清北学堂2013年生物学科 无脊椎动物学教案导学.pdf

1 无脊椎动物学教案无脊椎动物学教案 绪论绪论 目的与要求目的与要求：了解动物在生物界的地位及动物学的发展历史，掌握动物学的概念、研究方法 和初步分类知识；对动物学的分支学科和研究动物学的意义有一个大概的认识 重点与难点：重点与难点：动物学的概念，研究方法和分类知识 方法与手段：方法与手段：多媒体、讲授与讨论 §§1. 生物的分界及动物在其中的地位生物的分界及动物在其中的地位 一、 生物的特征：具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育（同化和异化） 、遗传变 异、感应性和适应性就目前已知情况而言，地球是唯一具生命现象的天体，已鉴定的约 200 万种，估计（1990 最新估计）约有 2000 万～5000 万种待发现和命名 （Brusca 等）动物界占 3/4 以上 二、 生物的分界： 1、二界系统：动物界、植物界、林奈（1735）提出，到 20 世纪 50 年代仍广泛使用 2、三界系统：原生生物界、植物界、动物界（Hogg，1860，Haeckel，1866 提出） ， 但在 20 世纪 60 年代才开始流行 3、四界系统：原核生物界（细菌、蓝藻） ，原始有核界（藻类、多数粘菌、真菌、原 生动物） 、后生植物界、后生动物界（Copeland，1938） 4、五界系统：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。

（Whittaker，1969 惠特克）到 20 世纪 90 年代仍在沿用，也得到广泛采用也得到广泛采用 该系统反映了生物进化的三个阶段，即：细胞的初级阶段→真核生物的单细胞阶段（高 级）→真核多细胞阶段（分为 3 个分支） ：植物、真菌和动物界，这 3 个分支分别代表了进化 的三个方向：自养、腐生和异养 5、六界系统：病毒界（非细胞生物总界） 细 菌 界 原核生物总界 蓝藻界 植物界 真 菌 界 真核生物总界 动物界 此外，尚有八界系统和不同分法的四界、六界系统等 上述分界无论如何分， 均是努力显示生物发展史所经历的过程 即： 生物从原核到真核， 从简单到复杂，从低等到高等的进化过程 自养生物： ；凡能利用二氧化碳，无机盐及能源合成自身所需食物的称为自养生物，如 绿色植物、紫色细菌 异养生物：凡从自养生物及其它生物那里获取食物的生物 2 §§2. 动物学及其分科动物学及其分科 动物学：研究动物的形态结构、分类、生命活动及其与环境关系以及发生发展规律的学科 动物学可根据研究内容、研究对象和目的划分成许多不同的学科 根据研究内容可分为： 1、 动物形态学：内外形态结构、个体发育、系统发展及其变化规律。

包括：解剖学（比 较解剖学）组织学、细胞学（细胞生物学） 、古动物学 2、 动物生理学：研究动物体机能的变化发展以及对环境条件所起的反应等相关的有内 分泌学、免疫学等 3、 动物胚胎学：研究动物胚胎形成、发育过程及其规律、其发展的新阶段，成为发育生 物学 4、 动物生态学：研究动物与环境之间的关系 5、 动物地理学：动物的分布方式及其规律 6、 动物遗传学：动物遗传变异规律 7、 动物分类学：动物的类群间的异同及其异同程度、动物间的亲缘关系、 进化过程和发展规律 根据研究对象分为： 无脊椎动物学、脊椎动物学两大类，亦细分为许多具体类群的研究学科，如原生动物学、 寄生动物学、蛛形学、昆虫学等 按研究的侧重点和范畴分为： 理论动物学、应用动物学、医用动物学、畜牧学等 现在又新兴出一个多学科的综合性分支： 保护生物学； 研究保护物种、 保护生物多样性(包 括：物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性)和持续利用生物资源问题 1992 年联合国环境署主持制定了《生物多样性合约》 我国为签约国 §3.研究动物的目的和意义研究动物的目的和意义 动物与人类的衣、食、住、行、甚至精神生活密不可分。

因此，研究它的意义不言而喻 诸如农业、畜牧业、医药卫生（重点记住我国的五大寄生虫（病） ：疟原虫、黑热病原虫、血 吸虫、钩虫、丝虫） 、工业（原料） 、仿生学等具体内容自学 §§4.动物学发展简史：动物学发展简史： 一、 西方动物学的发展： 1、 亚里士多德（西腊） ：分为有血、无血动物《自然系统》及比较解剖学和胚胎学贡献 2、 林奈（瑞典） ：18 世纪（1707-1778） ：创立双名和划分动植物为：哺乳、两栖、鱼、 昆虫、蠕虫 6 纲和纲、目、属、种、变种 5 个阶元 3、 拉马克（法） （1744-1892） ：提出物种进化思想， “用进废退” “获得性遗传”是其著 名论点 4、 居维叶（法） （1769-1832） ：确立器官相关定律 5、 施莱登（德） （1804-1881）和施旺（1810-1882）提出细胞学说 3 6、 达尔文（英） （1809-1882） 《物种起源 1859》 ，阐述进化论和“自然选择”学说，解释 了动物界的多样性、同一性、变异性等，是 19 世纪三大发现之一 7、 孟德尔（奥地利，1822-1884）孟德尔遗传定律 8、 摩尔根（1866-1945） ，基因遗传学的奠基人。

（染色体） 9、 沃森和克里克，1953 年，提出了 DNA 双螺旋结构模型，推动了分子生物学的产生与 发展 二、 我国动物学的发展： 1、 公元前 3000 年就已养蚕和饲养家畜 2、 公元前 2000 年， 《夏小正》著作记述了 5 月蜉蝣出现，12 月蚂蚁进窝，系对动物的 观察记实 3、 春秋战国时期（公元前 771-221）的《周礼》一节，已将生物分为两大类（动、植物） ， 将动物分为五类：毛物、介物、鳞物、羽物和赢物 4、 唐朝（公元 618-907）陈藏器著的《本草拾遗》记有鱼的分类，依据的特征——侧鳞 数目分类，至今仍采用 5、 明朝李时珍（1518-1593）所著《本草纲目》描述 400 多种动物 6、 我国古代医药学的成就亦非常卓越，从甲骨文（公元 3000-4000 年） 《黄帝内经》到 公元前 400 年周末的《扁鹊难经》已在人体解剖、生理、病理、治病等方面有了丰富知识， 并对血液循环有了认识，比英国人哈维的“心血运动论”早 1900 多年 7、 解放后，我国动物学研究得到突飞猛进的发展 §§5.动物学的研究方法动物学的研究方法 一、描述法：动物学研究的基本方法。

主要是观察、描述（文字和图表） ，现已发展到组织、 细胞、细胞器乃至于分子水平 二、比较法：通过不同动物的系统比较来探究其异同也已发展到诸如核酸序列、细胞色素 C 的化学结构测定、比较等的分子水平 三、实验法：在一定的人为控制条件下，对动物的生命活动或结构、机能进行观察和研究 总之，无论采用何种研究方法，最重要的是忠于事实，准确认真、记载详实在此基础 上分析、归纳出反映本质的规律 §§6.动物分类的知识动物分类的知识 一、分类依据 现在所用的分类系统，是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和为基础依据 （现 已发展到采用染色体、生化组成等特点） 自然分类系统：根据石生物学，比较胚胎学，比较解剖学上的许多证据，基本上能反映 动物界的自然类缘关系，所确立的分类系统是目前普通采用的分类方法 分类上现有下述几大学派： 1、 支序分类学派（Cladistic systematics） ：认为血缘关系是分类单元间关系的唯一依据， 4 其最确切的标志为共同祖先的相对近度 2、 进化分类学派（Evolutionary aystematics） ：认为血缘关系不能完全概括进化过程中的 全部情况应考虑分类单元间的进化程度，包括趋、异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的 进化性变化的程序。

3、 数值分类学派： 认为不应加权于任何特征， 通过大量的不加权特征研究总体的相似度， 借助计算机运算，根据相似系数来分析各分类单元的相互关系 二、分类等级 界、 门、 纲 目 科 属 种 亚门 总纲 亚纲 总目 亚目 总科 亚科 亚属 亚种 总科（Supper- ） 亚（SUB- ） 按照惯例，一些分类单元有确定的词尾，如：总科：-oidea；科：-idea；亚科：-inae 种是客观存在的，其它分类阶元均有一定程度的主观因素，种以下的亚种系种内地称种 群（生态种群） ，人工选育的种下分类单元称为品种 种的定义种的定义：物种是生物界发展的连续性与间断性统一的基本间断形式；在有性生物，物 种呈现为统一的繁殖群体；由占有一定空间，具有实际或潜在繁殖能力的种群组成，而且与 其它这样的群体在生殖上是隔离的 三、动物的命名： 生物物种的命名；由国际上订立了共同遵守的法规，它规定由拉丁文命名物种，称为学 名（Science name）采用双名法，即由两个拉丁字或拉丁化的文字组成，其前面的一个字为属 名，后一个字为种本名，如意大利蜂的学名是 Apis mellifera，属名用主格单数名词，第一个 字母大写，后面的种本名用形容词或名词，第 1 个字母不大写。

学名之后一般还附加当初定 名人的姓氏以及定名年（时间）如意大利蜂～Linnaeus，1735此外，写亚种名时，常用三 名法，即在种名后再加一亚种名如北狐是狐的亚种，其学名为 Vulp valpes schiliensis 第一章 动物体的基本结构与机能第一章 动物体的基本结构与机能 目的与要求目的与要求：①掌握动物细胞的一般结构，了解细胞的不同类型和细胞的分裂过程；②掌握 组织、器官、系统的概念，了解各类组织器官的结构和机能 重点与难点重点与难点：细胞的结构、组织、器官、系统的概念 方法与手段：方法与手段：多媒体、讲授与讨论、实验 §§1. .细胞细胞 细胞是生物体结构与机能的基本单位，动物作为生物类的一部分自然也不例外 一、细胞的一般特征及结构 细胞是一团原生质，由它分泌出细胞膜、细胞核、细胞质和各种细胞器 5 1. 大小：通常以 Mm 为度量单位（0.5-40mm）, 需借助显微镜才能看到，少数例外者， 如鸟卵可达数厘米（除蛋清外） 2. 形态：圆形，椎圆，扁平，方形，柱形，纺锤形，纤维形，星形（神经）等 3. 基本结构：以投影图讲述：书上亦有图 细胞膜（质膜） ：光学显微镜看不到，围在细胞的表面。

（植物细胞在膜外有细胞壁） 细胞质:：细胞膜内和细胞核外的部分，它包括： 基质：光学显微镜下呈现均质透明的部分，在电镜下为复杂的内膜系统即内质网（蛋 白质的合成、修饰、加工、运输） 细胞器： 高尔基器：网状或圆形，加工、分类、包装蛋白质、糖的合成 溶酶体：颗粒状，含多利水解酶，可将大分子分解为较小分子，即溶解和消化作用 细粒体：线状、小杆状或颗粒状，细胞呼吸的中心能借氧化作用产生能量——动力 工厂 中心粒：1—2 个颗粒，电镜下呈柱状，有丝分裂时有重要作用 细胞核：常为球形，亦有其它形状，其结构有核膜、核仁、核基质和染色质：染色体 上具有大量的控制遗传性状的基因 （DNA 分子等） 我国已完成 1%人体遗传基因的侧序编码研究工作 二、细胞的化学组成： 1. 元素：地球存在的 107 种元素中，生命必需的有 24 种，其中 6 种 C、H、O、N、 P、S 组成大部分有机分子还有 6 种 Ca、K、Na、U、Cl、Mg、Fe 虽在细胞中少，但也是 必需的，其余 12 种系微量元素，有：Mn、I、Mo、Co、Zn、Se、Cu、Cr、Sn、V、Si、F 等 2. 化合物：无机物：水、无机盐（如 Na、Cl）有机物：蛋白质、核酸、脂类、糖类 其中：动物细胞含水约 75—85%，10—20%蛋白质等。

三、动物细胞分裂： 动物细胞分裂亦分为： 1． 无丝分裂：简单示普遍（直接分裂） 2． 有丝分裂：复杂常见（间接分裂） 3． 减数分裂：配子（有性生殖）生殖 图示：书上 P23，f1-9 （一）无丝分裂，(图 A) 过程：核质分裂核仁延长横裂为二→核延长，中间缢缩，分成两 核→细胞质随着拉长→形成。