第一篇：普通生物學教案(李國喜)

第一章

緒

論

第一節 生命科學與生命的基本特征

一、生命科學（Bioscience）

(一)生命科學含義

生命科學也叫生物學（Biology）,是研究生物體的生命現象和生命活動規律的科學，是自然科學的基礎科學之一。廣義的生命科學還包括生物技術、醫學、農學、生物與環境、生物學與其他學科交叉的領域。絢麗多彩的生物都具有區別于非生物的基本特征。

（二）生命科學的分枝學科

1.按研究對象分：植物生物學、動物生物學、微生物學、病毒學、人類學、古生物學。2.按研究生命現象的角度分：形態學、分類學、生理學、生態學、遺傳學、胚胎學(生殖生物學)、進化論。

3.按研究的水平分：分子生物學(分子遺傳學)、細胞生物學、組織學、器官生物學、個體生物學、群體生物學、生態系統生物學。

4.生物學與其他學科交叉產生的新學科

生物學與醫學交叉: 病理學、藥理學

生物學與農學交叉: 育種學、植物病理學

生物學與數理化交叉: 生物數學、生物統計學、生物物理學、生物化學、化學生物學

生物學與工程學交叉: 生物能源學、生物工程學、生物材料學

生物學與計算機科學交叉: 生物信息學、人工智能學

生物學與天文學交叉: 宇宙生物學

二、生命的基本特征

（一）細胞（cell）是組成生物體的基本單位

目前所發現的生物中，除了病毒、亞病毒（包括類病毒、朊病毒等）之外，所有的生物體都是由細胞構成的。

（二）新陳代謝(metabolism)新陳代謝是維持生物體生長、繁殖、運動等生命活動過程的化學變化的總稱。同化作用或稱合成代謝：是指生物體把從食物中攝取的養料加以改造，轉換成自身的組成物質，并把能量儲藏起來的過程。

異化作用或稱分解代謝：是指生物體將自身的組成物質進行分解，并釋放出能量和排出廢物的過程。

（三）生長(growth)、發育(development)和生殖(reproduction)

任何生物體的形成都要經歷從小到大的變化過程，這就是生長。

有性生殖的生物，從生殖細胞形成、卵受精、受精卵分裂，再經過一系列形態、結構和功能的變化，才能形成一個成熟個體，這一過程叫做發育。

當生物生長發育到一定大小和一定程度時，就可能產生后代，使個體數目增多，種族得以延續，這種生命功能叫做生殖。

（四）遺傳（heredity）、變異(variation)與進化(evolution)

生物生殖所產生的后代常常與親代相似，這種現象叫做遺傳。后代與親代之間，后代各個體之間，也有不同之處，這種現象叫做變異。遺傳、變異，加上自然選擇的長期作用，導致了整個生物界的向上發展，即由低等到高等，由簡單到復雜逐漸演變，這就是生物的進化。

（五）應激性(irritability)和運動（movement）

生物體對刺激發生反應的特性叫做應激性。外界環境中的光線、溫度、聲音、電流、化學物質、食物、機械刺激和地心引力等的改變都可構成刺激。大多情況下，生物體都以某種形式的運動對刺激做出回答。不同生物其應激性的表現形式不同，單細胞生物常常以趨性對環境變化做出反應。如眼蟲有正趨光性，即朝有光的方向運動。植物則以地上部分的向上生長對光做出反應，以根的向地生長對地心引力做出反應，這些是一種不平衡生長運動。動物則通過感受器、神經系統和效應器的協同作用形成運動，以完成各種生命活動，（六）內環境穩定（homeostasis）

生物體內部都含有一定的液體，分布在細胞內和細胞外。細胞外的液體就是生物體的內環境。當內環境發生某種變化時，生物體就會行使一定的調節功能，以使這種變化減至最小。

三、生命的多樣性（生物多樣性）

1、生物多樣性: 在一定時間和空間內,物種及生態 系統的多樣化與變異性。

2、生物多樣性的三個層次

（1）遺傳多樣性（我國水稻有50000個品種，大豆 20000個品種）（2）物種多樣性（已描述的生物種類約175萬種）

（3）生態系統多樣性（據初步統計：我國有陸生生態類型599類，如：熱帶雨林，亞熱帶常綠闊葉林，針葉林，溫帶草原，高寒草甸??）。

第二節 生命科學的發展

一、生命科學的發展概況

生命科學是一門歷史悠久的學科，它起源于古代，形成于近代，高度發展于現代。遠古時期原始人以采集和狩獵為生，以后漸轉向農牧業生產。在實踐中，他們接觸到形形色色的動、植物，看到了生物的生生死死，產生了萬物皆變的樸素的唯物主義思想性質的生命觀。但由于對變化莫測的生命現象無法解釋，而又產生了萬物有靈的原始宗教觀念。

（一）實用生物學時期（約16世紀以前）種植、養殖、制醬、釀醋、治病

（二）經典生物學時期（17世紀-19世紀中期）

1665年，胡克發現軟木中的細胞：胡克（Hooke）用自制的顯微鏡觀察并首次描述了細胞，打開了生物微觀世界的大門；

1758年，林奈建立雙名法：林奈（Linnaeus）建立了第一個科學的生物分類系統，并創立了生物命名的雙名制，從而為分類學成為一門獨立的學科奠定了基礎；

1838-1839年，施萊登建立細胞學說：19世紀是科學的世紀，生命科學也得到了全面發展，其中，施萊登（Schleiden）和施旺（Schwann）創立的細胞學說，指出細胞是一切生物體結構和功能的基本單位，在細胞水平上說明了生物體基本結構的一致性

1859年，達爾文發表《物種起源》：描述物種特性，逐漸深入。達爾文確立的生物進化學說，科學地論證了物種是變化的，生物是進化的，闡明了生物進化的機制，推翻了唯心主義形而上學的“特創論”、“物種不變論”等對生物學的長期統治，第一次把生物學完全放在科學基礎上，達爾文也因此成為科學上的巨人；

（三）實驗生物學時期（19世紀中期-20世紀中期）1865年 奧地利 孟德爾 發表《植物雜交實驗》

1900年孟德爾遺傳學理論的重新發現和證實，揭開了現代遺傳學的序幕。1926年摩爾根（Morgan）基因論的提出，標志著現代遺傳學的正式建立。1944年阿福里（Avery）等用細菌做材料進行實驗、1952年赫希（Hershey）等進行噬菌體感染實驗，證明了DNA是遺傳信息的載體。

（四）分子生物學時期（1953年至今）

1953年沃特森（Watson）和克里克（Crick）共同完成了DNA雙螺旋結構分子模型的建立

1957年克里克提出中心法則

1961年 莫若和雅格布提出乳糖操縱子模型 1965年 中國合成牛胰島素

1966年 尼倫伯格等破譯生物界64個遺傳密碼 1973年 柯恩體外重組質粒并成功轉化大腸桿菌 1975年 柯勒和米爾斯坦獲得單克隆抗體

1977年 依坦庫拉讓生長激素釋放抑制因子在大腸桿菌中表達，9L轉化菌液=50萬頭羊腦

1981年 我國人工合成酵母苯丙氨酸轉運核糖核酸；

1986年，美國杜爾貝克提出對人類基因組全長（30億對核苷酸）進行測序的主張； 1990年，美國政府提出，后來由美、英、日、法、德、中 六國共同實施人類基因組計劃（HGP）；

1997年，英國羅斯林研究所的維爾穆特用羊乳腺細胞克隆出“Dolly”。2001 年初，人類基因組30億個核苷酸對的序列已基本測完。

二、現代生命科學的發展趨勢

幾十年前，許多科學家根據自然科學發展尤其是生命科學迅猛發展的態勢就作出預測：21世紀將是生命科學的世紀，21世紀初現代生命科學發展的趨勢，是生命現象及其本質的研究不斷深入和擴大，向微觀和宏觀的兩極發展。其特點在于：

（一）分析與綜合的統一

（二）多學科的相互滲透

（三）生命世界多樣性和生命本質一致性的統一

（四）基礎研究與應用的統一

三、21世紀生命科學發展展望

科學家對21世紀初生命科學發展熱點的預測，大致有以下幾個方面：

（一）基因組研究

（二）基因組與細胞的研究

（三）腦科學研究

（四）行為科學

（五）從分子水平上開展對遺傳、發育和進化的統一為目標的綜合理論研究。

（六）生態學研究

（七）人體功能，包括潛在功能的研究。

第三節 為什么要學習生命科學

一、生命科學是生物技術和生物工程自專業的基礎課

二、人類社會和經濟的發展需要每一公民具有生命科學的基本知識

三、解決人類社會面臨的重大問題需要生命科學的發展

21世紀是生命科學的世紀。20世紀后葉分子生物學的突破性成就，使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化，現已聚集起更大的力量，醞釀著更大的突破走向21世紀。生命科學的發展和進步也向數學、物理學、化學、信息、材料及許多工程科學提出了很多新 3 問題、新思路和新挑戰，帶動了其他學科的發展和提高，生命科學將成為21世紀的帶頭學科。

例1 2000年，瑞士世界經濟論壇，克林頓和布萊爾同時提出，影響21世紀社會發展的兩項技術：信息科學技術和生命科學技術。

例2 物理學家諾貝爾獎獲得者楊振寧指出，19世紀和20世紀是物理學的世紀，它推動了整個自然科學的發展，21世紀是生命科學的世紀。

例3 計算機技術的象征比爾.蓋茨指出，影響21世紀整個人類社會經濟發展的除了信息科學技術，還有生命科學技術。

例4 1996年，71位中國科學院院士聯名呼吁，務必重視生命科學教育和生命科學研究。

人類面臨最重大的問題和挑戰。人口膨脹；糧食短缺；疾病危害；環境污染；能源危機；資源匱乏；生態平衡破壞；生物物種大量消亡。解決人類生存與發展所面臨的一系列重大問題，在很大程度上將依賴于生命科學的發展。生命科學對人類經濟、科技、政治和社會發展的作用是全方位的。小結: 細胞是生命的基本結構和功能單位，新陳代謝、生長、運動、遺傳、變異是生命的基本特征，DNA是生物遺傳的基本物質，生命通過繁殖而延續，生物具有個體發育和系統發育的歷史，生物對各種刺激具有應激性，對其環境具有適應性。認識生命的本質首先應該了解生命的這些基本特征。

人類從在生產生活實踐中認識生命，到描述并研究生命，直到在揭示生命奧秘方面取得實踐性成就，其中包含了多少人的不懈努力。今天已經使生命科學在自然科學中的位置起了突破性的變化，解決人類生存與發展所面臨的一系列重大問題和挑戰，在很大程度上還將依賴于生命科學的發展；生命科學代表著現代自然科學的前沿，它與人類和社會的聯系比其它任何科學都更加緊密。作為21世紀的現代大學生，無論是生命科學或非生命科學專業，都不能沒有現代生命科學的基本知識。

第二章 生 命 的 物 質 基 礎

第三章 生物體的結構單位——細胞

細胞是構成生物體的結構和功能的基本單位。除了病毒，生物有機體都是由單個或許多個細胞構成。

一、細胞的一般特征

(一)細胞的形狀和大小：細胞的形狀和大小取決于其遺傳性、生理功能、對環境的適應以及分化狀態等。

1.細胞的大小：絕大多數細胞體積都很小。體積小，表面積大，有利于和外界進行物質交換，對細胞生活有特殊意義。如一個30mm邊長的正方體表面積5400mm，若分成27個小正方體(邊長10mm)，則表2面積為16200mm，是原來的3倍。也有少數細胞肉眼可見，如鴕鳥卵細胞直徑約50mm。2.細胞的形狀：細胞形狀與其擔負的功能和所處的位置有關，與機能相適應。

游離的細胞多為圓形或橢圓形，如血細胞和卵；排列緊密的細胞有扁平、方形、柱形等；具收縮功能的肌細胞多為紡錘形或纖維形；具傳導機能的神經細胞星形，有長的突起。(二)細胞的共同特征

1.細胞的結構：細胞膜、細胞質(含各種細胞器)和細胞核。

具有核被膜和各種細胞器的細胞，稱為真核細胞。只有擬核、沒有細胞器的細胞，稱為原核細胞。分別稱為原核生物和真核生物。

2.細胞的機能：①利用能量和轉變能量，從化學能到熱能和機械能。②生物合成，從小分子到大分子，如蛋白質、核酸。③自我復制和分裂繁殖。④協調有機體整體生命。

二、細胞的化學組成

(一)元素：107——92——24 主要化學元素是：碳、氫、氧、氮占96％。

少量幾種元素是：硫、磷、鈉、鈣、鉀、鐵等。

極微量的其它化學元素：鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等，0.1%。

各元素的比例基本恒定,對維持正常de 生理活動是必要的。

(二)組成細胞的物質：有機物：糖類，脂類、蛋白質、核酸、維生素、激素。

無機物：礦物質和水。

1.糖類：糖類化合物含碳、氫、氧三元素，又稱為碳水化合物。可分為單糖、雙糖和多糖三類。①單糖：是不能用水解的方法再降解成更小糖單位的糖類。最重要的單糖是五碳糖和六碳糖，前者如核糖和脫氧核糖，是核酸的組成成分之一；后者如葡萄糖(C6H12O6)，是細胞內能量的主要來源。動物血掖中的葡萄糖稱為血糖。②雙糖：是由兩個單糖分子脫去一個水分子聚合而成，植物細胞中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽糖。兩個分子葡萄糖脫掉一分子水結合形成麥芽糖，淀粉被消化時也產生麥芽糖。由一個葡萄糖和一個果糖結合而成蔗糖。蔗糖主要來自甘蔗和菾菜，高等植物多以蔗糖形式轉運。③多糖：是由許多單糖分子，脫去相應數目的水分子聚合而成的高分子糖類化合物，植物細胞中最重要的多糖有纖維素、淀粉、果膠等，動物體內的多糖—淀粉不同于植物淀粉，稱為糖元。2.脂類：由碳、氫、氧元素構成，含氫原子的比例高。

①中性脂肪和油：脂肪的能量比同等重量的糖類可高達二倍多。脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸組成。甘油分子中的三個羥基(－OH)，分別與脂肪酸分子中的羧基(－COOH)作用，脫去一分子的水而形成。脂肪分子中的三個脂肪酸，相同或不同。其碳原子數，4至24個，最常見的是16個和18個，偶數。油：液態，不飽和脂肪酸。脂肪：固態，飽和脂肪酸。②蠟。③磷脂：膜，腦、心、腎、肺、骨髓、卵、大豆。④類固醇：膽固醇、植物固醇。⑤萜類：類胡蘿卜素、視黃醛(動物感光)。

脂類的功能：●膜組成成分 ●貯存能量 ●保護層 ●活性物質

3.蛋白質：是極其重要的高分子有機化合物，含量僅次于水，占干重的60％。結構物質、貯藏物質、酶。除碳、氫、氧、氮等元素外，還含有硫、磷、碘、鐵、鋅等元素。①蛋白質的組成：由很多氨基酸聚合形成的高分子長鏈化合物。氨基酸有20多種。由于氨基酸的數量、種類、排列順序等的差異，可形成各種各樣的蛋白質。

蛋白質與其它物質的分子或離子結合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。

酶：是生化反應的催化劑，一種酶只能催化一種反應。在一個細胞內約有3000種酶，特定功能和特定酶有關。酶的非蛋白質組分很多，如維生素、核苷酸或某些金屬等。酶可以從細胞中分離出來，并保持其活性，這在工農業生產、醫療等方面有廣泛的實用價值。

②蛋白質的結構：一級結構：多肽鏈中氨基酸的數目、種類和線性排列順序。

二級結構：多肽鏈向一個方向卷曲形成的立體結構。

α—螺旋：α角蛋白，指甲、毛發、纖維蛋白等。

β—折疊：β角蛋白，蛛絲、蠶絲。

三級結構：球蛋白、肌動蛋白、蛋白質激素、抗體、細胞質和細胞膜中的蛋白。

四級結構：血紅蛋白。

蛋白質在重金屬離子、酸、堿、乙醇以及高溫、X射線等的作用下可發生變性，其空間結構改變，沉淀。

4.核酸：是重要的遺傳物質，由許多單個核苷酸經脫水聚合而成的高分子有機化合物。

單個核苷酸由一個含氮堿基、一個五碳糖和一個磷酸分子組成。核酸中僅有五種含氮堿基，它們是兩種嘌呤——腺嘌呤(縮寫A)和鳥嘌呤(縮寫G)；三種嘧啶——胞嘧啶(縮寫C)，胸腺嘧啶(縮寫T)和尿嘧啶(縮寫U)。

根據所含有的糖的不同，核酸可分為核糖核酸(縮寫RNA)和脫氧核糖核酸(縮寫DNA)。DNA主要存在于細胞核內，是構成染色體的遺傳物質；RNA則主要存在于細胞質中，而在堿基種類上，DNA含A、G、C、T等四種，在RNA中則以U代替T。在分子結構上，RNA是以單鏈存在，而DNA則以雙鏈形式存在。5.維生素：屬于小分子有機物。綠色植物能夠自身合成維生素，動物必須從食物中攝入，是動物體內必需的一類有機物，否則就會發生維生素缺乏癥。

維生素的共同特點：●都是有機物 ●不是能源物質和結構物質 ●需要量很少，但對代謝影響很大，為正常生活所必需的。

根據維生素水解的性質不同，可分為脂溶性和水溶性兩大類。前者如維生素A、D、E、K等，后者如維生素B1—B12、C、P等。

6.礦物質(無機鹽)：無機物對有機體起重要的作用。除了碳、氫，氧、氮和硫之外，生物體內的元素是以鹽類的離于形式存在的。例如：一般含有Na＋、K＋、Ca＋、Mg＋，Fe＋＋＋和C1－、SO4－－、HPO4－、HCO3－等。

各種離子對生物體都具有重要的生理作用。例如，維持體液的正常滲透壓，酸堿度以及維持神經、肌肉的正常興奮性等。

有一些呈不溶解狀態的無機物，形成固體的沉積物，作為支持和保護性的結構，如碳酸鈣是軟體動物貝殼的主要成分，脊椎動物的骨骼含有碳酸鈣和磷酸鈣以及鎂、氟等離子。7.水：含量最多，一般占60～90％。不同種類的細胞，含水量相差很大。水成為生物的一個理想的組成成分：●常溫下為液態，是有機物和無機物的良好溶劑和運輸介質。●水是細胞內化學反應的參加者或產物。沒有水，生物就不可能生存。●水有較大的比熱，對溫度的調節很重要。

三、細胞的基本結構(一)原核細胞

核區(類核體、擬核)：染色體只由環狀DNA組成，不含組蛋白。

細胞器：僅有核糖體，70S。

細胞壁：主要成分為含乙酰胞壁酸的肽聚糖。(二)真核細胞

細胞膜、細胞質、細胞核。

1.質膜(細胞膜)：生活細胞的外表，都有一層薄膜包圍，將細胞與外界分開，這層薄膜稱為細胞膜或質膜。細胞膜與細胞內的所有膜統稱為生物膜，是一種半透性膜，對進出細胞的物質有很強的選擇透性，其物質組成和基本結構相似。①質膜的組成：主要是脂類物質和蛋白質，還含有少量的多糖、微量的核酸、金屬離子和水。②質膜的結構：在電鏡下呈現暗—明—暗三條平行的帶，即內外兩層暗的帶(由大的蛋白質分子組成)之間，有一層明亮的帶(由脂類分子組成)，這樣的膜稱單位膜。③膜的流動鑲嵌假說：脂類物質分子的雙層形成了膜的基本結構的襯質，膜的蛋白質分子則和脂類層內外表面結合，或嵌入，或貫穿。膜及其組成物質是高度動態的、易變的。其磷脂和蛋白質都有一定的流動性，使膜的結構處于不斷變動狀態。膜中的蛋白質有的是特異的酶類，具有識別、捕捉、和釋放物質的能力，從而對物質的透過起主動的控制作用。④物質通過膜的運輸：單純擴散：通過膜上的小孔，從高濃度到低濃度。協助擴散：由載體協助，從高濃度到低濃度。主動運輸：由載體協助，并且要消耗能量，從低濃度到高濃度。

胞吞和胞吐：質膜能向細胞內形成凹陷，吞食外圍的液體或固體的小顆粒。吞食液體的過程稱為胞飲作用，吞食固體的過程稱為吞噬作用。

將細胞內的分泌小泡或其它由膜包被的物質排出細胞外的過程，稱為胞吐作用。

2.細胞質：是細胞膜以內，細胞核以外的原生質。可分為胞基質和細胞器。細胞器是細胞內具有特定結構和功能的亞細胞結構。胞基質是包圍細胞器的、沒有特定結構的細胞質。

胞質運動：生活細胞的胞基質在細胞內不斷流動。

(1)線粒體：除了細菌、藍藻和厭氧真菌，生活的細胞一般都有線粒體。

線粒體是進行呼吸作用的主要細胞器，是細胞能量代謝的中心。呈球狀、桿狀、具分枝或其它形狀的。直徑一般為0.5~1.0μm，長約1~2μm。不同細胞中，線粒體數目差別較大。

用電鏡觀察，線粒體外有雙層單位膜。外膜包被整個線粒體，內、外層膜之間有寬約80?的間隙，內膜在許多部位向內伸入到線粒體基質中，形成片狀或管狀的內褶，稱為嵴。內膜及其所形成的嵴的內表面上，均勻地排布有形似大頭針狀的結構，稱為電子傳遞粒(縮寫ETP)，ETP含有ATP酶，能催化ATP的合成。在嵴之間基質，與呼吸作用有關的一系列的酶，定位在基質和內層膜中，基質中還含有DNA、脂類、蛋白質、核蛋白體和含鈣顆粒。

細胞內的糖、脂肪和氨基酸的最終氧化是由線粒體進行的，最后釋放能量，供細胞生活的需要。線粒體經分裂或“出芽”增殖。

(2)核糖核蛋白體(核蛋白體，核糖體)：是合成蛋白質的主要場所。存在于胞基質、細胞核、內質網外表面及質體和線粒體的基質中。完整的核蛋白體是由兩個近于半球形而大小不等的亞單位結合而成。由幾個到幾十個核蛋白體和mRNA長鏈結合，成為念珠狀復合體，稱多聚核糖核蛋白體。

(3)內質網(縮寫ER)：是由膜圍成的扁平的囊、槽、池或管，并形成相互溝通的網狀系統。在ER腔內充滿了液狀基質。

有些內質網的外表面有核蛋白體，稱為粗糙型內質網(縮寫rER)；另一些內質網外表面則沒有核蛋白體，稱為光滑型內質網(縮寫sER)。

ER膜可和核膜的外層相連，也可經過胞間連絲和相鄰細胞的ER相連。

內質網的功能：●具有制造、包裝和運輸代謝產物的作用。rER能合成蛋白質和脂類，合成的物質可能經ER運到sER，再由sER形成小泡，運輸到高爾其體中，然后分泌到細胞外。●ER是許多細胞器的來源，如液泡、高爾基體、圓球體及微體都可能是由ER特化或分離出的小泡而來。●內質網的分室作用：分隔細胞成許多小室，使各種不同的結構隔開，能分別地進行著不同的生化反應。

(4)高爾基體：是一疊由平滑的單位膜圍成的囊組成，囊作扁平圓形，邊緣膨大且具穿孔。每一個囊稱為潴泡或槽庫，從囊的邊緣可分離出許多小泡—高爾基小泡，它們可轉移到胞基質中，和其他小泡融合，也可和質膜結合。

高爾基體凸出的面是形成面，凹入的面是成熟面。高爾基體在來源上和ER有密切的關系。

(5)中心體：位于細胞核附近。光鏡下的中心體通常是兩個球形細粒，稱中心粒，其周圍有一層濃稠物質，稱中心球。

電鏡下，呈圓柱狀結構，直徑約0.15mm，長0.3-0.6mm。兩個中心粒互相垂直排列。整個圓柱由九組縱行的微管很有秩序地排列而成，每組有微管三根。在細胞分裂時，染色體的移動以中心粒為方向，當中心體遭到破壞時，細胞即失去分裂能力。(6)溶酶體：是分解蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的細胞器，具單層膜，含多種水解酶。

功能：分解從外界進入細胞內的物質(異體吞噬)，也消化自身局部的細胞質或細胞器(自體吞噬)。當細胞衰老時，其溶酶體膜破裂，釋放出水解酶，消化整個細胞而使細胞死亡(自溶作用)。

溶酶體是由內質網分離出來的小泡形成的。凡含有溶酶體酶的小液泡，就是溶酶體。(7)細胞骨架：是由3種蛋白質纖維組成的支架。

3種蛋白質纖維是微管、肌動蛋白和中間絲(中間纖維)。

●微管：直徑24nm的中空長管狀的纖維。除紅細胞外，真核細胞都有微管，紡錘體、鞭毛、纖毛都由微管構成。

微管蛋白：a和b亞基雙分子螺旋排列構成微管。

秋水仙素能與a、b雙體結合，阻止a、b雙體連接成微管。(多倍體)；長春花堿破壞紡錘體，使癌細胞死亡；紫杉醇阻止微管解聚，促使微管單體聚合。

●肌動蛋白絲(微絲)：是實心纖維，直徑4-7 nm。肌動蛋白由啞鈴形單體相連成串，兩串以右手螺旋形式扭纏成束。肌動蛋白絲有運動的功能，與細胞質流動有關。

●中間纖維：介于微管與微絲之間的纖維，8-10nm。構成中間纖維的蛋白質5種多，常見的是角蛋白、波形蛋白、層粘連蛋白。

3.細胞核：是細胞的控制中心，遺傳物質DNA幾乎全部存在于核內。(1)細胞核的形態：大小、形狀、位置、數目。

(2)細胞核的結構：核膜、核仁和核質等三部分。

●核膜(核被膜)：是由內、外兩層單位膜組成的。雙層膜在一定間隔愈合形成小孔—核孔，容許某些物質進出，如輸入RNA、DNA核苷酸前體、組蛋白和核蛋白體的蛋白質，輸出mRNA、tRNA和核蛋白體的亞單位等。在核被膜的外膜和細胞質接觸面上，有核蛋白體；在一些部位，外膜向外延伸到細胞質中去，可以和內質網膜相連。因此，內、外膜間的間隙和內質網的基質是連續的，似可經過內質網和相鄰的細胞相通。

●核仁：一個或幾個核仁，是細胞核內形成核蛋白體亞單位的部位。

●核質：以堿性染料染色后，可分為著色物質—染色質和不著色物質—核液。

染色質：是由核酸和蛋白質的復合物組成的復雜物質結構，含有大量的DNA和組蛋白，較少量的RNA和非組蛋白蛋白質。間期核內染色質常伸展成為寬度約10～15nm的細長的纖絲，這些染色質的細絲，到有絲分裂時高度地螺旋纏繞—螺旋化，成為染色體。當分裂結束，進入間期時，染色體的螺旋又松散開來，擴散成為染色質。染色質就是間期的染色體。

染色質細絲：是由許多核小體連接而成，組成串珠狀。每個核小體的中心有8個組蛋白分子，DNA雙螺旋盤在它表面，核小體之間有一段DNA雙螺旋，并與另一個組蛋白分子相連。這就是染色質的基本結構，由此再進一步螺旋纏繞形成2級、3級、4級結構，成為染色單體，從而構成染色體。

基因：是遺傳物質的基本單位，存在于染色質(體)的DNA分子鏈上。

四、細胞分裂

生物的生長發育、代代相傳、延續種族的基礎是細胞分裂。繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。

(一)細胞周期及其概念

從一次分裂開始，到下一次分裂完成的整個過程，稱為細胞周期，分為DNA合成前期(G1期)，DNA合成期(S期)，DNA合成后期或有絲分裂準備期(G2期)，分裂期(M期或D期)。前三者合稱間期，是細胞進行生長的時期，合成代謝最為活躍，進行著包括DNA合成在內的一系列有關生化活動并且積累能量，準備分裂。

1.DNA合成前期(G1期)：DNA合成以前的準備期，染色體由一條DNA分子的染色單體組成。G1期細胞極其活躍地合成RNA、蛋白質和磷脂等。

2.DNA合成期(S期)：合成DNA時期，染色體發生復制，DNA含量比G1期增加一倍。3.DNA合成后期或有絲分裂準備期(G2期)：G2期的每條染色體由兩條完全相同的染色單體組成，含一個完全相同的DNA分子。4.分裂期(M期)：是進行有絲分裂的時期。(二)細胞分裂的類型

無絲分裂、有絲分裂、減數分裂等。

1.無絲分裂：是指間期核不經任何有絲分裂時期，直接分裂，形成差不多相等的兩個子細胞。

2.有絲分裂：又稱間接分裂，分為核分裂和胞質分裂。一個細胞經過一次有絲分裂，產生染色體數目和母細胞染色體數目相同的兩個子細胞。據核的變化，又分為前期、中期、后期和末期。

(1)前期：核內的染色質凝縮成染色體，核仁解體，核膜破裂以及紡錘體形成。間期核的染色質是細長的細絲，分裂前期，染色質絲螺旋纏繞逐漸增粗，為念珠狀的細絲，繼續螺旋化縮短、變粗，成為分離的染色體，染色體縮至最短，核仁解體，其組成物質的一部分轉移到了染色體。前期最末，核膜破裂，和內質網結合，此時核液和細胞質混合起來，此外，前期終了前，核的兩極出現少量的微管細絲，開始形成紡錘體。

(2)中期：是染色體排到赤道面上，紡錘體完全形成的時期。核膜破裂，標志著前期的結束，各染色體的染色單體清晰可見，微管伸長，形成紡錘絲，有的通過兩極，有的從一極附著到染色單體的著絲點上。每個染色單體，各有一個著絲點，所有的紡錘絲形成了一個紡錘狀的構象，稱為紡錘體。紡錘絲在染色體的運動上起重要作用，由于微管的作用，染色體移動，到細胞中部，染色體的著絲點，都排在赤道面。中期時便于計數染色體數目。

(3)后期：各個染色體染色單體分開，由赤道面移向細胞兩極的時期。后期時，染色體仍繼續縮短，達最短程度。染色體從著絲點分開，向兩極移動，到兩極集中。

(4)末期：是形成二子核和胞質分裂的時期。到達兩極的子染色體，膨脹而失去輪廓，螺旋解開，變為染色質細絲，并形成新的核膜，核仁出現，形成了兩個子核。

經過核分裂和胞質分裂，一個母細胞成為兩個子細胞，子細胞染色體的數目和母細胞的相同，為2N。

凡是進行有性生殖的動植物都有減數分裂的過程。兩個性細胞，即配子(精子或卵)融合為一，成為合子或受精卵，再發育成新的一代，稱為有性生殖。

3.減數分裂：包括兩次連續的分裂，但其DNA只復制一次，一個母細胞經過減數分裂以后，形成4個子細胞，這樣，每個子細胞染色體的數目(以N表示)，比母細胞(2N)減少了一半。所以稱為減數分裂。

如人的體細胞含23對(46條)染色體，經減數分裂產生的精子和卵細胞(配子)染色體數目只有23條，受精后又恢復為46條。

減數分裂也分為間期和分裂期。間期細胞進行DNA的復制。分裂期細胞進行兩次連續的分裂。

(1)減數分裂的第一次分裂：稱為減數分裂Ⅰ，包括4個時期。

①前期Ⅰ：又可分為以下6個時期：

◆前細線期：核中染色體極細，在光鏡下難以分辨，但染色體已開始凝縮，出現螺旋絲。

◆細線期：染色質經螺旋化，形成細長線狀的染色體，每條染色體含有2條染色單體。細胞核和核仁增大，RNA含量增加一倍。

◆偶線期(合線期)：同源染色體(一條來自父本，一條來自母本，兩者的形狀，大小很相似，而且基因順序也相同的染色體)兩兩靠攏，準確的配對，這種現象稱為聯會(配對的染色體稱為二價體)。

◆粗線期：染色體縮短變粗。二價體的數目為原來二倍體染色體數目的一半。每個二價體含有4條染色單體，也稱為四聯體(每一條染色體由2條染色單體組成)。此期有一個很重要的現象是，二價體中不同染色體的染色單體之間，可在若干相對應的位置上發生橫斷，并發生染色單體片段的互換和再結合，而另兩條染色單體則不變。這種現象稱為交換，即在粗線期同源染色體的非姊妹染色單體間發生局部交換。交換對生物的遺傳和變異有重大意義。

◆雙線期：染色體繼續縮短變粗。配對的同源染色體彼此排斥并開始分離，但在染色單體之間發生交換的地方—交叉點，仍然連接在一起。因此聯會的染色體呈現出X、V、8、0等形狀。◆終變期：染色體變得更為粗、短，染色體對常分散排列在核膜內側，因此，這一時期是觀察、計算染色體數目最適宜的時期，此期末，核膜、核仁相繼消失，紡錘絲開始出現。

②中期Ⅰ：成對的染色體(二價體)排列在細胞中部的赤道面上，兩條染色體的著絲點分別排列在赤道面的兩側，紡錘體形成。這個時期也是對染色體進行計數和研究的適宜時期。

③后期Ⅰ：在紡錘絲的牽引下，二價體中兩條同源染色體分開，分別移向兩極。這樣每一極染色體數目只有原來母細胞的一半。(但注意的是，每一個染色體仍然含有2條染色單體，實際上減數分裂就是在此減數)。

④末期Ⅰ：染色體到達兩極。染色體螺旋解體，重新出現核膜，形成兩個子核，并進行胞質分裂。

(2)減數分裂的第二次分裂：減數分裂的第二次分裂緊接著第一次分裂，或有一個極短的分裂間期。在第二次分裂前沒有DNA的復制和染色體的加倍。減數第二次分裂與有絲分裂相似，也可分為4個時期。

①前期Ⅱ：此期很短。已伸展的染色體又螺旋化縮短變粗，核膜再度消失，紡錘絲重新出現。

②中期Ⅱ：染色體以著絲點排列在子細胞的赤道面上，紡錘體形成。

③后期Ⅱ：著絲點分裂，染色單體彼此分離，在紡錘絲的牽引下分別移向兩極。④末期Ⅱ：移到兩極的染色體解螺旋，核仁，核膜出現，各形成一個子核，并進行胞質分裂，這樣就形成4個子細胞。

(3)減數分裂的基因組合：減數分裂時，同源染色體隨機分配，因而配子的染色體組成多種多樣。基因是染色體上的特定核苷酸序列，因此基因組合也是多種多樣。如果一種生物有2對染色體，產生2＝4種配子；如果一種生物有3對染色體，則產生

2323＝8種配子。人有23對染色體，精子和卵各有2＝8388608種染色體組合。

(4)減數分裂的特點：●減數分裂只發生在生物的有性生殖過程中。●減數分裂形成的子細胞染色體數目為母細胞的一半。●減數分裂由兩次連續的分裂完成，一個母細胞形成四個子細胞。●減數分裂過程中發生了同源染色體的配對、交叉、互換等現象。

(5)減數分裂的意義：●減數分裂產生的子細胞染色體數目減為母細胞的一半，細胞內只有一組染色體,由此形成的精細胞及卵細胞也是單倍體。精、卵結合形成受精卵又恢復了親代的染色體數目，這就使每一種植物的染色體數目保持了相對的穩定性，也就是在遺傳上保持了物種的相對穩定性。●減數分裂過程中，發生同源染色體間的交叉，即遺傳物質的交換和重組，使后代出現了變異性。這對增強植物的適應能力，繁衍種族，都有重要意義。

第四章

生物的營養 營養指維持生命的物質和能量供應。

營養物質是生物從外界獲取的用于滿足自身的物質和能量需求的物質。生物攝取營養物質的方式可大致分為自養和異養兩種類型。

一、自養生物的營養

1、植物的礦質營養

J.Sachs的植物水培實驗

KNO3、NaCl、CaSO4、Ca3(PO4)2 FeCl3 植物必需的礦質元素有13種 大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg（肥料三要素： N、P、K）

微量元素：Fe、Cu、B、Zn、Mn、Mo、Cl

2、植物對CO2、水和礦質營養的攝取

（1）水生植物 通過體表直接從水中吸收（2）陸生植物 葉----CO2 根----水和礦質（莖、葉、菌根）

（3）食蟲植物----生長在貧瘠的土地上 豬籠草、捕蟲草、茅膏菜

3、各類有機物質的生物合成

糖 類：單糖脫水縮合而成，如淀粉、纖維素、半纖維素、果膠等 脂 肪：甘油和脂肪酸脫水生成

氨基酸：糖類分解中間產物---酮基酸經氨基化或轉氨基作用產生 核苷酸：以氨基酸、磷酸核糖、CO2和NH3為前體合成

二、異養生物的營養

吞噬營養

異養生物的營養

腐生營養（細菌、真菌等）

1、營養物質的種類與功能（1）糖類 來自于光合作用，資源豐富，是人類食物中的主要供能者。可以在體內轉變為脂肪

（2）脂類熱含量高（是糖、蛋白的2倍以上），是動物體內重要的能源物質含水少，消化、吸收慢，耐饑餓肉食動物

草食動物（選擇性進食）

脂肪是動物體內主要的能量貯備形式

必需脂肪酸一些具有2個或2個以上的雙鍵不飽和脂肪酸，在動物體內不能合成，必須由食物供給；如果不從食物中供給，就會嚴重地引起動物生產性能下降，生理機能紊亂或者缺乏癥，這樣的不飽和脂肪酸稱為必需脂肪酸（essential fatty acid, EFA）。通常將亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸稱為EFA。

（3）蛋白質機體的重要組成部分，是除水外，含量最多的養分，占干物質的50%。動物體蛋白質每天約 0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新。成人每公斤每日需補充1.0-1.2g蛋白質。提供能量、轉化為糖和脂肪 禁食

必需氨基酸（EAA）動物體內不能合成或合成數量與速度不能滿足需要，必須由食物供給的氨基酸。嬰兒：10種EAA----賴、蛋、色、苯丙、亮、異亮、纈、蘇、組、精氨酸 成年人：8種---不包含組氨酸和精氨酸（4）維生素維生素是一類動物代謝所必需而需 11 要量極少的低分子有機物，體內一般不能合成，必須由食物提供，或者提供其先體物。

維生素不是形成機體各種組織器官的原料，也不是能源物質。它們主要以輔酶和催化劑的形式廣泛參與體內代謝的多種化學反應，從而保證機體組織器官的細胞結構和功能正常，以維持動物的健康和各種生理活動。水溶性維生素包括C族和B族維生素等除維生素B12外，水溶性維生素幾乎不在體內貯存，易從尿液中排出。脂溶性維生素:包括維生素A、D、E和K。脂類吸收不良會影響脂溶性維生素的吸收.除維生素K可由動物消化道微生物合成所需的量外，其它脂溶性維生素都必須由食物提供。（5）水分水是生命存在的條件 缺水的影響: 失水1-2% 干渴，食欲減退，生產下降;失水8% 嚴重干渴，食欲喪失，抗病力下降;失水10% 生理失常，代謝紊亂;失水20% 死亡;動物失去全部脂肪，一半蛋白質，一半體重，能生存 只飲水，可存活三個月

不飲水，攝取其它養分，可存活七天

（6）礦物質動物體內礦物元素含量約為4%，其中5/6存在于骨骼和牙齒中，其余1/6分布于身體的其它部位

動物體組織中含有的45種不同數量和濃度的化學元素，其中有26種被證明是動物必需的，據含量分為二類：

常量元素（>70mg/kg活重）：C、H、O、N、Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S共11種。

微量元素（<70mg/kg活重）：Fe、Cu、Co、Mn、Zn、I、Se、Mo、Cr、F、Sn、V、Si、Ni、As，共15種。

2、營養物質的消化與吸收消化：營養物質中的養分變成為能被動物吸收的形式的過程（大分子 小分子）。

消化方式細胞內消化細胞外消化消化后養分的吸收:主要吸收部位：小腸、瘤胃主要吸收方式：A 被動吸收——被動轉運，由高濃度梯度 低濃度，主要養分如短鏈脂肪酸、水溶性維生素、各種離子等；

B 主動轉運——逆濃度梯度進行、耗能.C 胞飲吸收——細胞直接吞噬某些大分子物質和離子.第五章 生物的生殖和個體發育

生物的壽命各不相同，但終將衰老、死亡。生命的延續不是靠個體的長生不老，而是靠 產生后代、代代相傳來實現的。因此，生殖是最重要的。

生物以一定的方式產生與自己相似的新個體，這種現象稱為生殖。

第一節 生殖的方式

一、無性生殖：凡不涉及性別、沒有配子(精子和卵)參與、沒有受精過程的生殖都稱為無性生殖。

(一)裂殖：單細胞生物，如細菌、草履蟲、變形蟲、眼蟲、瘧原蟲等。

(二)出芽：酵母菌、水螅。

(三)孢子生殖：真菌和藻類能產生大量孢子。

(四)動物的再生作用：原生動物再生能力很強，如纖毛蟲，只要有核，便可再生。

腔腸動物和渦蟲的再生能力從前到后遞減。

蚯蚓頭部再生能力比后部體節強，如果摘除腹神經，便失去再生能力。

海星、海參等的再生能力也很強。切碎的海星，只要有一部分中央盤，就能再生完整的海星。

脊椎動物的再生作用：例子很多，如手指破了，不用創可貼也會很快愈合，但其再生作用只限于修修補補，而不能產生新的生物個體。

二、有性生殖

(一)同配生殖：2個配子的大小、形態完全相同，但生理上已有雌雄的分化，有鞭毛或纖毛，能運動。如衣藻。

(二)異配生殖：2個配子大小不同，但形態相同，都有鞭毛，能運動。如實球藻。(三)卵式生殖：卵子大、富含營養物質，但不能運動；精子小，含營養物質很少，但運動能力強。

(四)雌雄同體：有性生殖T雌雄配子T兩性分化，生物體不一定都分為雌性個體和雄性個體。許多生物是雌雄同體，如植物的雌雄同株、兩性花、雜性花，多為異花傳粉；無脊椎動物的大多數寄生蟲(絳蟲)、蚯蚓、蛤、蚌等雌雄同體，大多為異體受精，其精巢先成熟，釋放精子后退化，卵巢成熟晚，產卵；脊椎動物大多為雌雄異體。

(五)孤雌生殖：很多無脊椎動物，如輪蟲、甲殼類、某些昆蟲等的卵不經受精即可發育為成蟲的生殖方式。①輪蟲：秋末有雄蟲出現，以厚殼受精卵過冬。②蚜蟲：環境惡化時，精、卵結合。

保證種族繁衍，豐富了基因的交換、組合。

蜜蜂、螞蟻、白蟻等昆蟲孤雌生殖產生雄性個體，其唯一功能就是產生精子。

第二節 精子和卵子的形態

動物界中較原始的種類如變形蟲等只進行無性生殖，較高等的類群大都進行有性生殖。多細胞動物體中形成精子的器官稱為精巢或睪丸，形成卵子的器官稱為卵巢。

有些動物同一個體上具備精巢和卵巢，即雌雄同體，如扁形動物、環節動物、甲殼動物等。大多數動物雌雄異體，分別產生卵子和精子。

一、生殖細胞的發生(一)精子的發生：一個精原細胞連續進行有絲分裂形成多個精原細胞，其中一部分分化為初級精母細胞。一個初級精母細胞進行第一次減數分裂，形成兩個次級精母細胞，接著進行第二次減數分裂，形成四個單倍體的精細胞，每一個精細胞分化發育為一個精子。(二)卵子的發生：卵原細胞陸續分裂分化而產生很多初級卵母細胞，一個初級卵母細胞進行第一次減數分裂形成兩個細胞，體積很大的一個細胞稱為次級卵母細胞，體積很小的一個細胞稱為極體，即第一極體。次級卵母細胞進行第二次減數分裂產生一個有效的大細胞即卵細胞和一個極體。而第一極體減數分裂又產生兩個極體，極體不能受精發育，總是附在卵細胞的動物極上。

從卵巢排出的卵是次級卵母細胞，當精子進入次級卵母細胞后，才進行第二次減數分裂。

二、精子和卵子的形態

(一)精子：除了線蟲，各種動物的精子都是同一類型，均可分為頭、頸、尾三部分。1.頭部：染色體集中的地方，細胞質很少，便于精子入卵。頭前端是一個頂體泡，內含水解酶，能幫助精子穿過卵膜。頭的后部有兩個中心粒。2.頸部：圓柱狀，是由中心粒演變而來。

3.尾部：分為中段、主段和末段。中段較短，中央是軸絲，圍有9列微管，軸絲外有螺旋線粒體鞘，為精子運動提供能量；主段較長，軸絲外無線粒體鞘；末段僅有軸絲，外圍有質膜。

精子體小靈活，運動能力很強。線蟲的精子無尾部，但能變形，靠偽足運動。

(二)卵子：不能運動，細胞質多，核糖體和mRNA十分豐富，并含有卵黃，其主要成分為磷脂、中性脂肪和蛋白質。

1.均黃卵：又稱少黃卵，其卵黃少，分布均勻。大多數無脊椎動物、頭索動物、尾索動物以及高等哺乳動物的卵是均黃卵。

2.中黃卵：節肢動物的卵，卵黃集中于卵的中央。

3.端黃卵：魚類、兩棲類、爬行類和鳥類的卵，其卵黃大量集中于卵的一極或一端。如鳥類的卵細胞很大，雞蛋的蛋黃部分是一個卵細胞，絕大部分是卵黃，只有小部分是細胞核和核周圍的細胞質，這一部分稱為胚盤。胚盤所在的一極稱為動物極，卵黃所在的一極為植物極。

第三節 受精作用

精子和卵子融合而成為受精卵或合子的全過程稱為受精。

一、體內受精和體外受精

體外受精：精子和卵子都排出體外，在水中結合，其受精率低。如沙蠶、海膽、海鞘、魚、蛙、蠑螈等。體外受精要求有大量的精子，且精子和卵子要同時排放。

體內受精：多數高等動物進行體內受精，由雄體把精子送入雌體體內，接著和卵子在雌體體內結合，其受精率高。

二、同體受精和異體受精

雌雄同體的動物，其本身產生的精子與卵子結合，叫同體受精，如絳蟲。同體受精的在動物界中比較少見。

雌雄同體的動物(如水螅，蚯蚓等)，雖然有雌、雄兩套生殖器官，能產生雌、雄兩種性細胸，但兩性不在同一時間成熟，因此仍要以異體受精的方式進行繁殖。

三、精子與卵子的壽命：不同動物排放精子的數量有差別。豬每次排出的精子數量高達200億—800億。有人研究小鼠的體外受精，低濃度精子(0.31-1.25×105/ml)的受精率相當低，高濃度精子(30×105/ml)的受精率相當高。

精子既缺少細胞質，又十分活躍，所以離體后生命十分短暫，幾分到幾天便失去受精能力，而排放在雌體生殖道中的精子壽命僅為幾小時到幾天時間，只有極個別動物，如蜜蜂、蝙蝠等可達幾個月至幾年。排出的成熟卵具有受精能力的時間較短，一般為幾小時至幾天，在這段時間內不受精，卵子就逐漸分解。如人是一天左右，豬約12小時至48小時。

四、精子與卵子的結合

棘皮動物海膽是研究動物受精較好的材料，在精子細胞膜的表面具有凝集素受體(糖蛋白、糖脂或糖的復合物)，這種受體參入精卵識別、精卵結合和精卵融合等作用。當精子接觸卵時，其頂體分泌多種酶，消化出一條穿過卵膜的通道，精子即由此進入卵子內。首先發生細胞質的融合，然后發生細胞核的融合，形成受精卵。盡管有數十萬精子包圍卵，但在正常情況下，僅有一個精子能與卵融合，若有二個精子與卵子結合，則出現非二倍體細胞。卵子在受精后，必須提供一種屏障，防止額外的精子入卵。不同動物有不同的機制，如魚的卵有一個卵膜孔，只允許單個精子通過，一旦精子通過，便分泌物質堵塞卵孔。許多動物的卵不具卵膜孔，任何位置均可進入精子。當第一個精子入卵后，便形成屏障，如哺乳動物卵的外側有透明帶(糖蛋白)，在受精后，透明帶硬化，使其它精子不能與卵細胞結合。

第四節 動物的胚胎發育、胚后發育

一、個體發育和系統發育(一)個體發育：是指多細胞動物從受精卵開始，經過細胞分裂、組織分化、器官形成，直至子代個體形成、成長，性成熟直至死亡的全過程。在個體發育過程中，個體的生理功能、組織結構和器官形態都發生一系列變化。

動物的個體發育過程可分為三個階段：◆胚前期：從親代生殖細胞形成到成熟的階段。◆胚胎期：從受精卵形成開始到幼體形成破卵而出或離開母體之前的階段。◆胚后期：從幼體破卵而出或脫離母體以后的階段。

(二)系統發育：即種族發展史，也可稱為系統發生。

動物的系統發育是動物界漫長的演化歷史，是指動物由最低等的形式(原生動物)發展到多細胞結構的后生動物，并逐步完善，復雜化，進而發展成為最高級形式的動物，直至人類的全部種族發展史。系統發育也可指一個類群(如某個科、屬、種)的發生和發展歷史。例如馬的系統發生：經歷了六千萬年的演變。由始祖馬→中新馬→上新馬→真馬→現代馬。

二、多細胞動物胚胎發育的一般規律：胚胎發育是指受精卵發育為幼體，并從卵膜孵出或從母體產出的全都過程。動物的早期胚胎發育可以劃分成幾個階段，如卵裂、囊胚形成，原腸形成以及三胚層的形成和分化等。

(一)卵裂：受精卵分裂。卵裂形成的細胞稱為分裂球，經多次有絲分裂形成上千個細胞的囊胚，但卵裂與普通的有絲分裂不同，分裂球只分裂而不生長。盡管囊胚含有上千個細胞，但與受精卵體積相仿。

卵裂的類型與卵黃含量多少和分布有關，通常分為兩大類： 1.完全卵裂：整個卵細胞都進行分裂，見于均黃卵、少黃卵。

均等卵裂：卵黃少，分布均勻，卵裂時形成的分裂球大小相等，如文昌魚。

不均等卵裂：卵黃少，分布不均勻卵裂時形成的，分裂球大小不均勻，如蛙。2.不完全卵裂：又稱偏裂，卵裂在不含卵黃的部分進行，見于端黃卵、中黃卵。

盤裂：卵裂只限于動物極的細胞質部分，如雞。

表面卵裂：卵裂只限于卵的表面,見于中黃卵,如昆蟲。

(二)囊胚：當卵裂到8和16個分裂球時，細胞間形成腔隙，這個腔隙隨著分裂球的增多，成為一個圓形的空腔，這樣的胚稱為囊胚，中空的腔為囊胚腔。哺乳動物在8到50個細胞時稱為桑椹期。囊胚腔的出現使胚體細胞的活動有了充分的空間。卵裂類型不同，形成的囊胚也不同，有四種類型：

1.腔囊胚：均黃卵或少黃卵卵裂形成球狀囊胚，中間形成大的囊胚腔。哺乳動物的囊胚也屬于腔囊胚。動物極有一團細胞，稱為胚結或內細胞團。

2.實心囊胚：有些均黃卵卵裂中間無腔，形成一個實心的球體，如水螅、水母、某些環節動物、軟體動物等。

3.表面囊胚：中黃卵如昆蟲，一層分裂球包在一團卵黃外，無囊胚腔。4.盤狀囊胚：端黃卵囊胚為盤狀，覆蓋于卵黃上。

(三)原腸胚：囊胚繼續發育，形成雙胚層或三胚層的原腸胚。其主要特征是各種動物在原腸胚形成中，細胞發生遷移運動。

由于動物種類繁多，原腸胚形成的方式和過程也比較復雜，僅介紹一般的三種方式： 1.內陷：囊胚期植物極細胞向內陷入，形成兩層細胞。外層的為外胚層，內陷的一層為內胚層，內胚層包圍的腔為原腸腔，原腸空與外界相通的孔為胚孔，中胚層由胚孔部分向內卷入，介入內外胚層間。

2.內移：囊胚一部分細胞移入內部形成內胚層。

3.外包：動物極細胞分裂快，植物極細胞卵黃多，分裂慢，其結果動物極細胞逐漸向下包圍植物極，形成外胚層，被包圍的植物極成為內胚層。

原腸期出現了原腸腔、內胚層、外胚層和原口。

原口動物：在胚胎發育過程中，原口形成口的動物。包括扁形動物，線形動物，環節動物，軟體動物，節肢動物。

后口動物：在胚胎發育過程中，原口形成動物的肛門，在相反方向的一端由內胚層內陷形成口的動物。棘皮動物以后的動物屬于后口動物。

原腸胚期的外中內三個胚層，將來分化形成各種組織、器官。外胚層：形成神經系統、眼、內耳上皮、皮膚的表皮、毛發、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物。

中胚層：形成肌肉、骨骼、脂肪、循環系統、生殖系統和氣管等。

內胚層：形成肝、胰、肺等。

(四)多細胞動物胚胎發育的一般規律

所有多細胞動物在胚胎發育早期都要經過上述階段，這是動物胚胎發育的共性。

動物種類的不同，使這些發育階段的形成方式也不同。這是由于不同種類的動物具有不同類型的卵，從而引起的卵裂、囊胚和原腸形成方式的多樣性，這是動物胚胎發育的特殊性。

從多細胞動物胚胎發育的一般規律來看動物界系統發育的歷史過程，可以更清楚地看到兩者間存在著統一的一條客觀規律，即生物發生規律。

生物發生律：由德國科學家赫克爾(E.Haeckel)于1866年提出。

從大量的動物胚胎發育過程的研究中發現：動物個體胚胎發育的幾個早期發育階段非常相似，都按一定漸進的順序進行的，這種相似性正好反映了動物界系統發育漸進的順序性。

系統發育：單細胞動物→群體原生動物→二胚層動物→三胚層動物

個體發育：受精卵→囊胚→原腸胚→中胚層形成后的胚胎

要點：生物的個體發育過程中，按順序重演其祖先的主要發育階段，是生物進化的重要依據。

三、胚后發育：從卵膜內孵出或從母體生出后的胎兒發育，稱為胚后發育。

魚、爬行類、哺乳動物幼體與成體間區別較小，胚后發育主要是身體長大，性成熟，身體各部分比例改變等等，這種發育方式又稱為直接發育。

低等動物中，許多動物的幼蟲(幼體)與成體間差別很大，需要經過一次或數次變態，這種發育方式稱為間接發育或變態發育，如昆蟲、蛙等。

第六章 生物的遺傳、變異和進化

第一節 遺傳的分子基礎

一、遺傳的信息載體——核酸

生物的子代和親代之間總是相似的，這就是遺傳。但親代和子代之間以及子代的不同個體之間，總還有些差異，這種現象稱為變異。細菌的轉化、噬菌體的感染和病毒結構成分的分拆與重新組裝等實驗，證明了生物遺傳和變異的信息載體是核酸。

核酸包括核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類。

（一）肺炎球菌的轉化

（二）噬菌體的感染

（三）TMV（tobacco mosaic virus）蛋白質與RNA的分析

二、DNA的復制

1953年沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結構的分子模型，證明DNA分子的兩條單鏈以堿基互補的原則通過氫鍵相連，構成相對穩定的雙螺旋結構，并且能夠進行自我復制。

（一）基因的酶促合成

就目前所知，至少有10余種酶及其它蛋白質因子參與了DNA合成，DNA自我復制實際上就是一個酶促合成過程。

細菌的復制是從一個特殊的位置（復制起點）開始的。當從起點處將DNA分開成兩股時就形成一個泡狀結構，是一個獨立的復制單位或稱復制子，復制子的兩端各有一個稱為復制叉的結構，DNA新鏈的合成沿復制叉分別向兩端雙向進行，直至整個分子復制完畢。真核生物的DNA復制時，每一條染色體上有許多復制起點，產生兩個DNA雙螺旋分子。每個DNA分子的兩條鏈中有一條是原來的母鏈，另一條是新合成的子鏈，即有一半是從母分子繼承來的，故DNA的這種復制方式稱為半保留復制。

DNA新鏈的復制以舊鏈為模板鏈，對舊鏈的閱讀方向為3′→5′，而新鏈合成延伸的方向則為5′→3′。DNA復制在DNA聚合酶的催化下進行。核苷酸按堿基互補的原則（A-T，G-C）由DNA聚合酶將其一個接一個地添加到新鏈的生長端上。

在任何一個復制叉中，兩條模板鏈的極性剛好相反，以3′→5′取向的那條鏈作為模板，可以連續合成一條由5′→3′生長的新鏈。這股新鏈復制較快，故名前導鏈，而以解旋的另一條互補舊鏈為模板時，新鏈的生長方向同樣是5′→3′，但延伸方向與復制叉的推進方向剛好相反，解開一段復制一段。這股新鏈復制較慢，稱延遲鏈。因此，延遲鏈起初只是一些不連續的片段，稱岡崎片段。隨后，引物從岡崎片段上除去，留下的空缺由另一種DNA聚合酶合成一小段DNA鏈填補上，再由DNA連接酶將各個片段連接起來成為一條完整的DNA新鏈。鑒于DNA復制過程中一段鏈的合成是連續的而另一股鏈是不連續的，故這種合成方式又稱為半不連續復制。

（二）DNA的損傷修復

DNA分子經常會受到多種理化因子的傷害，繼而影響遺傳信息的編碼。但在許多生物中都存在著修復系統。DNA損傷的修復有多種途徑。

三、遺傳因子—基因

1909年丹麥遺傳學家W．Johansen將孟德爾的遺傳因子更名為基因（gene）。從1910年到1925年摩爾根證明基因是在染色體上呈直線排列的遺傳單位。1941年George Beadie等提出了“一個基因一個酶”學說。1957年S．Benzer提出了順反子的概念，證明基因是DNA分子上的一個特定的區段，其功能是獨立的遺傳單位，并提出了一個順反子一條多肽鏈的概念。

隨著分子生物學的發展，對基因的認識也越來越深入，基因的種類較多，包括：

（一）結構基因與調節基因 這兩類基因不僅可轉錄成mRNA而且可翻譯成多肽鏈。調節基因的作用是調控其他基因的活性，轉錄成的mRNA翻譯成阻遏蛋白質或激活蛋白質。

（二）核糖體RNA（rRNA）基因與轉運RNA（tRNA）基因

這類基因只轉錄產生相應的RNA而不翻譯成多肽鏈，rDNA專門轉錄rRNA，rRNA與相應的蛋白質結合形成核糖體，為mRNA翻譯成多肽提供場所；tDNA轉錄tRNA，tRNA的作用是激活氨基酸，在合成多肽鏈時，氨基酸先被激活，然后再轉移到核糖體上按mRNA提供的信息與其他氨基酸連接形成多肽鏈。

（三）啟動子和操縱基因

啟動子是轉錄時RNA聚合酶與DNA結合的部位，操縱基因是調節基因產物（阻遏蛋白質或激活蛋白質）與DNA結合部位，它們都是不轉錄的DNA片段。

分子生物學給基因下的定義是：一個基因是編碼一條多肽鏈或功能RNA（tRNA、rRNA、mRNA等）所必需的全部核苷酸序列。根據這個定義，一個基因不僅包含編碼多肽鏈或RNA的核苷酸序列，還包括保證轉錄正常進行所必需的調控序列，及位于編碼區上游（5′端）的非編碼序列，內含子和位于編碼區下游（3′端）的編碼序列。沒有5′不譯區的mRNA，不能正常翻譯；沒有3′不譯區的mRNA，可能壽命不長。

四、遺傳信息的傳遞途徑：DNA→RNA→蛋白質

基因是生物的遺傳信息，存在于染色體的DNA分子上。基因表現為具體的生物性狀的過程稱為基因表達。在基因表達中，生物遺傳信息的傳遞途徑是：DNA→RNA→蛋白質。

（一）轉錄：從DNA→RNA

遺傳信息從DNA傳遞給RNA的過程稱為轉錄。轉錄過程在細胞核中進行。轉錄時，在RNA聚合酶作用下，以DNA為模板按堿基配對原則，合成RNA分子，RNA分子有3種：tRNA、rRNA、mRNA。

（二）翻譯：從RNA→蛋白質

將mRNA分子上的遺傳信息翻譯成多肽鏈的氨基酸排列順序，這一過程稱為翻譯。翻譯過程在細胞質中進行，合成的多肽鏈形成蛋白質亞基，最后形成蛋白質。

（三）遺傳的中心法則

1958年克里克提出了中心法則，他認為遺傳信息的自我復制是從DNA到DNA；遺傳信息的傳遞是從DNA到RNA，最終決定蛋白質分子的結構和功能。后來人們發現，有些病毒能自我復制RNA，另外，還發現有些RNA病毒侵染細胞后能產生逆轉錄酶，逆轉錄酶以RNA為模板合成雙鏈DNA分子。這個雙鏈DNA分子能整合到寄主細胞的DNA中，可隨寄主細胞DNA的復制而復制，同時也可以轉錄出更多的病毒RNA。

第二節 遺傳學的基本定律

生物學特征相似性在親代和后代之間的延續就是遺傳。在子代之間以及子代和親代之間生物學特征的相異性即是變異。

一、分離定律

孟德爾收集了許多不同品種的豌豆為材料進行雜交試驗，對豌豆的7對獨立性狀進行了試驗。提出了分離定律，可表述為：一對等位基因在雜合狀態下（Aa），互不干預，保持其獨立性，在形成配子時各自（A或a）分配到不同配子中去。在一般情況下，子一代配子分離比例為1∶1，子二代基因型分離比為1∶2∶1，表現型分離比是3∶1。

二、自由組合定律

分離定律是指一對相對性狀雜交的遺傳規律。兩對或兩對以上相對性狀的遺傳又將如何？孟德爾又進行了雙交和三交實驗，均證實了他所研究的7對性狀是獨立遺傳的。這就是 18 遺傳學中的第二個基本原理——自由組合定律：決定不同對相對性狀的遺傳因子具有各自的獨立性，既可以相互分離，又可以重新組合在一起。

三、連鎖與交換定律

位于同一條染色體上的基因連在一起的伴同遺傳的現象稱為連鎖。1911年美國遺傳學家摩爾根用果蠅作雜交實驗，提出了連鎖與互換的概念。包括完全連鎖和不完全連鎖兩種現象。摩爾根在研究中發現的基因連鎖與交換的現象，被稱為遺傳學的第三定律——連鎖與交換定律。同時，如果一群基因連鎖在一起，就稱為連鎖群，研究發現，細胞中連鎖群數目等于單倍體染色體數（n）

根據基因在染色體上有直線排列的規律，把每條染色體上基因排列的順序（連鎖群）制成圖稱為遺傳學圖（亦稱基因連鎖圖）。

四、孟德爾遺傳的延伸

生物性狀往往不是由單一基因控制的，而是由若干個基因相互作用的結果。它包括等位基因之間相互作用（如不完全顯性、共顯性等）、非等位基因之間的相互作用（如互補作用、上位效應等）以及基因多效性和多基因遺傳等。

（一）等位基因之間的相互作用 1．不完全顯性

一對等位基因同時存在時，其生物的表現型介于純合子顯性和純合子隱性之間。2．共顯性

當一對等位基因同時存在時，二者的作用可同時表現出來，這叫做共顯性。

（二）非等位基因間的相互作用 1． 互補作用

多個非等位基因同時存在時，才表現出某一性狀，這些基因稱為互補基因。2.累加作用

同一個性狀有多個非等位基因控制，每個基因對該性狀都有影響。3.上位效應

一對等位基因受到另一對等位基因的制約，并隨著后者的不同而使其表型有所差異，后者即為上位基因，這一現象稱為上位效應。

第三節 基因在生物遺傳中的作用

位于染色體DNA上的基因通過轉錄、轉譯決定生物的性狀。其遺傳方式分為顯性和隱性遺傳兩種。顯性基因控制的性狀表現為顯性遺傳，隱性基因控制的性狀表現為隱性遺傳。根據基因所在的染色體不同，可分為常染色體顯性、隱性遺傳和性染色體顯性、隱性遺傳。根據控制某一性狀基因數目的多少又可分為單基因遺傳與多基因遺傳。

一、常染色體上基因的遺傳

（一）常染色體顯性遺傳

（二）常染色體隱性遺傳

二、性染色體上基因的遺傳

人類的性染色體是指X和Y染色體，由性染色體上的基因決定的性狀在遺傳時常與性別有關，這稱為伴性遺傳。

Y染色體特有的基因所控制的性狀會在該家系所有直系血緣男性個體中表現出來，稱為Y連鎖遺傳。

三、生物的性別決定

生物的雌雄性別是生物界最普遍、最復雜的現象之一。性別作為一種遺傳性狀，必然具 19 有一定的遺傳基礎，同時，性別又是發育的結果，也必然會受到環境因素的影響。

（一）性染色體決定性別 1．XY型性別決定

這種雄性可產生兩種配子，雌性只產生一種配子的性別決定稱為XY型。2．ZW型性別決定

這種類型與XY型性別決定相反。

（二）單倍體型的性別決定

蜜蜂中的蜂皇與雄蜂交配后，產下的卵中有少數是未受精的，這些卵發育成為雄蜂。雄蜂是單倍體（n）。而受精卵可以發育成為二倍體（2n）的雌蜂。

（三）基因決定性別

（四）環境決定性別

海生蠕蟲后螠的性別主要是環境條件決定的。

紅鯛魚是一種珊瑚礁魚，這種類型的性決定的機制現在尚不清楚。

四、性別畸形

高等動物和人類的性別主要是由性染色體決定，性染色體數目的增減，會出現各種性別畸形。另外，一些與性別分化有關的基因發生突變，也會導致性別畸形。

（一）性染色體與性別畸形 1． 先天性睪丸發育不全癥 2． 性腺發育不全癥 3．多Y個體 4．多X個體

（二）基因與性別畸形 1．男性陰陽人 2．女性陰陽人

五、生物的多基因遺傳

（一）數量性狀

在表型上存在著質的差別、呈現不連續變異的相對性狀叫質量性狀。變異不易區分，相對性狀存在著一系列中間過渡類型，這些具有連續變異的性狀稱為數量性狀。

（二）多基因遺傳

數量性狀的遺傳要比質量性狀復雜得多，決定這種數量性狀的基因常常不是一對而是多對，每個基因的作用較小，稱為微效基因（norgene）。數量性狀就是多個微效基因的效應疊加的結果，這種由微效基因所構成的遺傳方式稱為多基因遺傳。

（三）遺傳率

Galton用先天的和后天的來說明數量性狀決定中遺傳因素和環境因素所起的作用。數量性狀中，兩類影響（遺傳和環境）往往同時存在。各種變異可用方差來表示。表型方差可以分為遺傳方差和環境方差兩部分。

遺傳率就是指某一性狀的表型方差中，遺傳方差所占的比例，用H表示。遺傳率＝遺傳方差∕表型方差 H=VG∕VP=VG∕VG+VE

遺傳率常用百分比表示。如果環境方差小，遺傳率就大，表示表型變異大都是可以遺傳的。當環境方差較大的時候，遺傳率就小了，表示表型變異大都是不連續的。應該說明的是：遺傳率是一個統計學概念，是針對群體，而不是用于個體。

第七章 生物的進化與分類

一 物進化理論與證據

1.進化思想的源流和達爾文進化論的建立 樸素進化論：

? 老子、莊子：世間萬物由簡單向復雜演變

? 古希臘泰勒士Thales、安納克西曼德Anaximander：萬物由水產生

(1)神創論

一次創造論認為，世界上各種各樣的生物，包括所有植物和動物都是上帝（神）在最初一次就造好放在地球上的，它們永遠不變、一代一代地繁衍下來。

連續創造論則認為，世界上各種各樣的生物是一次又一次不斷地被神創造的，因此造成了地球上過去的物種與現代物種的差別。

19世紀中葉以前，神創論或稱特創論一直占據著生物學的主導地位。

英國牛津大學的一位副校長兼牧師John Lightfoot甚至根據舊約記載還推測出上帝創造地球和造人的準確時間，公元前4004年10月23日上午9時。

(2)進化思想的源流

1776年，法國，布豐Buffon：不同物種可能有共同祖先，注意到高繁殖率與大量夭折死亡相關；如果再進一步，就可能形成自然選擇的概念，但在宗教壓力下放棄進化觀點。同時代，物種不變論權威林奈，其晚年的思想也發生了動搖；? 1809年，法國，拉馬克Lamarck在《動物學哲學》中，第一次提出系統的生物進化學說：用進廢退和獲得性遺傳；

1830年，蘇格蘭地質學家Lyell發表《地質學原理》第一卷，闡述了古老地球在很早以前就形成了，地質過程經歷了緩慢漸進的變化。同時，古生物化石的研究也被引入了地質學，為進化理論提供了基礎；

Darwin的祖父Erasmas Darwin也提出了生物進化的可能性，但沒有拿出足夠令人信服的證據，或由于各種時代的局限，進化論并沒有被確立起來，神創論所占據的主導地位一直沒有被動搖。

1838年，馬爾薩斯Malthus,《人口論》，提出人口增長過剩引起人類生存斗爭的觀點。1858年，達爾文Darwin、華萊士Wallance各自發表自然選擇學說的論文 1859年，Darwin《物種起源》

1860年6月30日，牛津大學圖書館神創論與進化論的辯論會 Beagle號船長Fitzroy手持圣經高叫：“我為接納達爾文參加Beagle號航行而深感遺憾。”

進化論與神創論的斗爭一直沒有停止

美國：神創論者要求教科書同時包含進化論和神創論

(3)年青時代的Darwin和貝格爾號的航行 ?1809年出生，童年 山林和田野 ?1825年，愛丁堡大學學習醫學

?1828年，劍橋大學學習神學，鉆研博物學和自然史，結識了一些博學的教授學者。?1831年，從劍橋畢業并獲得學士學位

?劍橋大學博物學教授Henslow推薦去英國貝格爾號航海船上擔任博物學專家。?出發之前，Henslow教授特別向Darwin贈送了Lyell的《地質學原理》第一卷。?1831年11月，貝格爾號探險船出發進行環球探險調查 ?1835年的夏天，貝格爾號到達太平洋東部，離南美洲西海岸965 km的加帕戈斯群島。考察了一個多月，采集了大量的巖石及植物和動物標本。

?Darwin發現，島上26種陸棲鳥類中，有25種是特有的，15種海棲魚類全部是新種，21 25種甲殼蟲中只有2～3種是南美洲也有的，185種顯花植物中新種為100種。

?不同島嶼上的海龜形態各不相同，顯示出這些不同的物種是這里特殊的氣候和環境創造的。

?物種是可變的，這種變化明顯受自然環境的影響和選擇！

?隨著貝格爾號長達5年的航海探險考察后，1836年10月，Darwin回到了英國。?整理和收集資料：1838年，他閱讀了著名的經濟學家Malthus的《人口論》，進一步認識到生存競爭的結果使各物種在自然界中保持適當的數量，同時逐漸向著更加適應于環境的方向變化。

?生存競爭和適者生存為Darwin的自然選擇學說的形成提供了依據，他的關于生物通過自然選擇而連續進化的理論開始成型。

?1858年，英國年青的博物學家Wallace給Darwin寫信，闡述他通過對馬來西亞群島動植物的考察所得出的生物進化的結論。

?同年，Darwin和Wallace在英國Linnaean學會上公布了他們各自的論文和摘要。?1859年，Darwin《物種起源》終于問世。

(4)自然選擇導致生物進化

生物進化是指地球上的生命從最初最原始的形式經過漫長的歲月變異演化為幾百萬種形形色色生物的過程。

?所謂自然選擇實質上是自然環境導致生物出現生存和繁殖能力的差別，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰。

?Darwin主義包含了兩方面的基本含義：（1）現代所有的生物都是從過去的生物進化來的；（2）自然選擇是生物適應環境而進化的原因

(5)自然選擇學說 ?遺傳

?變異 可遺傳變異與不可遺傳變異

?繁殖過剩 家蠅：1000卵/代，10d/代，一年將地球覆蓋2.54cm ?生存競爭 種內、種間、環境 ?適者生存

生存下來的生物都具有適應性，適應性是在選擇中形成的生存斗爭和適者生存的過程就是自然選擇的過程，自然選擇是一個長期、緩慢連續的過程。

2、進化論的發展 ?綜合進化論

進化體現在種群遺傳組成的改變，這就決定了進化改變的是整個群體，而不僅僅是個體。在自然選擇過程中，生物之間的關系不但有生存競爭，還有捕食、寄生、共生、合作等多種方式，這些相互關系只要影響到基因頻率的變化和所涉及的相關因素，都應該有進化的價值。在生物變異分析時，還應該將可遺傳的變異和非遺傳的變異區分開來。

3、生物進化的證據

（1）古生物學證據－化石

化石記錄顯示，越老的地層，生物形態越簡單；越新的地層，生物形態越復地質歷史及其中的化石記錄雄辯地證明，生物是進化的，復雜的生物是從簡單的生物進化來的，陸生生物是從水生生物進化來的雜。

（2）解剖學和胚胎學證據 ?在一些不同種群生物中，某些器官即使行使不同功能，它們在解剖結構上也具有相同或相似性，反映出這些生物之間具有的親源關系和從某個共同祖先進化來的軌跡。

?退化器官痕跡、反祖現象

親源關系相近的生物在它們發育過程中有相似的發育階段。（重演）（3）生態學證據

例：各種有袋哺乳動物如袋鼠僅僅居住在澳大利亞。

生物種群的進化一方面受環境選擇的作用，另一方面在一定的區系內進行。（4）分子生物學證據

遺傳密碼的通用性說明，自然界所有生命形式都是相互關聯的。親源關系近的生物，其DNA或蛋白質有更多相同性。反之亦然。?例：人類與其他幾種脊椎動物血紅蛋白多肽鏈的氨基酸序列差別 人—猴子：8 人—鼠 ：30 人—八目鰻：125

二、進化的遺傳基礎

1、生物種群的遺傳變異

（1）種群遺傳變異的大小和來源

基因庫：是一個種群的全部個體攜帶的所有等位基因。

遺傳變異的來源：染色體變異、基因突變、基因重組

（2）遺傳變異在種群中的保存

遺傳平衡定律（哈迪－溫伯格定律）

在一個隨機交配的大群體中，如果沒有其他因素的影響，則群體基因庫中各種基因頻率和基因型頻率將代代相傳，保持不變。

符合以下5個條件：

1、種群足夠大；

2、隨機交配；

3、無突變；

4、無新基因加入（遷入和遷出）；

5、無自然選擇

遺傳平衡是以假定的條件為前提，實際上，生物種群的基因頻率和基因型頻率常常被打破，使群體基因庫發生變化，而一定時間內群體基因庫的變化即表現為生物種群的進化。

2、影響生物種群進化的因素

（1）基因突變和基因流動基因突變：可產生新的等位基因

基因流動：攜帶相關等位基因的個體遷入或遷出該群體（2）小群體的遺傳漂變

在小群體中由于隨機事件的影響，等位基因的頻率從上一代到下一代容易發生波動變化，這種變化稱為遺傳漂變。

瓶頸效應：殺蟲劑與昆蟲

建立者效應：

（3）非隨機交配和選擇

性選擇

三、物種起源和進化趨勢

1、物種的起源

（1）物種形成的必要條件——隔離

地理隔離：山川、沙漠或海洋等地理障礙。

生殖隔離：指生物之間不能自由交配或交配后不能產生可育性后代的現象。

生殖隔離包括：

1)交配前生殖隔離：a、空間隔離：美國的西方懸鈴木Platanus occidentalis與地中海的東方懸鈴木P.orientalis；b、時間隔離：Pinus radiata二月散出花粉，近似種P.muricata 四月散出花粉；c、行為隔離；d、形態隔離

2)交配后生殖隔離：a、配子隔離：不能受精；b、發育隔離：未出生就死亡，綿羊與山羊；c、雜種不活；d、雜種不育：馬、驢→騾；e、雜種淘汰：通過選擇淘汰

地理隔離和生殖隔離形成新種的方式稱為異地物種形成，它是生物進化過程中形成新物種的主要方式。

物種和品種: 物種（species）具有一定的形態和生理特征，有一定的自然分布范圍的植物類群，能自然交配，產生正常能育的后代。

品種（cultivar 縮寫 cv.）不是分類學中的一個單位，只用于栽培植物的分類上，在野生植物中不使用品種這一名詞。它是人類經過培育選擇而形成的類型，其經濟性狀及生物學特性符合人類需要，要進行買賣，成為商品后，才能稱為品種，否則只能叫品系。藥材中一般稱的品種，有時指分類學上的種，有時又指栽培的藥用植物的品種。（2）物種形成的方式 漸變式

繼承式：指一個物種通過漫長的地質年代的演變，逐漸積累微小變異而發展形成新物種。分化式：指一個物種的兩個或多個群體，由于地理的隔離而逐漸分化成兩個或多個亞種，然后再發展出生殖上的隔離，形成兩個或多個新的物種。爆發式

2、生物進化的趨勢

（1）趨異進化和適應輻射 趨異進化：同一種群分為兩個種群并各自發生和積累不同的遺傳變異，最終形成兩個不同的物種．

適應輻射：一個原始種群分為多個種群并向適應不同的環境方向進化，最后形成多個物種．

（2）趨同進化和平行進化

趨同進化：同一環境中的不同物種進化產生相似的適應性狀．平行進化：兩種以上親緣關系較近的物種各自發生相似的進化

（3）協同進化：兩個不同的物種相互依存時，會進化產生彼此適應和相互協調的性狀．

四、生物進化關系與分類

1、物種多樣性的分類

（1）物種的命名：雙名法 林奈 1753年

屬名 + 種加詞 + 定名人

名詞 形容詞或名詞

例：水稻 Oryza sativa L.現代人 Homo sapiens（2）生物分類的等級系統－界、門、綱、目、科、屬、種

2、生物界的劃分及其進化關系(1)Linnaeus 1753 兩界系統

植物界 動物界。(2)1860 三界系統

植物界 動物界 原生生物界(3)1969 Whittaker 五界系統

動物界 植物界 真菌界 原生生物界 原核生物界

(4)1949 Jahn 六界系統

動物界 植物界 真菌界 原生生物界 原核生物界 病毒界(5)1989年，Cavalier-Smith的八界系統

動物界

真菌界

后真核生物超界植物界

藻

界

真核生物 原生動物界

古真核生物超界 古真核生物界

真細菌界

原核生物

古細菌界

(6)我國學者對生物分界的意見

1966年，鄧叔群根據營養方式劃分：

植物界——光合自養

動物界——攝食

真菌界——異養 1965年，胡先彇：

始生總界—— 病毒界

胞生總界—— 細菌界 粘菌界 真菌界

植物界 動物界

1979年，陳世驤：

非細胞總界—— 病毒界

原核總界 —— 細菌界 藍藻界

真核總界 —— 植物界 真菌界 動物界

關于生命起源和生物進化的探索

一、關于生命起源的探索

1.“先有蛋白質”還是“先有核酸”？？？？

20世紀50年代，按推想中的地球初期條件，在實驗室合成了一些氨基酸。

問題1：氨基酸怎樣連接成蛋白質？蛋白質又怎樣組裝成細胞？許多學者提出了一些假說和推測，但沒有得到有力的實驗證實。

問題2：蛋白質本身不能自我復制，那么怎樣繁殖后代？

20世紀90年代，研究發現朊病毒（瘋牛病）只含蛋白質，且能以自身為模板繁殖后代，此發現是否對“先有蛋白質”之說有幫助，尚待進一步的實驗證實。

2.“先有DNA”還是“先有RNA”？？？？

假如先有DNA，DNA復制需要酶，酶是蛋白質，問題不能解決。

20世紀80年代，研究發現RNA能復制，又有酶催化的能力，于是提出可能先有RNA，進而出現蛋白質，再出現DNA。

問題：在模擬條件下，很難合成核糖和G、A、C、U四種堿基

總之： “先有蛋白質”還是“先有核酸”的探索，仍然處于眾說紛紜、難獲共識的階段，尚需進一步實驗證實。

二、關于生物進化的探索

1、向進化論挑戰的寒武紀生物大暴發

寒武紀：5億4000萬年前——5億1000萬年前,幾乎所有現生動物的門類和許多已滅絕的生物，突發式地同時出現于寒武紀地層。

達爾文的演化模式是一個不斷多樣化、不斷擴增的漸變過程，與寒武紀生物大暴發完全矛盾。

2、黑格爾“重演論”虛偽性的被揭露

90年代以來，胚胎學工作者發現不同動物的胚胎并不一樣，黑格爾繪制的圖不符合實際情況，在學術界引起了強烈反響。

第八章 生物的類群

第一節 動物的分類學知識

一、生物分類方法 生物多樣性包括物種多樣性，遺傳基因多樣性，生態系統多樣性。我 國是生物多樣性最豐富的國家之一，居世界第八位，而且我國生物特有性程度較高，特有種超過一萬種，如銀杏、水杉、大熊貓、金絲猴、揚子鱷等。1.人為分類法

人們按照自己的意愿，根據生物體的簡單特征，將生物進行分類的方法就是人為分類法。該法不能如實反映生物之間的親緣關系，如糧食、油料作物，芳香植物等，但由于方便實用，至今在生產栽培和經濟利用上仍有重要價值。

如，李時珍的《本草綱目》將植物分為：草部、谷部、菜部、果部和木部；將動物分為：蟲部、鱗部、介部、禽部和獸部以及人部。

2.自然分類法

用科學的方法從形態、生理、遺傳、進化等方面的相似程度和親緣關系來確定動物在動物界中的系統地位。這種分類方法能反映彼此之間親緣關系以及種族發生的歷史，基本上反映了動物界的自然類緣關系，所以稱之謂自然分類法。

到目前為止，人們還沒有提出一種分類系統，能夠準確的解析而又客觀地反映生物之間親緣關系和進化次序。

隨著科學的發展，現代生物分類學綜合運用了形態解剖學、生理學、細胞學、胚胎學、遺傳學、生態學、孢粉學、地理分布等等其它學科的研究成果，特別是近幾十年來生物化學、免疫學、遺傳學及分子生物學，也用于分類學的研究。更準確地反映生物間的進化關系和親緣關系。

二、分類等級

1.分類的階元(等級)在自然分類系統中，分類學家將生物劃分為：界、門、綱、目、科、屬、種七個階元，有時為了將種的分類地位更精確地表達出來，在種以前的六個基本分類等級之間加入中間階元。

如在某一分類等級下可加設亞－(Sub-)，即：亞門、亞綱、亞科、亞科等。

在某一分類等級上可加設總－(Super-)，即：總綱、總目、總科等。

界Kingdom，門Phylum，亞門Subphylum，總綱Superclass，綱Class，亞綱Subclass，總目Superorder，目Order，亞目Suborder，總科Superfamily(-oidea)，科Family(—idae)，亞科Subfamily(—inae)，屬Genus，亞屬Subgenus，種Species，亞種Subspecies 野豬所屬的各級分類單位：

動物界(Animalia)；脊索動物門(Chordata)；脊椎亞門(Vertebrata)；哺乳綱(Mammalia)；真獸亞綱(Eutheria)；偶蹄目(Artiodactyla)；不反芻亞目(Non-Ruminantia)；豬科(Suidae)；豬屬(Sus)；野豬種(Sus scrofa L.)小家鼠所屬的各級分類單位：動物界(Animal)，脊索動物門(Chordata)，脊椎動物亞門(Vertebrata)，哺乳綱(Mammalia)，嚙齒目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，小家鼠屬(Mus)，小家鼠(M.musculus)2.物種(Species)的概念

種即物種(species)，按照自然法，種是分門別類的最基本階元。但給物種下一定義卻很難，因為不同專業生物學家對物種概念有不同的理解。隨著科學發展，綜合提出多維性物種的概念。

物種的定義：

●生物的種是具有一定形態特征和生理特性以及一定自然分布區的生物類群。

●種是形態、生理、行為和生殖的動態群。

●種是由種群組成的生殖單元，在自然界占有一定的生境，在系譜上代表一定的分枝。這個定義是我國陳世驤教授提出的，是一個被廣泛接受的較完善的定義。

不同的種存在形態、生理、地理、生殖隔離。

一個物種中的個體一般不能與其它物種中的個體交配，或交配后一般不能產生有生殖能力的后代。例：騾→公驢×母馬，具雜種優勢：抗病耐勞，挽力持久，壽命長于親代。

亞種：種下分類階元，指同一種內由于地理隔離，彼此分化形成的個體群。變種(variety)：個體變異。變形(form)：差異很小。品種(cultivar 或 breed)：生產實踐中培育的具有某些經濟性狀的類型，是非生物分類單位。

3.種的命名方法：給生物起名字，不同國家、不同民族、不同地區對同一種生物可有不同的名稱，出現許多混亂，主要表現在兩個方面：同物異名和同名異物。

早在1768年，瑞典的分類學家林奈在《自然系統》中制定了雙名法命名生物，現在已規定生物的命名必須用雙名法進行命名。

每一種生物都有一個國際通用的的名字——學名。

雙名法規定，每個學名由二個拉丁文或拉丁化形式的詞組成，屬名在前，種名在后，屬名是名詞，第一個字母要大寫，種名是形容詞，第一個字母要小寫，在種名之后，還應加上命名人姓名、姓氏或其縮寫。

如狗家犬的學名：Canis familiaris Linne.，Canis是屬名，表示犬屬。familiaris是種名，意思是熟悉的。Linne(有時可縮寫為L.)表示家犬的學名是林奈定的。

小家鼠的學名：Mus musculus Linne.，musculus意思是小鼠的。

黑斑蛙的學名：Rana nigromaculata Hallowell，nigromaculata意思是黑色斑點的。

書寫規則：

印刷體：學名用斜體排版，命名人姓氏用直體排版；手寫體：學名下加下劃線。

當某個研究對象的種本名尚未確定時可用：屬名＋sp.表示。

例如：Culux sp.即為庫蚊屬的某種蚊子。

屬名的更改：學名的屬名更改后，在學名的初定名人姓氏上加括號。

如池鷺 Buphus bacchus Bonaparte更改為：Aedeola bacchus(Bonaparte)亞種的命名：亞種的學名命名方法采用三名制，由屬名＋種本名＋亞種名三部分組成例如：大蟾蜍的學名為：Bufo bufo gagarizans Cantor

三、動物界的分門

動物的分門：1.原生動物門Protezoa 2.多孔動物門Porifera(海綿動物門)3.腔腸動物門Coelenterata 4.扁形動物門Platyhelminthes 5.線形動物門Nemathelminthes 6.環節動物門Annelida 7.軟體動物門Mollusca 8.節肢動物門Arthropoda 9.棘皮動物門Echinodermata 10.脊索動物門Chordata；脊索動物門又分為半索亞門、尾索亞門、頭索亞門和脊椎亞門。

第二節 主要動物類群

2.1 原生動物

思考題：●什么是原生動物？●原生動物門的主要特征是什么？●原生動物分為哪幾個綱，各有什么代表動物？●大變形蟲和草履蟲的構造各是什么？●草履蟲是怎樣繁殖的？●簡述瘧原蟲的生活史。●了解原生動物與人類的關系。

2.1.1 原生動物門的主要特征

動物界最低等的類群，約3萬種，大都由一個細胞構成，因此又稱為單細胞動物。也有多細胞群體，但各個細胞具有相對的獨立性。

原生動物的定義：原生動物是一個完整的、能營獨立生活的、單細胞結構的有機體，整個身體由單個細胞組成。體形一般很微小，需在顯微鏡下才能看到。

一、結構

具有一般細胞所有的基本結構：細胞膜、細胞核、細胞質、細胞器(線粒體、核糖體、內質網等)。這種單細胞又是一個具有一切動物特性和生理機能的、獨立完整的有機體。如具有運動、消化、呼吸、排泄、感應、生殖等機能。

以上生理機能是由各種特殊的細胞器來完成。

如：運動胞器：纖毛、鞭毛、偽足。

攝食胞器：胞口、胞咽、食物泡。感覺胞器：眼點。

調節體內水分的胞器：收集管、伸縮泡。

二、運動方式

許多原生動物利用鞭毛、纖毛或偽足運動，也有不少原生動物固著生活。

三、營養方式

多為異養性營養，有的能夠攝取固體食物，有的則營腐生性營養，有的寄生種類和一部分自由生活種類通過體表滲透作用吸收營養；也有少數種類，含有葉綠素，能夠進行光合作用而營自養性營養。

四、分布：海水、淡水和潮濕的土壤中都有分布，營共生和寄生生活的種類也不少，有些寄生原蟲往往是人、畜某些嚴重寄生蟲病的病原體。

五、包囊的形成

在不良環境下能形成包囊，在失去大部分結構后縮成一團，并分泌膠質在體外形成包囊膜，使自身與外界環境隔開，新陳代謝水平降低，處于休眠狀態。等環境條件良好時又長出相應結構，脫囊而出，恢復正常生活。

六、生殖方式：某些原生動物沒有有性生殖，但大多數原生動物兼有無性生殖和有性生殖兩種方式。

七、分類：主要分為四綱，鞭毛綱、肉足綱、孢子綱和纖毛綱。

運動器官

營養方式

代表動物

鞭毛綱

鞭毛 植鞭亞綱，自養

眼蟲

動鞭亞綱，異養

錐蟲

(滲透、吞食)纖毛綱

纖毛

異養

草履蟲

肉足綱

偽足

異養

變形蟲

孢子綱

無

異養

瘧原蟲

無論是形態結構還是生理功能，原生動物在各類動物中是最簡單、最原始的，反映了動物界最早祖先類型的特點。

2.1.2 原生動物門的分類

一、鞭毛綱(Mastigophora)主要特征是以鞭毛運動。鞭毛的數目一般1—2根，有的種類有4—8根或更多。

鞭毛：軸絲(微管)、原生質鞘。

營養方式：無色鞭毛蟲異養；植鞭毛蟲多數自養，少數兼性自養和異養。

生殖方式：多數為無性繁殖，少數可進行有性生殖。

生活方式：自由生活或寄生。

1.綠眼蟲(Euglena viridis)：自養和異養。2.衣滴蟲屬(Chlamydomonas)3.盤藻屬(Gonium)4.實球藻屬(Pandorina)5.空球藻屬(Eudorina)6.團藻(Volvox)7.錐蟲屬(Trypanosoma)：柳葉形，鞭毛從身體的后端伸出，沿著蟲體向前與細胞質的突出部分形成波動膜，在身體的前端成為游離的鞭毛。

錐蟲大多寄生于動物的血液或其它體液中，靠滲透方式吸收營養物質，以縱分體法進行繁殖。它們或者直接感染宿主或者借某些吸血昆蟲作為傳播的媒介。

危害人體的利什曼原蟲(Leishmania)主要是杜氏利什曼原蟲，是黑熱病的病原體，寄生在人體的肝，脾，骨髓、淋巴結等細胞內，以白蛉子為中間媒介。如在人體內，體形很小，呈橢圓形，無鞭毛。在白蛉體內，逐漸變成錐蟲形狀，具有鞭毛。

二、肉足綱(Sarcodina)運動和攝食都是由身體臨時形成的偽足來完成的，細胞質分為外質和內質，外質呈凝膠狀態，內質呈溶膠狀態。由于局部的外質和內質的膠態變化，細胞質向該處流動，使身體形成臨時性的突起，稱為偽足。偽足可以隨時形成或消失，因而動物的體形經常改變，形成特有的變形運動，或稱為阿米巴運動。偽足具有運動和攝食的機能。

三、孢子綱(Sporozoa)全部營寄生生活，且大多為細胞內寄生。沒有運動和營養的類器官，靠滲透方式從宿主獲得營養。生活史中有孢子生殖。孢子蟲的生活史非常復雜，包括無性生殖和有性生殖，兩種生殖方式往往交替進行，一般分為裂體生殖、配子生殖和孢子生殖幾個階段，有些種類還有更換宿主的現象。

瘧原蟲(Plasmodium)：寄生于人體紅細胞內。

流行于我國的通常有三種，其中以間日瘧原蟲(P.vivax)最為普遍。人為中間宿主，按蚊為終末宿主。無性世代在人體內，有性世代在蚊體內。

在人體內：感染瘧原蟲的按蚊→吸血→瘧原蟲的孢子進入人體血液→侵入肝細胞→裂體生殖形成許多裂殖子→裂殖子隨肝細胞破裂而出。

一部分侵入紅細胞，一部分再侵入肝細胞，重復感染，破壞紅細胞和肝細胞。

瘧原蟲在紅細胞內經過幾代裂體生殖以后，有些裂殖子在紅細胞內發育為大、小配子母細胞。

在按蚊體內：配子母細胞發育為大、小配子，受精形成合子，合子發育成動合子，穿入蚊的胃壁，發育為卵囊，再形成許多孢子。孢子進入到蚊的唾液腺中，當按蚊吸血時，隨其唾液侵入人體。

四、纖毛綱(Ciliata)體表具有纖毛，比較短小、纖細，數目較多，用于運動和攝食。

纖毛蟲構造較復雜，具有多種形態和功能的細胞器，幾乎達到了單個細胞所能特化的極限。許多種類具有兩種細胞核，一個大核，一個或多個小核。大核對動物的正常代謝具有重要作用，小核則與生殖有關。

1.草履蟲(Paramecium caudatum)結構和功能：表膜：包被草履蟲體表的膜，即細胞膜或質膜。分三層：最外層膜連續覆蓋在體表和纖毛上；中間層和內層膜形成表膜泡鑲嵌系統。表膜上有纖毛和口溝：纖毛：為細胞質的絲狀突起，是草履蟲的運動器官。纖毛的基部有復雜的微管纖維網，控制和協調纖毛的運動。原生動物的纖毛、鞭毛與高等動物的精子鞭毛具有相同的結構：由9＋2雙聯體微管纖維組成。口溝：從草履蟲身體后端開始，在表膜上的一條斜溝，伸向身體的中部，溝的未端為口。細胞質：分成外質和內質二部分。外質：為表膜下面的一薄層，較透明。刺絲泡分布在外質中。刺絲泡：為紡綞形小桿狀結構，有小孔開口于表膜。當受到外來刺激時，能釋放出內含物，吸水后聚合成絲，能麻痹敵害，有防御功能。內質：內含顆粒狀結構，有流動性。有許多重要結構分布在內質中。

食物泡：散布在內質中的許多泡狀結構。食物泡的形成。食物泡的消化功能。

伸縮泡和收集管：位于內外質的交界處，2組，身體前后半部的中部各一對。

功能：排除體內多余水分。

草履蟲體內水分來源：●大部分由外界通過表膜滲透進來。●一部分隨食物經胞口和食物泡進入細胞質。●小部分為新陳代謝過程中產生的代謝水。細胞核：位于細胞中央，有二種。大核一個，腎形，位于胞咽附近。功能是主管營養代謝、細胞分化，稱為營養核。小核一個或多個，位于大核凹陷處。功能是主管生殖、遺傳，稱生殖核。

草履蟲與其它原生動物一樣，無專門的呼吸、循環胞器。呼吸、排泄靠表膜滲透；循環靠內質環流。

無性生殖：橫二分裂，小核先作有絲分裂，大核再作無絲分裂，各自延長，分成二部分。蟲體從身體中部橫縊，形成兩個子體

有性生殖：接合生殖，通過接合生殖，2個母細胞交換了部分核物質，經過一系列分裂變化后，形成8個子細胞。2.腸等毛蟲(Isotricha)3.有尾內毛蟲(Entodinium caudatum)

2.1.3 原生動物與人類的關系

一、對人類造成危害 1.危害人體健康的病原體

寄生部位 引起疾病 癥狀

傳播媒介

痢疾內

腸道

米巴痢疾 大便血

經口

變形蟲

多膿少

利什曼

巨噬細胞 黑熱病

肝脾腫大、白蛉

原蟲

發燒

錐蟲

腦、脊髓 非洲睡眠病 昏睡、致死 舌蠅

陰道滴蟲 泌尿生殖 滴蟲性

白帶增多，系統

陰道炎

外陰瘙癢

月經不調

滴蟲性

尿頻、血尿

尿道膀胱炎 排尿灼樣疼痛 2.危害牲畜的病原體

粘胞子蟲：引起魚類大量死亡。

艾美球蟲：引起雞、兔死亡率很高的球蟲病。

血胞子蟲：引起牛、馬血尿。

3.海洋中鞭毛綱的夜光蟲等大量快速繁殖，形成赤潮，造成生成魚、蝦、貝類等海洋生物大量死亡，對海洋養殖帶來很大危害。

二、有益于人類的方面

1.組成海洋浮游生物的主體。

2.古代原生動物大量沉積水底淤泥，在微生物的作用和復蓋層的壓力下形成石油。3.原生動物中有孔類化石是地質學上探測石油的標徵。

4.利用原生動物對有機廢物、有害細菌進行凈化，對有機廢水進行絮化沉淀。5.科學研究的重要實驗材：草履蟲、四膜蟲是研究真核細胞細胞器的實驗材料。

附：多孔動物門(Porifera)又稱海綿動物門，是多細胞動物中最原始的類群。也是最簡單、處于細胞水平的多細胞動物。

特點：★只有細胞分化，沒有胚層和組織分化。★身體的各種機能由基本獨立活動的細胞完成。★身體有兩層細胞組成，中間為中膠層。★具有特殊的水溝系統。★體形大多不對稱。

海綿動物絕大多數棲息于海水中，淡水的種類很少。成體營固著生活，大多形成群體，附在海底、巖石或其它物體上。

海綿動物的體壁由內，外兩層細胞和中膠層組成，并有許多入水孔與體內所特有的水溝系統相通。外層保護，中膠層骨針、海綿絲支持，內層細胞具鞭毛，攝食和消化。

海綿動物在動物進化上是一個盲枝，即沒有發現有其它后生動物是由海綿動物進化而來的，故稱為側生動物。

2.2 腔腸動物門(Coelenterata)思考題：★腔腸動物門的主要特征有哪些？★腔腸動物門主要包括哪些類群？★腔腸動物門的神經系統有何特點？★水螅兩層體壁各由哪些細胞組成？各種細胞的功能是什么？★水螅是如何進行繁殖的？★名詞解釋：輻射對稱，消化循環腔

2.2.1腔腸動物門的主要特征

腔腸動物是真正的雙胚層多細胞動物。在動物界的系統進化上占有很重要的地位，所有

高等的多細胞動物，都可看作是經過這種雙胚層的結構階段發展來的。大多海產，少數生活于淡水中。營固著或漂浮生活。有的為獨立的單個個體，有的形成群體。

一、軀體輻射對稱是指通過身體的中軸可以有二個以上的切面把身體分成兩個相等的部分。是一種原始的對稱形式。輻射對稱有利于營固著(水螅型)或漂浮(水母型)生活。

二、軀體由二個胚層組成：由內胚層和外胚層組成，兩胚層之間為中膠層，中膠層具有支持的作用。由內胚層所圍繞的空腔稱為消化腔，只有一個口孔與外界相通。

腔腸動物第一次出現胚層分化，是真正的兩胚層動物。

外胚層：外層體壁，具保護，運動和感覺功能。

內胚層：內層胃層，具消化，營養功能。

三、出現原始消化腔：通過胃層腺細胞分泌消化液，使食物在消化腔內進行初步消化，是動物進化過程中最早出現細胞外消化。消化腔內水的流動，可把消化后的營養物質輸送到身體各部分，兼有循環作用，故也稱為消化循環腔。

消化腔只有一個對外開口，是原腸期的原口形成的，兼有口和肛門兩種功能。

四、有原始的組織分化：有明顯的組織分化，內胚層分化為內皮肌細胞、腺細胞、感覺細胞；外胚層分化為外皮肌細胞、刺細胞、感覺細胞、神經細胞等。

原始的上皮組織：皮肌細胞既是上皮細胞，又是原始的肌肉細胞，具有上皮和肌肉兩種功能。

原始的神經組織：由各種類型的神經細胞構成彌散型的網狀神經系統。

原始性表現：無神經中樞，傳導無方向性，傳導速度慢(比人的神經傳導慢1000倍)。

五、有水螅型水母型兩種基本形態

六、具多態現象

腔腸動物有些營群體生活的種類，有群體多態現象：群體內出現二種以上不同體型的個體，有不同的結構和生理上的分工，完成不同的生理機能，使群體成為一個完整的整體。

如藪枝蟲：有二種個體，水螅體：專司營養；生殖體：專司生殖。

七、生殖方式

1.無性生殖：出芽生殖。

2.有性生殖：雌雄同體，產生精巢和卵巢。

有些種類生活史中有兩種體型，水螅型為無性世代，無性生殖產生水母型個體；有性世代為水母型，有性生殖產生水螅型個體。

八、強的再生能力

2.2.2 腔腸動物門的分類

約900種，分為三綱。

一、水螅綱(Hydrozoa)■生活史有水螅型和水母型世代交替現象，無骨骼。■水螅型有垂唇。■水母型有緣膜，小型。■生殖細胞由外胚層產生。(一)水螅(Hydra)的形態結構

身體由內外兩層細胞組成，中間夾著中膠層。

1.外層：來源于外胚層，細胞層較薄，排列整齊，分化成六種細胞：

(1)外皮肌細胞：細胞基部的肌原纖維縱向排列，細胞收縮使身體和觸手縮短。(2)感覺細胞：細胞小，有感覺毛，基部與神經細胞相連。

(3)神經細胞：分布在外胚層基部，神經細胞向四周伸出突起，相互連結成神經網。(4)腺細胞：全身分布，口的周圍和基盤處較多。能分泌粘液和氣體。

(5)間細胞：散布在外層細胞之間，是一種小型的未 分化細胞，能分化成刺細胞和生殖細胞等。

(6)刺細胞：腔腸動物所特有的一種攻擊和防御性細胞。遍布整個外層。2.內層：來源于內胚層，細胞層較厚，以內皮肌細胞為主。

(1)內皮肌細胞：細胞基部的肌原纖維橫向排列，細胞收縮使身體和觸手伸長變細。

一部分細胞頂端長有鞭毛，其擺動能使消化腔內形成水流。

一部分細胞頂端能伸出偽足吞噬食物顆粒，進行細胞內消化。

內皮肌細胞具收縮和營養雙重功能，也稱為消化細胞。

(2)腺細胞：分布在內層不同部位的腺細胞，具有不同的功能，除分泌粘液、氣泡外，大部分分泌消化酶，對消化腔內的食物進行細胞外消化。(3)感覺細胞：少量分布。(4)間細胞：少量分布。

(二)攝食和消化：1.攝食：利用觸手上的刺細胞放出刺絲麻痹、捕獲食物，用觸手將食物送入口中。2.消化：腺細胞分泌消化酶對食物進行細胞外消化。

經消化后的小分子物質由消化細胞吞噬后進行細胞內消化。不能消化的殘渣經口排出體外。

(三)呼吸與排泄，無專門的呼吸和排泄器官。

1.呼吸：靠外層和內層細胞通過細胞膜的滲透擴散作用與水環境進行氣體交換。2.排泄：代謝產生的廢物通過細胞膜排到體外。(四)感覺和運動

1.感覺：分布在外皮肌細胞間的感覺細胞受到刺激后把沖動通過神經傳導給皮肌細胞。2.運動：在內外皮肌細胞協同作用下，使水螅產生運動。(五)生殖

1.無性生殖：出芽生殖

2.有性生殖：外層的間細胞分化形成卵巢、精巢。受精卵發育成實心原腸胚后包上粘性厚膜形成休眠體，從母體脫落下來。次年春末環境條件適宜時，胚胎脫膜而出，繼續發育成小水螅。

二、缽水母綱(Scyphozoa)：水螅世代不發達，不具骨骼，有垂唇。水母型非常發達，無緣膜。生殖細胞由內胚層產生。

三、珊瑚綱(Anthozoa)只有水螅型，無水母型。生殖細胞由內胚層產生。

海葵：單體生活，無骨骼。珊瑚：群體生活，有發達的骨骼。

水母型

水螅型

體型 緣膜 垂唇 隔膜 口道 生殖腺來源

水螅綱

小 有 有 無 無 外胚層

缽水母綱 大 無 有 有 無 內胚層

珊瑚綱

無 無 有 有 內胚層

海葵：單體，無骨骼。珊瑚：群體，外胚層分泌物質形成外骨骼。

2.3 扁形動物門

思考題：?名詞解釋：扁形動物、皮膚肌肉囊、原腎管。?扁形動物門的主要特征是什么？?中胚層形成的意義是什么？中胚層形成哪兩種組織？其功能是什么？?吸蟲綱有哪些主要的寄生蟲？?簡述日本血吸蟲的生活史。?簡述絳蟲的構造和生活史。?舉例說明寄生生活適應性變化的一般規律。

2.3.1 扁形動物門的主要特征

扁形動物是一群背腹扁平，兩側對稱，具三胚層而無體腔的蠕蟲狀動物。

一、身體扁平，體制為兩側對稱：通過身體的中軸，只有一個切面能把身體分成左右相等的兩個部分。

從輻射對稱到兩側對稱是動物在體制上的進化。運動由不定向轉為定向，不僅增加了動物的活動性，而且使動物對外界反應更迅速而準確。兩側對稱的體制使動物體分化出前后端、左右側和背腹面。身體各部分功能出現分化，頭部：神經和感覺器官向前端的頭部集中。背面：具有保護作用。腹面：承擔運動和攝食的功能。

二、中胚層的形成：內外胚層間出現中胚層。因為動物的許多重要器官、系統都由中胚層細胞分化而成，這促進了動物身體結構的發展和機能的完善，是動物體形向大型化和復雜

化發展的物質基礎。

扁形動物首次形成中胚層，并分化成二種組織

1.實質組織：為合胞體結構的柔軟結締組織，也稱間質。

分布：充滿在各組織器官之間，使體內無明顯的空隙，扁形動物也稱為無體腔動物。

功能：●貯存水分和養料，抗干旱和耐饑餓。●保護內臟器官。●輸送營養物質和排泄物。●分化和再生新器官。

中胚層的形成不僅為器官系統的進一步分化和發展創造了條件，而且也是動物由水生進化到陸生的基本條件之一。

2.肌肉組織：首次出現肌肉組織，促使扁形動物的結構和機能產生一系列變化。

肌肉形成使運動速度加快，導致神經和感覺器官發展完善。

原始的網狀神經系統→梯形神經系統

●肌肉形成使運動速度加快，能更有效地攝取較多食物。

原始的消化腔→不完全的消化系統

●消化系統發展導致新陳代謝能力加強

相應的異化作用加強→出現原腎管型排泄系統

三、皮膚肌肉囊：肌肉組織(環肌、縱肌、斜肌)與外胚層形成的表皮相互緊貼而組成的體壁稱為皮膚肌肉囊。功能：保護、強化運動、促進消化和排泄

四、不完全的消化系統：有口而無肛門，稱為不完全消化系統。寄生種類消化系統趨于退化(如吸蟲)或完全消失(如絳蟲)。

五、原腎管排泄：原腎管是由焰細胞、毛細管和排泄管組成的。纖毛的擺動驅使排泄物從毛細管經排泄管由排泄孔排出體外。

六、梯形神經系統

2.3.2 扁形動物門的分類

一、渦蟲綱(Turbellaria)：自由生活，體表、腹面有纖毛，腸道發達。

蝸蟲(Euplanaria)，生活于淡水溪流的石塊下。

1.形態：體長10-15mm，身體扁平柔軟，頭部有一對耳突。背面灰褐色，腹面灰白色，密生絨毛。2.體壁由三層構成：

●表皮層：由單層柱狀上皮細胞組成，里面分布有桿狀體，具防御功能；腹面上皮細胞 外表面長有纖毛。

●基膜：為非細胞結構，有彈性，位于表皮下面。

●肌肉層：分為三層，環肌緊靠在基膜下；斜肌位于中間，肌層薄；縱肌位于內層，肌層厚。由單層上皮細胞和多層肌肉相互連接組成皮膚肌肉囊，具有保護和運動功能。3.消化系統由口、咽和腸道組成。

口：位于身體腹面近后端1/3處。咽：呈長吻狀，取食時從肌肉質的咽鞘中伸出。腸：分三支，每一支又分出許多小支，末端為盲管，因無肛門而屬于不完全消化系統。4.循環和呼吸：無專門的循環和呼吸系統。循環功能由腸道和實質組織來執行。

呼吸功能：由于扁平的體形與身體體積相比具有較大的表面積，依靠表皮的滲透和擴散進行皮膚呼吸。

5.排泄系統：身體兩側各有一條彎曲而分支的原腎系統。

原腎是由焰細胞、排泄管和排泄孔組成，原腎管型排泄系統的特點只有一個排泄孔對外開口。

6.神經系統和感覺器官：典型的梯形神經系統，一對腦神經節向后伸出兩條粗大的腹神經索，中間有許多橫神經相連。

感覺器官：

眼點：一對，不能成像，只能感光。

特點：避強光，趨弱光。

耳突：一對，富有感覺細胞，能感受味覺和嗅覺。7.生殖系統

生殖方式：●無性生殖：橫二分裂，在口的后部收縮、縊斷成二個子體。●有性生殖：兩性生殖。

渦蟲雌雄同體，異體受精。在環境條件不良的情況下，形成生殖腺和輸出管道，進行有性生殖。

雌性生殖器官：由卵巢，卵黃腺，輸卵管、生殖腔、生殖孔組成。

雄性生殖器官：由精巢、輸精小管、輸精管、儲精囊、陰莖球組成。

特點：卵囊內的胚胎發育所需的營養由卵黃細胞供給。8.再生

再生：指生物體的一部分被截除或被破壞后重新恢復長成的一種生理現象。

再生有兩種類型：●生理性再生：指生物體在正常生命活動過程中所發生的再生。●補償性再生：指因損傷而引起的再生。渦蟲具有極強的再生能力。

二、吸蟲綱(Trematoda)多數為體內寄生蟲，少數為體外寄生，體表無纖毛，消化系統退化，神經系統不發達，感覺器官消失。常有吸盤，前端為口吸盤，腹面稍后有腹吸盤，吸附能力強。1.日本血吸蟲(Schistosoma japonicum)成蟲寄生在人、哺乳動物體內。

形態結構：雌雄異體，雄蟲具抱雌溝，常雌、雄合抱，具口吸盤和腹吸盤。

生活史：終寄主為人和牲畜；中間寄主是釘螺。成蟲：寄生在人門靜脈和腸系膜靜脈內。

卵發育成內含毛蚴的胚胎卵后，卵內毛蚴分泌酶，溶解周圍組織，穿過腸壁進入消化道，隨糞便排出。卵入水后孵化成毛蚴，毛蚴鉆入中間寄主釘螺體內進行無性繁殖，產生母胞蚴和子胞蚴，子胞蚴成熟后釋放出尾蚴。尾蚴接觸到人和牲畜皮膚時，利用吸盤及頭腺分泌物鉆入體內，脫尾部變成童蟲，侵入靜脈系統和淋巴系統，在體內移行，到達腸系膜靜脈后繼續發育。

日本血吸蟲的危害：●肝脾腫大，肝腹水；●成人喪失勞動力；●婦女不孕；●兒童侏儒癥；●重癥病人死亡。

日本血吸蟲的控制和預防：●普查、治療病人，消滅蟲源；●消滅釘螺；●做好糞便、水源管理；●加強防衛意識，防止感染。2.布氏姜片蟲(Fasciolopsis buski)：終寄主：人；寄生部位：小腸粘膜；第一中間寄主：扁卷螺；第二中間寄主：茭白、荸薺。

生活史：毛蚴→(扁卷螺)→胞蚴→雷蚴→尾蚴(水中)→囊蚴(茭白、荸薺等)→經口感染 3.華支睪吸蟲(Clonorchis sinensis)：終寄主：人；寄生部位：肝膽管；第一中間寄主：豆螺；第二中間寄主：蝦、魚。

癥狀：肝腹水、侏儒癥

4.肝片吸蟲(Fasciola hepatica)：寄生在羊、牛及其他食草動物和人的膽管內。

三、絳蟲綱(Cestoda)體表無纖毛，無消化道，頭節有吸盤和幾丁質的鉤，大多具節片。全部營體內寄生。如豬帶絳蟲，成蟲寄生在人、豬等脊椎動物的腸腔中。

形態結構：體長2－4M，由700－1000個節片組成。身體分三部分：

頭節：生有吸盤和小鉤，以附著在腸粘膜上。

頸部：纖細不分節片，能不斷分裂產生節片，是絳蟲的生長區

節片：身體的其余部分由許多節片組成。

依據生殖器官成熟情況分三種類型：

未成熟節片：寬大于長，內部構造尚未發育完全。

成熟節片：近方形，內有生殖器官、神經和排泄管。

妊娠節片：長大于寬，其它器官消失，只存在充滿卵的子宮。

豬絳蟲生活史：終寄主：人；寄生部位：小腸；中間寄主：豬。扁形動物各綱鑒別特征

體表

腸道 吸盤或口鉤 生活方式 渦蟲綱

有纖毛

發達 無

自由生活

吸蟲綱

有皮膜

簡單 有

寄生生活

(生活史中有自由生活階段)絳蟲綱

有微毛

無 有

寄生生活

(生活史中無自由生活階段)

四、寄生生活適應性變化的一般規律

寄生：指一種生物寄居在另一種生物的體表或體內，從而攝取被寄居的生物體的營養以維持生命的現象。

動物體的形態結構和生理機制是相統一的，而這種統一又必然與其所處的環境條件相適應。根據這一原理，寄生性生活方式必然會帶來動物體形態結構和生理機能的一系列相應的變化。

寄生生活的環境條件：簡單而穩定。

適應結果：身體的結構部分退化，部分加強。

取食方便而直接→消化和運動器官退化。

對外界刺激的感應減弱→神經和感覺器官退化。

抵御寄主體內酶的侵蝕→表皮特化成皮膜。

固著在寄主體內的寄生部位→產生固著器官吸盤、鉤、爪等。

寄主轉換過程中的大量死亡→生殖系統特別發達。

隨著寄生程度的發展，退化愈趨退化。如吸蟲：腸道退化；絳蟲：腸道消失。

隨著寄生程度的發展，強化愈趨強化。如絳蟲：孕節內全為生殖器官，體壁皮膜形成微毛。

2.4 線形動物門

思考題：◆簡述線形動物門的主要特征。◆試述蛔蟲、鉤蟲、蟯蟲的生活史。◆蛔蟲的危害有哪些？

2.4.1線形動物門的主要特征

一、身體圓柱形，體表具有角質膜

線形動物身體細長，呈長圓柱形，體制兩側對稱。體表有一層上皮細胞分泌形成的角質膜，光滑堅韌而有彈性。

二、假體腔

假體腔：線形動物體壁和消化道之間的空腔，假體腔與體壁中胚層和腸壁內胚層所接觸，沒有中胚層形成的體腔膜所包圍，不是真正意義上的體腔，稱為假體腔或原始體腔。

假體腔是在系統發生上第一次出現的體腔，也稱作初生體腔。

假體腔無體腔膜包圍，亦無孔道與外界相通。其內充滿體腔液，能把消化管吸收的養分運送給體壁和生殖器官，功能上似循環系統。由于體腔充滿體腔液而使蟲體膨脹，從而限制了蟲體的運動。

假體腔=初生體腔=原始體腔

三、具有完全的消化系統

比扁形動物進化，仍無循環系統和呼吸器官，但消化系統出現肛門，使食物在消化管內沿著單線運動，殘渣直接經肛門排出體外，促進消化管不同部位在機能上的分工和形態上的分化。

從線形動物開始，消化道有口和肛門二個開口，與高等動物一樣，成為完全的消化系統。

線形動物的消化道可分為前、中、后三部分：

▲前腸：由前端體壁 外胚層內陷而成，包括口、口腔、食道。

▲中腸：由內胚層形成，是食物的主要消化吸收部位。

▲后腸：由后端的外胚層內陷而成，包括直腸和肛門。

四、雌、雄異體異形

線形動物雌雄異體，通常雄性比雌性小，有些種類還有特殊的感覺器官。

動物由雌雄同體轉變為雌雄異體，進而轉變為雌雄異形，在進化上具有重要意義。

五、圓筒形的神經系統

2.4.2 線蟲動物門的分類

種類龐雜，常見有蛔蟲，寄生在人或豬的小腸內；小麥線蟲，小麥的重要害蟲之一。

蛔蟲(Ascaris lumbricoides)是人體最常見的寄生蟲之一。

一、蛔蟲的特征 1.形態結構

外形：長圓柱形，向兩端漸細。乳白色，側線明顯。

雌蟲：肛門在距體后端0.2cm的腹線上，生殖孔在身體前端約1/3的腹線上。雄蟲：較細且短，尾端呈鉤曲狀，肛門和生殖孔合二為一，稱為泄殖孔，二根交接刺從泄殖孔處伸出。

2.體壁和體腔

蛔蟲的體壁是由角質膜、表皮和肌肉組成的皮膚肌肉囊。

角質膜：最外層，厚而光滑。分為三層：皮層、基質層、纖維層。

功能：保護身體，抵御寄主體內消化液的腐蝕。

表皮層：由8行上皮細胞組成。在身體兩側和背、腹中央，上皮細胞層加厚形成側線和背、腹線。背、腹線中有背、腹神經索，側線中有排泄管。表皮層細胞能向外分泌物質形成角質膜。

肌肉層：為最里層，由單層縱肌構成。

肌細胞分為二部分：頂端為含有細胞核的原生質部，基部為含有肌原纖維的收縮部。只有縱肌，沒有環肌身體只能彎曲，不能伸縮。肌細胞的原生質部伸向背、腹神經索，接受神經支配。

假體腔：充滿體腔液。

功能：輸送營養，在體壁與內臟之間形成膨壓使身體保持一定體形。

3.消化系統：消化道簡單，由口、咽、腸、直腸和肛門組成。取食宿主體內的半消化物質，可不需進行消化就可直接吸收利用，無特殊的消化腺。腸腔內有微絨毛，可增加吸收面積。

4.呼吸：無專門的呼吸器官，適應寄主體內的低氧環境，強化了糖酵解途徑，進行厭氧呼吸。

5.排泄系統：由一個原腎細胞衍生而成的H形排泄系統。

排泄物匯集到體腔液內，再隨體腔液通過側線的上皮細胞滲透入排泄管內，從排泄孔排出體外。

6.神經和感覺器官

圓筒狀的神經系統：咽頭周圍的圍咽神經環向前、后各發出六條神經，各有橫神經相連。感覺器官：不發達，唇瓣和泄殖孔周圍有感覺乳突，有感覺功能。

7.生殖系統 蛔蟲的生殖系統為長管型。雌性生殖系統：雙管型，由卵巢、輸卵管、子宮、陰道、生殖孔組成。雄性生殖系統：單管型，由精巢、輸精管、儲精囊和射精管組成二、蛔蟲的生活史

寄生部位：小腸；感染途徑：經口感染；感染蟲態：胚胎卵。

蛔蟲的危害：蛔蟲寄生在人體內對機體造成的危害也反映了體內寄生蟲對寄主造成危害的一般規律。★攝取人體營養，造成人體營養不良，尤其對兒童的身體和智力發育造成阻礙。

★蟲體的代謝產物、分泌物和分解產物等的毒素作用，刺激神經系統引起失眠、磨牙、抽筋、頭痛、神經痛等。

★刺激腸道，影響腸道的正常蠕動，引起腸痙攣、腸套疊，產生腹痛、惡心、嘔吐等。

★機械阻塞：可阻塞腸道，引起機械性腸梗阻，產生腹絞痛。

★機械損傷：幼蟲在人體內移行，可造成一系列機械損傷。

★引起炎癥和全身性過敏反應，出現咳嗽、發熱、蕁麻癥。嚴重時可引起暴發性哮喘、肺炎等。

★蛔蟲受藥物刺激時可竄入肝臟、膽囊、腦等處，引起急性炎癥和絞痛。

三、其它線蟲

1.十二指腸鉤蟲(Ancylostoma duodenale)寄生部位：小腸(空腸上部)生活史：日產卵1－3萬

2.蟯蟲(Enterobius vermicularis)寄生部位：盲腸、闌尾等。

生活史：雄蟲交配后死亡，雌蟲在人肛門產卵后死亡。

自染和逆行感染。

3.幾種重要的寄生線蟲比較

感染蟲態 傳播途徑 寄生部位 病癥

蛔 蟲

胚胎卵

經口感染 小腸

營養不良、發育不良 繞 蟲

受精卵

經口感染 大腸

貧血、消瘦、肛門瘙癢 鉤 蟲

感染蚴

經皮膚感染 小腸

嚴重貧血、異嗜癥 血絲蟲

感染蚴

接種感染 淋巴系統 乳糜尿、象皮腫

2.5 環節動物門(Annelida)思考題：★真體腔是如何形成的？★真體腔的形成在動物進化上有什么意義？★環節動物門的主要特征是什么？★簡述蚯蚓體壁的構造。★簡述蚯蚓生殖的過程。★簡述后腎管的構造。★名詞解釋：同律分節、異律分節、裂體腔，次生體腔。

2.5.1 環節動物門的主要特征

一、真體腔的形成

多細胞動物胚胎發育過程中出現三個腔：

第一次出現的腔：囊胚腔。第二次出現的腔：原腸腔。第三次出現的腔：體腔。

體腔是由中胚層形成時出現的中胚層體腔囊發展而來。

假體腔的形成：中胚層體腔囊在發展過程中全部靠向體壁，形成肌肉層，使原來的囊胚腔加了一層內襯，而未形成新的空間，這種腔只有體壁中胚層，沒有腸壁中胚層和腸系膜，是體壁中胚層和腸壁內胚層之間的腔，所以稱之謂假體腔。

真體腔的形成：在胚胎發育形成一對中胚層細胞團后，細胞團繼續分裂增殖，形成中空的體腔囊，體腔囊不斷擴展，兩側的體腔囊壁外側靠向體壁，形成體壁中胚層，分化為體壁肌肉層和體腔膜，其內側靠向腸壁，形成腸壁中胚層，分化為腸壁肌肉層和體腔膜。由體壁中胚層和腸壁中胚層圍成的腔即真體腔。

真體腔是由中胚層囊裂開形成的，也稱為裂體腔。

真體腔是繼假體腔之后出現的，也稱次生體腔。

真體腔＝裂體腔＝次生體腔

真體腔的形成在動物進化上的意義：

▲腸壁外附有肌肉，使腸道蠕動。消化道在形態和功能上進一步分化，消化能力加強。

▲消化功能加強→同化功能加強→異化功能加強→排泄功能加強，排泄器官從原腎管型進化為后腎管型。

▲真體腔形成過程中殘留的囊胚腔形成血管系統，從環節動物開始出現循環系統。身體出現分節現象

二、身體分節

身體分節是高等無脊椎動物進化的重要標征。

環節動物由一系列相似的體節構成，是其最顯著的特征之一。體節的出現對動物體的結構和生理功能的進一步分化提供了可能性。

環節動物身體分成許多小節，每一體節內部形成一個小室，神經、排泄、生殖等器官大多按節排列。

分節較原始，除前二節和最后一節外，其余各體節在形態和機能上基本相同(外形相同，38 內部神經、排泄、循環、生殖等器官亦相同)，稱為同律分節，各體節大多有附肢(疣足)或剛毛，加強了運動功能。異律分節：身體各節在形態和功能上不同，如沙蠶。

三、出現剛毛和疣足形式的附肢

剛毛：由表皮細胞內陷形成的剛毛囊內的毛原細胞分泌形成的，是寡毛綱的運動器官。

疣足：體壁的向外突起的中空構造，與體腔相通，是多毛綱的運動器官。特點：疣足本身不分節，與軀身體連接處也無關節。

四、閉管式的循環系統

環節動物是動物進化過程中第一次出現循環系統，但已是一種高級形式的閉管式循環系統，血液始終在血管中流動。

五、鏈索狀神經系統

由腦、圍咽神經索、咽下神經節和腹神經索組成。

六、皮膚呼吸

大多數環節動物無專門的呼吸器官，由于循環系統的產生，皮膚內有豐富的毛細血管，可依靠體表進行皮膚呼吸。

多毛綱的部分海產種類出現專門的呼吸器官——鰓。

七、排泄器官為后腎管型

原腎管型的排泄器官是由外胚層發育而來的，一端封閉，另一端對外開口為排泄孔(腎孔)，排泄物靠滲透進入排泄管。

后腎管型的排泄器官是由中胚層的體腔膜形成的，具有兩個開口：向體內的開口為腎口。向體外的開口為腎孔。排泄物直接從腎口進入排泄管，效率更高。

2.5.2 環節動物門的分類

一、多毛綱(Polychaeta)：全為海產，大多可為魚類餌料，如沙蠶。特征：有發達頭部和疣足，以疣足為運動器官；無生殖帶；雌雄異體。

二、寡毛綱(Oligochaeta)：大多陸生，少數生活在淡水中，其中4/5為各類蚯蚓。

特征：頭部退化，無疣足，以剛毛為運動器官；有生殖帶；雌雄同體。

代表動物：環毛蚓Pheretima 1.外部形態

身體圓而細長，有許多相似的體節組成，雌雄同體。

節間溝：體節與體節之間的深糟溝。

體環：體節上的淺糟。

口前葉：前端第一節，為肌肉質的突起，有攝食、掘土和感覺功能。

環帶(生殖帶)：性成熟時在第14－15－16節由表皮形成的腺腫狀突起。環帶上無剛毛和節間溝。

背孔：第11－12節間溝開始，在中線上每節一個背孔，能放出體腔液，濕潤皮膚，以便于呼吸，減少摩擦，保護皮膚。

三對納精囊孔：位于6－

7、7－

8、8－9節間溝的兩側。

雌性生殖孔：一個，位于第14節腹面中央。

雄性生殖孔：一對，位于第18節腹面兩側。2.體壁

體壁由四部分組成：

角質膜：薄，由表皮細胞分泌而成。

功能：保水，能防止身體在干燥環境中失水。

表皮層：由柱形上皮細胞組成，其間有腺細胞分布。

功能：組成體壁的主體，分泌角質膜。腺細胞能分泌粘液，濕潤體表。

肌肉層：外側是薄的環肌，內側是厚的縱肌，呈羽狀排列。

體腔膜：為一層中胚層來源的體腔上皮。

環節動物體壁的四層結構一起組成皮肌囊。3.體腔

位于體壁中胚層和腸壁中胚層之間的空腔，被體腔膜所包圍，是真體腔。

真體腔內有生殖器官、排泄器官，血管和神經索。

體腔內充滿體腔液，始終浸浴著內部器官，加強了各器官間的聯系，同時也起著進行物質運輸和循環系統的功能。4.消化系統

環毛蚓的消化道自口至肛門為一條直管，由口、咽、食道、砂囊、胃、腸、肛門組成。

前腸：

口腔(1－3節)：無齒，可翻出口外取食。

咽(4－5節)：肌肉強大，咽肌收縮使咽腔擴大，用以吸進食物。咽頭外圍有咽頭腺，能分泌粘液和蛋白酶，濕潤食物和對蛋白質初步分解。

食道(6－8節)：食道壁上有食道腺，能分泌鈣質，中和食物中的腐殖質酸，以保持體內酸堿平衡。

砂囊(8－9節)：囊腔中含有砂粒，能把泥土中的食物磨成細粒。

中腸：

胃(10－14節)：血管多而富有腺體。胃前部有一圈胃腺，功能同咽頭腺，能分泌消化酶使進一步消化。

小腸(15節起)：從第15 節起擴大為腸，屬中腸部分的是小腸，腸壁多皺褶，背面有一凹糟，即盲道。

在第26節處伸出一對指狀突起，為肓腸，是重要的消化腺，能分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，大部分營養物質可在小腸內消化吸收。

后腸：

直腸(最末幾節)：收集和貯存食物殘渣，由肛門排出體外。

黃色細胞：中腸外臟壁體腔膜特化為黃色細胞，能貯存脂肪和糖原，具有貯存和排泄的作用。

5.循環系統

蚯蚓有高度發達的閉管式循環系統，由縱血管、環血管和微血管組成，血液在血管內流動。

蚯蚓的血液呈紅色，含有血紅蛋白，但血紅蛋白存在于血漿中。6.呼吸

蚯蚓通過皮膚進行呼吸，不斷從背孔排出液體，使皮膚保持濕潤。皮膚下面富有毛細血管，通過氣體擴散進行氣體交換。7.排泄系統

蚯蚓以小腎管為排泄器官，小腎管為后腎管型。

蚯蚓的小腎管有3種：

咽頭小腎管：位于第2－3節，腎孔開口于咽上。

隔膜小腎管：自環帶第2節后，每節一對，腎孔開口于腸內。

體壁小腎管：每體節數百條，腎孔開口于體壁。

黃色細胞：能收集排泄物，有貯存、排泄作用，其死亡脫落后在體腔液中，由小腎管收集后經腎孔排出體外。8.生殖系統

蚯蚓為雌雄同體，異體受精。

雌性生殖器官：納精囊：3對，為梨形囊狀物，是接納和貯存精子的場所。卵巢：一對，位于第12、13體節內，各接一卵漏斗，連接輸卵管，在隔膜處匯合后，以雌孔開口于第14體節中央。

雄性生殖器官：精巢：2 對，很小，位于第10、11體節內的精巢囊內。貯精囊：2對，與精巢囊相通，充滿營養液，精細胞形成后先進入貯精囊內發育成精子。精漏斗：2對，前端膨大，口具纖毛，后接輸精管。輸精管：2 條，于第13體節內合為一條，向后伸至第18體節，以雄孔開口于體壁。前列腺：一對，位于雄孔內側，分泌粘液，與精子的活動和營養有關。

生殖：

■精子先成熟，雌雄交配。

■將精液送入對方的納精囊內。

■卵成熟，環帶分泌物質形成蛋白質環，成熟卵產在環內。

■隨身體收縮，蛋白質環向前移動，至納精囊孔處，精子逸出，與卵受精。

■環帶繼續前移，從前端脫離蚓體，兩端封閉，形成蚓繭。

■受精卵在蚓繭內發育，2－3周后孵化出小蚯蚓，破繭而出。

三、蛭綱(Hirudinea)：淡水、潮濕土壤中，半寄生生活。

特征：前后有吸盤，身體扁平，體腔退化，無疣足和剛毛，雌雄同體，有生殖帶。如螞蝗(蛭)。

三個綱的特征比較

運動器官

生殖帶

吸盤

多毛綱

疣足

無

無 寡毛綱

剛毛

有

無 蛭綱 無

有

有

2.6 軟體動物門(Mollusca)思考題：★軟體動物門的主要特征有哪些？★試述腹足綱、瓣鰓綱和頭足綱的主要特征。★列舉腹足綱、瓣鰓綱和頭足綱的習見動物各4種。★標注瓣鰓綱動物內部結構的名稱。

動物界的第二大類群，各種蚌、螺、烏賊、章魚等。

經濟意義較大。藥用：鮑魚貝殼是中藥石決明；烏賊內骨骼是海螵蛸；珍珠藥用、裝飾。

害處：鑿船貝危害木船和木質建筑，蝸牛是田園、果樹、農作物害蟲。

2.6.1 軟體動物門的主要特征

一、身體分為頭、足、內臟團三部分

身體柔軟，不分節，兩側對稱，一般分為頭、足和內臟團三部分。

頭部：生有口、觸角、眼和其它器官。各類軟體動物因生活習性不同，其頭部的發達程度也不同。

足：著生在身體腹面，頭的后方，有豐富的肌肉組織，是軟體動物的運動器官。

內臟團：也稱為軀干，一般在足的背部，是心臟、消化、生殖等內部器官的所在部位。

二、具有貝殼和外套膜 1.貝殼

大多數軟體動物身體的柔軟部分外面都有貝殼。貝殼的形態、數目各不相同，但其基本結構相似，都有三層結構。

角質層：最外層，薄而透明，具黑色光澤。

主要成分：殼質素，由外套膜邊緣內側分泌而成。隨著動物生長，面積逐漸擴大。

功能：保護貝殼的中、內層不被碳酸溶解。

棱柱層：也稱為殼層，為中間的一層，占據貝殼的大部分。

主要成分：棱柱形碳酸鈣晶體，由外套膜邊緣背面的細胞分泌而成，隨著生長面積不斷擴大，但其厚度不增加。

珍珠層：也稱殼底，在最里層，有珍珠光澤。

主要成分：呈水平排列的碳酸鈣薄片。由整個外套膜外表面分泌而成。隨著生長厚度不斷增加。

珍珠即在珍珠層內形成。珍珠的形成是外套膜對外來物的反應。

珍珠是由珍珠貝和河蚌的外套膜分泌產生的。2.外套膜

軟體動物身體背側皮膚褶皺向下延伸形成的膜性結構，由兩層上皮細胞及中間的結締組織和肌肉纖維組成。

外套膜向下包裹了整個內臟團和足部，是一種重要的功能器官，其圍成的外套腔是水流

和食物進入體內的通道。分泌物質形成貝殼。外套腔內有呼吸器官——鰓，有消化、排泄、生殖器官的開口，具有輔助呼吸作用。

三、真體腔極度退化

由于結締組織的侵入，真體腔極度退化，縮小為圍心腔、生殖管腔和排泄管腔。

除真體腔外，初生體腔同時存在，初生體腔內充滿血液，因此稱為血竇。

四、出現專職的呼吸器官——鰓

具呼吸器官，水生動物從外套膜內壁皮膚伸展而成的櫛腮，進行呼吸功能；陸生種類以外套膜進行呼吸作用。

五、具開管式血液循環

心室→動脈→血腔(血竇)→靜脈→心耳→心室。

2.6.2 軟體動物門的分類

現存軟體動物約有13萬余種，根據體制的對稱與否、貝殼、鰓及運動器官的特征，分為7個綱：單板綱、無板綱、多板綱、掘足綱、腹足綱、瓣鰓綱和頭足綱。其中三綱種類多，經濟意義大。

一、腹足綱(Gastropoda)：數量最多，體螺旋狀，一對或二對觸角，足位于腹面，適于爬行。淡水的田螺，陸地的蝸牛。

●具一螺旋形的貝殼。●頭部明顯，具眼和觸角。●內臟團旋轉，不對稱。●足發達，塊狀。●鰓一個，櫛狀

二、瓣腮綱(Lamellibranchia)：各種貝類、蚌類等。

●具兩片瓣狀貝殼。●頭部退化。●足斧狀，適于挖掘泥沙。●具瓣狀鰓。

河蚌 Anodonta 1.外部形態：軀體側扁，具左右兩爿貝殼，前端稍鈍，后端稍尖，背面有韌帶相互鉸合。韌帶富有彈性，能使貝殼左右張開。貝殼的閉合主要靠前、后閉殼肌的控制。

貝殼的前背方，各有一略為隆起的殼頂，在殼的外表面有以殼頂為圓心的同心圓線，即為生長線。

貝殼后端有一個不閉合的裂縫，內有外套膜形成的兩個孔，背面的為出水孔，腹面的為入水孔。

2.外套膜：外套膜緊貼在貝殼的內面，是左右兩側裹著軟體的兩片薄膜。

在生活狀態下，外套膜的緣膜相互緊貼，在外套膜與內臟團之間形成外套腔。外套膜的后緣加厚突出，左右相合形成出水孔和入水孔。

在外套腔內，水流從入水孔進入，從后方流向前方，將食物帶入口中。水流經過外套腔內的鰓時，營呼吸作用，呼吸水流從鰓出來后經出水孔排出。同時將排泄物帶出體外。3.消化系統：由口、唇瓣、食道、胃、腸、肛門和消化腺等組成。

口：位于身體前端，前閉殼肌的下方。

唇瓣：二對，呈角形，密生纖毛，有感覺和攝食功能。

外觸唇：與外套膜相連，在背方形成上唇。

內觸唇：與內臟團相連，形成下唇。

食道：短而寬，下接膨大的胃。

胃：有兩種特殊結構——胃盾、晶桿。

胃盾：胃上皮具有一種會脫落的厚皮，用以保護胃的分泌細胞。

晶桿：胃的后方有一晶桿囊，能分泌物質形成膠質晶桿。晶桿由粘蛋白組成，吸附有豐富的酶。晶桿囊壁的纖毛擺動能使晶桿旋轉，起攪拌和混合食物的作用。在胃酸的作用下晶桿能釋放出消化酶對食物進行細胞外消化。

肝臟：在胃的周圍有一對大型肝臟，為消化腺，能分泌消化酶，也能吞噬食物微粒進行細胞內消化。

腸：胃后為細長的腸道，盤曲在內臟團中，后端折向背方，形成直腸。直腸進入圍心腔，穿過心臟，以肛門開口于出水管旁。

特點：

腸壁無肌肉，不能蠕動

腸道無消化腺，只能吸收已消化的營養物質。

河蚌不能主動捕食，依靠水流帶入微小的有機顆粒、小形動物和藻類為食物。

4.呼吸系統：河蚌以瓣鰓為呼吸器官。鰓是外套膜內側皮膚的折疊形成的。鰓由內、外兩對鰓瓣組成，分列在內臟團的兩側。每一鰓瓣由2片鰓小瓣組成。鰓小瓣之間以瓣間隔相連。鰓小瓣由許多縱向排列的鰓絲和橫向排列的絲間隔連接而成。絲間隔和鰓絲之間的小孔為鰓水孔。2爿鰓小瓣下緣及前后緣是愈合的，背面分開，通鰓上腔。連接鰓小瓣的瓣間隔之間形成鰓水管。

水流從入水孔進入外套腔后，經鰓水孔進入鰓水管，向上流入鰓上腔，從出水孔排出體外。因在的隔上有豐富的毛細血管，水流經過時進行氣體交換。5.循環系統：河蚌為開管式循環系統由心臟、血管和血竇組成。

心臟：位于圍心腔內，具一心室，二心房。6.排泄系統由二部分組成：

腎臟：位于圍心腔的兩側，分腺體部和管狀部。

◆腺體部(腎體)：為海綿狀組織，黑褐色，以有纖毛的腎口與圍心腔相通。腎通過腎口接受圍心腔里的排泄物，也能接受從流經腎體的血液中滲出的排泄廢物。

◆管狀部(膀胱)：為薄壁的管狀物，位于腎臟背面。管腔內有纖毛。膀胱以腎孔開口于鰓上腔。

圍心腺(凱佰爾氏腺)：位于圍心腔前端，為赤褐色分支狀腺體。圍心腺內有豐富的毛細血管，排泄物從血管中滲出，聚集在圍心腔內，再經腎臟排出體外。

7.神經系統：分散中心式神經系統，由三對神經節：腹神經節、足神經節和臟神經節組成。神經節之間有神經相連。

8.生殖系統：雌雄異體，但在外形上無區別。

雌雄生殖腺都位于內臟團中，呈葡萄串狀，形態相似。

生殖腺成熟時，卵巢呈淡黃色，精巢呈乳白色。

繁殖：成熟卵不排出體外，從雌蚌的鰓上腔進入外鰓腔內。精子從雄蚌出水孔排出，隨水流經雌蚌的入水孔進入雌體的外套腔，再到達外鰓瓣的鰓水管內，與卵受精。受精卵即在外鰓腔內繼續發育成鉤介幼蟲。鉤介幼蟲從母體逸出，遇到魚類便用足絲鉤附在魚的鰓或鰭上，經過一段時間的寄生生活后完成幼體發育，變成幼蚌，脫離寄主，落入水中繼續發育。

三、頭足綱(Cephalopoda)烏賊、鸚鵡螺等。

●有或無貝殼。●頭部發達，具一對發達的眼睛。●鰓羽狀。●足特化為腕足和口漏斗，腕足排列在口的周圍。

分二亞綱：

有殼亞綱(四鰓亞綱)：鸚鵡螺，活化石，為國家一級保護動物。

●有外殼，螺殼內分隔成許多小室。●腕足數十個，不具吸盤。●鰓2對。

無殼亞綱(二鰓亞綱)：

●不具外殼，有的種類有內殼。●腕足8－10個，具吸盤。●鰓1對。

2.7節肢動物門(Arthropoda)思考題：★簡述節肢動物門的主要特征。★試述節肢動物呼吸系統的多樣性。★昆蟲在自然界中繁榮昌盛的原因是什么？★甲殼綱、蛛形綱、多足綱、昆蟲綱的特征各是什么？★昆蟲的口器有哪些類型？★昆蟲變態的類型各是什么？★簡述昆蟲分類的幾個主要目的特征，并列舉各目習見動物2－3種。★試述馬氏管的構造，其功能是什么？★名詞解釋：混合體腔、后口動物。

數量最多的一門無脊椎動物，約126萬種，占動物界種類84％，其中昆蟲占94％，約118萬種，凡動物能生存的地方均能生存，生活方式多樣，與人類生活關系密切。

2.7.1 節肢動物門的主要特征

一、身體分部

節肢動物的身體象環節動物一樣由許多體節組成，但前者基本為同律分節，而節肢動物的身體分節已發展到異律分節。

身體的節數減少并高度愈合歸并，體節按形態和功能的不同分化為體部。

身體自前至后分為頭部、胸部和腹部等。例如：

昆蟲綱(蝗蟲)：頭、胸、腹三部分

甲殼綱(蝦)：頭胸部、腹部二部分

蛛形綱(蜘蛛)：頭胸部、腹部

多足綱(蜈蚣)：頭部、軀干部 身體的分部在生理機能上也出現了分工：頭部：感覺和取食中心；胸部：運動和支持中心；腹部：營養和繁殖中心。

二、附肢分節

節肢動物的附肢也按節排列，與環節動物的附肢疣足相比，有了重大進步。

疣足與節肢的比較

疣 足

節 肢

按節分布，數量多

按體部分布，數量少

形態相同

形態多樣

與身體之間無關節

與身體之間有關節

不分節

分節

無肌肉附著

有大量肌肉附著

三、具有發達的橫紋肌

肌肉與體壁之間不形成連續的肌肉層，而形成分離的肌肉束。

節肢動物以前的動物肌肉都是平滑肌，從節肢動物開始形成橫紋肌，具有高度發達的運動機能。

四、體被含有幾丁質的外骨骼

體壁含有幾丁質是節肢動物的重要特征之一。

體壁具有一定的硬度，起著相當于骨骼的支撐作用，故稱其為外骨骼。

幾丁質外骨骼由上皮細胞分泌，其功能是保護并與附著的肌肉一起運動，但其伸展性有一定限度，會限制身體的生長，因此，節肢動物有蛻皮現象。

幾丁質是含氮的多糖類化合物醋酸酰胺葡萄糖(C32H54N4O21)，幾丁質以網格狀結構包埋在蛋白質的基質中。幾丁質的物理性質是柔軟的，具有一定的彈性和韌性。幾丁質與蛋白質一起組成節肢動物體壁的主要成分。體壁的堅硬程度不是由于幾丁質的存在，而是由于蛋白質在酶作用下的鞣化和硬化。

五、呼吸系統多樣性

呼吸器官形式多樣，不同類群有不同的呼吸系統。

■體壁：低等的小型甲殼動物，如水蚤。

■鰓：水生甲殼動物在足的基部，由體壁向外突起的薄膜狀結構，充滿毛細血管。如蝦、蟹等。

■書鰓：由足基部體壁向外突起折疊成書頁狀，有血管分布。為水生種類鱟的呼吸器官。

■書肺：由體壁向內凹陷折疊成書頁狀，為陸生的節肢動物蜘蛛、蝎的呼吸器官。

■氣管：由體壁內陷形成分支的管狀結構，為陸生節肢動物昆蟲、馬陸、蜈蚣等的呼吸器官。氣管上無毛細血管分布,是直接將氧氣輸送到呼吸組織。

六、具混合體腔和開管式循環系統

1.混合體腔：體腔在發育早期也形成中胚層的體腔囊，但不擴展為廣闊的真體腔，而是退化為生殖管腔、排泄管腔和圍心腔。

在以后的發育過程中，圍心腔壁消失，體壁和消化道之間的初生體腔與圍心腔的次生體腔混合，形成混合體腔。混合體腔內充滿血液，混合體腔也稱作血腔。2.開管式循環系統：心臟→動脈→血腔→心孔→心臟

心臟能自主搏動，血流有一定方向.循環系統的復雜程度與呼吸系統的復雜程度有關：

呼吸系統簡單(局限于身體某一部分)，循環系統復雜,如蝦。

呼吸系統復雜(分散在全身各部分)，循環系統簡單，如昆蟲。

用體表呼吸的小型節肢動物循環系統消失，如水蚤。

七、具兩種類型的排泄器官 1.與后腎管同源的腺體

由后腎管演變而來，如甲殼綱的觸角腺、綠腺，蜘形綱的基節腺等。

排泄器官腎口二次性封閉，由腺體部和膀胱部組成。

含氮廢物經滲透進入腺體部，再由膀胱部排出體外。2.馬氏管型

昆蟲、蜘蛛等以馬氏管為排泄器官。

馬氏管是由消化道中、后腸交界處的腸壁向外突起形成的細長的盲管管狀結構。它直接浸浴在血淋巴中，血淋巴中的含氮廢物以可溶性鹽的形式進入馬氏管腔，再以尿酸結晶析出，送入后腸，隨糞便經肛門排出體外。

八、神經系統

感覺器官發達，具鏈狀神經系統，形成較發達的腦、眼、觸角。眼分單眼(感光)和復眼(視覺)，觸角負責觸覺、嗅覺、味覺。

九、部分具變態現象

1.完全變態：卵→幼蟲→蛹→成蟲。如蚊、蠅、蠶蛾、金龜子。2.不完全變態：卵→幼蟲→成蟲，無蛹期。

◆漸變態：卵→若蟲→成蟲。若蟲與成蟲的形態、生活習性均相似，只是翅未長成，生殖器官未成熟。如蝗蟲、蟋蟀等。

◆半變態：卵→稚蟲→成蟲。稚蟲與成蟲的形態、生活習性均不同。如蜻蜓。

◆無變態：無翅昆蟲，如衣魚，卵孵化后就是成蟲，只是略小。

2.7.2 節肢動物門的分類

一、肢口綱(Merostomata)特征：■身體分為頭胸部和腹部 ■尾部末節延長為尾劍 ■無觸角，具頭胸甲 ■頭胸部有一對螯肢和腳須 ■4對步足，足圍口而生 ■以書鰓為呼吸器官 如鱟

二、蛛形綱(Arachnida)特征：■身體分為頭胸部和腹部 ■無觸角和復眼 ■頭胸部第1、2對附肢為螯肢和腳須 ■具4對足 ■用書肺和氣管呼吸

如紅蜘蛛、蜘蛛、蝎子等。蜱、螨為寄生種類，對人有害。

三、甲殼綱(Crustacea)多生活于水中，少數生活潮濕陸地。外骨骼含大量碳酸鈣、磷酸鈣，十分堅固，故稱甲殼。

特征：■身體常分為頭胸部、腹部 ■觸角2對，足至少5對 ■頭、胸部外被頭胸甲 ■以鰓呼吸 如蝦、蟹。

四、多足綱(Myriopoda)蠕蟲形陸生節肢動物，頭有一對觸角和多個單眼，軀干每節有一至二對附肢，如蜈蚣，常棲息于陰暗潮濕的環境，其毒液常入中藥。

特征：■身體分為頭部、軀干部 ■觸角1對 ■軀干部每一體節1－2對足 ■用氣管呼吸

五、昆蟲綱(Insecta)特征：■身體分為頭、胸、腹三部分 ■具1對觸角 ■胸部有3對足，大多有2對翅 ■腹部附肢退化

頭部：由一對復眼、三個單眼、觸角和口器組成，是感覺和取食中心。口器分為咀嚼式口器，如飛蝗；虹吸式口器，如蛾、蝶吸食花蜜；刺吸式口器，如臭蟲、蚊、蚜蟲，吸取血液和液汁；舔吸式口器，如蒼蠅。

胸部：三對分節的足，常有2對翅，由外骨骼延伸而成，是運動中心。

腹部：有十一體節，一尾節，是代謝繁殖中心。

昆蟲在自然界中繁榮昌盛的原因：

■有翅，運動能力強；■個體小，外骨骼發達，感覺器官發達；■口器類型分化，食性多樣；■有驚人的繁殖率；■形態和顏色上的各種適應。

經濟益蟲：蜜蜂可用于植物傳粉和生物防治，赤眼蜂是害蟲的天敵；家蠶、柞蠶等。

昆蟲的危害：飛蝗、二化螟、桑天牛、28星瓢蟲等。臭蟲是人類的寄生蟲，蚊、家蠅、虱子、跳蚤等多為人畜寄生蟲，且傳播多種疾病。

昆蟲綱分類的依據：■翅的有無、性質；■口器類型；■變態類型；■胸節、觸角、附肢的特征；■馬氏管的數目。

根據以上特征，昆蟲綱分為34個目，在我國有32個目。1.直翅目(Orthoptera)前翅革質，后翅膜質，咀嚼式口器，后足為跳躍足，或前足為挖掘足，不完全變態。如：蝗蟲、螽斯、螻蛄、蟋蟀等。2.半翅目(Hemiptera)前翅基部角質，端部膜質，刺吸式口器，大多有臭腺，漸變態，如臭蟲和各種蝽蟓。3.同翅目(Homoptera)口器刺吸式，有翅種類停息時翅呈屋脊狀，如各種蟬、蚜蟲、飛虱等。4.鱗翅目(Lepidoptera)軀體和翅上覆有鱗片，口器虹吸式，完全變態，如各種蝶、蛾。5.鞘翅目(Coleoptera)前翅角質/堅硬，后翅膜質，咀嚼式口器，完全變態，如金龜子，天牛，甲蟲，瓢蟲等。6.雙翅目(Diptera)翅一對，后翅退化為平衡棍，刺吸式口器、舔吸式口器，完全變態.如蚊、蠅,為重要的醫學害蟲。

7.膜翅目(Hymenoptera)翅膜質，前翅遠較后翅大，前后翅大多靠后翅的翅鉤列相連。口器咀嚼式或嚼吸式，完全變態，如蜜蜂。

附 棘皮動物門(Echinodermata)海產，雖種類不多，但進化上有特殊意義。

一、主要特征

1.具真骨(內骨骼)：由中胚層形成，石灰質，常向體表突出形成棘。

2.后口動物：胚胎時的原口形成成體的肛門或密閉，在原腸胚時期，與原口相反的另一端由外胚層內陷形成的口。

原口動物：胚胎的原口后來成為成體的口。

3.真體腔發達：部分體腔形成水管系統，且部分水管系統伸出體外，形成管足，進行運動、取食、感覺功能。

4.五輻射對稱：可作五個切面，把身體分成相互對稱的兩部分。

二、分類：約530種，海中底棲生物。

1.海膽綱(Echinoidea)：骨形成堅固的球形，如馬糞海膽。2.海星綱(Asteroidea)：體星形或五角形。

3.海參綱(Holothuroidea)：刺參肌肉發達，為海中珍品。

2.8 脊索動物門

思考題：◆脊索動物門的主要特征是什么？◆試述脊椎動物亞門的主要特征。◆脊椎動物亞門分為哪幾個綱？◆名詞解釋：原索動物、半索動物、隱索動物、尾索動物、被囊動物、逆行變態、頭索動物、脊椎動物。

2.8.1 脊索動物門的主要特征

動物界中最高等的一類動物。

一、具有脊索：脊索是一條縱貫動物軀體背部、起支持作用的一條棒狀支柱。位于消化

管背面，神經管腹面，并與二者平行。

脊索由柔軟而富有彈性的結締組織組成，脊索細胞內充滿半液態的胞質，外面包有細胞膜。脊索外有二層鞘膜組成脊索鞘：◆里層：纖維組織鞘；◆外層：彈力纖維鞘。

低等脊索動物大多終生保留，而高等脊索動物只在胚胎時期出現脊索，成體則為脊柱代替。

二、具有中空的背神經管

背神經管源于外胚層，是一條位于脊索背面的中空的管狀神經索。管內腔為神經腔。

神經管前部膨大為腦，神經腔形成腦室。腦以后的神經管發育成為脊髓，神經腔形成中央管。

三、有咽鰓裂

咽鰓裂是咽部兩側一系列成對的裂縫，與外界相通，在咽鰓裂上有許多毛細血管，有呼吸作用，是水生脊索動物的呼吸器官。

高等脊椎動物僅在胚胎時具有咽鰓裂。

四、其它特征

有肛后尾，為后口動物。

五、脊索動物門的分類

脊索動物門約50000種，可分為4個亞門：●半索動物亞門；●尾索動物亞門；●頭索動物亞門；●脊椎動物亞門。

半索動物亞門有時放在無脊椎動物中。前三個亞門為低等脊索動物，是小型海生動物，總稱原索動物。不出現脊椎，終生有脊索。(一)半索亞門(Hemichordata)脊索是僅由咽部向前伸出的一個短管，故稱為半索動物。如柱頭蟲。1.主要特征

■有背神經索：在背神經索的前端有中空的管腔，是背神經管的雛形。

■消化管的前端有咽鰓裂

■脊索不發達，具口索

口索為口腔背面伸出的一條短盲管，管壁由泡狀的角質細胞組成，作為吻部的支柱，是脊索的雛形。由于口索很小，還不是真正的脊索，故被稱半索動物為隱索動物。2.代表動物——柱頭蟲

體形特征：軀體分為頭、領、軀干三段。

原始特征：肛門位于身體未端。

除前端中空的背神經索外，還有一條腹神經索。(二)尾索亞門(Urochordata)約2000多種，海生。如海鞘。1.主要特征

■自由生活的種類，脊索終生保存；固著生活的種類，僅幼體尾部有脊索，成長后脊索和尾部消失，故稱尾索動物。

■成體外被類似植物纖維素性質的被囊，因此又稱為被囊動物。

■逆行變態：尾索動物所特有的變態方式：海鞘幼體形如蝌蚪，能自由游動，有發達的尾部，內有一條典型的脊索，脊索背方有一條中空的背神經管，咽部有成對的咽鰓裂，是典型的尾索動物。但幼體自由生活數小時后，將軀體前端吸附在其它物體上，尾部(包括肌肉、脊索和背神經管的大部分)逐漸退化，殘留的神經系統集中為神經節，眼點和平衡器消失，軀體被被囊所包裹，開始營固著生活。這種經變態后失去一些重要器官，使軀體變得更簡單的變態方式稱為逆行變態。2.代表動物——海鞘

形體特征：形如茶壺

壺口：口吸管，即入水孔。

壺嘴：圍鰓腔吸管，即出水孔。

軀體外被有植物纖維素的被囊，被囊內面為單層上皮細胞組成的體壁，體壁里面是圍鰓

腔，咽裂開口于圍鰓腔內。

(三)頭索亞門(Cephalochordata)有30多種，全部海生。1.主要特征

結構簡單，但終生保留脊索動物的三大特征，在動物系統進化上占十分重要的位置。

脊索、背神經管和咽鰓裂。脊索縱貫全身，超過背神經管伸達軀體的最前端，故稱為頭索動物。中空的背神經管位于脊索之上，前端稍膨大形成腦泡。在咽的兩側有7 對以上的咽鰓裂。

頭索動物是典型的橋梁動物：

除終生具有脊索動物的三個主要特征外，●還具有與脊椎動物相似的特征：具肌節、有奇鰭、肛后尾、閉管式循環系統，其胚胎發育和三個胚層的分化也與脊椎動物相似。

●還具有比脊椎動物原始的特征：無頭、無骨骼、無心臟、排泄器官為腎管。

●還具有比無脊椎動物進化的特征：軀體兩側有一對腹褶，為脊椎動物成對附肢的雛形。2.代表動物——文昌魚

產于我國廈門、煙臺等地，長4-5cm，兩端尖，無偶鰭而有奇鰭，游泳能力差，半棲息于沙中。

形體特征：形如小魚，體側扁。無頭、無鱗、無偶鰭，有背鰭、尾鰭 和臀鰭。在腹部兩側有一對腹褶。在腹面有腹孔(圍鰓腔孔)和肛門兩個孔。

軀體兩側有許多“《”形肌節。

脊索縱貫全身，直達神經管的頭部，但無明顯頭部，故又稱無頭類。

中樞神經系統由腦泡、脊髓組成。

呼吸作用由鰓裂完成。

消化道中腸為一條直管，腸管前端有一盲囊稱為肝盲囊，相當于肝臟。

閉管式呼吸，但無心臟，以腹血管搏動代替心臟功能。(四)脊椎動物亞門(Vertebrata)1.主要特征

(1)以脊椎代替脊索，由許多脊椎骨組成的脊椎代替柔軟的脊索作為支持身體的中軸。脊柱由一塊塊脊椎骨組成，故名脊椎動物。

脊椎保護著脊髓，在前端發展成為頭顱保護腦。

(2)出現明顯的頭部，具有高度發達和集中的神經系統。背神經管在前端分化為腦，腦分為大腦、間腦、中腦、小腦、延腦五部分。頭部出現嗅、視、聽等集中的感覺器官。背神經管在后端分化成脊髓。

(3)出現完善的口器，除圓口類外，均有上、下頜分化，強化了動物主動攝食和消化功能，并出現消化腺，如唾液腺、肝臟等。

(4)除圓口綱外，出現了成對的前后、肢和上、下頜。鰭形肢：為水生種類所特有，如魚的胸、腹鰭。

掌形肢：陸生種類的前、后肢。

成對附肢的出現，擴大了動物的活動范圍(非固著生活)，提高了攝食、求偶、交配、逃避敵害和躲避不良環境的能力。

(5)具有完善的循環系統，具有搏動能力的心臟，血液中開始出現紅血球，血液循環加快，效能提高。

(6)水生種類以鰓呼吸，陸生種類在胚胎期有咽鰓裂，成體以肺呼吸。(7)具有一對結構復雜的腎臟，加強了排泄能力。

脊椎動物的腎臟有三種類型：前腎、中腎、后腎。

前腎：位于身體前端，由許多排泄小管(腎小管)組成。排泄小管以腎口開口于體腔內。腎口漏斗狀，上面有很多纖毛，可直接從體腔內收集排泄物。在腎口附近有血管叢形成的血管球，通過過濾把血液中的代謝廢物濾出，再進入腎口。排泄小管的另一端與前腎導管相連。

脊椎動物在胚胎發育階段都有前腎出現，但只有部分圓口綱動物以前腎為排泄器官，魚

綱和兩棲綱的前腎是胚胎期的排泄器官。

中腎：位于前腎的后方。

中腎的腎小管開始退化，部分腎口消失。在靠近腎口處的排泄小管管壁內陷，形成雙層的囊狀結構，稱為腎球囊。它把血管球包在中間，形成腎小體。由腎小體和排泄小管組成具有泌尿功能的基本單位——腎單位。

在中腎階段，前腎導管縱裂為二，一根為中腎導管，各腎單位與中腎導管相連，在雄性動物有輸精作用。另一根在雄性退化為米氏管，在雌性則為輸卵管。

中腎是魚類和兩棲類在胚后期的排泄器官。

后腎：位于體腔后部。

后腎的排泄小管腎口已完全消失，前端都形成了腎小體，各排泄小管通入后腎導管即輸尿管。

后腎導管是在中腎導管基部伸出的一對突起，各與一個后腎相連。中腎導管變成輸精管。

后腎是爬行類以后的動物的排泄器官。2.分類

約4萬多種，分為六綱，圓口綱、魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱、哺乳綱。

2.8.2脊索動物門(圓口綱、魚綱)思考題：★試述圓口綱的主要特征。★簡述魚綱的主要特征。★魚類適應水棲的特征有哪些？★軟骨魚類與硬骨魚類的主要區別是什么？★什么叫洄游？洄游的類型有哪些？★魚類循環有什么特點？

2.8.2.1 圓口綱(Cyclostomata)最原始的脊椎動物，約50多種。

一、圓口綱的主要特征

1.具吸附性的、不能開閉的口漏斗。沒有上、下頜，是脊椎動物進化史中第一階段的代表。

2.沒有成對的附肢，沒有偶鰭，只有奇鰭，是脊椎動物中唯一沒有成對附肢的動物。3.終生保留脊索，沒有真正的脊椎骨，在脊索上方及神經管的兩側只有一些軟骨小弧片，是脊椎的雛形。

4.腦的發達程度低。

5.具有特殊的呼吸器官——鰓囊，鰓位于鰓囊，囊壁為由內胚層來源的褶皺狀鰓絲，其上面有豐富的毛細血管，可進行氣體交換。

二、代表動物——七鰓鰻

七鰓鰻是體外寄生的種類，形如鰻魚。頭部兩側有一對眼睛，眼后有七個鰓孔，故稱七鰓鰻。

口漏斗在頭部前端腹面，口漏斗內有許多具齒骨板，四周邊緣有乳狀突起，可吸附在魚體上。口位于口漏斗的底部，口內的舌上有角質齒，可從口腔底部伸出，銼破魚皮后吸食寄主的血液和柔軟組織。

2.8.2.2 魚 綱(Pisces)

一、魚綱的主要特征 1.有上、下頜。

動物在取食方面由被動變主動的一次形態革命，擴大了利用食物資源的范圍。2.有成對的附肢(胸、腹鰭)和發達的尾部。

尾部：是使身體向前的主要運動器官，兼有舵的作用。

偶鰭：保持軀體平衡和進行轉向、拐彎等動作。

奇鰭：背鰭和臀鰭能使身體穩定而有利于運動，尾鰭和尾柄組成尾。

陸生動物四肢由偶鰭改造發展而來。3.以脊柱代替脊索。

作為支持軀體中軸的脊索被一系列脊椎骨構成的脊柱所代替，從而加強了支持身體、保護脊髓的機能。

魚類脊椎骨的特點：●無頸椎，脊椎骨和頭骨相連，頭不能轉動。●脊柱分化程度低，只分為體椎和尾椎。●有肋骨，無胸骨。●體椎全為雙凹型。●在相鄰兩椎體間的空隙和椎體中央小管內尚留有殘余的脊索。4.終生以鰓呼吸。

5.循環系統為單循環，心臟由靜脈竇、一心房、一心室組成。心臟內含缺氧血。

6.具有特殊的感覺器官——側線器官。側線是由許多單獨側線器官組成的一條管狀結構。側線器官在鱗片上以小孔向外開口，基部與感覺神經相連，能感受水的低頻振動，以此來判斷水流方向、水波動態及周圍環境的變化。7.皮膚有豐富的粘液腺，大多數種類有鱗片。

魚類皮膚粘液腺的功能：●能分泌大量粘液，使體表潤滑，以減少水的磨擦。●形成一層隔離膜，使皮膚減少對水分的滲透，以維持體內滲透壓的平衡。

鱗片可分成三類：●盾鱗：由菱形的骨質基板和隆起的圓錐形棘組成。為軟骨魚所特有。●硬鱗：為斜方形骨板，表面有一層閃光物硬鱗質，為原始硬骨魚所特有，如中華鱘。●骨鱗：為圓形鱗片。根據其后緣的形狀可分為：圓鱗：后緣光滑，如鯽魚。櫛鱗：后緣有鋸齒狀突起，如鱸魚。

二、魚類軀體結構概述

1.外形：魚類的形態多樣，生活在不同水域中的魚類其體形就有不同的適應性，可分成4類：

◆紡錘形：身體流線形，能減少運動時的阻力，游動速度快，如鯊魚、馬鮫魚、鯉魚、青魚等。

◆側扁形：身體左右扁平，游泳能力差，有的只能隨水飄流，如鯧魚、鳊魚(武昌魚)、翻車等。

◆平扁形：身體上下扁平，適應于底棲生活，如牙鲆、舌鰨魚等。

◆棍棒形：軀體沿長軸延長成棍棒狀，適應于洞穴生活，游泳能力差。如黃鱔、鰻魚等。

不論何種體形，其軀體都分為頭、軀干和尾三部分。

◆頭部：身體最前端至最后一對鰓裂(軟骨魚)或鰓蓋后緣(硬骨魚)。◆軀干部：鰓蓋后緣至肛門或臀鰭前端。◆尾部：肛門以后部分。

尾部可根據尾椎和尾鰭的形狀分為三種類型：

①原尾型：尾椎末端平直，將尾鰭分成對稱的上、下兩葉。剛孵化的幼魚為原尾型。

②歪尾型：尾椎末端上翹，伸入尾鰭上葉，將尾鰭分成不對稱的二部分，為軟骨魚類的尾型。

③正尾型：尾椎末端僅達尾鰭基部，末端稍上翹，但尾鰭外形仍對稱。為硬骨魚類的尾型。

2.魚類消化特點：◆不具唾液腺。◆軟骨魚有形態固定的肝臟和胰臟。硬骨魚肝臟和胰臟混合在一起，無固定形狀，呈散狀分布，統稱為肝胰臟。◆魚類消化道的長短因食性不同而有很大差異：肉食性魚類：胃、腸分化明顯，腸管較短。草食性魚類：胃、腸分化不明顯，腸管較長。

3.魚類呼吸特點：以鰓呼吸，咽部有5個鰓裂。鰓由鰓弓(著生鰓絲和鰓耙的骨架)、鰓耙(為濾食器官)和鰓絲(二列，組成鰓片，上面有豐富的毛細血管，為氣體交換的場所)組成。

軟骨魚：鰓裂直接開口體壁，二鰓片間有鰓間隔相連。

硬骨魚：鰓裂開口在鰓腔內，鰓腔外覆有鰓蓋骨，以一總的鰓孔向外開口。

鰾：大多數硬骨魚有鰾，鰾在原始魚類(總鰭魚、肺魚)有呼吸功能，在大多數魚類是調節身體比重，控制沉浮的器官。4.魚類循環特點：

◆單循環，血液從靜脈竇→心房→心室→動脈球→入鰓動脈→鰓微血管網氣體交換。◆心臟小，重量不到體重的1％。◆血量少，血液循環速度慢。

以上特點都是魚類對代謝水平較低的水生生活的適應。

第二篇：普通生物學論文

文獻綜述

題目：基因工程技術在人類醫療保健方面的應用

摘要

所謂基因工程技術，就是在基因（DNA）水平上，用分子生物學的技術手段來操縱、改變、重建細胞的基因組，從而使生物體的遺傳性狀按要求發生定向的變異，并能將這種結果傳遞給后代。從二十世紀七十年代發展起來的基因工程技術在短短三十年中得到飛速發展，并已成為生物技術的核心技術。利用基因工程技術開發新型治療藥物是當前最活躍發展最快的領域。基因工程技術將會更廣泛的應用于人類醫療保健方面。科學家認為，到2025年，基因工程技術將成為治療遺傳性疾病的關鍵手段。

遺傳研究所取得的進展，使醫務人員已能識別、診斷和預防人類所患的4000多種遺傳性疾病及失調癥。科學家認為，到2025年，可能會有成千上萬種診斷和治療遺傳性疾病的方法，而基因技術將成為關鍵的治療手段。在治療時，使用的主要是由基因技術開發的各種基因藥物。將來，人們對疾病主要是以預防為主，即事先就將人體內有害的基因清除、消滅或抑制掉，也可以通過注射、吸入、服藥等方法，將健康的替代基因送入人體或直接注入胎兒體內，以改變人體體質和預防疾病。

要求：1500字以上 評分標準：

1、書寫格式（標題、摘要、關鍵詞、參考文獻）10分

2、摘要簡潔，概括性強；10分

3、關鍵詞簡練，緊扣正文；10分

4、正文部分60分；

5、正文內容豐富，有新意；10分

第三篇：20141普通生物學實驗教案

實驗一：線粒體和液泡系的超活染色與觀察

【課前預習】

1．什么是液泡系？

2．為什么不能用一種活體染料同時觀察多種細胞器？

【目的要求】

1.觀察動植物活細胞內線粒體、液泡系的形態、發育和分布 2.了解細胞和細胞器的超活染色技術

【基本原理】

線粒體是細胞內一種重要細胞器，細胞的各項活動所需要的能量，主要是通過線粒體呼吸作用來提供的。活體染色是應用無毒或毒性較小的染色劑真實地顯示活細胞內某些結構而又很少影響細胞生命活動的一種染色方法。詹納斯綠 B（Janus green B）是線粒體的專一性活細胞染色劑，毒性很小，屬于堿性染料，解離后帶正電，由電性吸引堆積在線粒體膜上。線粒體中細胞色素氧化酶使染料保持氧化狀態呈藍綠色，從而使線粒體顯色，而在周圍的細胞質中染料被還原，成為無色狀態。細胞中的線粒體呈藍綠色的顆粒。

中性紅對液泡系的染色具有專一性，將活細胞中的液泡系染成紅色。

【實驗用品】

1.器材：顯微鏡、恒溫水浴鍋、、剪刀、鑷子、解剖刀、載玻片、蓋玻片、吸管、牙簽、吸水紙

2.試劑：Ringer 液、1/5000 詹納斯綠B、1/3000 中性紅

3.材料：人口腔上皮細胞、洋蔥鱗莖內表皮細胞、小麥（或綠豆）幼根根尖

【方法步驟】

1．線粒體的超活染色與觀察

1）口腔上皮細胞線粒體的超活染色：1/5000 詹納斯綠B1-2 滴，口腔上皮細胞（牙簽刮取），載玻片于37℃恒溫染色10-15min，顯微鏡下觀察。

2）洋蔥鱗莖內表皮細胞線粒體的超活染色與觀察：1/5000 詹納斯綠B 溶液1-2 滴，洋蔥鱗莖內表皮，載玻片于37℃恒溫水浴染色10-15min，顯微鏡下觀察。2．小麥（或綠豆）幼根根尖液泡系的中性紅染色觀察

小麥（或綠豆）幼苗根尖（1-2cm）縱切面切片，1/3000 中性紅溶液1 滴染色5-10min，載玻片于37℃恒溫水浴，蓋上蓋玻片壓扁根尖，顯微鏡下觀察。【實驗結果】

口腔上皮細胞的線粒體分布 洋蔥內表皮細胞線粒體分布 植物根尖液泡的中性紅染色

【實驗報告】

1．繪出人口腔上皮細胞示線粒體的形態與分布并簡要分析。2．繪出綠豆幼根根尖組織液泡系的形態與分布并簡要分析。

實驗二 人類細胞中巴氏小體的觀察

【課前預習】

什么叫巴氏小體? 【目的要求】

1．了解X染色體失活假設及劑量補償效應的機制； 2．學習人類性染色質的檢查方法。

【基本原理】

巴氏小體(Barr小體)又稱X小體：M.l.Barr 等首先發現雌貓的神經細胞間期核中有一個深染的小體，而雄貓沒有，故稱巴氏小體；由于這個小體與性別及X染色體數目有關，故稱X小體（X染色質）。正常女性的兩條X染色體在間期一條保持代謝活性，與常染色體一起進行正常活動，另一條DNA復制較晚，呈異固縮狀態，沒活性，形成X染色質。該失活的染色體在形態學上呈異染色體（即DNA螺旋壓的很緊），染色深而致密，呈現三角或橢圓形小體，緊貼核膜內緣，大小約1～1.5 μm，數量為x染色體數減一（特例XXY,XXX核型）。

失活的染色體是隨機的，失活狀態使得雌性個體兩個染色質所攜帶的兩份基因的遺傳效應與雄性個體一個X染色體所具有的一份基因的遺傳效應基本相當，達到一種劑量補償效應，是維持雌雄兩性生物基因表達一致所特有的遺傳效應。

【實驗用品】

1．材料：口腔粘膜細胞 2．器材和儀器：顯微鏡;3．試劑：固定液（甲醇:冰醋酸＝3:1）;改良的苯酚品紅（或1%硫堇）染液等。

【方法步驟】 1.取材

口腔粘膜細胞：受檢者清水漱口數次，用潔凈牙簽從女性口腔兩側刮取粘膜，原位刮2～3次，第一次舍去，第2，3次分別涂于干凈載玻片上，將刮取物在載玻片上涂片，晾干。

2.固定

將制片置于新配置的甲醇:冰醋酸固定液（3:1）中20min；往載玻片依次滴加95％，70％，50％乙醇及蒸餾水，每次2－3 min；滴加5mol/l鹽酸水解約5s；蒸餾水（緩水流）漂洗2－3次，每次10－15 s。

3.染色、制片

在染色缸中染色10～20min（勿干），細水洗去染液，晾干即可鏡檢。

4.鏡檢（油鏡觀察）觀察與計數

（1）形態

（2）計數：選擇核較大，核質顆粒少，染色均勻清晰、核膜完整的細胞核進行計數，每份標本至少計數50個細胞中X染色質出現得概率。臨床指標：正常值男性為0～3%，女性為20%以上。

【實驗結果】

【注意事項】 漱口要干凈，在鏡檢前要洗凈載玻片、蓋玻片以及顯微鏡鏡頭。

【實驗報告】

1．繪制巴氏小體的形態。2．統計巴氏小體出現的概率。

實驗三 減數分裂染色體行為的分析

【課前預習】

1．減數分裂各時期的形態學特點是什么？

【目的要求】 熟悉減數分裂各時期的形態學特點，加深對減數分裂遺傳學意義的認識;2 學習減數分裂制片方法,了解動植物生殖細胞的形成過程。

【基本原理】

（一）減數分裂是一種特殊的有絲分裂形式,僅發生在有性生殖細胞(如配子:雌配子和雄配子, 卵細胞和精子)形成過程中的某個階段.（二）減數分裂的特點: 1 連續進行兩次核分裂, 染色體只復制一次, 結果形成4個核, 每個核只含有單倍體的染色體, 即染色體數目減半;2 前期特別長, 而且變化復雜, 包括同源染色體的配對, 交換, 分離等.（三）減數分裂的過程: 減數分裂I：同源染色體分離

前期I: 持續時間較長

細線期: 染色體呈細的染色線,其上分布很多染色粒,形似念珠;

偶線期: 同源染色體開始配對, 不易與細線期絕對分開

粗線期: 同源染色體完成配對,染色體明顯縮短變粗，雙線期: 配對的同源染色體開始分離,染色體圖像呈現紐花狀

終變期: 染色體縮的更短,呈V, O, 8和X形狀，均勻分散，利于計數

中期I 各個二階體（四分體）排列在赤道面上

后期I 同源染色體分開，移向兩極

末期I 移動到兩極的染色體解旋恢復到染色質狀態 減數分裂II：姐妹染色體分離

(同有絲分裂)中間期： 時間短，因物種而異 前期II：時間短，同末期I 中期II：染色體排列在赤道面上

后期II：姐妹染色體分離并移向兩極

末期II：移動到兩極的染色體解旋恢復到染色質狀態

（四）植物花粉減數分裂

植物花粉形成過程中，花藥中某些細胞分化成小孢子母細胞(2n)，每個小孢子母細胞(2n)減數分裂后，產生4個小孢子（單核花粉，n，單倍體）

【實驗用品】

1．材料：蠶豆花蕾(2n=12)2．器材和儀器：顯微鏡、鑷子、解剖針、刀片、載玻片、蓋玻片、量筒、滴瓶、切片架、切片盒、15cm培養皿、小培養皿、廣口瓶、吸水紙。

3．試劑：甲醇、冰醋酸、95%乙醇、無水乙醇、樹膠、改良苯酚品紅染色液。

【方法步驟】

（一）取材固定 取材的時間及材料大小必須十分恰當，才能獲得更多的花粉母細胞分裂相，以供觀察。

蠶豆現蕾后，于上午7～9時摘取莖頂幼小花序，將周圍小葉和苞葉去掉，留長約1mm 左右的花苞，放入內裝有卡諾氏固定液的廣口瓶中，固定3～24小時，轉入70%酒精中置冰箱內保存。(二)制片觀察。剝開已固定好的花蕾取出花藥，放于載玻片上； 在花藥上加一滴改良的苯酚品紅染色液，染色10min，邊染色邊用解剖針剝開花藥； 3 加上蓋玻片，再把片子放在粗濾紙下，用拇指適力壓下，使材料分開，并把周圍的染色液吸干； 放在顯微鏡下油鏡觀察

調節光亮度→低倍鏡(10×10)觀察（粗調，細調）→高倍鏡(40×10)觀察→油鏡觀察：在高倍鏡下找到清晰的圖像（確定視野），提升聚光鏡，在標本中央滴一滴香柏油，使油鏡（100×10）鏡頭浸入到香柏油中，細調至看到清晰圖像為止。

用后復原：觀察完畢，上懸鏡筒，先用擦鏡紙擦去鏡頭上的油，然后沾取少量的二甲苯鏡頭上的殘留的油，最后用擦鏡紙擦去鏡頭上的二甲苯，后將鏡體復原。

【實驗結果】

1．繪制終變期、中期I、中期II、后期I、后期II細胞圖像。【注意事項】

1．怎樣區分各個時期？如中I、中I I，后I I、后I ？

【實驗報告】

1． 繪制終變期、中期I、中期II、后期I、后期II細胞圖像。2． 減數分裂的細胞與有絲分裂的細胞有何不同？

第四篇：普通生物學知識總結

普通生物學筆記（陳閱增）

普通生物學講課文本

緒

論

思考題：1.生物的分界系統有哪些？2.生物的基本特征是什么？3.什么是動物學？4.什么是細胞學說？其意義是什么？5.學習和研究動物學有哪些方法？

一、生物分界：物質世界是由生物和非生物二部分組成。

非生物界：所有無生命的物質，如：空氣、陽光、巖石、土壤、水等。

生物界：一切有生命的生物。

非生物界組成了生物生存的環境。生物和它所居住的環境共同組成了生物圈。

生物的形式多樣，種類繁多，各種生物在形態結構、生活習性及對環境的適應方式等方面有著千差萬別,變化無窮，共同組成了五彩繽紛而又生機勃勃的生物界。

最小的生物為病毒，如細小病毒只有20nm納米，它是一種只有1600對核苷酸的單一DNA

鏈的二十面體，沒有蛋白膜。最大的有20-30m長的藍鯨，重達100多噸。

(一)生物的基本特征

1.除病毒以外的一切生物都是由細胞組成。構成生物體的基本單位是細胞。

2.生物都有新陳代謝作用。

同化作用或稱合成代謝：是指生物體把從食物中攝取的養料加以改造，轉換成自身的組成物質，并把能量儲藏起來的過程。

異化作用或稱分解代謝：是指生物體將自身的組成物質進行分解，并釋放出能量和排出廢物的過程。

3.生物都有有生長、發育和繁殖的現象。

任何生物體在其一生中都要經過從小到大的生長過程。在生長過程中，生物的形態結構和生理機能都要經過一系列的變化，才能從幼體長成與親代相似的個體，然后逐漸衰老死亡。這種轉變過程總稱為發育。當生物體生長到一定階段就能產生后代，使個體數目增多，種族得以綿延。這種現象稱為繁殖。

4.生物都有遺傳和變異的特性：生物在繁殖時，通常都產生與自身相似的后代，這就是遺傳。但兩者之間不會完全一樣，這種不同就是變異。生物具有遺傳性才能保持物種的相對穩定和生物類型間的區別。生物的變異性才能導致物種的變化發展。

(二)動物的基本特征：動物自身不能將無機物合成有機物，只能通過攝取食物從外界獲得自身建設所需的營養。這種營養方式稱為異養。

(三)生物的分界：地球上生活著的生物約有200萬種，但每年還有許多新種被發現，估計生物的總數可達2000萬種以上。對這么龐大的生物類群，必須將它們分門別類進行系統的整理，這就是分類學的任務。

1.二界分類：公元前300多年，古希臘亞里士多德將生物分為二界：植物界、動物界。

2.三界分類：1886年德國生物學家海克爾(E.Haeckel)提出三界分類法：

原生生物界：單細胞動物、細菌、真菌、多細胞藻類；植物界；動物界。

3.四界分類：由美國人科帕蘭(Copeland)提出。

原核生物界：包括藍藻和細菌、放線菌、立克次氏體、螺旋體、支原體等多種微生物。

原生生物界：包括原生動物和單細胞的藻類。動物界。植物界。

4.五界分類：1959年美國學者魏泰克(Whitaker)提出五界分類法：

原核生物界：細菌、立克次體、支原體、藍藻。特點：環狀DNA位于細胞質中，不具成形的細胞核，細胞器無膜，為原核生物。細胞進行無絲分裂。

原生生物界：單細胞的原生動物、藻類。特點：細胞核具核膜的單細胞生物，細胞內有膜結構的細胞器。細胞進行有絲分裂。

真菌界：真菌，包括藻菌、子囊菌、擔子菌和半知菌等。特點：細胞具細胞壁，無葉綠體，不能進行光合作用。無根、莖、葉的分化。營腐生和寄生生活，營養方式為分解吸收型，在食物鏈中為還原者。

植物界：包括進行光合作用的多細胞植物。特點：具有葉綠體，能進行光合作用。營養方式：自養，為食物的生產者。

動物界：包括所有的多細胞動物。

特點：營養方式：異養。為食物的消費者。

5.六界分類：我國生物學家陳世驤提出了六界分類系統：

Ⅰ 非細胞生物

Ⅲ 真核生物

1.病毒界

4.植物界

Ⅱ 原核生物

5.真菌界

2.細菌界

6.動物界

3.藍藻界

二、動物學及其分科

(一)動物學的定義：動物學是以動物為研究對象，以生物學的觀點和方法，系統地研究動物的形態結構、生理、生態、分類、進化、與人類的關系的科學。

(二)動物學的主要分科：

：：：依據研究內容的不同，動物學分化為許多不同的分科，主要有以下幾類：

動物形態學：研究動物體內外結構以及它們在個體發育和系統發展過程中的變化規律的科學。其中解剖學是研究器官構造及其相互關系的科學。研究細胞與器官的顯微結構的科學，稱為細胞學和組織學。用比較現代動物器官系統的異同來研究進化關系的，稱為比較解剖學。研究個體發育中動物體器官系統形成過程的，稱為胚胎學。此外；研究絕滅動物在地層中的化石的，稱為古動物學。

動物分類學：研究動物類群之間彼此相似或相異的程度，并分門別類，列成系統；似闡明它們的親緣關系、進化過程和發展規律。

動物生理學：研究動物體的生活機能(如消化、循環、呼吸、排泄、生殖、刺激反應性等)、各種機能的變化、發展情況以及在環境條件影響下所起的反應等。

動物生態學：根據有機體與環境條件的辯證統一，研究動物的生活規律及其與環境中非生物與生物因子的相互關系。

按照研究的動物對象分為原生動物學、昆蟲學、寄生蟲學、魚類學、鳥類學和哺乳動物學等。

由于生物學與物理和化學的互相滲透，形成了生物物理學、生物化學等邊緣學科。

生物化學的迅速發展，對包括動物學各分科在內的生物科學，影響特別顯著。如對基因物質DNA的深入研究，使定向改變生物的特性，甚至創造目前世界上所沒有的生物種，已成為可能。這方面的研究，被稱為遺傳工程。再如有人對人、黑猩猩、猴、雞等生物細胞色素丙的結構進行比較研究、完善了生物進化樹，為分類學和進化論據供了進一步的科學依據。

近年來，從分子的水平來闡明生命現象的本質，已涉及生物學科的各個方面，對這方面的研究稱為分子生物學。分子生物學已成為當前生物學中的一個最活躍的領域。

另外，研究動物的構造原理，為其它新的工程技術提供依據的科學，叫做仿生學。

三、動物學發展簡史

動物學的發展經歷了極其漫長的過程，大致分為三個階段：

(一)描述生物學階段

切身利益，積累知識。形態的、解剖的、分類的、生長發育的、繁育的、等等。

①動物學之父－亞里士多德(Aristotle，384～322

B.C.)：動物志。②賈思勰：齊民要術。③李時珍：本草綱目。④胡克(Hooke，R)：顯微鏡。⑤細胞學說(cell

theory)：植物和動物的組織都是由細胞構成；所有細胞是由細胞分裂或融合而來的；卵和精子都是細胞；一個細胞可分裂而形成組織。由德國植物學家Schleiden，M.J.和動物學家Schwann，T.于1838～1839年共同提出的。

細胞學說的重要意義：在細胞水平上提供了有機界統一的證據，證明了植物和動物有著細胞這一共同起源，為19世紀自然科學領域中辯證唯物主義戰勝形而上學、唯心主義，提供了一個有力的證據；為近代生物科學發展，接受生物界進化的觀念準備了條件，推動了近代生物學的研究。

⑥林奈(C．Linne,1700—1778)：創立了動植物分類系統，植物種志，植物屬志

⑦達爾文(C.Darwin,1809—1882)：物種起源，進化論

(二)實驗生物學階段

在實驗條件下研究生命活動的規律：①孟德爾和摩爾根：遺傳學的分離、連鎖和交換三大定律。②巴斯德：微生物學，致病微生物傳染。

(三)分子生物學階段：①蛋白質分子結構、酶的性質、DNA雙螺旋結構。②

DNA—RNA—Protein中心法則。③基因的組成、表達、遺傳、標記、分離、提取、轉導、沉默、缺失、突變、跳動、序列測定等等。④人體基因組計劃。⑤克隆技術、胚胎移植、干細胞研究等等。⑥生物學與三大難題。未來的生物學將是數理化天地生等的大綜合科學。

四、研究動物學的基本觀點和方法

自然界是一個相互依存，互相制約，錯綜復雜的整體，動物是生物界的一個組成部分。要學習研究生命科學，首先要具有正確的生物學觀點。對復雜的生命現象的本質的探討，不能用簡單的方法做出結論，需要用生物學的觀點善于對科學的事實加以分析和綜合。

(一)基本觀點：生物學觀點：動態地注意形態與功能的統一，生物體對環境的適應，整體與局部之間的相互關系，有機體各層次之間的聯系，以及個體發育與系統發育的統一。

(二)基本方法

1.觀察描述法：觀察是動物學研究最基本的方法，通過觀察從客觀世界中獲得原始第一手材料。科學觀察的基本要求是客觀地反映所觀察的事物，并且是可以檢驗的。觀察結果必須是可以重復的。只有可重復的結果才是可檢驗的，從而才是可靠的結果。觀察需要有科學知識。觀察切不可為原有的知識所束縛。描述即將觀察的結果如實地記錄下來。包括：文字描述、繪圖(生物圖)、攝影、攝像、儀器記錄等。

2.比較法：沒有比較就沒有鑒別。沒有比較就無從揭示生命的統一性和多樣性之間的關系。

沒有比較就無法處理生物界從簡單到復雜，從低等到高等的大量材料。

只有通過對不同種屬動物從宏觀的形態結構到微觀的細胞、分子水平的比較，才能對有關動物學的各種問題進行研究并得到正確的結論。

3.實驗方法：實驗是在人為干預、控制研究對象的條件下，對生命現象進行觀察研究的方法。

4.人工模擬生命：動物藥理實驗、動物病理實驗、計算機模擬(輸入動物聲音，探索高級神經思維活動的規律)。

(三)動物學課程的教學要求

用生物學的觀點和比較分類、歸納求同、演釋推理的方法，掌握動物的體制結構，形態機能，生活習性和生活規律等基礎知識，并加深對以動物代謝和適應為中心，發育為骨干，及動物界的個體發育與系統發育的統一、形態與機能的統一、機體與環境的統一的動物學原理的理解。

(四)學習動物學的目的動物學是農業科學的基礎。動物學的新理論、新概念對農牧業的生產和人、畜的醫療保健事業，必然具有促進作用。因此，學習動物學的目的，就在于揭露和掌握動物生命活動的客觀規律，為進一步利用、控制和改造動物提供理論依據。

對于動物科學和動物醫學專業，簡明扼要地介紹動物界的一般現象和規律，使學生具備一定的動物學基本知識，為進一步學習專業有關課程奠定必要的基礎。

動物體的基本結構

思考題：

1.細胞的基本結構和機能是什么？2.組成細胞的物質有哪些？其功能各是什么？3.什么是原核細胞？什么是真核細胞？4.簡述細胞膜的流動鑲嵌假說。5.物質通過細胞膜運輸有哪些形式？6.簡述各主要細胞器的構造和功能。7.細胞分裂有哪些形式？8.簡述有絲分裂和減數分裂的過程，二者有何不同？9.簡述減數分裂的特點和生物學意義。10.名詞解釋：細胞周期、同源染色體、擬核、染色體聯會、胞飲、胞吐、吞噬。

第一節 細

胞

細胞是構成生物體的結構和功能的基本單位。除了病毒，生物有機體都是由單個或許多個細胞構成。

一、細胞的一般特征

(一)細胞的形狀和大小：細胞的形狀和大小取決于其遺傳性、生理功能、對環境的適應以及分化狀態等。

1.細胞的大小：絕大多數細胞體積都很小。體積小，表面積大，有利于和外界進行物質交換，對細胞生活有特殊意義。

如一個30mm邊長的正方體表面積5400mm2，若分成27個小正方體(邊長10mm)，則表面積為16200mm2，是原來的3倍。也有少數細胞肉眼可見，如鴕鳥卵細胞直徑約50mm。

2.細胞的形狀：細胞形狀與其擔負的功能和所處的位置有關，與機能相適應。

游離的細胞多為圓形或橢圓形，如血細胞和卵；排列緊密的細胞有扁平、方形、柱形等；具收縮功能的肌細胞多為紡錘形或纖維形；具傳導機能的神經細胞星形，有長的突起。

(二)細胞的共同特征

1.細胞的結構：細胞膜、細胞質(含各種細胞器)和細胞核。

具有核被膜和各種細胞器的細胞，稱為真核細胞。只有擬核、沒有細胞器的細胞，稱為原核細胞。分別稱為原核生物和真核生物。

2.細胞的機能：①利用能量和轉變能量，從化學能到熱能和機械能。②生物合成，從小分子到大分子，如蛋白質、核酸。③自我復制和分裂繁殖。④協調有機體整體生命。

二、細胞的化學組成

(一)元素：107——92——24

主要化學元素是：碳、氫、氧、氮占96％。

少量幾種元素是：硫、磷、鈉、鈣、鉀、鐵等。

極微量的其它化學元素：鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等，0.1%。

各元素的比例基本恒定,對維持正常de 生理活動是必要的。

(二)組成細胞的物質

：有機物：糖類，脂類、蛋白質、核酸、維生素、激素。

無機物：礦物質和水。

1.糖類：糖類化合物含碳、氫、氧三元素，又稱為碳水化合物。可分為單糖、雙糖和多糖三類。①單糖：是不能用水解的方法再降解成更小糖單位的糖類。最重要的單糖是五碳糖和六碳糖，前者如核糖和脫氧核糖，是核酸的組成成分之一；后者如葡萄糖(C6H12O6)，是細胞內能量的主要來源。動物血掖中的葡萄糖稱為血糖。②雙糖：是由兩個單糖分子脫去一個水分子聚合而成，植物細胞中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽糖。兩個分子葡萄糖脫掉一分子水結合形成麥芽糖，淀粉被消化時也產生麥芽糖。由一個葡萄糖和一個果糖結合而成蔗糖。蔗糖主要來自甘蔗和菾菜，高等植物多以蔗糖形式轉運。③多糖：是由許多單糖分子，脫去相應數目的水分子聚合而成的高分子糖類化合物，植物細胞中最重要的多糖有纖維素、淀粉、果膠等，動物體內的多糖—淀粉不同于植物淀粉，稱為糖元。

2.脂類：由碳、氫、氧元素構成，含氫原子的比例高。

①中性脂肪和油：脂肪的能量比同等重量的糖類可高達二倍多。脂肪分子是由一分子甘油和三分子脂肪酸組成。甘油分子中的三個羥基(－OH)，分別與脂肪酸分子中的羧基(－COOH)作用，脫去一分子的水而形成。脂肪分子中的三個脂肪酸，相同或不同。其碳原子數，4至24個，最常見的是16個和18個，偶數。油：液態，不飽和脂肪酸。脂肪：固態，飽和脂肪酸。②蠟。③磷脂：膜，腦、心、腎、肺、骨髓、卵、大豆。④類固醇：膽固醇、植物固醇。⑤萜類：類胡蘿卜素、視黃醛(動物感光)。

脂類的功能：●膜組成成分 ●貯存能量 ●保護層 ●活性物質

3.蛋白質：是極其重要的高分子有機化合物，含量僅次于水，占干重的60％。結構物質、貯藏物質、酶。除碳、氫、氧、氮等元素外，還含有硫、磷、碘、鐵、鋅等元素。

①蛋白質的組成：由很多氨基酸聚合形成的高分子長鏈化合物。氨基酸有20多種。由于氨基酸的數量、種類、排列順序等的差異，可形成各種各樣的蛋白質。

蛋白質與其它物質的分子或離子結合形成脂蛋白、核蛋白和色素蛋白等。

酶：是生化反應的催化劑，一種酶只能催化一種反應。在一個細胞內約有3000種酶，特定功能和特定酶有關。酶的非蛋白質組分很多，如維生素、核苷酸或某些金屬等。酶可以從細胞中分離出來，并保持其活性，這在工農業生產、醫療等方面有廣泛的實用價值。

②蛋白質的結構：一級結構：多肽鏈中氨基酸的數目、種類和線性排列順序。

二級結構：多肽鏈向一個方向卷曲形成的立體結構。

α—螺旋：α角蛋白，指甲、毛發、纖維蛋白等。

β—折疊：β角蛋白，蛛絲、蠶絲。

三級結構：球蛋白、肌動蛋白、蛋白質激素、抗體、細胞質和細胞膜中的蛋白。

四級結構：血紅蛋白。

蛋白質在重金屬離子、酸、堿、乙醇以及高溫、X射線等的作用下可發生變性，其空間結構改變，沉淀。

4.核酸：是重要的遺傳物質，由許多單個核苷酸經脫水聚合而成的高分子有機化合物。

單個核苷酸由一個含氮堿基、一個五碳糖和一個磷酸分子組成。核酸中僅有五種含氮堿基，它們是兩種嘌呤——腺嘌呤(縮寫A)和鳥嘌呤(縮寫G)；三種嘧啶——胞嘧啶(縮寫C)，胸腺嘧啶(縮寫T)和尿嘧啶(縮寫U)。

根據所含有的糖的不同，核酸可分為核糖核酸(縮寫RNA)和脫氧核糖核酸(縮寫DNA)。

DNA主要存在于細胞核內，是構成染色體的遺傳物質；RNA則主要存在于細胞質中，而在堿基種類上，DNA含A、G、C、T等四種，在RNA中則以U代替T。在分子結構上，RNA是以單鏈存在，而DNA則以雙鏈形式存在。

5.維生素：屬于小分子有機物。綠色植物能夠自身合成維生素，動物必須從食物中攝入，是動物體內必需的一類有機物，否則就會發生維生素缺乏癥。

維生素的共同特點：●都是有機物 ●不是能源物質和結構物質 ●需要量很少，但對代謝影響很大，為正常生活所必需的。

根據維生素水解的性質不同，可分為脂溶性和水溶性兩大類。前者如維生素A、D、E、K等，后者如維生素B1—B12、C、P等。

6.礦物質(無機鹽)：無機物對有機體起重要的作用。除了碳、氫，氧、氮和硫之外，生物體內的元素是以鹽類的離于形式存在的。例如：一般含有Na＋、K＋、Ca＋、Mg＋，Fe＋＋＋和C1－、SO4－－、HPO4－、HCO3－等。

各種離子對生物體都具有重要的生理作用。例如，維持體液的正常滲透壓，酸堿度以及維持神經、肌肉的正常興奮性等。

有一些呈不溶解狀態的無機物，形成固體的沉積物，作為支持和保護性的結構，如碳酸鈣是軟體動物貝殼的主要成分，脊椎動物的骨骼含有碳酸鈣和磷酸鈣以及鎂、氟等離子。

7.水：含量最多，一般占60～90％。不同種類的細胞，含水量相差很大。水成為生物的一個理想的組成成分：●常溫下為液態，是有機物和無機物的良好溶劑和運輸介質。●水是細胞內化學反應的參加者或產物。沒有水，生物就不可能生存。●水有較大的比熱，對溫度的調節很重要。

三、細胞的基本結構

(一)原核細胞

核區(類核體、擬核)：染色體只由環狀DNA組成，不含組蛋白。

細胞器：僅有核糖體，70S。

細胞壁：主要成分為含乙酰胞壁酸的肽聚糖。

(二)真核細胞

細胞膜、細胞質、細胞核。

1.質膜(細胞膜)：生活細胞的外表，都有一層薄膜包圍，將細胞與外界分開，這層薄膜稱為細胞膜或質膜。細胞膜與細胞內的所有膜統稱為生物膜，是一種半透性膜，對進出細胞的物質有很強的選擇透性，其物質組成和基本結構相似。

①質膜的組成：主要是脂類物質和蛋白質，還含有少量的多糖、微量的核酸、金屬離子和水。②質膜的結構：在電鏡下呈現暗—明—暗三條平行的帶，即內外兩層暗的帶(由大的蛋白質分子組成)之間，有一層明亮的帶(由脂類分子組成)，這樣的膜稱單位膜。③膜的流動鑲嵌假說：脂類物質分子的雙層形成了膜的基本結構的襯質，膜的蛋白質分子則和脂類層內外表面結合，或嵌入，或貫穿。膜及其組成物質是高度動態的、易變的。其磷脂和蛋白質都有一定的流動性，使膜的結構處于不斷變動狀態。膜中的蛋白質有的是特異的酶類，具有識別、捕捉、和釋放物質的能力，從而對物質的透過起主動的控制作用。④物質通過膜的運輸：單純擴散：通過膜上的小孔，從高濃度到低濃度。協助擴散：由載體協助，從高濃度到低濃度。主動運輸：由載體協助，并且要消耗能量，從低濃度到高濃度。

胞吞和胞吐：質膜能向細胞內形成凹陷，吞食外圍的液體或固體的小顆粒。吞食液體的過程稱為胞飲作用，吞食固體的過程稱為吞噬作用。

將細胞內的分泌小泡或其它由膜包被的物質排出細胞外的過程，稱為胞吐作用。

2.細胞質：是細胞膜以內，細胞核以外的原生質。可分為胞基質和細胞器。細胞器是細胞內具有特定結構和功能的亞細胞結構。胞基質是包圍細胞器的、沒有特定結構的細胞質。

胞質運動：生活細胞的胞基質在細胞內不斷流動。

(1)線粒體：除了細菌、藍藻和厭氧真菌，生活的細胞一般都有線粒體。

線粒體是進行呼吸作用的主要細胞器，是細胞能量代謝的中心。呈球狀、桿狀、具分枝或其它形狀的。直徑一般為0.5~1.0μm，長約1~2μm。不同細胞中，線粒體數目差別較大。

用電鏡觀察，線粒體外有雙層單位膜。外膜包被整個線粒體，內、外層膜之間有寬約80?的間隙，內膜在許多部位向內伸入到線粒體基質中，形成片狀或管狀的內褶，稱為嵴。內膜及其所形成的嵴的內表面上，均勻地排布有形似大頭針狀的結構，稱為電子傳遞粒(縮寫ETP)，ETP含有ATP酶，能催化ATP的合成。在嵴之間基質，與呼吸作用有關的一系列的酶，定位在基質和內層膜中，基質中還含有DNA、脂類、蛋白質、核蛋白體和含鈣顆粒。

細胞內的糖、脂肪和氨基酸的最終氧化是由線粒體進行的，最后釋放能量，供細胞生活的需要。線粒體經分裂或“出芽”增殖。

(2)核糖核蛋白體(核蛋白體，核糖體)：是合成蛋白質的主要場所。存在于胞基質、細胞核、內質網外表面及質體和線粒體的基質中。完整的核蛋白體是由兩個近于半球形而大小不等的亞單位結合而成。由幾個到幾十個核蛋白體和mRNA長鏈結合，成為念珠狀復合體，稱多聚核糖核蛋白體。

(3)內質網(縮寫ER)：是由膜圍成的扁平的囊、槽、池或管，并形成相互溝通的網狀系統。在ER腔內充滿了液狀基質。

有些內質網的外表面有核蛋白體，稱為粗糙型內質網(縮寫rER)；另一些內質網外表面則沒有核蛋白體，稱為光滑型內質網(縮寫sER)。

ER膜可和核膜的外層相連，也可經過胞間連絲和相鄰細胞的ER相連。

內質網的功能：●具有制造、包裝和運輸代謝產物的作用。rER能合成蛋白質和脂類，合成的物質可能經ER運到sER，再由sER形成小泡，運輸到高爾其體中，然后分泌到細胞外。●ER是許多細胞器的來源，如液泡、高爾基體、圓球體及微體都可能是由ER特化或分離出的小泡而來。

●內質網的分室作用：分隔細胞成許多小室，使各種不同的結構隔開，能分別地進行著不同的生化反應。

(4)高爾基體：是一疊由平滑的單位膜圍成的囊組成，囊作扁平圓形，邊緣膨大且具穿孔。每一個囊稱為潴泡或槽庫，從囊的邊緣可分離出許多小泡—高爾基小泡，它們可轉移到胞基質中，和其他小泡融合，也可和質膜結合。

高爾基體凸出的面是形成面，凹入的面是成熟面。高爾基體在來源上和ER有密切的關系。

(5)中心體：位于細胞核附近。光鏡下的中心體通常是兩個球形細粒，稱中心粒，其周圍有一層濃稠物質，稱中心球。

電鏡下，呈圓柱狀結構，直徑約0.15mm，長0.3-0.6mm。兩個中心粒互相垂直排列。整個圓柱由九組縱行的微管很有秩序地排列而成，每組有微管三根。在細胞分裂時，染色體的移動以中心粒為方向，當中心體遭到破壞時，細胞即失去分裂能力。

(6)溶酶體：是分解蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的細胞器，具單層膜，含多種水解酶。

功能：分解從外界進入細胞內的物質(異體吞噬)，也消化自身局部的細胞質或細胞器(自體吞噬)。當細胞衰老時，其溶酶體膜破裂，釋放出水解酶，消化整個細胞而使細胞死亡(自溶作用)。

溶酶體是由內質網分離出來的小泡形成的。凡含有溶酶體酶的小液泡，就是溶酶體。

(7)細胞骨架：是由3種蛋白質纖維組成的支架。

3種蛋白質纖維是微管、肌動蛋白和中間絲(中間纖維)。

●微管：直徑24nm的中空長管狀的纖維。除紅細胞外，真核細胞都有微管，紡錘體、鞭毛、纖毛都由微管構成。

微管蛋白：a和b亞基雙分子螺旋排列構成微管。

秋水仙素能與a、b雙體結合，阻止a、b雙體連接成微管。(多倍體)；長春花堿破壞紡錘體，使癌細胞死亡；紫杉醇阻止微管解聚，促使微管單體聚合。

●肌動蛋白絲(微絲)：是實心纖維，直徑4-7

nm。肌動蛋白由啞鈴形單體相連成串，兩串以右手螺旋形式扭纏成束。肌動蛋白絲有運動的功能，與細胞質流動有關。

●中間纖維：介于微管與微絲之間的纖維，8-10nm。構成中間纖維的蛋白質5種多，常見的是角蛋白、波形蛋白、層粘連蛋白。

3.細胞核：是細胞的控制中心，遺傳物質DNA幾乎全部存在于核內。

(1)細胞核的形態：大小、形狀、位置、數目。

(2)細胞核的結構：核膜、核仁和核質等三部分。

●核膜(核被膜)

：是由內、外兩層單位膜組成的。雙層膜在一定間隔愈合形成小孔—核孔，容許某些物質進出，如輸入RNA、DNA核苷酸前體、組蛋白和核蛋白體的蛋白質，輸出mRNA、tRNA和核蛋白體的亞單位等。在核被膜的外膜和細胞質接觸面上，有核蛋白體；在一些部位，外膜向外延伸到細胞質中去，可以和內質網膜相連。因此，內、外膜間的間隙和內質網的基質是連續的，似可經過內質網和相鄰的細胞相通。

●核仁：一個或幾個核仁，是細胞核內形成核蛋白體亞單位的部位。

●核質：以堿性染料染色后，可分為著色物質—染色質和不著色物質—核液。

染色質：是由核酸和蛋白質的復合物組成的復雜物質結構，含有大量的DNA和組蛋白，較少量的RNA和非組蛋白蛋白質。間期核內染色質常伸展成為寬度約10～15nm的細長的纖絲，這些染色質的細絲，到有絲分裂時高度地螺旋纏繞—螺旋化，成為染色體。當分裂結束，進入間期時，染色體的螺旋又松散開來，擴散成為染色質。染色質就是間期的染色體。

染色質細絲：是由許多核小體連接而成，組成串珠狀。每個核小體的中心有8個組蛋白分子，DNA雙螺旋盤在它表面，核小體之間有一段DNA雙螺旋，并與另一個組蛋白分子相連。這就是染色質的基本結構，由此再進一步螺旋纏繞形成2級、3級、4級結構，成為染色單體，從而構成染色體。

基因：是遺傳物質的基本單位，存在于染色質(體)的DNA分子鏈上。

四、細胞分裂

生物的生長發育、代代相傳、延續種族的基礎是細胞分裂。繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。

(一)細胞周期及其概念

從一次分裂開始，到下一次分裂完成的整個過程，稱為細胞周期，分為DNA合成前期(G1期)，DNA合成期(S期)，DNA合成后期或有絲分裂準備期(G2期)，分裂期(M期或D期)。前三者合稱間期，是細胞進行生長的時期，合成代謝最為活躍，進行著包括DNA合成在內的一系列有關生化活動并且積累能量，準備分裂。

1.DNA合成前期(G1期)：DNA合成以前的準備期，染色體由一條DNA分子的染色單體組成。G1期細胞極其活躍地合成RNA、蛋白質和磷脂等。

2.DNA合成期(S期)：合成DNA時期，染色體發生復制，DNA含量比G1期增加一倍。

3.DNA合成后期或有絲分裂準備期(G2期)：G2期的每條染色體由兩條完全相同的染色單體組成，含一個完全相同的DNA分子。

4.分裂期(M期)：是進行有絲分裂的時期。

(二)細胞分裂的類型

無絲分裂、有絲分裂、減數分裂等。

1.無絲分裂：是指間期核不經任何有絲分裂時期，直接分裂，形成差不多相等的兩個子細胞。

2.有絲分裂：又稱間接分裂，分為核分裂和胞質分裂。一個細胞經過一次有絲分裂，產生染色體數目和母細胞染色體數目相同的兩個子細胞。據核的變化，又分為前期、中期、后期和末期。

(1)前期：核內的染色質凝縮成染色體，核仁解體，核膜破裂以及紡錘體形成。間期核的染色質是細長的細絲，分裂前期，染色質絲螺旋纏繞逐漸增粗，為念珠狀的細絲，繼續螺旋化縮短、變粗，成為分離的染色體，染色體縮至最短，核仁解體，其組成物質的一部分轉移到了染色體。前期最末，核膜破裂，和內質網結合，此時核液和細胞質混合起來，此外，前期終了前，核的兩極出現少量的微管細絲，開始形成紡錘體。

(2)中期：是染色體排到赤道面上，紡錘體完全形成的時期。核膜破裂，標志著前期的結束，各染色體的染色單體清晰可見，微管伸長，形成紡錘絲，有的通過兩極，有的從一極附著到染色單體的著絲點上。每個染色單體，各有一個著絲點，所有的紡錘絲形成了一個紡錘狀的構象，稱為紡錘體。紡錘絲在染色體的運動上起重要作用，由于微管的作用，染色體移動，到細胞中部，染色體的著絲點，都排在赤道面。中期時便于計數染色體數目。

(3)后期：各個染色體染色單體分開，由赤道面移向細胞兩極的時期。后期時，染色體仍繼續縮短，達最短程度。染色體從著絲點分開，向兩極移動，到兩極集中。

(4)末期：是形成二子核和胞質分裂的時期。到達兩極的子染色體，膨脹而失去輪廓，螺旋解開，變為染色質細絲，并形成新的核膜，核仁出現，形成了兩個子核。

經過核分裂和胞質分裂，一個母細胞成為兩個子細胞，子細胞染色體的數目和母細胞的相同，為2N。

凡是進行有性生殖的動植物都有減數分裂的過程。兩個性細胞，即配子(精子或卵)融合為一，成為合子或受精卵，再發育成新的一代，稱為有性生殖。

3.減數分裂：包括兩次連續的分裂，但其DNA只復制一次，一個母細胞經過減數分裂以后，形成4個子細胞，這樣，每個子細胞染色體的數目(以N表示)，比母細胞(2N)減少了一半。所以稱為減數分裂。

如人的體細胞含23對(46條)染色體，經減數分裂產生的精子和卵細胞(配子)染色體數目只有23條，受精后又恢復為46條。

減數分裂也分為間期和分裂期。間期細胞進行DNA的復制。分裂期細胞進行兩次連續的分裂。

(1)減數分裂的第一次分裂：稱為減數分裂Ⅰ，包括4個時期。

①前期Ⅰ：又可分為以下6個時期：

◆前細線期：核中染色體極細，在光鏡下難以分辨，但染色體已開始凝縮，出現螺旋絲。

◆細線期：染色質經螺旋化，形成細長線狀的染色體，每條染色體含有2條染色單體。細胞核和核仁增大，RNA含量增加一倍。

◆偶線期(合線期)：同源染色體(一條來自父本，一條來自母本，兩者的形狀，大小很相似，而且基因順序也相同的染色體)

兩兩靠攏，準確的配對，這種現象稱為聯會(配對的染色體稱為二價體)。

◆粗線期：染色體縮短變粗。二價體的數目為原來二倍體染色體數目的一半。每個二價體含有4條染色單體，也稱為四聯體(每一條染色體由2條染色單體組成)。此期有一個很重要的現象是，二價體中不同染色體的染色單體之間，可在若干相對應的位置上發生橫斷，并發生染色單體片段的互換和再結合，而另兩條染色單體則不變。這種現象稱為交換，即在粗線期同源染色體的非姊妹染色單體間發生局部交換。交換對生物的遺傳和變異有重大意義。

◆雙線期：染色體繼續縮短變粗。配對的同源染色體彼此排斥并開始分離，但在染色單體之間發生交換的地方—交叉點，仍然連接在一起。因此聯會的染色體呈現出X、V、8、0等形狀。

◆終變期：染色體變得更為粗、短，染色體對常分散排列在核膜內側，因此，這一時期是觀察、計算染色體數目最適宜的時期，此期末，核膜、核仁相繼消失，紡錘絲開始出現。

②中期Ⅰ：成對的染色體(二價體)排列在細胞中部的赤道面上，兩條染色體的著絲點分別排列在赤道面的兩側，紡錘體形成。這個時期也是對染色體進行計數和研究的適宜時期。

③后期Ⅰ：在紡錘絲的牽引下，二價體中兩條同源染色體分開，分別移向兩極。這樣每一極染色體數目只有原來母細胞的一半。(但注意的是，每一個染色體仍然含有2條染色單體，實際上減數分裂就是在此減數)。

④末期Ⅰ：染色體到達兩極。染色體螺旋解體，重新出現核膜，形成兩個子核，并進行胞質分裂。

(2)減數分裂的第二次分裂：減數分裂的第二次分裂緊接著第一次分裂，或有一個極短的分裂間期。在第二次分裂前沒有DNA的復制和染色體的加倍。減數第二次分裂與有絲分裂相似，也可分為4個時期。

①前期Ⅱ：此期很短。已伸展的染色體又螺旋化縮短變粗，核膜再度消失，紡錘絲重新出現。

②中期Ⅱ：染色體以著絲點排列在子細胞的赤道面上，紡錘體形成。

③后期Ⅱ：著絲點分裂，染色單體彼此分離，在紡錘絲的牽引下分別移向兩極。

④末期Ⅱ：移到兩極的染色體解螺旋，核仁，核膜出現，各形成一個子核，并進行胞質分裂，這樣就形成4個子細胞。

(3)減數分裂的基因組合：減數分裂時，同源染色體隨機分配，因而配子的染色體組成多種多樣。基因是染色體上的特定核苷酸序列，因此基因組合也是多種多樣。

如果一種生物有2對染色體，產生22＝4種配子；如果一種生物有3對染色體，則產生23＝8種配子。人有23對染色體，精子和卵各有223＝8388608種染色體組合。

(4)減數分裂的特點：●減數分裂只發生在生物的有性生殖過程中。●減數分裂形成的子細胞染色體數目為母細胞的一半。●減數分裂由兩次連續的分裂完成，一個母細胞形成四個子細胞。●減數分裂過程中發生了同源染色體的配對、交叉、互換等現象。

(5)減數分裂的意義：●減數分裂產生的子細胞染色體數目減為母細胞的一半，細胞內只有一組染色體,由此形成的精細胞及卵細胞也是單倍體。精、卵結合形成受精卵又恢復了親代的染色體數目，這就使每一種植物的染色體數目保持了相對的穩定性，也就是在遺傳上保持了物種的相對穩定性。●減數分裂過程中，發生同源染色體間的交叉，即遺傳物質的交換和重組，使后代出現了變異性。這對增強植物的適應能力，繁衍種族，都有重要意義。

第二節

組織、器官和系統

思考題：◆名詞解釋：組織、器官、系統。◆上皮組織分為哪些類型？各有何特點及功能？◆結締組織的分類是什么？各有何特點和功能？◆肌肉組織的分類、特點。◆神經組織的組成是什么？神經元的構造是什么？

多細胞生物體的細胞，由于形態的分化和功能的分工，形成不同的組織、器官和系統。

一、組織的概念

組織是由相同功能和相似構造的細胞群以及細胞間質構成的。每種組織各完成一定的機能。

二、動物組織的類型

根據細胞的形態和功能的不同，細胞間質的多少和結構上的差異，可將動物的組織分成四大類：上皮組織、結締組織、肌肉組織、神經組織。

(一)上皮組織：由形態規則、排列緊密的細胞和少量細胞間質組成，無血管(營養物質來自毛細血管滲透)，細胞間有明顯的連接復合體。呈膜狀覆蓋在動物體表和體內各種腔、管和囊的內表面。

上皮組織不斷更新，如人體表皮每個月更新2次，胃上皮每2－3天更新1次。

上皮組織的功能：保護、吸收、排泄、感覺、分泌、呼吸、生殖等。

根據形態可分成單層和多層上皮二大類。

1.單層上皮：僅有一層細胞組成。

◆扁平上皮：細胞扁平，分布在血管壁和體腔內表面。

◆立方上皮：細胞呈立方形，核位于細胞中央。大多組成腺體。

◆柱狀上皮：細胞柱形，核卵圓形，常位于細胞基部。組成胃、腸的內壁、呼吸和生殖器官的一部分。

2.復層上皮：由一層以上、處于不同發育階段的細胞組成。

◆遷移上皮：細胞和層數隨所在器官生理狀況的改變而變遷。組成膀胱和輸尿管的上皮。

依據功能可分為三種類型：

1.被覆上皮：覆蓋在機體的內外表面，無脊椎動物的常單層，脊椎動物的常多層。

2.腺上皮：由特化的上皮細胞組成，具有制造和分泌物質的功能。如汗腺、唾液腺、乳腺、腸腺等等。

3.感覺上皮：為特化的上皮細胞，具有感覺功能，如聽覺上皮、嗅覺上皮、視網膜、味蕾等。

4.生殖上皮：精細胞和卵細胞是特化上皮組織，位于睪丸和卵巢。

(二)結締組織

形態特點：由多種細胞和發達的間質組成。細胞間質特別發達，細胞數量少，排列分散。

功能：聯接、固縛軀體各部分；填充體內空隙，保護體內柔軟組織；支持動物機體；制造血球。

細胞間質：由含糖較多的基質和纖維組成。

纖維有二種。膠元纖維：由膠原蛋白組成，有韌性，常集合成束。彈力纖維：由彈力纖維組成，有彈性。

結締組織的分類：依據生理功能的不同和細胞間質的性質和分散在基質中的纖維成分的不同而形成三種不同狀態的結締組織：液態結締組織、粘膠態結締組織、固態結締組織。

1.液態結締組織：包括血液和淋巴。

(1)血液：由血漿和血細胞組成。

■血漿：為一種液態的細胞間質，是含有各種溶解物質的膠狀物質。溶解物質包括：血清蛋白、纖維蛋白原、酶、糖、脂肪等。纖維蛋白原：在血漿中處于溶解狀態，在一條件下可凝結成纖維狀從血漿中析出，使血液凝固。清除了纖維蛋白的血漿成為一種黃色液體，稱為血清。

■血細胞：包括紅血細胞、白血細胞、血小板。

紅血細胞：細胞內含有血紅蛋白，能與氧結合，具輸氧功能。人的紅血細胞無細胞核，圓形，兩面凹陷。

白血細胞：具吞噬功能，可清除細菌、體內異物和壞死組織。根據形態可分成二大類：多形核白血細胞：嗜中性白血球、嗜酸性白血球、嗜堿性白血球。

單核白血球：單核白血球和淋巴細胞。

血小板：為形狀不固定的小體，具凝血作用。

(2)淋巴：淋巴由淋巴液和數量不等的白細胞(大部分是淋巴細胞)和脂肪小滴組成。

淋巴液：進入淋巴毛細管的組織液即稱淋巴液。為一種不透明的無色或淡黃色液體。

組織液：毛細血管中的滲出物形成的液體。

2.粘膠態結締組織

(1)疏松結締組織：有排列疏松的纖維和分散在纖維間的多種細胞組成，纖維和細胞埋在基質中。形態特點：■纖維排列不整齊。■基質豐富。功能：填充、聯系、固定、營養、保護。

(2)致密結締組織：由大量膠原纖維和彈力纖維組成，如骨膜、肌腱。

形態特點：■纖維多而致密，排列整齊。■細胞、基質很少。功能：能承受機械壓力，具有支持和保護功能。

(3)彈性結締組織：如韌帶，彈性纖維(彈性大，彈性蛋白)組成。

(4)網狀結締組織：如淋巴結、肝、脾等器官的基質網，由網狀纖維組成。

(5)脂肪組織：由大量脂肪細胞聚集而成，并由疏松結締組織將脂肪組織分隔成許多小體。

功能：貯存營養物質，維持體溫，具支持保護作用，參與能量代謝。

3.固態結締組織(支持結締組織)：依據基質的強度、分布部位及功能，可分為軟骨和硬骨。

(1)軟骨組織：由軟骨細胞、纖維和基質組成。依據基質中纖維的性質，可分為三種類型：透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨。

①透明軟骨：基質為透明的凝膠狀固體，軟骨細胞埋在基質的胞窩內，基質內有少量膠原纖維。分布：關節，軟肋，氣管。②纖維軟骨：基質內有大量成束的膠原纖維，軟骨細胞分布在纖維束之間。分布：椎間盤，關節盂。③彈性軟骨：基質內有大量彈力纖維。分布：耳廓，會厭。

軟骨的功能：支持作用，防止和減少碰撞的作用，如關節處的軟骨。胎兒期為軟骨；鯊魚等軟骨魚終生為軟骨。

(2)硬骨組織：由骨細胞、骨膠纖維和基質組成。基質內有大量固態無機鹽(硫酸鈣、磷酸鈣)沉積，使骨組織堅硬。骨膠纖維平行排列在基質內，形成骨板。

哺乳動物的骨板有二種：

骨松質：構成硬骨的內層，骨板形成有許多較大空隙的網狀結構，網孔內有骨髓。

骨密質：構成硬骨的外層，由骨板排列而成，形成下列結構：

外環骨板：排列在骨表面的骨板。內環骨板：圍繞骨髓腔排列的骨板。哈氏板：內、外環骨板之間的呈同心圓排列的骨板。哈氏管：同心圓中央的管道，內有血管、神經分布。骨陷窩：骨細胞位于其中。

(三)肌組織：是具有伸縮能力的一種組織，由肌肉細胞組成。細胞細長呈纖維狀一個肌細胞即一根肌纖維。功能：能將化學能轉變為機械能，具強烈的收縮作用。

依據肌細胞的形態結構、功能和分布，肌肉組織分三種類：橫紋肌、平滑肌、心肌。

1.橫紋肌特點：■具橫紋。■肌肉收縮受意志支配，又稱隨意肌。■收縮力強，易疲勞。分布：主要附著在骨骼上，又稱骨骼肌。

2.平滑肌特點：■細胞呈梭狀。■無橫紋。■不受意志支配(不隨意肌)。■收縮力較弱，不易疲勞。分布：內臟壁。

3.心肌特點：■有橫紋。■細胞短柱狀，有分支。■細胞聯接處有閏盤。■收縮有自動節律性。分布：心臟。

(四)神經組織

：由神經細胞和神經膠質細胞組成。

功能：神經細胞能感受刺激，傳導興奮；神經膠質細胞對神經元起支持、營養和修復作用。

1.神經細胞(神經元)：神經細胞是神經組織的結構和功能單位。

特點：■由胞體和胞突起組成 ■細胞體位于腦和脊髓的灰質中 ■細胞質內含有神經原纖維

細胞突起分成二類：

軸突：細而長，單根，傳導沖動離開胞體。

樹突：呈樹枝狀分支，接受刺激傳導沖動至胞體。

2.神經膠質細胞特點：■呈星形，有突起。■細胞質內無神經原纖維 ■突起無樹突軸突之分

人的神經細胞1010個，長30萬Km，等于地球到月亮。

三、器官和系統

(一)器官：器官是由幾種不同類型的組織綜合而成的，具有一定形態特征和生理機能的結構。

高等動物的器官比較復雜，如胃，肝、心，腎、肺等都是各種不同的器官，其中胃是一種消化器官，由上皮組織、結締組織、肌肉組織和神經組織構成。

(二)系統：一些在功能上密切關聯的器官，相互協同以完成機體某一方面的功能，稱為系統。如由口腔、咽、食道，胃，小腸，大腸，肝，胰等構成消化系統。

動物的生殖和個體發育

思考題：1.名詞解釋：生殖、原口動物、后口動物、生物發生律、個體發育、系統發育。2.無性生殖和有性生殖各有哪些形式？3.簡述精子和卵子的發生過程。4.卵子的類型有哪些？5.卵裂的形式、囊胚的形式各有哪些？原腸胚形成的方式有幾種？6.原腸胚期的外中內三個胚層，將來各分化形成什么組織或器官？

生物的壽命各不相同，但終將衰老、死亡。生命的延續不是靠個體的長生不老，而是靠產生后代、代代相傳來實現的。因此，生殖是最重要的。

生物以一定的方式產生與自己相似的新個體，這種現象稱為生殖。

第一節 生殖的方式

一、無性生殖：凡不涉及性別、沒有配子(精子和卵)參與、沒有受精過程的生殖都稱為無性生殖。

(一)裂殖：單細胞生物，如細菌、草履蟲、變形蟲、眼蟲、瘧原蟲等。

(二)出芽：酵母菌、水螅。

(三)孢子生殖：真菌和藻類能產生大量孢子。

(四)動物的再生作用：原生動物再生能力很強，如纖毛蟲，只要有核，便可再生。

腔腸動物和渦蟲的再生能力從前到后遞減。

蚯蚓頭部再生能力比后部體節強，如果摘除腹神經，便失去再生能力。

海星、海參等的再生能力也很強。切碎的海星，只要有一部分中央盤，就能再生完整的海星。

脊椎動物的再生作用：例子很多，如手指破了，不用創可貼也會很快愈合，但其再生作用只限于修修補補，而不能產生新的生物個體。

二、有性生殖

(一)同配生殖：2個配子的大小、形態完全相同，但生理上已有雌雄的分化，有鞭毛或纖毛，能運動。如衣藻。

(二)異配生殖：2個配子大小不同，但形態相同，都有鞭毛，能運動。如實球藻。

(三)卵式生殖：卵子大、富含營養物質，但不能運動；精子小，含營養物質很少，但運動能力強。

(四)雌雄同體：有性生殖T雌雄配子T兩性分化，生物體不一定都分為雌性個體和雄性個體。許多生物是雌雄同體，如植物的雌雄同株、兩性花、雜性花，多為異花傳粉；無脊椎動物的大多數寄生蟲(絳蟲)、蚯蚓、蛤、蚌等雌雄同體，大多為異體受精，其精巢先成熟，釋放精子后退化，卵巢成熟晚，產卵；脊椎動物大多為雌雄異體。

(五)孤雌生殖：很多無脊椎動物，如輪蟲、甲殼類、某些昆蟲等的卵不經受精即可發育為成蟲的生殖方式。①輪蟲：秋末有雄蟲出現，以厚殼受精卵過冬。②蚜蟲：環境惡化時，精、卵結合。

保證種族繁衍，豐富了基因的交換、組合。

蜜蜂、螞蟻、白蟻等昆蟲孤雌生殖產生雄性個體，其唯一功能就是產生精子。

第二節 精子和卵子的形態

動物界中較原始的種類如變形蟲等只進行無性生殖，較高等的類群大都進行有性生殖。多細胞動物體中形成精子的器官稱為精巢或睪丸，形成卵子的器官稱為卵巢。

有些動物同一個體上具備精巢和卵巢，即雌雄同體，如扁形動物、環節動物、甲殼動物等。大多數動物雌雄異體，分別產生卵子和精子。

一、生殖細胞的發生

(一)精子的發生：一個精原細胞連續進行有絲分裂形成多個精原細胞，其中一部分分化為初級精母細胞。一個初級精母細胞進行第一次減數分裂，形成兩個次級精母細胞，接著進行第二次減數分裂，形成四個單倍體的精細胞，每一個精細胞分化發育為一個精子。

(二)卵子的發生：卵原細胞陸續分裂分化而產生很多初級卵母細胞，一個初級卵母細胞進行第一次減數分裂形成兩個細胞，體積很大的一個細胞稱為次級卵母細胞，體積很小的一個細胞稱為極體，即第一極體。次級卵母細胞進行第二次減數分裂產生一個有效的大細胞即卵細胞和一個極體。而第一極體減數分裂又產生兩個極體，極體不能受精發育，總是附在卵細胞的動物極上。

從卵巢排出的卵是次級卵母細胞，當精子進入次級卵母細胞后，才進行第二次減數分裂。

二、精子和卵子的形態

(一)精子：除了線蟲，各種動物的精子都是同一類型，均可分為頭、頸、尾三部分。

1.頭部：染色體集中的地方，細胞質很少，便于精子入卵。頭前端是一個頂體泡，內含水解酶，能幫助精子穿過卵膜。頭的后部有兩個中心粒。

2.頸部：圓柱狀，是由中心粒演變而來。

3.尾部：分為中段、主段和末段。中段較短，中央是軸絲，圍有9列微管，軸絲外有螺旋線粒體鞘，為精子運動提供能量；主段較長，軸絲外無線粒體鞘；末段僅有軸絲，外圍有質膜。

精子體小靈活，運動能力很強。線蟲的精子無尾部，但能變形，靠偽足運動。

(二)卵子：不能運動，細胞質多，核糖體和mRNA十分豐富，并含有卵黃，其主要成分為磷脂、中性脂肪和蛋白質。

1.均黃卵：又稱少黃卵，其卵黃少，分布均勻。大多數無脊椎動物、頭索動物、尾索動物以及高等哺乳動物的卵是均黃卵。

2.中黃卵：節肢動物的卵，卵黃集中于卵的中央。

3.端黃卵：魚類、兩棲類、爬行類和鳥類的卵，其卵黃大量集中于卵的一極或一端。如鳥類的卵細胞很大，雞蛋的蛋黃部分是一個卵細胞，絕大部分是卵黃，只有小部分是細胞核和核周圍的細胞質，這一部分稱為胚盤。胚盤所在的一極稱為動物極，卵黃所在的一極為植物極。

第三節 受精作用

精子和卵子融合而成為受精卵或合子的全過程稱為受精。

一、體內受精和體外受精

體外受精：精子和卵子都排出體外，在水中結合，其受精率低。如沙蠶、海膽、海鞘、魚、蛙、蠑螈等。體外受精要求有大量的精子，且精子和卵子要同時排放。

體內受精：多數高等動物進行體內受精，由雄體把精子送入雌體體內，接著和卵子在雌體體內結合，其受精率高。

二、同體受精和異體受精

雌雄同體的動物，其本身產生的精子與卵子結合，叫同體受精，如絳蟲。同體受精的在動物界中比較少見。

雌雄同體的動物(如水螅，蚯蚓等)，雖然有雌、雄兩套生殖器官，能產生雌、雄兩種性細胸，但兩性不在同一時間成熟，因此仍要以異體受精的方式進行繁殖。

三、精子與卵子的壽命：不同動物排放精子的數量有差別。豬每次排出的精子數量高達200億—800億。有人研究小鼠的體外受精，低濃度精子(0.31-1.25×105/ml)的受精率相當低，高濃度精子(30×105/ml)的受精率相當高。

精子既缺少細胞質，又十分活躍，所以離體后生命十分短暫，幾分到幾天便失去受精能力，而排放在雌體生殖道中的精子壽命僅為幾小時到幾天時間，只有極個別動物，如蜜蜂、蝙蝠等可達幾個月至幾年。排出的成熟卵具有受精能力的時間較短，一般為幾小時至幾天，在這段時間內不受精，卵子就逐漸分解。如人是一天左右，豬約12小時至48小時。

四、精子與卵子的結合棘皮動物海膽是研究動物受精較好的材料，在精子細胞膜的表面具有凝集素受體(糖蛋白、糖脂或糖的復合物)，這種受體參入精卵識別、精卵結合和精卵融合等作用。當精子接觸卵時，其頂體分泌多種酶，消化出一條穿過卵膜的通道，精子即由此進入卵子內。首先發生細胞質的融合，然后發生細胞核的融合，形成受精卵。盡管有數十萬精子包圍卵，但在正常情況下，僅有一個精子能與卵融合，若有二個精子與卵子結合，則出現非二倍體細胞。卵子在受精后，必須提供一種屏障，防止額外的精子入卵。不同動物有不同的機制，如魚的卵有一個卵膜孔，只允許單個精子通過，一旦精子通過，便分泌物質堵塞卵孔。許多動物的卵不具卵膜孔，任何位置均可進入精子。當第一個精子入卵后，便形成屏障，如哺乳動物卵的外側有透明帶(糖蛋白)，在受精后，透明帶硬化，使其它精子不能與卵細胞結合。

第四節 動物的胚胎發育、胚后發育

一、個體發育和系統發育

(一)個體發育：是指多細胞動物從受精卵開始，經過細胞分裂、組織分化、器官形成，直至子代個體形成、成長，性成熟直至死亡的全過程。在個體發育過程中，個體的生理功能、組織結構和器官形態都發生一系列變化。

動物的個體發育過程可分為三個階段：◆胚前期：從親代生殖細胞形成到成熟的階段。◆胚胎期：從受精卵形成開始到幼體形成破卵而出或離開母體之前的階段。

◆胚后期：從幼體破卵而出或脫離母體以后的階段。

(二)系統發育：即種族發展史，也可稱為系統發生。

動物的系統發育是動物界漫長的演化歷史，是指動物由最低等的形式(原生動物)發展到多細胞結構的后生動物，并逐步完善，復雜化，進而發展成為最高級形式的動物，直至人類的全部種族發展史。系統發育也可指一個類群(如某個科、屬、種)的發生和發展歷史。例如馬的系統發生：經歷了六千萬年的演變。由始祖馬→中新馬→上新馬→真馬→現代馬。

二、多細胞動物胚胎發育的一般規律：

：：胚胎發育是指受精卵發育為幼體，并從卵膜孵出或從母體產出的全都過程。動物的早期胚胎發育可以劃分成幾個階段，如卵裂、囊胚形成，原腸形成以及三胚層的形成和分化等。

(一)卵裂：受精卵分裂。卵裂形成的細胞稱為分裂球，經多次有絲分裂形成上千個細胞的囊胚，但卵裂與普通的有絲分裂不同，分裂球只分裂而不生長。盡管囊胚含有上千個細胞，但與受精卵體積相仿。

卵裂的類型與卵黃含量多少和分布有關，通常分為兩大類：

1.完全卵裂：整個卵細胞都進行分裂，見于均黃卵、少黃卵。

均等卵裂：卵黃少，分布均勻，卵裂時形成的分裂球大小相等，如文昌魚。

不均等卵裂：卵黃少，分布不均勻卵裂時形成的，分裂球大小不均勻，如蛙。

2.不完全卵裂：又稱偏裂，卵裂在不含卵黃的部分進行，見于端黃卵、中黃卵。

盤裂：卵裂只限于動物極的細胞質部分，如雞。

表面卵裂：卵裂只限于卵的表面,見于中黃卵,如昆蟲。

(二)囊胚：當卵裂到8和16個分裂球時，細胞間形成腔隙，這個腔隙隨著分裂球的增多，成為一個圓形的空腔，這樣的胚稱為囊胚，中空的腔為囊胚腔。哺乳動物在8到50個細胞時稱為桑椹期。囊胚腔的出現使胚體細胞的活動有了充分的空間。

卵裂類型不同，形成的囊胚也不同，有四種類型：

1.腔囊胚：均黃卵或少黃卵卵裂形成球狀囊胚，中間形成大的囊胚腔。哺乳動物的囊胚也屬于腔囊胚。動物極有一團細胞，稱為胚結或內細胞團。

2.實心囊胚：有些均黃卵卵裂中間無腔，形成一個實心的球體，如水螅、水母、某些環節動物、軟體動物等。

3.表面囊胚：中黃卵如昆蟲，一層分裂球包在一團卵黃外，無囊胚腔。

4.盤狀囊胚：端黃卵囊胚為盤狀，覆蓋于卵黃上。

(三)原腸胚：囊胚繼續發育，形成雙胚層或三胚層的原腸胚。其主要特征是各種動物在原腸胚形成中，細胞發生遷移運動。

由于動物種類繁多，原腸胚形成的方式和過程也比較復雜，僅介紹一般的三種方式：

1.內陷：囊胚期植物極細胞向內陷入，形成兩層細胞。外層的為外胚層，內陷的一層為內胚層，內胚層包圍的腔為原腸腔，原腸空與外界相通的孔為胚孔，中胚層由胚孔部分向內卷入，介入內外胚層間。

2.內移：囊胚一部分細胞移入內部形成內胚層。

3.外包：動物極細胞分裂快，植物極細胞卵黃多，分裂慢，其結果動物極細胞逐漸向下包圍植物極，形成外胚層，被包圍的植物極成為內胚層。

原腸期出現了原腸腔、內胚層、外胚層和原口。

原口動物：在胚胎發育過程中，原口形成口的動物。包括扁形動物，線形動物，環節動物，軟體動物，節肢動物。

后口動物：在胚胎發育過程中，原口形成動物的肛門，在相反方向的一端由內胚層內陷形成口的動物。棘皮動物以后的動物屬于后口動物。

原腸胚期的外中內三個胚層，將來分化形成各種組織、器官。

外胚層：形成神經系統、眼、內耳上皮、皮膚的表皮、毛發、羽、鱗、甲、皮膚腺等皮膚衍生物。

中胚層：形成肌肉、骨骼、脂肪、循環系統、生殖系統和氣管等。

內胚層：形成肝、胰、肺等。

(四)多細胞動物胚胎發育的一般規律

所有多細胞動物在胚胎發育早期都要經過上述階段，這是動物胚胎發育的共性。

動物種類的不同，使這些發育階段的形成方式也不同。這是由于不同種類的動物具有不同類型的卵，從而引起的卵裂、囊胚和原腸形成方式的多樣性，這是動物胚胎發育的特殊性。

從多細胞動物胚胎發育的一般規律來看動物界系統發育的歷史過程，可以更清楚地看到兩者間存在著統一的一條客觀規律，即生物發生規律。

生物發生律：由德國科學家赫克爾(E.Haeckel)于1866年提出。

從大量的動物胚胎發育過程的研究中發現：動物個體胚胎發育的幾個早期發育階段非常相似，都按一定漸進的順序進行的，這種相似性正好反映了動物界系統發育漸進的順序性。

系統發育：單細胞動物→群體原生動物→二胚層動物→三胚層動物

個體發育：受精卵→囊胚→原腸胚→中胚層形成后的胚胎

要點：生物的個體發育過程中，按順序重演其祖先的主要發育階段，是生物進化的重要依據。

三、胚后發育：從卵膜內孵出或從母體生出后的胎兒發育，稱為胚后發育。

魚、爬行類、哺乳動物幼體與成體間區別較小，胚后發育主要是身體長大，性成熟，身體各部分比例改變等等，這種發育方式又稱為直接發育。

低等動物中，許多動物的幼蟲(幼體)與成體間差別很大，需要經過一次或數次變態，這種發育方式稱為間接發育或變態發育，如昆蟲、蛙等。

二、物種(Species)的概念

種即物種(species)，按照自然法，種是分門別類的最基本階元。但給物種下一定義卻很難，因為不同專業生物學家對物種概念有不同的理解。隨著科學發展，綜合提出多維性物種的概念。

物種的定義：

●生物的種是具有一定形態特征和生理特性以及一定自然分布區的生物類群。

●種是形態、生理、行為和生殖的動態群。

●種是由種群組成的生殖單元，在自然界占有一定的生境，在系譜上代表一定的分枝。這個定義是我國陳世驤教授提出的，是一個被廣泛接受的較完善的定義。

不同的種存在形態、生理、地理、生殖隔離。

一個物種中的個體一般不能與其它物種中的個體交配，或交配后一般不能產生有生殖能力的后代。例：騾→公驢×母馬，具雜種優勢：抗病耐勞，挽力持久，壽命長于親代。

亞種：種下分類階元，指同一種內由于地理隔離，彼此分化形成的個體群。變種(variety)：個體變異。變形(form)：差異很小。品種(cultivar

或 breed)：生產實踐中培育的具有某些經濟性狀的類型，是非生物分類單位。

三、種的命名方法：給生物起名字，不同國家、不同民族、不同地區對同一種生物可有不同的名稱，出現許多混亂，主要表現在兩個方面：同物異名和同名異物。

早在1768年，瑞典的分類學家林奈在《自然系統》中制定了雙名法命名生物，現在已規定生物的命名必須用雙名法進行命名。

每一種生物都有一個國際通用的的名字——學名。

雙名法規定，每個學名由二個拉丁文或拉丁化形式的詞組成，屬名在前，種名在后，屬名是名詞，第一個字母要大寫，種名是形容詞，第一個字母要小寫，在種名之后，還應加上命名人姓名、姓氏或其縮寫。

如狗家犬的學名：Canis familiaris

Linne.，Canis是屬名，表示犬屬。familiaris是種名，意思是熟悉的。Linne(有時可縮寫為L.)表示家犬的學名是林奈定的。

小家鼠的學名：Mus musculus Linne.，musculus意思是小鼠的。

黑斑蛙的學名：Rana nigromaculata Hallowell，nigromaculata意思是黑色斑點的。

書寫規則：

印刷體：學名用斜體排版，命名人姓氏用直體排版；手寫體：學名下加下劃線。

當某個研究對象的種本名尚未確定時可用：屬名＋sp.表示。

例如：Culux sp.即為庫蚊屬的某種蚊子。

屬名的更改：學名的屬名更改后，在學名的初定名人姓氏上加括號。

如池鷺 Buphus bacchus Bonaparte更改為：Aedeola bacchus(Bonaparte)

四、亞種的命名：亞種的學名命名方法采用三名制，由屬名＋種本名＋亞種名三部分組成

例如：大蟾蜍的學名為：Bufo bufo gagarizans Cantor

動物的分類學知識

第一節 生物分類方法

思考題：

★生物多樣性包括哪些方面？★什么是自然分類法？為什么說它是科學的分類方法？★自然分類系統有哪些分類等級？★物種的定義是什么？★什么是雙名法？什么叫學名？★動物界主要分為哪些門？

生物多樣性包括物種多樣性，遺傳基因多樣性，生態系統多樣性。我國是生物多樣性最豐富的國家之一，居世界第八位，而且我國生物特有性程度較高，特有種超過一萬種，如銀杏、水杉、大熊貓、金絲猴、揚子鱷等。

一、人為分類法

人們按照自己的意愿，根據生物體的簡單特征，將生物進行分類的方法就是人為分類法。該法不能如實反映生物之間的親緣關系，如糧食、油料作物，芳香植物等，但由于方便實用，至今在生產栽培和經濟利用上仍有重要價值。

如，李時珍的《本草綱目》將植物分為：草部、谷部、菜部、果部和木部；將動物分為：蟲部、鱗部、介部、禽部和獸部以及人部。

二、自然分類法

用科學的方法從形態、生理、遺傳、進化等方面的相似程度和親緣關系來確定動物在動物界中的系統地位。這種分類方法能反映彼此之間親緣關系以及種族發生的歷史，基本上反映了動物界的自然類緣關系，所以稱之謂自然分類法。

到目前為止，人們還沒有提出一種分類系統，能夠準確的解析而又客觀地反映生物之間親緣關系和進化次序。

隨著科學的發展，現代生物分類學綜合運用了形態解剖學、生理學、細胞學、胚胎學、遺傳學、生態學、孢粉學、地理分布等等其它學科的研究成果，特別是近幾十年來生物化學、免疫學、遺傳學及分子生物學，也用于分類學的研究。更準確地反映生物間的進化關系和親緣關系。

第二節 分類等級

一、分類的階元(等級)：在自然分類系統中，分類學家將生物劃分為：界、門、綱、目、科、屬、種七個階元，有時為了將種的分類地位更精確地表達出來，在種以前的六個基本分類等級之間加入中間階元。

如在某一分類等級下可加設亞－(Sub-)，即：亞門、亞綱、亞科、亞科等。

在某一分類等級上可加設總－(Super-)，即：總綱、總目、總科等。

界Kingdom，門Phylum，亞門Subphylum，總綱Superclass，綱Class，亞綱Subclass，總目Superorder，目Order，亞目Suborder，總科Superfamily(-oidea)，科Family(—idae)，亞科Subfamily(—inae)，屬Genus，亞屬Subgenus，種Species，亞種Subspecies

野豬所屬的各級分類單位：

動物界(Animalia)；脊索動物門(Chordata)；脊椎亞門(Vertebrata)；哺乳綱(Mammalia)；真獸亞綱(Eutheria)；偶蹄目(Artiodactyla)；不反芻亞目(Non-Ruminantia)；豬科(Suidae)；豬屬(Sus)；野豬種(Sus

scrofa L.)

小家鼠所屬的各級分類單位：

動物界(Animal)，脊索動物門(Chordata)，脊椎動物亞門(Vertebrata)，，，，，哺乳綱(Mammalia)，嚙齒目(Rodentia)，，鼠科(Muridae)，小家鼠屬(Mus)，第三節 動物界的分門

動物的分門：1.原生動物門Protezoa 2.多孔動物門Porifera(海綿動物門)

3.腔腸動物門Coelenterata 4.扁形動物門Platyhelminthes 5.線形動物門Nemathelminthes

6.環節動物門Annelida 7.軟體動物門Mollusca

8.節肢動物門Arthropoda

9.棘皮動物門Echinodermata 10.脊索動物門Chordata；

；脊索動物門又分為半索亞門、尾索亞門、頭索亞門和脊椎亞門。

原生動物

思考題

：●什么是原生動物？●原生動物門的主要特征是什么？●原生動物分為哪幾個綱，各有什么代表動物？●大變形蟲和草履蟲的構造各是什么？●草履蟲是怎樣繁殖的？●簡述瘧原蟲的生活史。●了解原生動物與人類的關系。

第一節 原生動物門的主要特征

動物界最低等的類群，約3萬種，大都由一個細胞構成，因此又稱為單細胞動物。也有多細胞群體，但各個細胞具有相對的獨立性。

原生動物的定義：原生動物是一個完整的、能營獨立生活的、單細胞結構的有機體，整個身體由單個細胞組成。體形一般很微小，需在顯微鏡下才能看到。

一、結構

具有一般細胞所有的基本結構：細胞膜、細胞核、細胞質、細胞器(線粒體、核糖體、內質網等)。這種單細胞又是一個具有一切動物特性和生理機能的、獨立完整的有機體。如具有運動、消化、呼吸、排泄、感應、生殖等機能。

以上生理機能是由各種特殊的細胞器來完成。

如：運動胞器：纖毛、鞭毛、偽足。

攝食胞器：胞口、胞咽、食物泡。

感覺胞器：眼點。

調節體內水分的胞器：收集管、伸縮泡。

二、運動方式

許多原生動物利用鞭毛、纖毛或偽足運動，也有不少原生動物固著生活。

三、營養方式

多為異養性營養，有的能夠攝取固體食物，有的則營腐生性營養，有的寄生種類和一部分自由生活種類通過體表滲透作用吸收營養；也有少數種類，含有葉綠素，能夠進行光合作用而營自養性營養。

四、分布：海水、淡水和潮濕的土壤中都有分布，營共生和寄生生活的種類也不少，有些寄生原蟲往往是人、畜某些嚴重寄生蟲病的病原體。

五、包囊的形成在不良環境下能形成包囊，在失去大部分結構后縮成一團，并分泌膠質在體外形成包囊膜，使自身與外界環境隔開，新陳代謝水平降低，處于休眠狀態。等環境條件良好時又長出相應結構，脫囊而出，恢復正常生活。

六、生殖方式：某些原生動物沒有有性生殖，但大多數原生動物兼有無性生殖和有性生殖兩種方式。

七、分類：主要分為四綱，鞭毛綱、肉足綱、孢子綱和纖毛綱。

運動器官

營養方式

代表動物

鞭毛綱

鞭毛

植鞭亞綱，自養

眼蟲

動鞭亞綱，異養

錐蟲

(滲透、吞食)

纖毛綱

纖毛

異養

草履蟲

肉足綱

偽足

異養

變形蟲

孢子綱

無

異養

瘧原蟲

無論是形態結構還是生理功能，原生動物在各類動物中是最簡單、最原始的，反映了動物界最早祖先類型的特點。

第二節 原生動物門的分類

一、鞭毛綱(Mastigophora)

主要特征是以鞭毛運動。鞭毛的數目一般1—2根，有的種類有4—8根或更多。

鞭毛：軸絲(微管)、原生質鞘。

營養方式：無色鞭毛蟲異養；植鞭毛蟲多數自養，少數兼性自養和異養。

生殖方式：多數為無性繁殖，少數可進行有性生殖。

生活方式：自由生活或寄生。

1.綠眼蟲(Euglena viridis)：自養和異養。

2.衣滴蟲屬(Chlamydomonas)

3.盤藻屬(Gonium)

4.實球藻屬(Pandorina)

5.空球藻屬(Eudorina)

6.團藻(Volvox)

7.錐蟲屬(Trypanosoma)：柳葉形，鞭毛從身體的后端伸出，沿著蟲體向前與細胞質的突出部分形成波動膜，在身體的前端成為游離的鞭毛。

錐蟲大多寄生于動物的血液或其它體液中，靠滲透方式吸收營養物質，以縱分體法進行繁殖。它們或者直接感染宿主或者借某些吸血昆蟲作為傳播的媒介。

危害人體的利什曼原蟲(Leishmania)主要是杜氏利什曼原蟲，是黑熱病的病原體，寄生在人體的肝，脾，骨髓、淋巴結等細胞內，以白蛉子為中間媒介。如在人體內，體形很小，呈橢圓形，無鞭毛。在白蛉體內，逐漸變成錐蟲形狀，具有鞭毛。

二、肉足綱(Sarcodina)

運動和攝食都是由身體臨時形成的偽足來完成的，細胞質分為外質和內質，外質呈凝膠狀態，內質呈溶膠狀態。由于局部的外質和內質的膠態變化，細胞質向該處流動，使身體形成臨時性的突起，稱為偽足。偽足可以隨時形成或消失，因而動物的體形經常改變，形成特有的變形運動，或稱為阿米巴運動。偽足具有運動和攝食的機能。

三、孢子綱(Sporozoa)

全部營寄生生活，且大多為細胞內寄生。沒有運動和營養的類器官，靠滲透方式從宿主獲得營養。生活史中有孢子生殖。孢子蟲的生活史非常復雜，包括無性生殖和有性生殖，兩種生殖方式往往交替進行，一般分為裂體生殖、配子生殖和孢子生殖幾個階段，有些種類還有更換宿主的現象。

瘧原蟲(Plasmodium)：寄生于人體紅細胞內。

流行于我國的通常有三種，其中以間日瘧原蟲(P.vivax)最為普遍。人為中間宿主，按蚊為終末宿主。無性世代在人體內，有性世代在蚊體內。

在人體內：感染瘧原蟲的按蚊→吸血→瘧原蟲的孢子進入人體血液→侵入肝細胞→裂體生殖形成許多裂殖子→裂殖子隨肝細胞破裂而出。

一部分侵入紅細胞，一部分再侵入肝細胞，重復感染，破壞紅細胞和肝細胞。

瘧原蟲在紅細胞內經過幾代裂體生殖以后，有些裂殖子在紅細胞內發育為大、小配子母細胞。

在按蚊體內：配子母細胞發育為大、小配子，受精形成合子，合子發育成動合子，穿入蚊的胃壁，發育為卵囊，再形成許多孢子。孢子進入到蚊的唾液腺中，當按蚊吸血時，隨其唾液侵入人體。

四、纖毛綱(Ciliata)

體表具有纖毛，比較短小、纖細，數目較多，用于運動和攝食。

纖毛蟲構造較復雜，具有多種形態和功能的細胞器，幾乎達到了單個細胞所能特化的極限。許多種類具有兩種細胞核，一個大核，一個或多個小核。大核對動物的正常代謝具有重要作用，小核則與生殖有關。

1.草履蟲(Paramecium caudatum)

結構和功能：

表膜：包被草履蟲體表的膜，即細胞膜或質膜。分三層：最外層膜連續覆蓋在體表和纖毛上；中間層和內層膜形成表膜泡鑲嵌系統。表膜上有纖毛和口溝：纖毛：為細胞質的絲狀突起，是草履蟲的運動器官。纖毛的基部有復雜的微管纖維網，控制和協調纖毛的運動。原生動物的纖毛、鞭毛與高等動物的精子鞭毛具有相同的結構：由9＋2雙聯體微管纖維組成。口溝：從草履蟲身體后端開始，在表膜上的一條斜溝，伸向身體的中部，溝的未端為口。

細胞質：分成外質和內質二部分。外質：為表膜下面的一薄層，較透明。刺絲泡分布在外質中。刺絲泡：為紡綞形小桿狀結構，有小孔開口于表膜。當受到外來刺激時，能釋放出內含物，吸水后聚合成絲，能麻痹敵害，有防御功能。內質：內含顆粒狀結構，有流動性。有許多重要結構分布在內質中。

食物泡：散布在內質中的許多泡狀結構。食物泡的形成。食物泡的消化功能。

伸縮泡和收集管：位于內外質的交界處，2組，身體前后半部的中部各一對。

功能：排除體內多余水分。

草履蟲體內水分來源：●大部分由外界通過表膜滲透進來。●一部分隨食物經胞口和食物泡進入細胞質。●小部分為新陳代謝過程中產生的代謝水。

細胞核：位于細胞中央，有二種。大核一個，腎形，位于胞咽附近。功能是主管營養代謝、細胞分化，稱為營養核。小核一個或多個，位于大核凹陷處。功能是主管生殖、遺傳，稱生殖核。

草履蟲與其它原生動物一樣，無專門的呼吸、循環胞器。呼吸、排泄靠表膜滲透；循環靠內質環流。

無性生殖：橫二分裂，小核先作有絲分裂，大核再作無絲分裂，各自延長，分成二部分。蟲體從身體中部橫縊，形成兩個子體

有性生殖：接合生殖，通過接合生殖，2個母細胞交換了部分核物質，經過一系列分裂變化后，形成8個子細胞。

2.腸等毛蟲(Isotricha)

3.有尾內毛蟲(Entodinium caudatum)

第三節 原生動物與人類的關系

一、對人類造成危害

1.危害人體健康的病原體

寄生部位

引起疾病

癥狀

傳播媒介

痢疾內

腸道

米巴痢疾

大便血

經口

變形蟲

多膿少

利什曼

巨噬細胞 黑熱病

肝脾腫大、白蛉

原蟲

發燒

錐蟲

腦、脊髓 非洲睡眠病 昏睡、致死

舌蠅

陰道滴蟲 泌尿生殖

滴蟲性

白帶增多，系統

陰道炎

外陰瘙癢

月經不調

滴蟲性

尿頻、血尿

尿道膀胱炎 排尿灼樣疼痛

2.危害牲畜的病原體

粘胞子蟲：引起魚類大量死亡。

艾美球蟲：引起雞、兔死亡率很高的球蟲病。

血胞子蟲：引起牛、馬血尿。

3.海洋中鞭毛綱的夜光蟲等大量快速繁殖，形成赤潮，造成生成魚、蝦、貝類等海洋生物大量死亡，對海洋養殖帶來很大危害。

二、有益于人類的方面

1.組成海洋浮游生物的主體。

2.古代原生動物大量沉積水底淤泥，在微生物的作用和復蓋層的壓力下形成石油。

3.原生動物中有孔類化石是地質學上探測石油的標徵。

4.利用原生動物對有機廢物、有害細菌進行凈化，對有機廢水進行絮化沉淀。

5.科學研究的重要實驗材：草履蟲、四膜蟲是研究真核細胞細胞器的實驗材料。

附：多孔動物門(Porifera)

又稱海綿動物門，是多細胞動物中最原始的類群。也是最簡單、處于細胞水平的多細胞動物。

特點：★只有細胞分化，沒有胚層和組織分化。★身體的各種機能由基本獨立活動的細胞完成。★身體有兩層細胞組成，中間為中膠層。★具有特殊的水溝系統。★體形大多不對稱。

海綿動物絕大多數棲息于海水中，淡水的種類很少。成體營固著生活，大多形成群體，附在海底、巖石或其它物體上。

海綿動物的體壁由內，外兩層細胞和中膠層組成，并有許多入水孔與體內所特有的水溝系統相通。外層保護，中膠層骨針、海綿絲支持，內層細胞具鞭毛，攝食和消化。

海綿動物在動物進化上是一個盲枝，即沒有發現有其它后生動物是由海綿動物進化而來的，故稱為側生動物。

腔腸動物門(Coelenterata)

思考題：★腔腸動物門的主要特征有哪些？★腔腸動物門主要包括哪些類群？★腔腸動物門的神經系統有何特點？★水螅兩層體壁各由哪些細胞組成？各種細胞的功能是什么？★水螅是如何進行繁殖的？★名詞解釋：輻射對稱，消化循環腔

第一節 腔腸動物門的主要特征

腔腸動物是真正的雙胚層多細胞動物。在動物界的系統進化上占有很重要的地位，所有高等的多細胞動物，都可看作是經過這種雙胚層的結構階段發展來的。大多海產，少數生活于淡水中。營固著或漂浮生活。有的為獨立的單個個體，有的形成群體。

一、軀體輻射對稱

：是指通過身體的中軸可以有二個以上的切面把身體分成兩個相等的部分。是一種原始的對稱形式。輻射對稱有利于營固著(水螅型)或漂浮(水母型)生活。

二、軀體由二個胚層組成：由內胚層和外胚層組成，兩胚層之間為中膠層，中膠層具有支持的作用。由內胚層所圍繞的空腔稱為消化腔，只有一個口孔與外界相通。

腔腸動物第一次出現胚層分化，是真正的兩胚層動物。

外胚層：外層體壁，具保護，運動和感覺功能。

內胚層：內層胃層，具消化，營養功能。

三、出現原始消化腔：通過胃層腺細胞分泌消化液，使食物在消化腔內進行初步消化，是動物進化過程中最早出現細胞外消化。消化腔內水的流動，可把消化后的營養物質輸送到身體各部分，兼有循環作用，故也稱為消化循環腔。

消化腔只有一個對外開口，是原腸期的原口形成的，兼有口和肛門兩種功能。

四、有原始的組織分化：有明顯的組織分化，內胚層分化為內皮肌細胞、腺細胞、感覺細胞；外胚層分化為外皮肌細胞、刺細胞、感覺細胞、神經細胞等。

原始的上皮組織：皮肌細胞既是上皮細胞，又是原始的肌肉細胞，具有上皮和肌肉兩種功能。

原始的神經組織：由各種類型的神經細胞構成彌散型的網狀神經系統。

原始性表現：無神經中樞，傳導無方向性，傳導速度慢(比人的神經傳導慢1000倍)。

五、有水螅型水母型兩種基本形態

六、具多態現象

腔腸動物有些營群體生活的種類，有群體多態現象：群體內出現二種以上不同體型的個體，有不同的結構和生理上的分工，完成不同的生理機能，使群體成為一個完整的整體。

如藪枝蟲：有二種個體，水螅體：專司營養；生殖體：專司生殖。

七、生殖方式

1.無性生殖：出芽生殖。

2.有性生殖：雌雄同體，產生精巢和卵巢。

有些種類生活史中有兩種體型，水螅型為無性世代，無性生殖產生水母型個體；有性世代為水母型，有性生殖產生水螅型個體。

八、強的再生能力

第二節 腔腸動物門的分類

約900種，分為三綱。

一、水螅綱(Hydrozoa)

■生活史有水螅型和水母型世代交替現象，無骨骼。■水螅型有垂唇。■水母型有緣膜，小型。■生殖細胞由外胚層產生。

(一)水螅(Hydra)的形態結構

身體由內外兩層細胞組成，中間夾著中膠層。

1.外層：來源于外胚層，細胞層較薄，排列整齊，分化成六種細胞：

(1)外皮肌細胞：細胞基部的肌原纖維縱向排列，細胞收縮使身體和觸手縮短。

(2)感覺細胞：細胞小，有感覺毛，基部與神經細胞相連。

(3)神經細胞：分布在外胚層基部，神經細胞向四周伸出突起，相互連結成神經網。

(4)腺細胞：全身分布，口的周圍和基盤處較多。能分泌粘液和氣體。

(5)間細胞：散布在外層細胞之間，是一種小型的未 分化細胞，能分化成刺細胞和生殖細胞等。

(6)刺細胞：腔腸動物所特有的一種攻擊和防御性細胞。遍布整個外層。

2.內層：來源于內胚層，細胞層較厚，以內皮肌細胞為主。

(1)內皮肌細胞：細胞基部的肌原纖維橫向排列，細胞收縮使身體和觸手伸長變細。

一部分細胞頂端長有鞭毛，其擺動能使消化腔內形成水流。

一部分細胞頂端能伸出偽足吞噬食物顆粒，進行細胞內消化。

內皮肌細胞具收縮和營養雙重功能，也稱為消化細胞。

(2)腺細胞：分布在內層不同部位的腺細胞，具有不同的功能，除分泌粘液、氣泡外，大部分分泌消化酶，對消化腔內的食物進行細胞外消化。

(3)感覺細胞：少量分布。

(4)間細胞：少量分布。

(二)攝食和消化：

1.攝食：利用觸手上的刺細胞放出刺絲麻痹、捕獲食物，用觸手將食物送入口中。2.消化：腺細胞分泌消化酶對食物進行細胞外消化。

經消化后的小分子物質由消化細胞吞噬后進行細胞內消化。不能消化的殘渣經口排出體外。

(三)呼吸與排泄，無專門的呼吸和排泄器官。

1.呼吸：靠外層和內層細胞通過細胞膜的滲透擴散作用與水環境進行氣體交換。

2.排泄：代謝產生的廢物通過細胞膜排到體外。

(四)感覺和運動

1.感覺：分布在外皮肌細胞間的感覺細胞受到刺激后把沖動通過神經傳導給皮肌細胞。

2.運動：在內外皮肌細胞協同作用下，使水螅產生運動。

(五)生殖

1.無性生殖：出芽生殖

2.有性生殖：外層的間細胞分化形成卵巢、精巢。

受精卵發育成實心原腸胚后包上粘性厚膜形成休眠體，從母體脫落下來。次年春末環境條件適宜時，胚胎脫膜而出，繼續發育成小水螅。

二、缽水母綱(Scyphozoa)：

：：水螅世代不發達，不具骨骼，有垂唇。水母型非常發達，無緣膜。生殖細胞由內胚層產生。

三、珊瑚綱(Anthozoa)

：只有水螅型，無水母型。生殖細胞由內胚層產生。

海葵：單體生活，無骨骼。珊瑚：群體生活，有發達的骨骼。

水母型

水螅型

體型 緣膜

垂唇 隔膜 口道

生殖腺來源

水螅綱

小

有

有

無

無

外胚層

缽水母綱 大

無

有

有

無

內胚層

珊瑚綱

無

無

有

有

內胚層

海葵：單體，無骨骼。珊瑚：群體，外胚層分泌物質形成外骨骼。

扁形動物門

思考題：?名詞解釋：扁形動物、皮膚肌肉囊、原腎管。?扁形動物門的主要特征是什么？?中胚層形成的意義是什么？中胚層形成哪兩種組織？其功能是什么？?吸蟲綱有哪些主要的寄生蟲？?簡述日本血吸蟲的生活史。?簡述絳蟲的構造和生活史。?舉例說明寄生生活適應性變化的一般規律。

第一節 扁形動物門的主要特征

扁形動物是一群背腹扁平，兩側對稱，具三胚層而無體腔的蠕蟲狀動物。

一、身體扁平，體制為兩側對稱：通過身體的中軸，只有一個切面能把身體分成左右相等的兩個部分。

從輻射對稱到兩側對稱是動物在體制上的進化。運動由不定向轉為定向，不僅增加了動物的活動性，而且使動物對外界反應更迅速而準確。兩側對稱的體制使動物體分化出前后端、左右側和背腹面。身體各部分功能出現分化，頭部：神經和感覺器官向前端的頭部集中。背面：具有保護作用。腹面：承擔運動和攝食的功能。

二、中胚層的形成：內外胚層間出現中胚層。因為動物的許多重要器官、系統都由中胚層細胞分化而成，這促進了動物身體結構的發展和機能的完善，是動物體形向大型化和復雜化發展的物質基礎。

扁形動物首次形成中胚層，并分化成二種組織

1.實質組織：為合胞體結構的柔軟結締組織，也稱間質。

分布：充滿在各組織器官之間，使體內無明顯的空隙，扁形動物也稱為無體腔動物。

功能：●貯存水分和養料，抗干旱和耐饑餓。●保護內臟器官。●輸送營養物質和排泄物。●分化和再生新器官。

中胚層的形成不僅為器官系統的進一步分化和發展創造了條件，而且也是動物由水生進化到陸生的基本條件之一。

2.肌肉組織：首次出現肌肉組織，促使扁形動物的結構和機能產生一系列變化。

肌肉形成使運動速度加快，導致神經和感覺器官發展完善。

原始的網狀神經系統→梯形神經系統

●肌肉形成使運動速度加快，能更有效地攝取較多食物。

原始的消化腔→不完全的消化系統

●消化系統發展導致新陳代謝能力加強

相應的異化作用加強→出現原腎管型排泄系統

三、皮膚肌肉囊：肌肉組織(環肌、縱肌、斜肌)與外胚層形成的表皮相互緊貼而組成的體壁稱為皮膚肌肉囊。功能：保護、強化運動、促進消化和排泄

四、不完全的消化系統：有口而無肛門，稱為不完全消化系統。寄生種類消化系統趨于退化(如吸蟲)或完全消失(如絳蟲)。

五、原腎管排泄：原腎管是由焰細胞、毛細管和排泄管組成的。纖毛的擺動驅使排泄物從毛細管經排泄管由排泄孔排出體外。

六、梯形神經系統

第二節 扁形動物門的分類

一、渦蟲綱(Turbellaria)：自由生活，體表、腹面有纖毛，腸道發達。

蝸蟲(Euplanaria)，生活于淡水溪流的石塊下。

1.形態：體長10-15mm，身體扁平柔軟，頭部有一對耳突。背面灰褐色，腹面灰白色，密生絨毛。

2.體壁由三層構成：

●表皮層：由單層柱狀上皮細胞組成，里面分布有桿狀體，具防御功能；腹面上皮細胞外表面長有纖毛。

●基膜：為非細胞結構，有彈性，位于表皮下面。

●肌肉層：分為三層，環肌緊靠在基膜下；斜肌位于中間，肌層薄；縱肌位于內層，肌層厚。由單層上皮細胞和多層肌肉相互連接組成皮膚肌肉囊，具有保護和運動功能。

3.消化系統由口、咽和腸道組成。

口：位于身體腹面近后端1/3處。咽：呈長吻狀，取食時從肌肉質的咽鞘中伸出。腸：分三支，每一支又分出許多小支，末端為盲管，因無肛門而屬于不完全消化系統。

4.循環和呼吸：無專門的循環和呼吸系統。循環功能由腸道和實質組織來執行。

呼吸功能：由于扁平的體形與身體體積相比具有較大的表面積，依靠表皮的滲透和擴散進行皮膚呼吸。

5.排泄系統：身體兩側各有一條彎曲而分支的原腎系統。

原腎是由焰細胞、排泄管和排泄孔組成，原腎管型排泄系統的特點只有一個排泄孔對外開口。

6.神經系統和感覺器官：典型的梯形神經系統，一對腦神經節向后伸出兩條粗大的腹神經索，中間有許多橫神經相連。

感覺器官：

眼點：一對，不能成像，只能感光。

特點：避強光，趨弱光。

耳突：一對，富有感覺細胞，能感受味覺和嗅覺。

7.生殖系統

生殖方式：●無性生殖：橫二分裂，在口的后部收縮、縊斷成二個子體。●有性生殖：兩性生殖。

渦蟲雌雄同體，異體受精。在環境條件不良的情況下，形成生殖腺和輸出管道，進行有性生殖。

雌性生殖器官：由卵巢，卵黃腺，輸卵管、生殖腔、生殖孔組成。

雄性生殖器官：由精巢、輸精小管、輸精管、儲精囊、陰莖球組成。

特點：卵囊內的胚胎發育所需的營養由卵黃細胞供給。

8.再生

再生：指生物體的一部分被截除或被破壞后重新恢復長成的一種生理現象。

再生有兩種類型：●生理性再生：指生物體在正常生命活動過程中所發生的再生。●補償性再生：指因損傷而引起的再生。渦蟲具有極強的再生能力。

二、吸蟲綱(Trematoda)

多數為體內寄生蟲，少數為體外寄生，體表無纖毛，消化系統退化，神經系統不發達，感覺器官消失。常有吸盤，前端為口吸盤，腹面稍后有腹吸盤，吸附能力強。

1.日本血吸蟲(Schistosoma japonicum)

成蟲寄生在人、哺乳動物體內。

第五篇：普通生物學實驗總結

普通生物學實驗總結

短短一學期的實驗課就這樣結束了。我即將告別這段每周四晚上穿著白大褂來到小紅樓的日子。回想過去的每一個實驗，心中不免感慨萬千。

還記得第一個實驗畫植物細胞時，就體會到了畫畫的弱點，經過了一個學習，只能說繪圖還算及格，但離標準還有很大的差距，還需要更多的練習。也記得，在顯微鏡下觀察導管時，把眼睛瞪得腫痛，仍然分不清，一遍遍調整實驗條件，心里說不上的不安和煩躁……也記得，在解剖魚類和青蛙的時候，因為動作不夠敏捷，下刀不夠準確而導致最后的鮮血模糊，但這一切的一切都是我們的實驗成果，我們從中學到了許許多多，也讓自己變得更加充實。

首先，我認為通過實驗，我了解了大量的生物知識。不論是植物解剖，還是微生物繁殖，應該說通過普通生物學實驗，我對生命科學形成了了一個盡管淺顯，但是全方位多角度的了解。把這些知識作為一種常識應用在生活當中，我感到受益匪淺。

其次，進實驗室讓我的動手能力和自主實驗能力得到了加強。有的時候穿得多麻煩，動手一點都不方便，但是通過不斷的實驗，我慢慢適應了實驗的復雜性和困難性，初步了解了縝密的科學思維，理解了各種規程的道理，有了一個更嚴謹的實驗態度。

同時，21世紀是生物科學的世紀，我們可以通過實驗，激發對生物的興趣，培養自己的創新意識，能在未來的社會中有一席之地。我希望能讓自己從這里得到的心得，學習應用到其他的實驗甚至是學習生活中去，擴充自己的知識，拓寬自己的視野，增厚自己的底蘊，加強自己的能力，不敢放言稱自己要成為未來生物界中的一流人才，只能勉勵自己成為一個不負眾望的有用的人。

最后感謝朱老師、曾老師，以及實驗室老師們為這門課、為我們所付出的心血。短短一個學期就這樣過去，但我相信，在普通生物學實驗中學到的，我將受用終生。