清北学堂2013年生物学科 无脊椎动物学教案导学

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1. 大小:通常以 Mm 为度量单位(0.5-40mm), 需借助显微镜才能看到,少数例外者, 如鸟卵可达数厘米(除蛋清外) 2. 形态:圆形,椎圆,扁平,方形,柱形,纺锤形,纤维形,星形(神经)等。 3. 基本结构:以投影图讲述:书上亦有图。 细胞膜(质膜) :光学显微镜看不到,围在细胞的表面。 (植物细胞在膜外有细胞壁) 细胞质::细胞膜内和细胞核外的部分,它包括: 基质:光学显微镜下呈现均质透明的部分,在电镜下为复杂的内膜系统即内质网(蛋 白质的合成、修饰、加工、运输) 细胞器: 高尔基器:网状或圆形,加工、分类、包装蛋白质、糖的合成。 溶酶体:颗粒状,含多利水解酶,可将大分子分解为较小分子,即溶解和消化作用。 细粒体:线状、小杆状或颗粒状,细胞呼吸的中心能借氧化作用产生能量——动力 工厂。 中心粒:1—2 个颗粒,电镜下呈柱状,有丝分裂时有重要作用。 细胞核:常为球形,亦有其它形状,其结构有核膜、核仁、核基质和染色质:染色体 上具有大量的控制遗传性状的基因。 (DNA 分子等) 我国已完成 1%人体遗传基因的侧序编码研究工作。 二、细胞的化学组成: 1. 元素:地球存在的 107 种元素中,生命必需的有 24 种,其中 6 种 C、H、O、N、 P、S 组成大部分有机分子。还有 6 种 Ca、K、Na、U、Cl、Mg、Fe 虽在细胞中少,但也是 必需的,其余 12 种系微量元素,有:Mn、I、Mo、Co、Zn、Se、Cu、Cr、Sn、V、Si、F 等。 2. 化合物:无机物:水、无机盐(如 Na、Cl)有机物:蛋白质、核酸、脂类、糖类 其中:动物细胞含水约 75—85%,10—20%蛋白质等。 三、动物细胞分裂: 动物细胞分裂亦分为: 1. 无丝分裂:简单示普遍(直接分裂) 2. 有丝分裂:复杂常见(间接分裂) 3. 减数分裂:配子(有性生殖)生殖 核→细胞质随着拉长→形成 2 个细胞。 (二)有丝分裂:常分为四期: 1、前期:染色体显现并逐渐螺旋化和缩短变粗;中心料逐渐移向两极,同时其周围形成 星体;两星体间形成纺锤体;染色体逐渐向细胞中央移动,直到排列到赤道面上。 (f 1—4) 2、中期:染色体高度螺旋化,呈浓缩状(此时计算染色体数目为最佳) ;染色体着丝点 分裂至 2 个染色单体分开结束。 (f 5) 3、后期:子染色体移向两极的整个过程。 (f 6)
亚门 总科(Supper-
总纲 )
亚纲
总目
亚目 总科 亚科 )
亚属
亚种
亚(SБайду номын сангаасB-
按照惯例,一些分类单元有确定的词尾,如:总科:-oidea;科:-idea;亚科:-inae 种是客观存在的,其它分类阶元均有一定程度的主观因素,种以下的亚种系种内地称种 群(生态种群) ,人工选育的种下分类单元称为品种。 种的定义:物种是生物界发展的连续性与间断性统一的基本间断形式;在有性生物,物 种呈现为统一的繁殖群体;由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群组成,而且与 其它这样的群体在生殖上是隔离的。 三、动物的命名: 生物物种的命名;由国际上订立了共同遵守的法规,它规定由拉丁文命名物种,称为学 名(Science name)采用双名法,即由两个拉丁字或拉丁化的文字组成,其前面的一个字为属 名,后一个字为种本名,如意大利蜂的学名是 Apis mellifera,属名用主格单数名词,第一个 字母大写,后面的种本名用形容词或名词,第 1 个字母不大写。学名之后一般还附加当初定 名人的姓氏以及定名年(时间)如意大利蜂~Linnaeus,1735。此外,写亚种名时,常用三 名法,即在种名后再加一亚种名。如北狐是狐的亚种,其学名为 Vulp valpes schiliensis。
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原核生物总界
真核生物总界
§2. 动物学及其分科 动物学:研究动物的形态结构、分类、生命活动及其与环境关系以及发生发展规律的学科。 动物学可根据研究内容、研究对象和目的划分成许多不同的学科。 根据研究内容可分为: 1、 动物形态学:内外形态结构、个体发育、系统发展及其变化规律。包括:解剖学(比 较解剖学)组织学、细胞学(细胞生物学) 、古动物学。 2、 动物生理学:研究动物体机能的变化发展以及对环境条件所起的反应等。相关的有内 分泌学、免疫学等。 3、 动物胚胎学:研究动物胚胎形成、发育过程及其规律、其发展的新阶段,成为发育生 物学。 4、 动物生态学:研究动物与环境之间的关系。 5、 动物地理学:动物的分布方式及其规律。 6、 动物遗传学:动物遗传变异规律。 7、 动 物 分 类 学 : 动 物 的 类 群 间 的 异 同 及 其 异 同 程 度 、 动 物 间 的 亲 缘 关 系 、 进化过程和发展规律。 根据研究对象分为: 无脊椎动物学、脊椎动物学两大类,亦细分为许多具体类群的研究学科,如原生动物学、 寄生动物学、蛛形学、昆虫学等。 按研究的侧重点和范畴分为: 理论动物学、应用动物学、医用动物学、畜牧学等。 现在又新兴出一个多学科的综合性分支: 保护生物学; 研究保护物种、 保护生物多样性(包 括:物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性)和持续利用生物资源问题。 1992 年联合国环境署主持制定了《生物多样性合约》 。我国为签约国。 §3.研究动物的目的和意义 动物与人类的衣、食、住、行、甚至精神生活密不可分。因此,研究它的意义不言而喻。 诸如农业、畜牧业、医药卫生(重点记住我国的五大寄生虫(病) :疟原虫、黑热病原虫、血 吸虫、钩虫、丝虫) 、工业(原料) 、仿生学等。具体内容自学。 §4.动物学发展简史: 一、 西方动物学的发展: 1、 亚里士多德(西腊) :分为有血、无血动物《自然系统》及比较解剖学和胚胎学贡献。 2、 林奈(瑞典) :18 世纪(1707-1778) :创立双名和划分动植物为:哺乳、两栖、鱼、 昆虫、蠕虫 6 纲和纲、目、属、种、变种 5 个阶元。 3、 拉马克(法) (1744-1892) :提出物种进化思想, “用进废退” “获得性遗传”是其著 名论点。 4、 居维叶(法) (1769-1832) :确立器官相关定律。 5、 施莱登(德) (1804-1881)和施旺(1810-1882)提出细胞学说。
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6、 达尔文(英) (1809-1882) 《物种起源 1859》 ,阐述进化论和“自然选择”学说,解释 了动物界的多样性、同一性、变异性等,是 19 世纪三大发现之一。 7、 孟德尔(奥地利,1822-1884)孟德尔遗传定律。 8、 摩尔根(1866-1945) ,基因遗传学的奠基人。 (染色体) 9、 沃森和克里克,1953 年,提出了 DNA 双螺旋结构模型,推动了分子生物学的产生与 发展。 二、 我国动物学的发展: 1、 公元前 3000 年就已养蚕和饲养家畜。 2、 公元前 2000 年, 《夏小正》著作记述了 5 月蜉蝣出现,12 月蚂蚁进窝,系对动物的 观察记实。 3、 春秋战国时期(公元前 771-221)的《周礼》一节,已将生物分为两大类(动、植物) , 将动物分为五类:毛物、介物、鳞物、羽物和赢物。 4、 唐朝(公元 618-907)陈藏器著的《本草拾遗》记有鱼的分类,依据的特征——侧鳞 数目分类,至今仍采用。 5、 明朝李时珍(1518-1593)所著《本草纲目》描述 400 多种动物。 6、 我国古代医药学的成就亦非常卓越,从甲骨文(公元 3000-4000 年) 《黄帝内经》到 公元前 400 年周末的《扁鹊难经》已在人体解剖、生理、病理、治病等方面有了丰富知识, 并对血液循环有了认识,比英国人哈维的“心血运动论”早 1900 多年。 7、 解放后,我国动物学研究得到突飞猛进的发展。 §5.动物学的研究方法 一、描述法:动物学研究的基本方法。主要是观察、描述(文字和图表) ,现已发展到组织、 细胞、细胞器乃至于分子水平。 二、比较法:通过不同动物的系统比较来探究其异同也已发展到诸如核酸序列、细胞色素 C 的化学结构测定、比较等的分子水平。 三、实验法:在一定的人为控制条件下,对动物的生命活动或结构、机能进行观察和研究。 总之,无论采用何种研究方法,最重要的是忠于事实,准确认真、记载详实。在此基础 上分析、归纳出反映本质的规律。 §6.动物分类的知识 一、分类依据 现在所用的分类系统,是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和为基础依据。 (现 已发展到采用染色体、生化组成等特点) 自然分类系统:根据石生物学,比较胚胎学,比较解剖学上的许多证据,基本上能反映 动物界的自然类缘关系,所确立的分类系统是目前普通采用的分类方法。 分类上现有下述几大学派: 1、 支序分类学派(Cladistic systematics) :认为血缘关系是分类单元间关系的唯一依据,
第一章
动物体的基本结构与机能
目的与要求:①掌握动物细胞的一般结构,了解细胞的不同类型和细胞的分裂过程;②掌握 组织、器官、系统的概念,了解各类组织器官的结构和机能。 重点与难点:细胞的结构、组织、器官、系统的概念。 方法与手段:多媒体、讲授与讨论、实验 §1. .细胞 细胞是生物体结构与机能的基本单位,动物作为生物类的一部分自然也不例外。 一、细胞的一般特征及结构 细胞是一团原生质,由它分泌出细胞膜、细胞核、细胞质和各种细胞器。
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图示:书上 P23,f1-9
(一)无丝分裂,(图 A) 过程:核质分裂核仁延长横裂为二→核延长,中间缢缩,分成两
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其最确切的标志为共同祖先的相对近度。 2、 进化分类学派(Evolutionary aystematics) :认为血缘关系不能完全概括进化过程中的 全部情况。应考虑分类单元间的进化程度,包括趋、异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的 进化性变化的程序。 3、 数值分类学派: 认为不应加权于任何特征, 通过大量的不加权特征研究总体的相似度, 借助计算机运算,根据相似系数来分析各分类单元的相互关系。 二、分类等级 界、 门、 纲 目 科 属 种
无脊椎动物学教案
绪论
目的与要求:了解动物在生物界的地位及动物学的发展历史,掌握动物学的概念、研究方法 和初步分类知识;对动物学的分支学科和研究动物学的意义有一个大概的认识。 重点与难点:动物学的概念,研究方法和分类知识。 方法与手段:多媒体、讲授与讨论。 §1. 生物的分界及动物在其中的地位 一、 生物的特征:具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育(同化和异化) 、遗传变 异、感应性和适应性。就目前已知情况而言,地球是唯一具生命现象的天体,已鉴定的约 200 万种,估计(1990 最新估计)约有 2000 万~5000 万种待发现和命名。 (Brusca 等)动物界占 3/4 以上。 二、 生物的分界: 1、二界系统:动物界、植物界、林奈(1735)提出,到 20 世纪 50 年代仍广泛使用。 2、三界系统:原生生物界、植物界、动物界(Hogg,1860,Haeckel,1866 提出) , 但在 20 世纪 60 年代才开始流行。 3、四界系统:原核生物界(细菌、蓝藻) ,原始有核界(藻类、多数粘菌、真菌、原 生动物) 、后生植物界、后生动物界(Copeland,1938) 4、五界系统:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。 (Whittaker,1969 惠特克)到 20 世纪 90 年代仍在沿用,也得到广泛采用。 该系统反映了生物进化的三个阶段,即:细胞的初级阶段→真核生物的单细胞阶段(高 级)→真核多细胞阶段(分为 3 个分支) :植物、真菌和动物界,这 3 个分支分别代表了进化 的三个方向:自养、腐生和异养。 5、六界系统:病毒界(非细胞生物总界) 细 菌 界 蓝藻界 植物界 真 菌 界 动物界 此外,尚有八界系统和不同分法的四界、六界系统等。 上述分界无论如何分, 均是努力显示生物发展史所经历的过程。 即: 生物从原核到真核, 从简单到复杂,从低等到高等的进化过程。 自养生物: ;凡能利用二氧化碳,无机盐及能源合成自身所需食物的称为自养生物,如 绿色植物、紫色细菌。 异养生物:凡从自养生物及其它生物那里获取食物的生物。
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