动物生物学知识点总结材料

动物生物学
复习
吴蕾2015级生态学
1.动物胚胎发育的一般规律
（1）发育：包括从配子发生到形成受精卵最终发育为性成熟个体的过程
（2）受精：指精子、卵细胞各自的单倍体基因组想融合形成二倍体合子的事件。

受精过程包括：
①精卵相遇：精卵的相互识别、精子获能
精卵识别的分子基础：
·卵母细胞在完成第二次减数分裂后，分泌具有物种特异性的趋化因子，不仅有利于控制精子类型，还可以使精子适时完成受精
·趋化因子已在腔肠动物、软体动物、棘皮动物、尾索动物中发现。

如精子激活肽，分离自美国海胆。

②精子获能：哺乳动物的精子虽有运动能力，却无穿过卵子周围滤泡细胞、透明带的能力，只有
在经过子宫和输卵管的途中接受若干生殖道获能因子的作用才具备受精能力。

·精子头部外表有一层能阻止顶体酶释放的糖蛋白，该蛋白能够被子宫和输卵管分泌物中的酶降解，获得受精能力
·精子在获能过程中产生生化和运动方式的改变
③精卵接触时的变化：顶体反应、卵子的激活、精卵细胞核融合
·顶体反应：精子头部与卵膜上的某种糖蛋白结合，诱发精子顶体反应。

顶体是覆盖于精子头部细胞核前方、介于核与质膜间的囊状细胞器。

在顶体反应过程中，顶体小炮破裂并释
放出顶体的各种酶，通过酶解作用溶解卵子胶状膜和卵黄膜，形成通道；随后精子穿过通
道，精卵质膜融合，精子的细胞核、线粒体和中心粒进入细胞。

·阻断多精入卵的机制：
Fast block：改变膜的极性
Slow block：通过受精膜的迅速膨胀实现
·卵子激活时上述两种机制均被启动：
对于大多数动物来说，多精进入是有害的，会导致胚胎早期死亡
然而两栖类和鸟类似乎允许多精进入，多余的精子在卵被破坏
·卵细胞的激活：未受精的卵的RNA转录、蛋白质合成等细胞活动几乎处于静止状态，核膜互融后，融合的受精卵称为合子，融合成为合子的细胞核，紧接着第一次卵裂的开始。

皮层反应：膜极性改变，卵膜上的精子结合受体失活
卵黄膜反应：皮层反应释放的皮层颗粒容物如粘多糖吸水膨胀，卵黄膜向外凸出
透明带反应：皮层颗粒释放的透明质素在卵黄膜表面形成透明带，透明带中的精子受体分
子被修饰失活
受精膜：透明带、卵黄膜和皮层颗粒膜一起形成，最先在精子入卵的位置形成，逐步扩展
至整个卵细胞，皮层颗粒分泌的过氧化物酶使受精膜硬化，阻断多精入卵
（3）卵裂
①卵裂：卵子受精之后，受精卵开始进入卵裂期，卵裂期，体积较大的单细胞受精卵经过多次有
丝分裂形成许多小的细胞的过程。

卵裂与一般细胞分裂不同，是一系列迅速的细胞分裂，每次分裂之后，分裂球未及长大又开始新的分裂，结果是分裂球数目越来越多，体积越来越小
②卵裂球：卵裂形成的细胞
③桑椹胚：实心的卵裂球
④由于各种动物卵含有不同的卵黄量，其卵不同区域的卵黄分布的均匀程度不一，而卵黄量的多
少影响着卵裂的速度，过多的卵黄甚至组织卵裂面将细胞完全分开，因此卵各个区域的卵裂速度和它的卵黄量成反比
分为二分出左右，动物极位于头侧，植物极位于尾侧，灰新月带发育为腹侧？
⑥辐射卵裂：大多数为后口动物；螺旋卵裂：大多数为原口动物
（4）囊胚期
①囊胚：单层分裂球排列围成的中空球状体，其空腔称为囊胚腔，囊胚外周单层囊胚层细胞曾为
囊胚壁
（5）原肠胚期
①原肠胚：囊胚进一步发育进入原肠形成阶段，囊胚的一部分细胞置进入囊胚腔，胚胎由单层细
胞组成发展成双胚层或三胚层，置的细胞形成原肠（胚层），这一阶段形成的胚胎称为原肠胚
②原肠胚约含有1000个细胞，原肠胚时期，细胞分裂变慢，细胞开始生长，细胞核的RNA转录
作用开始明星，新的蛋白质开始合成。

标志着在分子水平上出现了个体特征，也标志着胚胎决定已经无法回复，自此胚胎发育中的细胞沿着不同的途径发育下去
③根据胚胎发育中胚孔的发咋，将3胚层多细胞动物分为原口动物和后口动物。

·原口动物：胚孔成为成体的口：棘皮动物之前
后口动物：胚孔成为成体的肛门（或者封闭），成体的口是在胚孔相当距离之外重新形成：
棘皮动物及其以后
④各类动物具有不同的原肠形成方式，主要有陷、移、外包、分层和转
⑤中胚层的形成方式：
·原口-端细胞法：在胚孔的两侧，外胚层交界处各有一个细胞分裂成细胞团，形成索状，并向外胚层之间伸展，形成中胚层
·后口-体腔囊法：在原肠背部两侧，胚层向囊胚腔形成一对囊状突起，称体腔囊，体腔囊逐渐发育增大并与胚层脱离，在外胚层之间逐步扩展成为中胚层，中胚层包围的腔称为体
腔。

（6）神经胚与器官建成
⑥神经胚是指在原肠胚形成之后，从出现神经板开始到神经板闭合成神经管这一发育阶段的脊索
动物胚胎。

·神经板期：胚体伸长，背部的外胚层细胞分裂快，数目增多，形成神经板
·神经沟期：神经板两侧向上隆起为神经褶，中央凹陷为神经沟，中胚层背部正中形成脊索，两侧形成体节，同时沿侧壁向腹部伸展
·神经管期：神经褶向背部中央靠拢、融合，形成神经管，脱离外胚层进入胚胎。

中胚层继
续沿着侧壁向腹部延伸，分裂成体壁中胚层和脏壁中胚层。

由外胚层包围的原肠腔形成原
始的消化道。

⑦器官系统建成
2.动物分类基本知识
（1）物种：是生物多样性描述与分类的基本单位，具有一定形态、生理和生态特征，占有相应的自然地理分布区域，以一定的生活方式进行繁衍并相互交流基因的自然生物类群。

这样的类群与
其他类群在生殖上相互隔离
（2）分类标准：形态学、遗传学、地理学
3.动物的运动
骨骼系统为运动提供支撑和框架，肌肉收缩牵拉骨骼产生运动，为运动提供能量
（1）骨骼肌的生理
①肌肉的功能：牵拉骨骼产生肢体的运动、维持姿势、推动容物在中空的管道或器官运动、排空器官
容物、产生热量、稳定关节、发声
②成对分布的屈肌和伸肌被称为拮抗肌
③骨骼肌纤维的结构：每个骨骼肌肌纤维都是多核、有条纹的细胞，细胞含有大量肌原纤维。

肌原纤
维由肌丝组成，包括粗肌丝和细肌丝，肌丝中含有收缩蛋白，即肌动蛋白和肌凝蛋白。

④肌原纤维的收缩蛋白规则的空间结构决定了骨骼肌和心肌纤维交叉结合的条纹
⑤粗肌丝中有肌凝蛋白，肌凝蛋白的横桥具有ATP酶活性，横桥具有结合细肌丝上肌动蛋白的位点。

⑥细肌丝包含肌动蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白。

肌动蛋白能够结合肌凝蛋白，原肌凝蛋白呈细长线
形，覆盖结合位点，肌钙蛋白包含三个亚基，C亚基能结合钙离子
⑦骨骼肌收缩的机制：肌原纤维之间的相对滑行机制：
·钙离子与肌钙蛋白结合改变原肌凝蛋白的空间结构，暴露出肌动蛋白与肌凝蛋白结合位点
·肌凝蛋白的横桥与激动蛋白结合
·横桥结合ATP，获得能量产生倾斜，与肌动蛋白分离
·横桥与下一个肌动蛋白再次结合，并通过结合ATP再与肌动蛋白分离，反复结合和释放，拖动细肌丝滑动。

⑧骨骼肌收缩依赖于神经信号
·神经纤维末梢释放神经递质-乙酰胆碱
·乙酰胆碱与骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体结合，导致骨骼肌细胞膜上形成动作电位
·动作电位沿着骨骼肌细胞膜通过横管传递到骨骼肌肌原纤维处
·横管的动作电位导致纵管的终池释放钙离子
·钙离子结合在细肌丝的机动蛋白上，改变原肌凝蛋白位相，暴露肌动蛋白与肌凝蛋白相结合的位点
乙酰胆碱或其受体缺乏会损害运动，肉毒杆菌毒素能抑制神经末梢释放Ach，导致肌肉松弛无力。

重症肌无力是自身免疫病，其免疫系统产生抗体攻击神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体。

⑨骨骼肌的舒
·动作电位消失导致肌肉舒
·纵管通过主动运输将钙离子从胞浆转运回终池
·肌钙蛋白与钙离子脱离，原肌凝蛋白覆盖结合位点
·肌动蛋白与肌凝蛋白不结合，肌动蛋白滑行回到收缩前的位置
⑩运动单位
·包括一个运动神经元及其所支配的骨骼肌纤维
·一个肌纤维仅接受一个运动神经元的支配
·一个运动神经元可以支配多个肌纤维的收缩
·肌肉收缩的力量由参与该动作的运动单位的多少和大小来决定。

一个运动单位产生兴奋后，其所支配的所有肌纤维都收缩，因此运动单位越大，产生的力量越大
⑪肌肉收缩的总和现象
·单收缩：潜伏期、收缩期、舒期
·不完全强直收缩：？
·完全强直收缩：？
⑫骨骼肌纤维的比较
⑬骨骼肌纤维的比较
·按肌肉收缩时长度或力变化分为
等长收缩：负荷>肌力，维持位置和姿势
等收缩：负荷<肌力，造成肢体运动
（2）其他肌肉
①心肌：
·心肌仅分布于心脏
·心肌细胞之间通过闰盘的结构传递动作电位
·能自发地产生动作电位而不依赖于神经系统的输入
②平滑肌：
·平滑肌分布于中空的器官管壁
·平滑肌收缩较骨骼肌缓慢
·平滑肌的收缩可以使平滑肌细胞自身引起或神经系统中的自主神经纤维发放的信号
4.动物的感觉
（1）感受器
感受器是能将外界各种能量形式的刺激转换为神经信号，并传递给神经中枢的结构
感觉是一系列来自感受器神经元发放的神经信号，并传导至神经中枢。

神经中枢接受感受器传入的信号，通过整合产生对不同刺激的感觉。

①感受器的特征
适宜刺激：感受器对其适宜刺激的感知最为敏感
换能作用：所有刺激都代表着不同能量形式，感受器能将各种能量形式的刺激都转换为感
受器细胞膜上的电变化，这种微弱电变化成为感受器电位
编码作用：？
适应现象：？
②感受器的类型
（2）感觉
③听觉和平衡觉
通常是一种机械感受器，感知颗粒的振动或液体流动
陆生动物的听觉和平衡觉来自耳
·空气的振动通过外耳道震动鼓膜
·鼓膜振动经3块听小骨振动卵圆窗膜
·毛细胞纤毛弯曲释放神经递质
·听神经传达到听觉中枢
耳的其他一些器官感受平衡觉
·卵圆窗和球囊感受头部位置及直线变速运动
·半规管感受变速旋转运动
④视觉
视觉的机制在整个动物界大体一致，各种动物虽然具有不同的视觉器官，但在进化上它们
都是同源的。

·许多无脊椎动物具有能感光的眼。

涡虫的眼点仅能感光，不能成像
·腔肠动物、关节动物、蜘蛛和许多软体动物具有单眼
·昆虫和甲壳动物具有复眼，复眼由成千上万的小眼组成
脊椎动物眼的生理
·可见光传入眼睛
·眼的折光系统将物体发出的光波成像于视网膜。

脊椎动物的眼通过调节晶状体来成像在视网膜上
·眼的感光系统将光波转变为电变化。

视网膜上的两种感光细胞-视杆细胞和视锥细胞将光信号转变成电信号。

视杆系统（晚光觉或暗视觉系统）对光敏感性高，可感受弱光，无色
觉，对物体细节分辨能力差；视锥系统（昼光觉或明视觉系统）对光敏感型差，可辨别颜
色，对物体细节分辨能力强
·电位经视神经传入大脑皮层视觉中枢。

5.动物的繁殖
无性繁殖：指不经生殖细胞结合的受精过程，由母体的一部分直接产生子代的繁殖方法
有性繁殖：由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞的结合成为受精卵，再由受精卵发育成为新个体的生殖方式
（1）无性生殖的方式
出芽生殖：亲代借由细胞分裂产生自带，在一定部位长出与母体相似的芽体，即芽基，芽基并不立即脱离母体，而与母体相连，继续接受母体提供养分，知道个体可以独立生活才脱离母体。

断裂生殖：个体断裂成许多片段，再由这些片段发育成小个体
（2）有性生殖的性别决定
②性染色体决定
·性染色体是与性别有关的染色体，常染色体是与性别决定无密切关系的染色体。

·XY型性别决定，后代性别由雄性配子决定。

XO型性别决定方式：雌性的性染色体为XX，雄性的性染色体为XO，产生X和仅有常染色
体的配子；后代的性别由雄性配子决定。

X+X→XX（♀）；X+O→XO（♂）
·性染色体的来源——进化的结果：无性别决定→一对常染色体分化，出现性别决定→分化加深，其同源部分逐渐减少（其中一条消失，如蝗虫；其中一条上的基因逐渐减少，只含
与性别无关的基因，如果蝇；大部分为全雄基因，主要方向）
·ZW型性别决定，后代性别由雌性配子决定。

ZO型性别决定类似XO型
③其他类型的性别决定：
染色体组倍性与性别决定，♀是二倍体，♂是单倍体
环境条件决定性别
③性激素的组织作用：在生命早期，激素能够通过短期作用组织身体的发育，决定脑和身体最终将发
育为男性或女性，这一阶段通常出现在发育过程中特定敏感时期。

外生殖器的分化发育是由敏感期的睾酮水平决定的。

高水平的睾酮使外生殖器发育成男性
型，低水平睾酮发育为女性型。

早期性别分化机制其“默认设置”是将每个哺乳动物设定
为雌性，而早期的睾酮使个体变为雄性
（3）繁殖周期和繁殖模式
大部分动物的繁殖具有周期性，通常是与季节变化相关，繁殖周期是受激素和环境因子控制的
结果。

许多动物行转移的有性生殖或无性生殖，也有动物的生殖兼具二者的生殖方式。

·孤雌生殖：卵细胞不经过受精直接发育成新个体的过程，卵或是二倍体，或是单倍体，单倍体卵在开始发育时加倍
·雌雄同体：每个个体都具有一套雄性和雌性生殖系统，每一个体的配子都有相等机会遇到自身或相邻个体产生的相对性别的其他配子
一些雌雄同体的物种通过精巢和卵巢发育时间不同限制自体受精；另一些物种为顺序
性雌雄同体，即一个个体在生命的不同阶段转换其性别。

（4）精卵结合：受精的复杂机制决定了只有同一物种的精子和卵细胞可以结合
体外受精：雌性排放卵子到体外，在外环境与雄性排放的精子受精。

需要湿润的外环境，时间很重要，大量精卵损失，难以保证受精率和存活率
体受精：精子排放在雌性生殖管道或附近，受精发生在雌性生殖管道。

常常需要雌性和雄性相配合的行为互动，需要相配合的生殖器官，通常产生更少的受精卵，能提供更好的亲本保护
（5）保障后代的存活
所有物种都产生超过环境承受数量的配子和受精卵，但成活的比例却非常小。

许多陆生动物分泌形成卵壳，胚胎在卵壳发育，以对抗严酷的陆地环境。

许多动物并无卵壳保护，其胚胎在母体发育。

不同动物具有不同的亲本保护策略保障后代的存活。

（6）配子的产生
有性生殖的动物通过生殖系统产生配子，一些动物生殖系统简单，无明显的生殖腺，一些动物生殖系统复杂，包含生殖腺及许多附属的管道、腺体以帮助运输、提供营养及保护配子和胚胎的发育。

人类的生殖系统
①性征：第一性征（主性征）-男女两性生殖器官的差异
第二性征（副性征）-自青春期开始，在性激素的作用下，出现了一系列与性别有关的
特征
②睾酮的主要作用
·影响胚胎性别分化
·维持生精作用
·刺激生殖器官生长发育
·促进第二性征的出现和维持正常性欲
·促进蛋白质合成、骨的生长一起红细胞生成
③雌激素的主要作用
·促进女性生殖器官的发育和成熟：促进卵泡发育和排卵、促进黄体、促进子宫发育生成
·激发和维持女性副性征：乳腺发育、脂肪和毛发分布、音调、骨盆等，出现并维持第二性征
·参与有关代：加速蛋白质的合成，促进生长发育，刺激成骨细胞的活动，加速骨的生长
④孕激素的主要作用
·对子宫：利于受精卵着床，安胎，防止再孕；
·乳腺：促进其发育，为泌乳做准备
·垂体：反馈抑制促性腺激素分泌，从而抑制排卵，防止再孕
·产热作用：排卵后→孕激素↑→基础体温↑
⑤月经周期：青春期后，子宫膜功能层发生周期性变化，每28天左右发生一次膜剥落、出血、修复和
增生，称月经周期。

月经周期是激素周期性变化的结果。

6.生物的进化
①进化的主要证据
·古生物学：年代越久远的化石，保存在岩层的越底层，化石在地层中出现的位置可以揭示它们的相对年代。

原核生物化石-单细胞真核生物-多细胞真核生物-古老鱼形动物化石-两栖类-爬行类-鸟类-哺乳类化石
·比较解剖学：同源结构-因起源于共同祖先而具有的相似结构，其在功能上以及外部形态上显著不同，但其骨骼构造基本相似，如人的手臂、鸟的翅膀、海豚的鳍、蝙蝠的翼、老虎的前肢等；退化结构和返祖结构-鲸和蛇的骨盆和退化的后肢或四肢、盲肠退化成阑尾
·比较胚胎学：不同物种在其胚胎发育过程中保留有一些相似性。

生物发生律
·生物地理学：地球上动植物的分布不平衡，可以划分为不同的区系，不同区域的生物各有不同的进化历史
·分子生物学：所有物种具有相同的三联体遗传密码，起源于共同祖先或亲缘关系密切的物种间在DNA 和蛋白质上具有相似性
②大进化、小进化的概念和意义
·小进化：自然选择在物种之作用于基因，产生小的进化改变；种个体和种群层次上的进化。

小进化的具体表现是无性繁殖系或种群遗传组成的变化——基因频率的改变
小进化的单位：无性繁殖生物-无性繁殖系；有性生殖生物-种群
种群基因库：一个种群在一定时期，其组成成员的全部基因的总和是相对恒定的
小进化的主要意义：
小进化是大进化的量变过程，是大进化的基础；
小进化是生物体保持连续性所必需的；
小进化是生物体适应复杂多变的环境所必需的；
小进化是生物多样性的原因之一。

·大进化：种和种以上分类群的进化，表现为物种的绝灭和新种的形成
大进化可以看作是在大的时空围，生物与地球环境之间关系的调整过程
新种形成和新的生态关系的建立，表明生物与环境之间从不平衡又达到新的平衡
物种是大进化的基本单位
③改变基因频率的主要因素（小进化的机制）
小进化的主要因素：突变、选择、迁移、遗传漂变等。

其他因素——近交、远缘杂交、配对策略等。

小进化的机制：遗传漂变、基因突变、迁移、自然选择
④适应的概念和形成机制
适应是生物界普遍存在的现象，生物在各个组织层次上都表现出结构与功能的适应，生物各种生理功能和行为与生活环境相适应
⑤大进化的形式：渐进式、间断平衡式的主要区别的各自的证据
·渐变形式
进化改变是匀速的渐进的，新种是以渐进的方式形成的，适应进化实在自然选择作用下形成的
·间断平衡式
新种以跳跃的方式快速形成，新种一旦形成就处于保守的或进化停滞状态；表型进化是非匀速的，即种形成期间表型加速进化（跳跃），而在种形成后保持长时间的相对稳定（几乎不发生表型进化改变）；适应进化只发生在种形成过程中
⑥一些重要概念
·物种：物种是由种群所组成的生殖单元（与其他单元在生殖上是隔离的），在自然界占有一定的生境地位，在宗谱线上代表一定的分支，是一个进化单元。

·系统树：现时生存的和过去存在过的生物之间的祖裔关系（亲缘关系）可以形象地表示为一株树，从数根到树顶代表时间向度，下部的主干代表共同祖先，大小枝条代表互相关联的谱系
·辐射：由一个祖先物种在较短的时间进化产生各种各样不同的新种，以适应不同环境或生态位，从而形成一个同源的辐射状进化系统，进入不同的适应域，占据不同的生态位。

·趋同进化：属于不同单元群的成员各自独立地进化出相似的表型，以适应相似的生存环境，是因同向选择作用和同向的适应进化而导致的表型的相似
·平行进化：同一或不同单元群的不同成员因同向的进化而分别独立地进化出相似的特征，平行进化导致的相似性既是同源的又是同功的。

平行进化和趋同进化的主要区别是：平行进化一般是指亲缘关系较近的植物种或植物类群，经过平行进化产生相似的特征；而趋同进化是指亲缘关系较远的植物种或类群，由于适应相同的生态环境而形成了相近的特征。

一般说，两条进化线系比较，若后裔之间的相似程度大于祖先之间的相似程度，则属趋同进化；若后裔之间的相似程度与祖先之间的相似程度大体一致，则属平行进化。

·哈代温伯格平衡：在一个随机交配的足够大的种群中，如果没有选择、突变、迁移和遗传漂变发生时，从一代到下一代，等位基因和基因型频率不会发生改变，种群基因库始终保持恒定。

只能发生在没有进化发生的种群中。

·遗传漂变：小种群基因频率的随机波动，由奠基者效应和瓶颈效应引起。

·奠基者效应：少数个体构成的种群，生活在与原来大种群隔离的生境中时，遗传漂变发生，小种群存活下来后，将达到新的遗传平衡状态。

这种发生在新的小种群中的遗传漂变就成为奠基者效应
·瓶颈效应：生境不利时，种群个体数急剧减少，生存下来的个体组成小种群，可能具有与原来种群不同的基因库组成，一些基因的频率显著增加，一些显著降低或消失，使种群的遗传多样性下降
·迁移：种群一般不完全独立，个体可以迁入或迁出，导致基因流动，造成种群基因库的改变。

基因流动可以减少种群间的差异
·自然选择：自然选择的含义是不同基因型有差别的延续，自然选择可理解为随机变异（突变）的非随机淘汰与保存。

发生自然选择的情况：种群存在突变和不同基因型的个体；突变影响表型，影响个体的适应度；不同基因型个体之间适应度有差异。

最能适应生存环境的个体留下的后代最多，对基因库的影响最大。

自然选择会引起适应性进化。

⑦人类起源的多地区假说和单一起源假说的主要容和证据。