物能否运动提出动物界和植物界2界系统。光镜广泛使用后发现,许多单细胞生物兼有动物和植物的特性(如眼虫),提出原生生物界、植物界和动物界3界系统。电镜技术的发展,提出原核生物和真核生物的概念,于是有了4界、5界、6界、8界分类系统。六界分界法:动物界:多细胞、真核、无细胞壁及叶绿体、无光合作用、吞噬营养植物界:多细胞、真核、有细胞壁及叶绿体、能行光合作用原生生物界:单细胞、细胞有核膜及胞器、真核原核生物界:单细胞、虽含核酸但无核膜及胞器、原核真菌界:多细胞、细胞有细胞壁无叶绿体、无光合作用、有吸收作用6、病毒界:无细胞结构、只是一团核酸或蛋白质、无独立代谢、内寄生生命的进化历史经历了4个重要阶段。第一阶段:非细胞阶段第二阶段:从非细胞到细胞第三阶段:从原核生物到真核生物第四阶段:从单细胞真核生物到多细胞真核生物生物间的关系错综复杂:动物——异养、消费者植物——自养、生产者真菌、细菌——分解、吸收、还原者第二节动物学的概念一、概念动物学(Zoology)是研究动物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系以及发生发展的规律的科学。目的:通过研究,掌握规律,保护并充分利用动物资源,使动物更有利于人类。二、动物学的主要分科按研究的内容和方法分5大类:系统动物学:包括分类、生态、分布、进化等形态学:包括比较解剖学、组织学、细胞学、胚胎学、古生物学等生理学:包括人体生理学、动物生理学、比较生理学、生理化学等实验动物学:包括动物遗传学、实验胚胎学等分子生物学按研究的动物对象分为:原生动物学、寄生虫学、贝类学、甲壳动物学、昆虫学、鱼类学、两栖爬行动物学、鸟类学、兽类学等。与医学、农学、物理、化学等相互渗透,形成了许多边缘学科。第三节动物学的研究方法动物学的研究必须用辨证唯物主义的工作方法。可分三步:观察和记述阶段假设阶段实验阶段研究方法:描述法比较法实验法第四节动物分类的知识已知的动物种类有150多万种,还在不断地发现新种,若无科学的分类方法,研究起来将杂乱无章,需进行系统的分类。一、分类依据对动物进行分类的标准和方法很多。现用自然分类系统:以形态或解剖学上的相似性和差异性的总和为基础,根据比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等方面的许多证据为依据,基本能反映动物界的自然亲缘关系。科学的发展及学科渗透又建立了新的分类准则:生化准则、免疫准则等。还不完善。二、分类等级界Kingdom门Phylum纲Class目Order科Family属Genus种Species狼动物界Animal脊索动物门Chordata哺乳纲Mammalia食肉目Carnivora犬科Canidae犬属Canis狼lupus界Kingdom门Phylum亚门Subphylum总纲Superclass纲Class亚纲Subclass总目Superorder目Order亚目Suborder总科Superfamily(-oidea)科Family(-idea)亚科Subfamily(-inae)属Genus亚属Subgenus种Species亚种Subspecies三、物种和亚种的概念物种亚种四、动物的命名双名法每一个动物都应有一个学名,学名是由两个拉丁字或拉丁化的文字所组成,前者是属名,后者是种名。狼Canislupus意大利蜂ApismelliferaLinnaeus北狐Vulpesvulpesschiliensis五、动物的分门1、分门的依据细胞数量及分化体型胚层体腔体节附肢内部器官的布局和特点2、门数:34门思考题:1.生物分界的根据是什么?如何理解生物分界的意义?2.物种的概念是什么?试说明“双名法”是怎样给物种命名的。第一章动物体的基本结构重点:1、四大基本组织的特点2、个体发育过程难点:结缔组织类型及其特点授课内容:第一节细胞细胞是生物体的基本结构和功能单位。一、细胞的形态多种多样,与其机能相适应。肌细胞——纤维形或纺锤形神经细胞——星形二、细胞的大小一般0.5~40μm。10~30μm为多。个别细胞较大,如鸟卵等。三、细胞分裂细胞周期:从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束之间的期限。无丝分裂细胞分裂的类型有丝分裂减数分裂四、细胞的寿命有的较短,如红血细胞,约120天。有的较长,如神经细胞,有的可活几十年。第二节组织和器官系统的基本概念一、组织同形态、同功能、同来源的一些细胞集合在一起,加上其中非细胞形态的间质,共同完成某一功能,称为组织。组织的出现和进一步的分化是动物进化发展的产物。通常分为四大基本组织:上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。(一)上皮组织密集的细胞+少量细胞间质。位于动物体表、器官表面及内腔的内壁。按功能分:被覆上皮腺上皮感觉上皮按细胞层数分:单层上皮复层上皮按细胞形状分:柱状上皮扁平上皮立方上皮一般综合的命名,如:单层柱状纤毛上皮复层扁平上皮功能:保护、吸收、分泌、呼吸、感觉、排泄等,有的还有生殖作用等。(二)结缔组织特点:具有发达的细胞间质,细胞分散于细胞间质中。结缔组织种类多.种类:疏松结缔组织、致密结缔组织、弹性结缔组织、网状结缔组织、血组织、脂肪组织、骨骼组织。(三)肌肉组织(musculartissue)由肌肉细胞组成。肌肉细胞又称肌纤维,根据肌纤维的结构和机能特点,肌肉组织可分为平滑肌、横纹肌和心肌。(四)神经组织(nervoustissue)由神经细胞和神经胶质细胞组成。神经细胞具有高度发达的感受刺激和传导兴奋的能力,神经胶质细胞有支持、营养、保护和修复的功能。二、器官和系统(一)器官:如果不同的组织共同完成一定的生理功能,而且它们在一起形成了一定形态特征和结构功能单位,这个整体称为器官。如眼、鼻、耳、肠等(二)系统:当若干器官一起共同完成生命的一项功能时,就构成系统。如消化系统、神经系统、呼吸系统等。思考题:1动物细胞在形态结构和机能上有哪些共同特征?2细胞膜有哪些重要作用?对动物有机体的生命活动有何重要意义?3细胞质各重要成分的结构特点及其主要机能是什么?4细胞核的结构及其主要生理机能是什么?与细胞质有何联系?5研究细胞周期有何实践意义?6减数分裂与有丝分裂的主要区别是什么?有何生物学意义?7动物四类基本组织的主要特征及其主要机能是什么?第二章原生动物门(Protozoa)重点:原生动物的形态结构及生理。难点:1.原生动物的呼吸、营养、排泄。2.寄生原生动物的生活史。授课内容:第一节原生动物门的主要特征一、原生动物是身体有单个细胞构成的最原始、最低等的单细胞动物。体型微小,长约30-300μm,最小的利什曼原虫只有2—3μm,最大的(某些有孔虫)可达10cm左右。二、原生动物由单细胞构成,具有细胞质、细胞核、细胞膜等一般细胞的基本结构外,还具有动物细胞所没有的特殊细胞器(类器官,如胞口、胞咽、伸缩泡、鞭毛等),完成运动、消化、排泄、生殖、感应等各种生理机能。作为一个细胞它是最复杂的,作为一个动物机体是最简单的。某些原生动物个体聚合形成群体,但细胞没有分化,最多只有体细胞和生殖细胞的分化,细胞具有相对的独立性。三、原生动物体表的细胞膜,有的种类极薄,称为质膜,不能使身体保持固定的形状,体形随细胞质的流动而不断改变。多数种类体表有较厚且具有弹性的表膜,能使动物体保持一定的形状,在外力压迫下改变形状,当外力取消即可由弹性恢复虫体原状。还有些原生动物的体表形成坚固的外壳,外壳有几丁质、矽质、钙质或纤维质等。四、原生动物通过鞭毛、纤毛、伪足等来完成运动。主要有三种营养方式。有色素体鞭毛虫,通过光合作用制造营养物质,进行光合营养(Phototrophy);变形虫等靠吞噬其他生物或有机碎屑,进行吞噬营养(Phagotlophy);寄生种类借助体表的渗透作用吸收周围的可溶性有机物,进行渗透营养(osmotrophy)。呼吸通过体表直接与周围的水环境进行的,并通过体表和伸缩泡(contractilevacuole)de)排出部分代谢废物。五、原生动物的生殖方式多种多样,分为无性生殖和有性生殖。无性生殖又有四种方式,包括二裂(有纵二分裂和横二分裂两种)、复分裂、出芽、质裂等。有性生殖包括配子生殖(同配生殖、异配生殖)、接合生殖(纤毛虫特有的)等。六、包囊和适应:生活环境恶化时,许多原生动物体表分泌物质把自身包裹起来,形成所谓的包囊,不吃不动以保证自身度过干燥、严寒、酷暑等不良环境,且易被风带到其他地方。因此原生动物的分布广泛,海水、淡水、潮湿土壤中均有,并有许多寄生种类。第二节原生动物门的分类原生动物约有4.4万种,其中化石种类2万种,营自由生活的1.7万种,寄生的约0.68万种。近年来,原生动物分类在教科书和专著中意见不一致。有的认为原生动物是动物界的一个门,分四个亚门、若干个总纲和纲;有的认为原生动物是一个亚界,分七个门、若干个亚门、总纲、纲和亚纲;还有的认为原生动物是一个亚界,分六个门等。适应基础课教学,我们仍视原生动物为动物界的一个门;仅介绍其中重要的四个纲。一、鞭毛纲(Mastigophora)(一)代表动物—眼虫(Euglena)1、生活环境眼虫生活在有机质丰富的水沟、池沼或积水中,其单细胞的动物体内含有大量的叶绿体。在温暖季节可大量繁殖,使水呈绿色。2、结构特征虫体梭形,前端钝圆,后端尖,长约60μm。体表覆有具弹性的表膜,具沟和嵴交替排列形成的斜纹表膜,使眼虫保持一定形状,又能做收缩变形运动。表膜斜纹是眼虫科的特征,其数目多少是种的分类特征之一。虫体中部稍后有一个大而圆核,生活时透明。体前端有一胞口(Cytostome),不能进食,只排出多余水份,后连一膨大的储蓄泡(reservior)。一条鞭毛(flagellum)从胞口中伸出,鞭毛是细胞表面能动的突起。鞭毛连两条轴丝,各与储蓄泡底部的一个基体(basalbody)相连,一个基体有一细丝状根丝体(rhizoplast)至细胞核,说明鞭毛受核控制。借鞭毛摆动运动。储蓄泡旁还有一个伸缩泡和一个红色眼点(stigma),伸缩泡可调节水分平衡,排出代谢废物。眼点由埋在无色基质中的类胡萝卜素组成;光感受器(photoreceptor)是靠近鞭毛基部的膨大部分,能接受光线,与进行光合作用的营养方式有关,眼点和光感受器普遍存在于绿色鞭毛虫体内。眼虫细胞质内叶绿体的形状、大小、数量及其结构是眼虫属、种的分类特征。有光时,绿眼虫能利用光合作用放出的氧进行呼吸作用,利用呼吸作用产生的二氧化碳进行光合作用;无光时,通过体表吸收水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物。绿眼虫具有三种营养方式。副淀粉粒是眼虫类特有的,与淀粉相似,但与碘作用不呈紫蓝色,其形状大小是分类依据。绿眼虫所行纵二分裂生殖是鞭毛虫纲的特征之一。环境不良时,虫体变圆,分泌一种胶质形成包囊;当环境适合时,虫体多次纵分裂最多可形成32个小眼虫,然后破囊而出。(二)鞭毛纲的主要特征以鞭毛为运动器,通常1-4条,少数种类具有较多鞭毛。营养方式有光合营养、渗透营养、吞噬营养等。生殖方式,无性生殖为纵二裂(绿眼虫),出芽(夜光虫);有性生殖有同配生殖(盘藻虫),异配生殖(团藻虫)。环境不良时能形成包囊。(三)鞭毛纲的重要类群鞭毛纲已知约有2000种,依营养方式不同分为2个亚纲。1、植鞭亚纲(phytomastigina)自由生活在海水或淡水中,种类多,形状各异,单体或群体。具色素体能进行光合作用。无色素体种类在进化进程中失去色素体。绿眼虫即属此亚纲。盘藻(Gonium)由4—16个个体排在一个平面上组成盘状群体。各具二根鞭毛,有纤维素细胞壁和色素体,都能独立地进行光合营养和繁殖。团藻(Volvox)由成千上万个个体构成一空心球形,彼此有原生质桥相连,有分支。多为营养个体,少数为有形成卵和精子的两种生殖个体,精卵结合后发育成一新的群体。对分析和了解多细胞动物的起源很有意义。还有生活在海水中的夜光虫(Noctiluca)、沟腰鞭毛虫(Gonvaulaxspp.)和裸甲腰鞭毛虫(Cymnodiniumspp.)等。大量繁殖并密集在海面上时,可造成自身缺氧死亡,分解放出有机物使海面呈暗红色,发出臭味,产生“赤潮”,对渔业危害很大。钟罩虫、尾窝虫(Uroglena)、合尾滴虫(Synura)等都能使淡水发生恶臭或鱼腥味,造成水源污染。本纲大多数动物是浮游生物的组成部分,为鱼类的天然饵料。2、动鞭亚纲(Zoomastigim)无色素体,不能自己制造食物,异养,自由生活或寄生。利什曼原虫(leishmania)虫体小,寄生人体的有三种,我国流行的是杜氏利什曼原虫(L.donouani),能引起黑热病,故叫黑热病原虫。其生活史是寄生在人或狗体内的巨噬细胞中,称为无鞭毛体(Amastigote)。无鞭毛体以巨噬细胞为食,不断分裂(二分裂)。当繁殖到一定数量时,巨噬细胞破裂,无鞭毛体(长约2~3μm)又侵入其他巨噬细胞,引起大量巨噬细胞破坏死亡,故患者肝、脾肿大,造成贫血而死亡,死亡率可达90%以上,为我国五大寄生虫病之一。另一阶段寄生在白蛉子体内,当白蛉子叮人吸血时,无鞭毛体进入消化道,发育为前鞭毛体(Prcamstigote,长约15—25μm)。白蛉子再叮人时,就将原虫注入人体内,故白蛉子传播黑热病。锥虫(Trypanosoma)的鞭毛由体后基体发出,沿虫体向前与细胞质拉成波动膜,鞭毛和波动膜的摆动完成运动。波动膜适于在粘稠度较大的环境中运动,故其广泛分布于脊椎动物血液中。种类约有400多种,侵入脑,脊髓中使人得昏睡病(非洲),我国主要危害牲畜。鳃隐鞭虫(C.branchialis)寄生于鱼鳃,一前一后二根鞭毛,后鞭毛与体表形成波动膜,不动时可插入鳃表皮细胞,破坏鳃细胞,分泌毒素使微血管发炎,分泌大量粘液,使鱼呼吸困难。此外本亚纲还有自由生活的种类,如领鞭毛虫(似海绵动物的领细胞)、披发虫(生活在白蚁肠中)等。二、肉足纲(Sarcodina)(一)代表动物—大变形虫(Amoebaproteus)1、生活环境大变形虫生活在清水池塘或水流缓慢的浅水中,在富生藻类的浅水中分布较多,于水中植物或其他物体的粘性沉渣中。其最大特点是体型随原生质的流动而经常改变,故名。2、结构特征变形虫结构简单,体长约200~600μm,体表为一层极薄质膜。质膜下的一层外质(Ectoplasm)特点是,无颗粒,均质透明。外质之内的内质(Endoplasm)特点是,具颗粒,可流动,不透明,含有扁盘形的细胞核、伸缩泡、食物泡等。内质中泡状结构的伸缩泡,无固定位置,外有一层单位膜,由许多小泡围绕;再外有一圈线粒体,通过有节律地膨大、收缩,排出体内过多的水分和代谢废物调节水平衡。变形虫呼吸作用通过体表进行。在运动时,变形虫由体表任何部位都可形成临时性的原生质突起,因内质分为位于外层相对固态的凝胶质(Plasmagel)和位于内部呈液态的溶胶质(Plasmasol),可随时形成、消失的伪足(Pseudopodium)。这是临时性运动器,形成时前部外质向外突出呈指状,后部凝胶质转变为溶胶质流入其中,流到临时突起前端即向外分开,接着变为凝胶质。同时后边的凝胶质又转变为溶娇质,不断向前流动,这样虫体就不断向伪足伸出的方向移动形成变形运动。伪足还有摄食作用,变形虫主要以单细胞藻类和小型原生动物为食。运动中如接触到食物,就伸出伪足包围将食物连同部分水分一起裹进细胞内形成食物泡,这种摄食方式叫吞噬作用(Phagocytosis)。食物泡与质膜脱离进入内质中和溶酶体融合消化食物,井随内质流动,整个消化过程在食物泡中进行。已消化食物进入周围胞质中,不消化的残渣随虫体前进,留在后端,最后通过质膜排出体外,这种现象称为排遗。变形虫摄取液体食物,如在含有蛋白质、氨基酸或某些盐类的液体环境中。分子或离子吸附到变形虫质膜表面,使膜发生反应凹陷下去形成管道,在管道内断裂形成一些液泡,将吸附物包裹其中移到细胞质中和溶酶体结合形成多泡小体,经消化后营养物质进入细胞质.这种现象称为胞饮作用(Pinocytosis)。变形虫只进行二分裂无性繁殖。(二)肉足纲的主要特征广泛生活于淡水、海水中,也有寄生种类。体表仅有极薄的质膜。细胞质明显分为外质和内质。内质又分为可相互转换的凝胶质和溶胶质。虫体裸露,或质膜外具石灰质或几丁质或矽质外壳。通常二分裂繁殖,除有孔虫和放射虫外,一般不行有性生殖,形成包囊者极为普遍。6、伪足是本纲动物运动、摄食的细胞结构,依形态结构不同,分为四种:叶状伪足(Lobopcdium),较宽扁,呈叶状或指状,如变形虫、表壳虫;丝状伪足(Filopodium),多由外质形成,细丝状,不分枝,如鳞壳虫;根状伪足(Rhizopodium),细丝状,分支吻合成网状,如有孔虫。轴伪足(Axopodium),细长,中央有由微管组成的富于弹性的轴丝.形状较固定.如太阳虫.放射虫。(三)肉足纲的重要类群肉足纲约8000多种,依伪足形态不同分为二个亚纲。1、根足亚纲生活在水中,或潮湿土壤中,还有的寄生,伪足为叶状、指状、丝状或根状。变形虫种类很多,但伪足大都似大变形虫,有的与人关系密切痢疾内变形虫(Enmmoebahistolytlca),也叫溶组织阿米巴。痢疾内变形虫寄生在人的肠道里,能溶解肠壁组织引起痢疾。其形态按其生活过程分为三型:大滋养体、小滋养体和包囊。滋养体指原生动物摄取营养的阶段,能活动、摄取养料、生长和繁殖,是寄生原虫的寄生阶段。大、小滋养体结构基本相同,不同的是大滋养体个大,运动活泼,能分泌蛋白分解酶溶解肠壁组织;小滋养体个小,运动迟缓,不侵蚀肠壁,以细菌和霉菌为食。包囊是原生动物不摄取养料的阶段,有囊壁包围抵抗不良环境能力强,是感染阶段。痢疾内变形虫的包囊形成时是一个核,核仁位于正中,以后核经2次分裂形成2个、4个核。4核包囊是感染阶段。包囊经口感染宿主,在肠液作用下壁变薄,虫体破囊页出,分裂成4个小滋养体寄生于肠中。宿主健康,小滋养体形成包囊随粪便排出体外;宿主体弱时,小滋养体变为大滋养体破坏肠壁,吞食红细胞和组织细胞。肠壁和血管被破坏故有出血现象。大滋养体不直接形成包囊,再度转变为小滋养体。大滋养体随血流至肝、肺、脑、心各处,造成溃疡和脓肿。预防本病的关键是管理好粪便、保护水源,注意饮食卫生,消灭传播包囊的昆虫。表壳虫(Arcella)和砂壳虫(difflugia)质膜覆以保护性外壳。表壳虫外壳由细胞分泌而成,形如表壳,黄褐色,有花纹。砂壳虫外壳由分泌的胶质物混合砂粒构成。指状伪足可从壳口伸出,壳和本体间空隙多,充满气体,故可漂浮水中组成浮游生物。有孔虫(Foraminifera)多生活在海洋中,底栖。具石灰质或其他物质形成的壳,壳多室或单室,形状多样。伪足根状,从壳口或壳上的小孔伸出,融合成网状。生活史复杂,有世代交替。有孔虫古老量多,且不同地质时期有不同的种类,可依其化石确定地层的地质代年,揭示地下结构,对寻找沉积矿产,石油等有指导作用。2、辐足亚纲(Actinopoda)在淡水或海水中营漂浮生活,具轴伪足,体多呈球形。太阳虫(Actinophrys)多生活在淡水中,伪足较长,放射状排列形似太阳,内有轴丝。细胞质呈泡沫状,适于漂浮生活组成浮游生物。放射虫(Radiolaria)海产,具矽质骨胳,体呈放射状。内、外质间有一几丁质膜状中央囊,其中有一或多个细胞核,囊上有小孔沟通内、外质。三、孢子纲(Sporovoa)(一)代表动物——间日疟原虫(plasrnodiumvivaxGrassi&Feletti)疟原虫能引起疟疾(打摆子),是我国五大寄生虫病之一。寄生在人体的疟原虫有间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫4种。它们遍布全世界,我国以间日疟和恶性疟(瘴气)最为常见,由于生活史相似故以间日疟为例简述其形态和生活史。间日疟原虫有人和按蚊2个寄主,生活史复杂,有世代交替现象。无性世代裂体生殖在人体内进行、有性世代在雌蚊体内进行,雌蚊传播疟疾。当传染疟原虫的雌蚊吸人血时,疟原虫子孢子随蚊唾液进入人体血液中。半小时后进人肝细胞进行裂体生殖,形成数万圆形裂殖子,侵入红细胞继续裂体生殖,发育成戒指形的小滋养体(环状体),发育成大滋养体,继续分裂成16个核时停止分裂,此时称裂殖体。子核分裂最终形成16个裂殖子,红血细胞破裂,裂殖子散人血浆侵入其他红细胞再次裂体生殖。当红细胞大量破裂,裂殖子及疟色素等代谢产物进入血液时,患者出现先寒后热,盗汗等病状,此过程每发生一次,间日疟48h,三日疟72h,恶性疟36-48h。故疟原虫对人危害很大,能大量破坏红细胞,造成贫血,使人肝脾肿大,并能损害脑组织,严重影响人的健康,甚至造成死亡。配子生殖进入红细胞的裂殖子发育为大,小配子母细胞,被吸入蚊胃后分别发育为大、小配子,在蚊胃中融合为合子。未被蚊吸取则大、小配子母细胞停止发育.在1-2个月内被白细胞吞噬或变性。孢子生殖合子形成几小时后在蚊胃基膜与上皮细胞间发育为圆形卵囊。核和胞质经多次分裂形成子孢子。子孢子成熟后逸出散人血腔中进入唾液腺。蚊再次叮人时,子孢子进入另一人体开始下一周期。(二)孢子纲的主要特征寄生种类,无运动器或只在生活史一定阶段有,异养,生活史复杂,有世代交替现象。无性世代在脊椎动物(或人)体内,有性世代在无脊椎动物体内。先进行无性裂体生殖,再是有性的配子生殖,最后是无性孢子生殖。(三)孢子纲的重要类群球虫:寄生于脊椎动物消化器官的细胞内,生活史似疟原虫,但它只在一个寄主体内。卵囊在寄主体外进行发育,抗逆境能力强,常规消毒无效。80℃以上水处理可使卵囊迅速死亡,用开水洗刷兔笼和用具可预防此病。粘孢子虫:大多寄生于鱼类、少数在两栖、爬虫体内。科类多,寄生部位几乎所有器官。发育初期变形虫状,裂体生殖刺激寄生组织形成小肿瘤,并在其内发育出很多孢子。孢子结构复杂,具1-4个极囊和极丝,孢子逸出后遇其他寄主,极丝翻出刺到新寄主体上继续发育。四、纤毛纲(Ciliata)(一)代表动物——大草履虫(ParameciumcaudatumEhrenberg)1、生活环境在有机质丰富的污水沟或池塘中,2、形态结构形似倒置的草鞋,前端钝圆,后端稍尖,长约150—300μm。细胞质分为内质和外质。虫体表面为表膜,表膜由三层膜构成,最外层在体表和纤毛上是连续的;最里层和中间层膜在纤毛基部形成一对表膜泡,增加表膜硬度又不影响虫体的局部弯曲,起缓冲作用。表膜下有一层与表膜垂直排列的刺丝泡(trichocyst),囊状,有孔和表膜相通;受刺激射出的内容物遇水成为细丝,可能有防御作用。全身满布纤毛,纤毛有节奏地摆动,使虫体旋转游泳,纤毛从体前端开始有一斜沟伸向体中部,沟端有口故称口沟。口沟内侧有波动膜,摆动使食物随水流进入胞口,经胞咽进入内质形成食物泡。食物泡与溶酶体融合,在胞质中循一定路线环流过程中进行消化,不消化残渣由体后部临时胞肛排出。在前后内、外质间有两个伸缩泡,各有6—1l条放射状排列的收集管,收集管与内质网相通。收集管和伸缩泡上收缩丝的收缩使内质网收集的水分和可溶性代谢废物通过收集管进入伸缩泡,再由表膜上固定的小孔排出体外。前后两个伸缩泡及伸缩泡和收集管交替收缩,以调节水分平衡。大草履虫有一大核,一小核。大核是营养核,肾形,为多倍体;小核为生殖核,圆形,位于大核凹陷处。呼吸作用通过体表进行。通常行横二裂生殖,每天可分裂1—2次,有时进行接合生殖,交换小核后一个个体发育为4个个体以增加生活力。(二)纤毛纲的主要特征体表具纤毛。纤毛结构与鞭毛相同,但短而数量多。纤毛运动时节律性强。纤毛成排分散存在,由多数纤毛粘合成小膜排列在口的边缘,称小膜带;也可由一单排纤毛粘合形成波动膜;或簇粘合成束称棘毛。纤毛虫是原生动物结构最复杂的:具表膜下纤毛系统,细胞核分为大、小核,多具摄食的胞器。无性生殖为横二分裂,有性生殖为接合生殖。(三)纤毛纲的常见种类小瓜虫(Ichyophthirius):寄生在鱼皮肤下层、鳃、鳍等处,将病鱼体表的白点刮下,显微镜下可见圆球形虫体,全身长满纵行排列的纤毛。前端有一胞口,马蹄形大核,小核紧靠大核不易看到。钟虫(Vorcticella):体形似倒置的钟,口缘常向外扩张成“缘唇”。具不分支的柄,内有能伸缩自如的肌丝,大核带形。车轮虫(Trichodina):寄生于淡水鱼类的鳃、体表。体似车轮,侧面看呈钟形,两圈纤毛之间有胞口,以胞口吞食宿主细胞。第三节、原生动物与人类的关系原生动物研究不仅对了解动物演化是重要的,而且和人类的关系也比较密切。有利的如有的种类(眼虫)可作为有机污染指示动物;浮游种类是鱼类的天然饵料;死亡浮游生物大量沉积于水底淤泥中,在微生物的作用和高温、高压下可形成石油;在了解动物的进化和进行生物基础理论研究中有重要价值。许多种类是有害的,寄生于人体和经济动物体内的种类引起疾病,危害健康;有的污染破坏环境、资源等。思考题:1原生动物门的主要特征是什么?2单细胞动物与多细胞动物的单个细胞有何异同?3单细胞动物的群体与多细胞动物有何区别?4鞭毛的超微结构及其运动机理是什么?5鞭毛纲的主要特征是什么?6简述杜氏利什曼原虫的形态、生活史及防治原则。7何谓变形运动?变形运动的机理是什么?8肉足纲的主要特征是什么?9简述痢疾内变形虫的形态、生活史及防治原则。10简述间日疟原虫的生活史、危害及防治原则。11疟疾复发的根源是什么?12疟原虫的超微结构观察显示出哪些新观点?13孢子虫纲的主要特征是什么?14纤毛纲的主要特征是什么?15研究原生动物有何经济意义?动物的胚胎发育和多细胞动物的起源重点:原肠胚的形成、中胚层及体腔的形成、生物发生律、多细胞动物起源的证据。难点:胚后期、端细胞法、吞噬虫学说。授课内容:一、繁殖动物产生后代的现象称之为繁殖。繁殖不仅使个体数量增加,更重要的是保持种群的延续。繁殖力的大小,取决于该种动物每年生殖的次数,每次产子数量,性成熟速度以及处于各发育时期个体数之比等。一般地说,低等动物寿命短,死亡率高,繁殖力大;高等动物寿命长,死亡率低,而繁殖力小。动物的繁殖方式多种多样,一般是随着动物的进化而发展的,由简单到复杂,由低级到高级,由无性到有性,由有性的同配到异配。概括起来,可分为无性繁殖和有性繁殖两大类。(一)无性繁殖是不经过生殖细胞的结合,由亲体直接产生子代的最简单的繁殖方式。这种方式多见于低等动物。1.分裂生殖即亲体通过细胞核和细胞质的分裂,形成两个或两个以上的新个体。形成两个相等的新个体的,称为二分裂(包括横二裂和纵二裂);形成多个新个体的,则称复分裂。前者如草履虫、绿眼虫,后者如放射虫。2.出芽生殖以出芽方式由亲体产生芽体,再与亲体分离,发育成新个体,或不与亲体分离,而形成群体。如水螅类及其他腔肠动物。3.孢子生殖即由母体产生许多孢子,不经结合而直接形成新个体。为孢子虫所特有的生殖方式。4.再生即动物体一部分在损坏、脱落后,重新恢复其所丧失的部分,以保证其个体的完整性。如水螅及扁形动物等。(二)有性繁殖是由雌雄细胞结合而产生新个体的生殖方式。由于有性生殖的新个体,从亲代双方获得不同的遗传特性,而有更强的生命力。1.配子生殖动物进行有性生殖时,所产生的性细胞称为配子。经异性配子的结合而产生新个体的方式,称配子生殖。如两个结合的配子,形态大小相同,仅在生理上有区别的,称为同配生殖;而配子的形态大小和生理上,都不相同的,称为异配生殖。例如,大多数动物的雌性配子为卵子,雄性配子为精子。卵子和精子,分别由雌性成体和雄性成体产:生,叫雌雄异体;卵子和精于都由同一成体产生,叫雌雄同体。前者为异体生殖和体内受精,也有少数为体受精的;后者为同体生殖或异体生殖,多为体内受精。2.接合生殖为原生动物中纤毛虫所特有的一种有性生殖现象,接合时,两个个体以口沟部分相接合,表膜溶解,细胞质通连,小胞核交换,相互融合。两虫体分开后,各自分裂增殖。除上述无性和有性两类繁殖方式外,还有几种特殊方式:孤雌生殖又叫单性生殖,即雌性所产生的卵,不经受精能直接发育成新个体。如轮虫、蚜虫等。在蜜蜂中,蜂王产的不受精卵发育成雄蜂,也是一种孤雌生殖。幼体生殖动物个体未成熟期或幼体阶段,即能进行繁殖,如昆虫的一种瘿蝇等。世代交替无性生殖和有性生殖交替出现。而又较有规律性,如腔肠动物中的某些种类等。总之,动物在长期发展过程中,适应其特殊的生活环境,而产生了多种繁殖方式。但大多数动物只有—种生殖方式,少数兼有两种或有世代交替。二、发育在动物的生活史中或演化过程中,形态、结构和机能由简单到复杂的变化过程叫发育。因此,发育可分为个体发育和系统发育。有性繁殖的多细胞动物,其个体发育全过程,可分为胚前期、胚胎期和胚后期。(一)胚前期此期发育始于精、卵细胞的产生,终于其成熟。精(卵)原细胞通过多次有丝分裂,数量不断增殖,进入生长期,精(卵)细胞体积增大成为初级精(卵)母细胞。精(卵)母细胞在生成过程中,必须经两次连续的成熟分裂,才能形成成熟的精子或卵子。一般地说,第一次成熟分裂为减数分裂形成两个次级精母细胞,或一个大的次级卵母细胞和一个小的第一极体,第二次成熟分裂为均数分裂,形成四个形态大小相同的精细胞,再转化为精于,而卵细抱只有一个大形的卵子和三个小形的极体。成熟的精子大都呈蝌蚪形,分为头、体、尾三部,体积极小,对同种卵细胞及其分泌物,表现有趋向性。成熟的卵子大多呈圆形,体积远较精子为大,富有营养物质或卵黄,但无活动能力。(二)胚胎期多细胞动物的胚胎发育很复杂,不同类的动物,胚胎发育各有其特点,但在胚胎发育过程中,有几个相同的阶段。1.受精精子与卵子结合为一个细胞称受精卵或叫合子.这个过程就是受精。受精卵(合子)是新个体发育的起点,2,卵裂受精卵的分裂称为卵裂。它是一种特殊的分裂方式,即在每次分裂之后,未到新细胞长大就继续不断地分裂下去,因此分裂成的细胞就越来越小,这些细胞叫做分裂球。由于不同类动物卵细胞内卵黄多少和其在卵内分布情况的不同,卵裂的方式也不同。完全卵裂整个受精卵都进行分裂。卵黄少而又分布均匀,形成的分裂球大小相等的叫等裂,如海胆、文昌鱼。如卵黄在卵内分布不均匀,形成分裂球大小不等的叫不等裂,如海绵动物、蛙类。不完全分裂仅受精卵—部分发生分裂。卵黄多,分裂只限于不含卵黄一端的nI叫盘裂,如乌贼、鸡。分裂只限于卵表面的叫表裂,如昆虫卵。各种卵裂的结果,其形态虽有差别,但都进入下一发育阶段。3.囊胚的形成卵裂后分裂球形成中空的球状胚,称为囊胚。囊胚中间的空腔叫囊胚腔。囊胚壁的细胞层叫囊胚层。4.原肠胚的形成囊胚进一步发育形成原肠胚,出现了内、外两胚层和原肠腔。原肠胚形成在各类动物有所不同,形成的方式有:内陷由囊胚的植物极细胞向内陷入,最后形成二层细胞,在外面的细胞层叫外胚层,向内陷入的细胞层叫内胚层。内胚层所包围的腔,将形成未来的肠腔,故称为原肠腔。原肠腔向外的通口称为原口或胚孔。如海星原肠的形成。内移由囊胚一部分细胞移入内部形成内胚层。开始移入的细胞充满了囊胚腔,以后逐渐形成内胚层和出现了原肠腔,最后在胚的一端开一胚孔。如某些腔肠动物的原肠形成。内转由盘裂形成的囊胚,分裂的细胞由下面边缘向内转,伸展成为内胚层。外包植物极细胞由于卵黄多分裂慢,动物极细胞卵黄少分裂快,结果动物极细胞逐渐向下包围了植物极细胞,形成为外胚层。内部的植物极细胞形成为内胚层。如许多软体动物和蛙的原肠胚的形成。分层囊胚的细胞分裂时,细胞沿切线方向分裂,这样向着囊胚腔分裂出的细胞为内胚层,留在表面的一层为外胚层。以上原肠胚形成的几种方式,常有综合出现现象,最常见的是内陷与外包同时进行,内移与分层相伴而行。5.中胚层及体腔的形成从扁形动物开始,在内、外胚层之间,出现了中胚层。中胚层形成的方式主要有两种:(1)端细胞法在胚孔的两侧,内、外胚层交界处各有一个细胞分裂成囊状的细胞团,伸入内、外胚层之间,成为中胚层细胞。在中胚层之间形成的空腔即为真体腔。这种体腔是在中胚层细胞之间裂开而形成的,因此又称为裂体腔。这样形成体腔的方式又称为裂体腔法。原口动物都以此法形成中胚层和体腔。胚胎发育的后期,由原肠期的原口直接发育为动物的口,这样的动物叫原口动物。(2)体腔囊法在原肠背部两侧,内胚层向外突出成对的囊状突起叫体腔囊,体腔囊逐渐扩展并脱离原肠,形成中胚层及所包围的体腔,称体腔囊法。因为体腔来源于原肠背部两侧,所以又称为肠体腔法。后口动物多以此法形成中胚层和体腔。胚胎发育的后期,原口发育为动物的肛门,而原口相对的一端重新开口形成动物的口,这样的动物叫后口动物。(三)胚后期包括幼体的生长发育、性成熟、衰老直到死亡的整个生命时期。根据幼体形态结构、生活习性与成体的差异程度,将胚后发育分为两大类型。1.无变态发育又称直接发育,即幼体出生后,其形态结构和生活习性与成体大致相同,且不经过明显的变化,直接成长为成熟个体。例如某些低等昆虫及高等动物。2.变态发育又称间接发育,即幼体必须经过外部形态、内部结构和生活习性等一系列的变化后,才能发育为成体。这种发育变化叫变态。例如,多数昆虫及蛙类等。三、生物发生律生物发生律又叫重演律,是德国博物学家赫克尔(Hackel1834—1919)根据动物形态学和胚胎学的研究,而创立的一种理论。1866年,他在《普通形态学》一书中说:“生物发展史可分为两个相互密切联系的部分,即个体发育和系统发育(动物的进化过程),也就是个体的发育史和由同一起源所产生的生物群的发展历史。个体发育史是系统发展史的简单而迅速的重演。”例如青蛙的个体发育,由受精卵开始,经过囊胚、原肠胚、三胚层的胚,-再经过无腿蝌蚪,有腿蝌蚪,到成体青蛙。这反映了它在系统发展过程中经历过像单细胞动物、单细胞的球状群体、腔肠动物、原始三胚层动物、低等脊椎动物、鱼类动物,发展到两栖动物的基本过程,说明了蛙的个体发育重演了其祖先的进化过程,也就是说个体发育简短重演了它的系统发展,即其种族发展史。生物发生律对了解各动物类群的亲缘关系及其发展线索极为重要。因而对许多动物的亲缘关系和分类位置不能确定时,常由胚胎发育得到解决。生物发生律是一条客观规律,它适用于整个生物界。当然不能把“重演”理解为简单机械的重复。个体发育和系统发展是辩证统一的关系,系统发展通过遗传决定个体发育,个体发育不仅简短重演系统发展,而且也会出现新的变异,又能补充和丰富系统发展。两种发育过程又都受环境的影响。多细胞动物的胚胎发育要经过受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚等阶段,均要经过单个细胞。根据“个体发育是系统发育简短而迅速的重演”这一生物发生律,也说明多细胞动物起源于单细胞动物。四、多细胞动物起源的学说(一)群体学说大多数学者认为,多细胞动物起源于群体鞭毛虫类似的祖先。对此也有两种假说:1、原肠虫学说赫克尔提出和团藻相似的群体单细胞动物一端内陷,形成了有原肠和两胚层的原始多细胞动物。把此祖先称为原肠虫。2、吞噬虫学说梅契尼可夫提出,具有单层细胞的单细胞群体内,一部分细胞摄取食物后进入群体之内,形成了两胚层的实心的原始多细胞动物。把此祖先称为吞噬虫。因现存的较低等的动物,多由细胞移入而形成两胚层。内陷法到后来才有。因此,吞噬虫学说可能更接近于事实。(二)合胞体学说认为多细胞动物起源于多核纤毛虫的原始类群,后生动物的祖先是具合胞体结构的多核细胞。思考题:1受精卵的卵裂与体细胞的有丝分裂有何区别?2何谓胚层的分化?多细胞动物的三个胚层各分化成哪些组织器官?3什么叫生物发生律?了解生物发生律有何重要意义?4关于多细胞动物起源有哪几种学说?各学说的主要内容是什么?哪个学说易被多数人接受?为什么?多孔动物门重点:多孔动物的主要特征和分类地位。难点:胚层逆转。授课内容:多孔动物(海绵动物)是最原始、最简单的多细胞动物,但不是多细胞动物的祖先。因其个体发育规律上特殊,没有很大的发展。种类少,数量小。在演化上为一侧支,因此又名“侧生动物”。一、结构概述(一)细胞分化两胚层,相当于原肠胚。1、外皮层细胞(1)扁平细胞起保护作用(2)孔细胞形成入水小孔。2、内皮层细胞领细胞有一透明的领围绕一条鞭毛。主要为吞噬作用,行细胞内消化。3、中胶层两细胞之间为中胶层,主要是非细胞的胶状物质。内有许多变形细胞。变形细胞是保留了胚胎期的细胞,可以形成许多种细胞。变形细胞的功能:输送营养物质排出新陈代谢废物形成造骨细胞,形成骨针。骨针有单轴的、三轴的等。骨针含碳酸钙或二氧化硅。三轴骨针是由三个造骨细胞融合而成。有的无骨针,而有海绵丝,是一种纤维。是海绵丝细胞分泌形成的。(4)变形细胞在生殖季节时能形成生殖细胞。(二)水道系统水沟系是多孔动物特有的结构。其生命活动都通过水道系统来完成。水沟系有三种类型:单沟系双沟系体壁发生折叠,在体壁形成很多鞭毛室,捕捉食物在此进行。3、复沟系复杂,体壁进一步折叠,管道分支多。如:浴海绵。二、个体发育上的特殊性个体没有雌雄的分化,但一个个体的雌雄生殖细胞不同时成熟,因此必须两个个体受精。受精过程:卵细胞向领细胞的基部移动,精子通过入水小孔进入海绵体内,不立即结合,精子通过领细胞的领进入领细胞内,领细胞的鞭毛和领脱落,领细胞带精子和卵结合,精卵结合后领细胞被消化。领细胞起载体作用。受精后发育特殊。卵裂到囊胚后,小胚泡(动物极)向内生出鞭毛,大胚泡(植物极)形成一孔,后来整个囊胚由小孔倒翻出来,内变外,鞭毛在外,称为两囊幼虫。后有鞭毛的小细胞内陷,成为内胚层,大细胞包在外面成为外胚层。这种特殊的现象称为“逆转”或“胚层逆转”。无性生殖为出芽生殖或形成芽球。芽球是中胶层中的许多变形细胞聚集在一起,外面分泌一层角质膜形成的。后动物死亡,芽球沉入水底。环境适当时,壳破,发育成新的个体。思考题:1为什么说海绵动物是最原始、最低等的多细胞动物?2如何理解海绵动物是动物演化树上的一个侧支?腔肠动物门重点:腔肠动物的主要特征。难点:两种体型及细胞分化。授课内容:一、概述腔肠动物同海绵动物一样,也是两胚层动物,为正支,是一切多细胞动物的祖先。多生活于海洋,体现了其原始性,其体型为辐射对称,即通过其中央轴有许多切面可把身体分成两对称的部分。是一种原始的低级的对称形式。其细胞分化程度比海绵动物高的多。提高有性生殖能力。具有原始的消化腔和原始的神经系统。是两胚层动物的代表。其生活方式仍处于被动状态。二、结构特点(一)两类体型水螅型体特点:(1)是一个简单的原肠阶段,囊壁由内外两个胚层及中胶层组成,口的周围有一圈触手。(2)身体中央腔为消化循环腔,即胚胎发育中的原肠腔。若群体种类,各个个体的消化循环腔相互连通。内胚层细胞主要起消化作用,细胞内消化为主要方式,也有一部分细胞外消化。(3)固着生活或半固着生活。有用作固着的基盘。若群体生活,在体外多有围鞘包着。有的外胚层可以分泌石灰质的骨骼。辐射对称。被动生活。2、水母型体相当于水螅型体压扁,呈圆盘状,中胶层加厚。突出的一面为外伞,凹入的一面为下伞。行漂浮生活。(二)细胞的分化细胞分化的程度比海绵动物高的多,其细胞分化的程度表明本门动物发展了一大步,并出现了最简单的组织分化,对刺激能做出反应。1、肌细胞是内外两胚层的主要细胞。是最原始的肌肉细胞。准确地说是皮肌细胞。肌纤维在外胚层和体轴平行,在内胚层与体轴垂直。外皮肌细胞司运动和保护作用,内胚层细胞司消化作用。2、刺细胞本门动物特有。主要分布在外胚层,特别触手上,夹在肌细胞之间。内胚层有少量。刺细胞向外一端有一刺针,内有一细胞核和刺丝囊,主要作用是捕捉食物。刺针为触发器,受到刺激时,刺丝翻出,穿刺或缠绕,可捕捉小动物。麻醉、粘等。刺细胞的种类很多。一个刺细胞只能用一次。3、腺细胞不同位置,功能不同:分泌消化酶(内胚层)分泌几丁质形成围鞘分泌粘多糖作为骨骼的一部分分泌粘液利于固着4、间细胞小、圆形、未曾分化的细胞。是成体上保留的胚胎期细胞。可塑性大。内、外胚层中都有,主要在外胚层,夹在皮肌细胞之间,成堆或零散分布。可形成其他细胞,在生殖季节可形成两种生殖细胞。本门动物一般有再生能力,即是间细胞的作用。能补偿损失的其他细胞。5、神经细胞有2~3个或更多的细长突起。没有极性,可任意方向传递兴奋————散漫(扩散)神经系统突起相互联结形成网状————网状神经组织未最原始、最简单的神经系统。主要贴在内或外胚层的基部。6、感觉细胞夹在外胚层细胞中,末端与神经细胞相连,接受刺激。反应较迟钝。三、生殖和发育(一)生殖无性生殖、有性生殖1、无性生殖————主要为出芽生殖。身体的某一部位突出一芽体,和母体相似,长大后脱离母体,形成新个体。周期短、数量大。群体是无性生殖的结果,芽体未脱离。温度、营养较好时,进行无性生殖。2、有性生殖原始的种类无生殖腺,是间细胞临时形成生殖细胞。大部分种类有固定数目的生殖腺。低等种类,生殖腺由外胚层形成;高等种类,生殖腺由内胚层形成。(二)发育一般有性生殖发生在秋末、冬初。第二年春天,受精卵形成原肠胚后,长出触手。二氧化碳可促使精巢、卵巢的形成。海洋生活的种类要经过一个特殊的浮浪游虫阶段,相当于胚胎发育的原肠胚阶段。外层有纤毛,能游动。浮浪游虫是一切多细胞动物的祖先。在水螅体和水母体同时存在的种类,有世代交替现象,在整个生活周期中必须进行无性生殖和有性生殖,缺一不可。水螅体以无性方式产生水母体。水母体成熟后,以有性生殖的方式产生水螅体。四、分类腔肠动物约有9000种。根据动物体的形态变化,水螅体为主或水母体为主及个体发育的特点,分三纲。(一)水螅纲1、特征成体为水螅体,是其生活周期的主要阶段。单体或群体。只有少数种类,生活周期中只出现水母体,而水螅体极不显著。无论以何形式形成的水母体,均称为水螅水母。主要标志:在边缘有缘膜。缘膜由外胚层一层细胞形成。多数有固定数目的生殖腺,但都起源于外胚层。2、主要种类水螅只有此属生活在淡水中。生活在洁净的水流或池塘中。身体管状,一端附着,为基盘,另一端为口,口在垂唇末端。垂唇周围有一圈触手,5~12条。无骨骼,可向任何方向弯曲或摆动。遇刺激时,可把全身缩成一团。体壁:外胚层外皮肌细胞、间细胞、刺细胞、感觉细胞、腺细胞。中胶层内胚层内皮肌细胞、腺细胞、间细胞等。中心的腔为消化循环腔。水螅以水蚤等小动物为食物。内胚层腺细胞可分泌酶行细胞外消化。内皮肌细胞吞噬,行细胞内消化。消化循环腔还有输送营养的作用。消化后的残渣又从口排出。呼吸和排泄都通过渗透作用,从水中得到氧,同时排出二氧化碳等废物。漫散神经系统。具无性生殖和有性生殖。前者为出芽生殖,条件好时一个个体上同时可出现2~3个芽体。精巢和卵巢由间细胞形成,来源与外胚层。受精卵均等卵裂,分层法形成内胚层,形成一实心原肠胚,外胚层在外分泌一层角质保护层,暂停发育,掉落水底,环境适宜时,外壳破裂,胚胎逸出,发育成小水螅。水螅运动:滑动、翻筋斗。在生能力强。(2)数枝虫群体,生活在海洋中,固着。1)多态群体的水螅体水螅体生殖体两种个体通过共肉连接。整个群体包一层透明的围鞘(几丁质)。消化循环腔相通。2)水母体为幼虫阶段。生殖体以无性生殖(出芽)方式产生水母芽,成熟后脱离子茎,由生殖鞘顶端的开口出来,在海水中自由生活。水母体生殖腺4个,产同型配子,受精卵发育成浮浪游虫,经一段游泳,一端固着,发育成水螅体,进一步发育成一群体。(3)钩手水母水母占生活周期的主要阶段,水螅体期短且不明显。(二)钵水母纲全为海产。大多数是大型的水母类。为真水母。1、生活周期和特征:水母体是主要阶段,结构复杂,中胶层特别厚,内有分散的变形细胞。水螅体只是生活周期中很少的幼虫阶段,有的种类水螅体发育不完全或无。无缘膜。生殖腺起源于内胚层。2、主要种类海月水母(1)形态消化循环腔扩大成很多辐管。口方形,四个口角有四个口腕,上有大量刺细胞。有比较复杂的感觉器官,起平衡作用等。(2)生活周期雌雄异体,受精场所有二:海水或胃腔。受精卵发育成浮浪游虫。固着形成水螅体。长大后横裂,形成水母体海蛰也属此纲。(三)珊瑚纲此纲动物只有水螅体,起结构较水螅纲中的水螅体复杂。其不同点为:1、口道是由外胚层内陷形成的,增加消化吸收的面积。2、隔膜是由内胚层及中胶层向内突出形成,板状,将消化循环腔分成许多小室。隔膜一般为双数,其多少对分类由很大的作用。隔膜分一级、二级和三级隔膜。隔膜上有肌束,其顶端有隔膜丝,包括腺细胞、刺细胞两种细胞。生殖腺就是在隔膜的内胚层中产生的。3、多数种类为群体,有的种类是单体。身体较小,数量很大。大部分种类有石灰质外骨骼,主要成分为碳酸钙,是由外胚层分泌而成。骨骼的形状各式各样,珊瑚的名称也常由骨骼的形状得名。随着珊瑚个体数目的增加,骨骼也不断增大,经百万年积累,形成了礁石甚至岛屿,即珊瑚礁和珊瑚岛。主要种类:海葵,单体,无骨骼。思考题:1为什么说腔肠动物的消化腔与海绵动物的中央腔不同?2如何采集水螅,怎样用活水螅观察刺细胞?3以薮枝虫为例,试述其生活史并作出简图。4试比较腔肠动物各纲异同。5试述腔肠动物在动物进化中的地位和作用,并说明理由。扁形动物门重点:扁形动物门的主要特征。难点:组织的分化。寄生扁形动物的生活史。授课内容:一、概述扁形动物是最早出现的、最原始的、最简单的三胚层动物。是一个新的发展阶段。中胚层的产生使其结构的配置上重新调整,中胚层的出现是增强身体结构和生理功能的物质基础。使身体结构成为成双的配置方式,即两侧对称。他们的口和生殖孔通常在腹面,消化系统不完全,排泄系统是末端具有焰细胞的原肾管,具梯型神经系统和发达的生殖系统。(一)结构配置的模式1、内胚层形成的消化管中胚层出现后,形成的肌肉层贴在体壁上,内胚层从体壁上脱离,形成消化管。2、中胚层从原肠胚阶段开始出现,是在原口的两侧,在外、内胚层交界处,分化出一个细胞,分裂增殖形成中胚层,主要形成肌肉层,贴到体壁上。3、在中、内胚层之间为中胚层分泌的填充组织(二)组织的分化为了机能的强化的需要,产生了一系列新的组织,中胚层起了主要的作用。1、肌肉组织分布在外胚层底下,与外胚层紧贴,一起构成体壁,成为皮肤肌肉囊。肌肉有三种类型:环肌纵肌斜肌生活方式也因此由被动变为主动。2、消化管消化管原始。在原始种类内胚层只是形成一团细胞,有吞噬作用,后形成一个单独的消化管,仍由一层细胞组成。内胚层的细胞多分化为两种细胞,即颗粒腺细胞和吞噬细胞。细胞内消化仍然是扁形动物的主要消化方式。营养通过填充组织到各个部分。无肛门,残渣经过反转蠕动从口排出。有无消化管和消化管的分支数目是此门分类的主要依据。一部分过渡到寄生生活的种类,消化管完全消失,通过表皮吸收营养。3、填充组织为疏松结缔组织,由网状分枝的细胞相互吻合形成的,还夹着另外一些细胞,如:自由细胞,对再生补偿起作用;腺细胞开口在外胚层细胞之间。填充组织的主要作用是储存糖原等营养物质,因此耐饥饿。4、原肾管原肾管是第一次出现的排泄器官,是由外胚层形成的,埋藏在填充组织中,有许多分支,其功能单位为焰细胞。焰细胞内有一束纤毛,经常均匀摆动,通过细胞膜的渗透而收集体内的多余的水分、液体废物,把他们送到收集管,再到排泄管、排泄孔,排出体外。主要作用是调节渗透压,排出多余的水分。焰细胞颈部具重吸收的作用,能吸收废物中的盐类。此排泄器官在体内为一封闭系统,在体外有开口。5、生殖器官由中胚层产生生殖细胞,一般雌雄同体。不但又腺体,而且有输送生殖细胞的管道。特别是寄生种类,生殖系统非常发达,占身体的大部分。卵裂为螺旋式卵裂。6、神经组织要对刺激作出迅速而灵敏的反应,必须加强神经组织。扁形动物的神经组织有了显著的进步。比较集中、发达。有了原始的中枢神经,前端最发达为脑,脑后为神经索。神经组织大多集中在身体的腹面,形成梯型。神经索之间有横神经。(三)分布分布很广。自由生活的种类分布于海水、淡水或潮湿的土壤中,肉食性。寄生生活的种类,则寄生于另一动物的体表或体内。二、分类根据其生活方式及消化管的有无,分三纲:涡虫纲、吸虫纲和绦虫纲。(一)涡虫纲本纲动物营自由生活,生活在比较隐蔽的环境,多有感觉和平衡器官,少数种类有触手,运动器官为体表的纤毛。1、主要特征(1)上皮为外胚层形成,主要是纤毛上皮,中间夹着两种腺细胞:粘液细胞和成杆状体细胞,起十分重要的作用,有防御作用,并有利于运动。当受到干扰时,杆状体很快放出,杆状体是由蛋白性的微丝组成,溶入周围的水中,能放出一种恶臭粘液。上皮贴在基膜上,基膜为疏松结缔组织。(2)消化管多数有分支的消化管。原始种类无,但有口和咽部,口和咽不是内胚层形成的,无消化作用,只是食物的通道。只依靠一团内胚层细胞的吞噬作用,性细胞内消化。口不在前端而在腹面。咽可以伸缩,帮助捕食。一般消化管布满身体各部分。(3)感觉器官耳状突起:特别敏感,能感觉到水的化学性质和水流方向。眼点:能感光,由感觉细胞和色素层组成。(4)牟勒氏幼虫是海产的涡虫纲动物的幼虫阶段。其作用相当于腔肠动物中的浮浪游虫。2、分类分4目,主要根据它们的消化系统-肠的有无及分支多少。(1)无肠目是本纲最原始的。生活在海洋中,体小,有口,无消化管,无肾管,有类似伸缩泡的器官排出废物。直接发育。种类很少。(2)单肠目肠为囊状,简单,口在前端,种类少。如:直口涡虫。(3)三肠目肠分3支,一支向前,一支向后,口在腹面近中央。多生活在淡水或海水中。个体较大。如:三角涡虫。(4)多肠目肠分支很多。海产。螺旋式卵裂,间接发育。如:平角涡虫。(二)吸虫纲有6000中左右,全为寄生,有外寄生和内寄生两种。一般脊椎动物为它们的终宿主,即幼虫所寄生的生物体;无脊椎动物为它们的中间宿主,即幼虫所寄生的生物体。适应寄生生活的特点:体表纤毛消失,而代之以角质化;消化系统趋于退化;神经系统不发达;感觉器官消失;附着器官出现;生殖系统特别发达;生活史复杂。1、主要特征(1)上皮所有上皮细胞间细胞膜消失,为合胞体。细胞核带一部分细胞质下沉到实质组织中,外皮层中无细胞核,全是细胞质。最外侧是细胞分泌的粘多糖等其作用是保护其身体不至于被消化。(2)固着器寄生动物的成虫用以固着在寄主上的器官。1)吸盘多数有两个吸盘,一个在前端围住了口孔,称口吸盘;一个在腹面,称腹吸盘。少数种类为一个或无,个别有后吸盘。2)小钩钩在寄主上,主要存在于后端的固着器上。3)头器如果虫体前端无吸盘则有头器,下连头腺,分泌粘液,黏着在寄主上。(3)个体发育少数直接发育,多数间接发育,常经过几个不同的幼虫阶段,且在生活史中其幼虫需有几个寄主。在幼虫阶段能行无性生殖加大其数量。2、分类(1)单殖亚纲1)固着器主要在吸虫的身体后端,是吸盘以及小钩,或只有小钩。常缺口吸盘或极不明显。2)生活周期中只有一个寄主,没有更换寄主的现象,即直接发育。3)主要寄生在动物体外,如皮肤等外部器官或和外部相通的内部器官如泄殖腔等。寄主多为低等脊椎动物(除哺乳动物外),只有少数种类寄生在甲壳动物和软体动物上。代表动物:三代虫,主要寄生在淡水鱼类或青蛙等的身体表面。前端无吸盘,有头器,后吸盘有16个小钩,其幼虫在母体子宫内发育,多胚生殖,胚胎内又形成胚胎,因此称三代虫。(2)复殖亚纲1)多数种类具两个吸盘,即口吸盘和腹吸盘,少数只有一个吸盘,只剩下腹吸盘。2)在生活周期中有更换寄主的现象,只少有两个或两个以上的寄主。3)全部都寄生在动物体内,多为脊椎动物。代表动物:1)华枝睾吸虫寄生在人、猫、狗等肝脏胆管内,引起消化不良、水肿、黄疸,可引发原发性肝癌。成虫及卵的结构将在实验课上观察。生活周期:终宿主除人外,还有猫、狗、虎以及一些有吃生鱼习惯的动物,成虫在寄主体内能活15~20年。中间宿主有两个,第一中间宿主主要是淡水的螺蛳,第二中间宿主多为野鱼。生活周期循环卵被淡水螺蛳吞食以后进入其消化道,不久,卵壳破裂,毛蚴孵出。B.毛蚴钻入肠壁组织,形成胞蚴。胞蚴又可形成雷蚴。都以无性生殖方式,数量很大。C.雷蚴形成后进入螺蛳的血窦中,此处营养丰富,继续发育形成尾蚴,尾蚴形似蝌蚪,成熟后被排到水中,游动,不能超过48小时,遇到第二中间宿主-鱼类,侵入,进入鱼的肌肉组织,变成囊蚴,囊蚴椭圆形,有囊壁。D.人吃了未煮熟或生的鱼而感染,进入胆管发育成成虫。2)日本血吸虫成虫寄生在人等门静脉及肠系膜静脉内,使患者肝脾肿大、产生腹水、丧失劳动力、重者死亡。雌雄异体且异形,常雌雄合抱。生活周期,只有一个中间宿主-钉螺。幼虫阶段有两代胞蚴,没有雷蚴。卵→毛蚴→胞蚴→胞蚴→雷蚴→尾蚴→成虫。尾蚴的尾部由尾干和尾叉组成。尾蚴通过皮肤的毛孔进入人体,而后侵入小静脉,在体内移行。成虫产的卵顺血液循环到消化道,穿过肠壁,随粪便排出。3)羊肝蛭又称肝片吸虫。虫体较大。2~4厘米长。体表有细棘,有头锥,有口和腹两个吸盘,口经咽通向食道和盲肠,精巢两个树枝状,卵巢一个鹿角状。生活史与华枝睾吸虫相似。(三)绦虫纲绦虫一般为长带状,为带状蠕虫。都是营内寄生生活的,而且都在脊椎动物的肠腔中。比吸虫纲更适应寄
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