第7章 生物的类群生物的类群第7章 生物的类群7.1 生物分类概述7.1.1 生物分类学及其研究方法生物分类学及其研究方法o生物分类学（Taxonomy)是研究生物分类理论和方法的科学，包括分类分类（classification）、命名命名（nomenclature）和鉴定鉴定（identification）3个独立而又相关的过程。o定义定义：生物分类学是对各类生物进行鉴定、分门别类、系统排列，生物分类学是对各类生物进行鉴定、分门别类、系统排列，并对相应分类单元进行科学命名的科学。并对相应分类单元进行科学命名的科学。7.1.1.1 人为分类系统（人为分类系统（artificial system）o根据对生物的个别形态结构、功能、习性、或经济用途将生物进行分类，而不考虑生物之间的亲缘关系的远近和演化发展的本质联系而建立的分类体系。7.1.1.2 自然分类系统（自然分类系统（natural system）o根据生物进化的顺序，依据各生物类群之间亲缘关系的远近所建立的分类体系，并力图反应生物的起源、演化和发展的历史。生物的类群7.1.2 生物的分界生物的分界7.1.2.1 两界系统（两界系统（Linnaeus)o依据生物能否运动和是否具有细胞壁将生物分为植物界植物界(Plantae)和动物界动物界（Animalia)7.1.2.2 三界系统（三界系统（Haeckel,1866)o将原生生物（细菌、藻类、真菌和原生动物）等单细胞生物另立为界，称为原生生物界原生生物界（Protista).7.1.2.3 五界系统（五界系统（Whittaker,1959)o将细菌和蓝藻另立为原核生物界原核生物界（Prokaryolae/Monera),将真菌另立为真菌界真菌界/菌物界菌物界（Fungi).1 1）从纵向来看，显示了生命史中的三大阶段，）从纵向来看，显示了生命史中的三大阶段，原核单细原核单细胞阶段胞阶段真核单细胞阶段真核单细胞阶段真核多细胞阶段真核多细胞阶段。2 2）从横向来看，显示了生物进化的三大方向：）从横向来看，显示了生物进化的三大方向： 营光合作用方向营光合作用方向植物界；植物界； 营腐生、寄生方营腐生、寄生方向向真菌界；真菌界； 营摄食方向营摄食方向动物界动物界。生物的类群1、五界+病毒界病毒界(陈世镶)2、将原核生物界分为古细古细菌界菌界（Archaebacteria)和真真细菌界细菌界（Eubacteria) (Woese & Wolfe,1987)7.1.2.4 六界系统六界系统（2个版本）生物的类群7.1.3 7.1.3 生物分类等级生物分类等级o界界(kingdom)、门门(division)、纲纲(class)、目目(order)、科科(family)、属属(genus)、种种(species).o还可以有超级（super-）和亚级（sub-）o种下还可以有亚种、变种和变型1、亚种、亚种(subspecies). 指某种分布于不同地区的生物居群，由于受所在地区指某种分布于不同地区的生物居群，由于受所在地区生活环境的影响，使它们在形态构造或生理机能上发生了某些变化，生活环境的影响，使它们在形态构造或生理机能上发生了某些变化，这样的居群就称为该种生物的亚种。这样的居群就称为该种生物的亚种。2、变种、变种(variety). 在同一分布区内的同一居群，如果由某些个体组成的小在同一分布区内的同一居群，如果由某些个体组成的小种群，在形态、分布、生态或季节上发生了一些细微的变异，并有种群，在形态、分布、生态或季节上发生了一些细微的变异，并有了稳定的遗传特性时，就称为该种的变种。了稳定的遗传特性时，就称为该种的变种。3、变型、变型(form). 在一个物种的同一个居群内，仅有零星的个体发生有形态在一个物种的同一个居群内，仅有零星的个体发生有形态变异，且看不出有特定的分布区，这样的类型称为该种的变型。变异，且看不出有特定的分布区，这样的类型称为该种的变型。4、品种、品种(cultivar/variety) (cultivar=栽培品种) 品种是经过人类选择，并在一定的栽培或饲养条件下培育而成的、品种是经过人类选择，并在一定的栽培或饲养条件下培育而成的、具有一定经济价值的产品，是一类重要的生产资料。它不属于自然具有一定经济价值的产品，是一类重要的生产资料。它不属于自然分类系统的分类单位。分类系统的分类单位。生物的类群7.1.4 7.1.4 生物的命名生物的命名7.1.4.1 双名法双名法（binominal nomenclature / binomial system）o每种生物的种名都是由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成，每种生物的种名都是由两个拉丁词或拉丁化形式的词构成，第第一个词是属名一个词是属名，用名词表示，第一个字母要求大写；，用名词表示，第一个字母要求大写；第二个词第二个词是是种加词种加词，用形容词表示，所有的字母均小写。一个完整的学，用形容词表示，所有的字母均小写。一个完整的学名还需要加上命名人的姓名（通常要求缩写）。名还需要加上命名人的姓名（通常要求缩写）。 种名（学名）=属名+种加词种加词（+命名人） 如玉米， 种名种名=Zea mays L.7.1.4.2 三名法三名法（trinominal nomenclature） 是种下等级命名的方法o亚种名=属名+种加词+subsp./ssp.+亚种加词亚种加词 如东亚飞蝗：Locusta migratoria ssp. manilensis o变种名=属名+种加词+var.+变种加词变种加词 如天椒：Capscicum frutescens var. conoides生物的类群7.2 7.2 病毒病毒(virus)(virus)7.2.1 病毒的一般特征病毒的一般特征1）体积小,10-300nm.2）结构简单,蛋白质衣壳(外部)+DNA /RNA(内部).3）严格的专性细胞内寄生,不能在一般培养基中生活.4）对抗生素不敏感.生物的类群7.2.2 7.2.2 病毒的分类病毒的分类o动物病毒;植物病毒;昆虫病毒；噬菌体(细菌病毒);真菌病毒。腺病毒流感病毒细菌病毒生物的类群7.2.3 病毒的增殖病毒的增殖1)吸附2)侵入和脱壳3)生物合成4)装配5)释放生物的类群7.2.3 7.2.3 亚病毒亚病毒(subvirus)(subvirus)o比病毒更简单的致病因子统称为亚病毒1) 类病毒(viroid),仅有裸露的核酸核酸,而无蛋白质无蛋白质.2) 朊病毒(Prion), 只有蛋白质蛋白质而无核酸无核酸(如下图).生物的类群7.3 原核生物界原核生物界(Monera/Prokaryolae)1）细菌类，细菌、放线菌、立克次氏体和螺旋体等。2）古细菌，甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端嗜热细菌。3) 原核藻类，原绿藻、蓝藻o特点特点1 1）无细胞核、核仁及细胞器的分化。）无细胞核、核仁及细胞器的分化。2 2）以裂殖方式进行繁殖。）以裂殖方式进行繁殖。3 3）营养方式，自养或异养。）营养方式，自养或异养。生物的类群7.3.1 7.3.1 细菌细菌 bacteria bacteria7.3.1.1 主要特征主要特征1.形态特征形态特征. 3种形态:球形球形,杆形杆形,螺旋形螺旋形,分别称为球菌球菌、杆菌杆菌和螺旋菌螺旋菌o有些细菌具鞭毛鞭毛（flagellum）（200m/s）。o很多细菌不是以单体存在的,而是以 多个细菌聚集在一起形式存在.生物的类群7.3.1.1 主要特征主要特征2.结构特征结构特征. 单细胞;无核的分化;细胞壁不含纤维素,而为肽聚糖肽聚糖(peptidoglycan),有时由荚膜荚膜（capsule）.3.繁殖繁殖. 裂殖，1次/10-30min，24h 1.115.3721043.4.营养方式营养方式. 多为异养，少数自养。荚膜荚膜细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜核糖体核糖体鞭毛鞭毛菌毛菌毛生物的类群细菌彩图细菌彩图大肠杆菌弧形霍乱菌生物的类群7.3.1.2 分布分布 1）空气中，可达1000m高空。 2）地下，2m以下。 3）水中，98的热泉。 4）人体表、口腔、肠道。7.3.1.3 细菌与人类的关系细菌与人类的关系 1、危害、危害：白喉、肺结核、脑膜炎、伤寒、霍乱、肺炎、破伤风等；对作物、家畜也有危害。 2、益处：、益处：人肠道细菌能合成B族维生素；大肠杆菌素可杀灭其他病菌；生态系统中，细菌为重要的分解者；植物固氮菌；等等。生物的类群7.3.2 蓝藻蓝藻（blue algae）/蓝细菌蓝细菌（Cyanobacteria）o约2000种，淡水、海水、土壤分布。o大量繁殖形成水华水华(water bloom)，即大量繁殖时在水面形大量繁殖时在水面形成一层具腥味的浮沫成一层具腥味的浮沫。生物的类群7.3.2.1 主要特征主要特征1.外部形态外部形态. 单细胞体、单细胞群体、多细胞丝状体。 群体：群体：是若干个个体一某种方式相连是若干个个体一某种方式相连( (一般以胶质相连一般以胶质相连) )而成，群体本身有一定的统一性，但组成群体的个体而成，群体本身有一定的统一性，但组成群体的个体又具有相对的独立性，细胞间不具形态及功能的分化又具有相对的独立性，细胞间不具形态及功能的分化. .2.细胞壁细胞壁. 内层纤维素纤维素，外层为胶质鞘胶质鞘(gelatinous sheath).3.原生质体原生质体. 中心质中心质：核酸；周质周质：由细胞膜内折形成的类囊体，含有叶绿素叶绿素a、-胡萝卜素以及蓝藻藻蓝素蓝藻藻蓝素和蓝藻藻红素蓝藻藻红素。4.光合作用产物光合作用产物. 蓝藻淀粉蓝藻淀粉（cyanophycean）5.不具鞭毛不具鞭毛.生物的类群7.3.2.2 代表类群代表类群1、颤藻属（、颤藻属（Oscillateria)o单列细胞丝状体,可摆动.o繁殖时,出现死细胞死细胞(双凹形,透明)和隔离盘隔离盘(双凹形,胶化膨大).o以藻殖段藻殖段(homogonium )进行繁殖.死细胞藻藻殖殖段段生物的类群2、念珠藻属（、念珠藻属（Nostoc)藻体是由一列圆球形细胞组成的不分枝丝状体不分枝丝状体.丝状体常常无规则地集合在一个共同的胶质鞘共同的胶质鞘中,形成可见的球体球体、片状体片状体或发状体发状体.如发菜发菜（N. flogelliforme).以异形胞异形胞（heterocyst）形成的藻殖段进行繁殖。项圈藻生物的类群异形胞和休眠胞异形胞和休眠胞: :生物的类群7.4 原生生物界原生生物界（Protista)7.4.1 主要特征主要特征1、真核单细胞.2、营养方式. 光合自养或异养.少数种类兼有自养和异养的功能.3、生殖方式多样。7.4.2 代表类群代表类群7.4.2.1 类动物原生生物类动物原生生物（Animal-like Protists)1、变形虫属（变形虫属（Amaeba)肉足鞭毛门o单细胞体，虫体的细胞质可流动变形，延伸形成伪足伪足，伪足具有运动和摄食的功能。生物的类群变形虫的吞噬作用变形虫的吞噬作用: :生物的类群肉足鞭毛门的其他类群肉足鞭毛门的其他类群: :(肉足亚门肉足亚门)生物的类群2 2、草履虫属（、草履虫属（Paramecium)纤毛门纤毛门o原生动物中最高级和最复杂的一类.o形似鞋底；o纤毛多且短,遍布全身,可做节律性运动节律性运动；o细胞核分化为1大核和1小核或多核；o胞口和胞咽。胞肛口沟胞口食物泡伸缩泡小核大核胞咽表膜细胞质生物的类群纤毛门其他类群纤毛门其他类群: :生物的类群7.4.2.2 类植物原生生物类植物原生生物（Plant-like Protists)1、眼虫属、眼虫属（Euglena)裸藻门o生活在有机质丰富的淡水水沟、池塘中。特征特征:单细胞,无细胞壁,具单一鞭毛单一鞭毛; 有质体质体，且含叶绿素a和b； 具感光器眼点眼点。眼点眼点储蓄泡储蓄泡叶绿体叶绿体淀粉核淀粉核细胞核细胞核伸缩泡伸缩泡表膜表膜生物的类群2、衣藻（、衣藻（Chlamydomonas)绿藻门绿藻门o单细胞体，细胞壁为纤维素，具2条顶生鞭毛；o具2个伸缩泡伸缩泡；o红色眼点眼点；o具杯状载色体载色体。鞭毛伸缩泡细胞核蛋白核眼点载色体生物的类群衣藻生活史衣藻生活史: :生物的类群3、团藻属（、团藻属（Volvox)o藻体由500-1000个衣藻型衣藻型细胞构成,排列形成空心球空心球.o每个细胞都包有一层胶质，彼此挤压成多边形.o有 营养细胞营养细胞和生殖细胞生殖细胞的分化分化.生物的类群生物的类群生殖细胞纵裂皿状体皿状体(plakea) 经多次纵向分裂开口的球体翻转作用翻转作用鞭毛端转到群体表面长出鞭毛群体陷落子群体皿状体反转生殖细胞无性生殖：无性生殖：生物的类群团藻生活史团藻生活史: :生物的类群其他类植物原生生物其他类植物原生生物o甲藻类甲藻类. 大多为单细胞,约2000种,主要生活在海水中, 大量繁殖时可导致大面大量繁殖时可导致大面积海水变成红色或灰褐色积海水变成红色或灰褐色, ,这种现象称为这种现象称为赤潮赤潮(red tide).生物的类群其他类植物原生生物其他类植物原生生物o金藻金藻和黄藻类黄藻类. 广布于淡水,海水和土壤中,金藻约1000种,黄藻种数不详.钟罩藻属钟罩藻属金藻金藻无隔藻属无隔藻属黄藻黄藻生物的类群其他类植物原生生物其他类植物原生生物o硅藻类硅藻类.分布极广,淡水,半咸水,海水和陆地,约16000种.生物的类群7.5 真菌界（真菌界（Fungi)7.5.1 真菌的一般特征真菌的一般特征7.5.1.1 细胞结构细胞结构o具细胞壁, 低等真菌为纤维素, 高等真菌为几丁质.o不含叶绿素等光合色素, 无载体.7.5.1.2 营养体营养体o单细胞或多细胞分枝或不分枝丝状体,称为菌丝菌丝.无隔菌丝无隔菌丝:长管形细胞, 分枝或不分枝, 多核.有隔菌丝有隔菌丝: 管状菌丝中具有横隔, 多细胞分枝或不分枝丝状体, 每细胞1核或2核, 含2核的称为双核菌丝双核菌丝.o无根、茎、叶的分化.7.5.1.3 营养方式营养方式o专性异养真核生物, 寄生和腐生. 寄生寄生(parasitism): 从活的动物、植物体内吸取养分的营养方式. 腐生腐生(saprophytism): 从死的动植物尸体,以及有机物上吸取养分的营养方式.生物的类群7.5.1.4 繁殖方式繁殖方式1. 无性生殖无性生殖o裂殖裂殖,菌丝断裂; 无性孢子无性孢子(游动孢子,孢囊孢子, 分生孢子)最普遍.2. 有性生殖有性生殖配子生殖具同配、异配、卵配同配、异配、卵配等几种方式.一般经过质配质配（plasmogamy）、核配核配（karyogamy）与减减数分裂数分裂3个过程。质配持续时间的长短因种类不同而异.在低等真菌中,质配后立即核配;在高等真菌中,质配要持续到生活史的晚期才进行核配.双核菌丝双核菌丝就是处于质配阶段的菌丝.产生多种多样的有性孢子有性孢子(单倍体孢子).如,接合孢子,担孢子,子囊孢子等.生物的类群7.5.2 代表类群代表类群1、根霉属、根霉属(Rhizopus)接合菌纲o黑根霉黑根霉/面包霉面包霉(R. stolonifer)o菌丝体由无隔菌丝组成，多核，多分枝。o分为：假根假根，吸取营养。直立部直立部，为1至数条孢囊梗（丛生状），顶端膨大形成孢子囊孢子囊。匍匐部匍匐部，连接各直立部的匍匐菌丝。o有性生殖有性生殖：异宗配合的接异宗配合的接合生殖合生殖(conjugation reproduction)生物的类群黑根霉生活史黑根霉生活史: :+菌丝菌丝-菌丝菌丝囊柄囊柄囊柄囊柄配子囊配子囊配子囊配子囊质配质配核配核配接合孢子接合孢子萌发萌发孢子囊梗孢子囊梗接合孢子囊接合孢子囊减数分裂减数分裂+孢子孢子-孢子孢子.生物的类群2、火丝菌、火丝菌(Pyronema canfluens)子囊菌纲o分枝有隔菌丝，白色，棉絮状。o无性生殖无性生殖以分枝菌丝顶端产生的无性孢子来完成。o有性生殖有性生殖过程复杂o精子囊精子囊(sporrnatangium).一些菌丝顶端形成的多核囊状体，其内的细胞核称为雄核雄核。o产囊体产囊体(ascogonium).另一些菌丝顶端形成的、带有管状突起的囊状体，其内的细胞核称为雌核雌核，而这个管状突起又称为受精丝受精丝(trichgyne)。受精丝和精子囊接触细胞壁溶解精子囊中的细胞质和雄核 产囊体 质配质配 产囊丝产囊丝(ascogenous-hypha) 形成横隔 多细胞双核菌丝 顶端细胞伸长并弯曲钩状体钩状体（crosier） 双核同时分裂 4核钩状体横隔 3细胞钩状体细胞钩状体(包括钩尖钩尖,内含1核；钩头钩头,内含1对对核；钩柄钩柄,内含1核) 钩头细胞 子囊母细胞雌雄核融合(核配核配) 减数分裂减数分裂 4核 有丝分裂8核 细胞质分裂8个子囊孢子子囊孢子,子囊母细胞发育成棒状的子囊子囊(ascus) 子囊破裂 孢子散出。 钩尖细胞下弯与钩柄细胞融合双核细胞钩状体 o许多其他菌丝从产囊体下部生出与产囊丝一起把许多子囊包裹起来，形成盘状的子囊果子囊果（ascocarp）。(子囊菌纲的子实体称为子囊菌纲的子实体称为子囊果子囊果)生物的类群子囊菌子囊形成示意图子囊菌子囊形成示意图: :生物的类群产囊体产囊体精子囊精子囊受精丝受精丝质配质配产囊体产囊体形成产囊丝形成产囊丝核配核配钩状体钩状体子囊孢子散出子囊孢子散出子囊子囊减数分裂减数分裂 I减数分裂减数分裂 II有丝分裂有丝分裂生物的类群子囊果子囊果: :生物的类群3、曲霉属（、曲霉属（Aspergillus）子囊菌纲o菌丝体发达,大量分枝,以无性生殖为主.o菌丝体上产生大量分生孢子梗，顶端膨大呈球状,叫泡囊泡囊(vesicle),其上布满放射状的小梗小梗(sterigma),若为2层,基部的称为初生小梗初生小梗,上层的称为次生小梗次生小梗，梗的顶端长出成串球形的分生孢子.生物的类群4、青霉属（、青霉属（Penicillum)子囊菌纲o以无性生殖为主，分生孢子梗分枝数次呈扫帚状扫帚状。生物的类群5、蘑菇属（、蘑菇属（Agaricus)担子菌纲o蘑菇的形态构造:菌盖菌盖.下有菌褶菌柄菌柄.菌环,菌托菌丝菌丝.为分枝有隔菌丝,有两种菌丝体类型.1）初生菌丝体）初生菌丝体(primary mycelium),细胞含单核,生活史中的生活时间短.2）次生菌丝体）次生菌丝体(secondary mycelium)/双核菌丝体双核菌丝体,细胞含2核,在生活史中持续时间长.菌褶菌褶菌环菌环菌托菌托生物的类群双核菌丝细胞分裂双核菌丝细胞分裂:o锁状联合锁状联合(clamp connection).定义定义:担子菌双核菌丝进行细胞分裂时所具有的特殊分裂方式 称为锁状联合锁状联合.电镜照片生物的类群有性生殖有性生殖: :o2 条初生菌丝初生菌丝接触 细胞壁溶解 1个细胞的原生质进入另1细胞 质质配配 双核细胞 以锁状联合的分裂方式延伸长期处于双核状态 一定时期 顶端细胞最后1次锁状联合 担子担子核配核配 减数分裂减数分裂 4个单倍体核 担子顶端形成4个突起 核进入4个外生的单核、单倍体的担担孢子孢子(2个为雄性孢子，2个为雌性孢子) 萌发 初生菌丝体。+担孢子-担孢子+单核菌丝-单核菌丝质配双核菌丝菌蕾担子果双核菌丝顶细胞核配担子R！菌盖菌柄菌托菌褶子实层担子菌纲的子实体称为担子菌纲的子实体称为担子果担子果生物的类群生物的类群生物的类群蘑菇圈蘑菇圈: :生物的类群第第7章章 思考与练习思考与练习(一一)1.重要术语和概念重要术语和概念品种 变种 藻殖段 异形胞 水华 赤潮 腐生 寄生 子囊果 担子果 锁状联合 双核菌丝 2. 思考题思考题五界系统包括哪5界？反映了哪些进化信息？举例说明什么是双名法.简述病毒的一般特征.简述蓝藻的主要特征. 简述团藻无性繁殖的过程.真菌有性生殖的特点有哪些?生物的类群