2015清北生物系統(tǒng)學---副本

1、生物系統(tǒng)學,,,以啤酒酵母為例，它在分類學上的地位是： 界(Kindom)：真菌界 門(Phyllum)：真菌門 綱(Class)：子囊菌綱 目(Order)：內(nèi)孢霉目 科(Family)：內(nèi)孢霉科

2、 屬(Genus)：酵母屬 種(Species)：啤酒酵母,一、生物的分類單位,界、門、綱、目、科、屬、種 種是最基本的分類單位 每一分類單位之后可有亞門、亞綱、亞目、亞科...,學名—是生物的科學名稱，它是按照有關(guān)生物分類國際委員會擬定的法則命名的。學名由拉丁詞、或拉丁化的外來詞組成。 ①雙名

3、法： 學名=屬名+種名+（首次定名人）+現(xiàn)定名人+定名年份,屬名：拉丁文的名詞或用作名詞的形容詞 。 種名：拉丁文形容詞，字首小寫，為生物次要特征 。,二、生物的命名,,必要，用斜體表示,可省略，用正體字,生物的名字有俗名和學名兩種。如： 紅色面包霉———粗糙脈孢霉 綠膿桿菌———銅綠假單胞菌,②三名法：用于對亞種的命名，在屬和種名后加寫一個subsp.，然后再附上亞種名稱（斜排體）。

4、 如： Bacillus thuringiensis subsp. galleria 蘇云金芽孢桿菌臘螟亞種,三、生物分類系統(tǒng),1.兩界分類系統(tǒng):2.三界分類系統(tǒng):3.四界分類系統(tǒng):4.五界分類系統(tǒng):,1969年美國Whittaker提出根據(jù)生物細胞的結(jié)

5、構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異將全部生物分為五界。,,,,,,,（一）原核生物,藍細菌：綠色自養(yǎng)生物。細菌：少數(shù)光能或化能自養(yǎng)細菌。絕大多數(shù)為異養(yǎng)，腐生或寄生。立克次氏體：介于病毒和細菌之間的一類專性細胞內(nèi)的寄生物，球狀或桿狀。支原體：介于立克次氏體和細菌之間的營獨立生活的微生物。衣原體：是一類專性寄生物。放線菌：有菌絲，沒有橫隔，菌落呈放射狀。,原核生物的主要特征包括：,①. 沒有核膜，遺傳物質(zhì)集中在一個沒有明確界限的低電子

6、密度區(qū)，稱為擬核。 ②. DNA為單個裸露的環(huán)狀分子，通常沒有結(jié)合蛋白； ③. 沒有恒定的內(nèi)膜系統(tǒng)； ④. 核糖體為70S型。,1.細菌門,是一類微小的單細胞原核生物。絕大多數(shù)種類不含光合色素，營腐生或寄生生活；少數(shù)自養(yǎng)生活。 細菌主要由細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體等部分構(gòu)成 ，有的細菌還有莢膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。根據(jù)形狀分為球菌、桿菌和螺形菌。按生活方式分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌，其中異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌。按氧氣的需求分為需

7、氧和厭氧細菌。,2.藍藻門（Cyanophyta）,舊稱藍綠藻門或藍細菌，是地球上最原始、最古老的一種植物類群。大多數(shù)藍藻的細胞壁外面有膠質(zhì)衣，又叫粘藻。色素均勻的分布在細胞質(zhì)中。約有150屬，分布極廣，常見的屬主要有色球藻屬、微囊藻屬、顫藻屬、念珠藻屬及魚腥藻屬等。,3.立克次氏體（Rickettsia）為革蘭氏陰性菌，是一類專性寄生于真核細胞內(nèi)的G-原核生物。是介于細菌與病毒之間，而接近于細菌的一類原核生物。一般呈球狀或桿

8、狀是專性細胞內(nèi)寄生物，主要寄生于節(jié)肢動物，有的會通過蚤、虱、蜱、螨傳入人體、如斑疹傷寒、戰(zhàn)壕熱。,4.支原體為目前發(fā)現(xiàn)的最小的最簡單的原核生物。細胞中唯一可見的細胞器是核糖體。結(jié)構(gòu)也比較簡單，多數(shù)呈球形，沒有細胞壁，只有三層結(jié)構(gòu)的細胞膜，故具有較大的可變性?？梢栽谔厥獾呐囵B(yǎng)基上接種生長，用此法配合臨床進行診斷。,5.衣原體為革蘭氏陰性病原體，在自然界中傳播很廣泛。它沒有合成高能化合物ATP、GTP的能力，必須由宿主細胞提供，

9、因而成為能量寄生物多呈球狀、堆狀，有細胞壁，以一般寄生在動物細胞內(nèi)。它是一種比病毒大、比細菌小的原核微生物，呈球形，它無運動能力廣泛寄生于人類，哺乳動物及鳥類，僅少數(shù)有致病性 。,6.放線菌因其菌落呈放射狀而得名。沒有核膜，且細胞壁由肽聚糖組成。革蘭氏染色可染成紫色（陽性），GC含量高。大部分是腐生菌，普遍分布于土壤中，一般都是好氣性。在培養(yǎng)基中形成的菌落比較牢固，長出孢子后，菌落有各種顏色的粉狀外表，和細菌的菌落不同，不

10、能擴散性的向外生長，和霉菌的也不同。有菌絲，沒有橫隔，和霉菌不同。,（二）原生生物界,原生動物,,其生長期或營養(yǎng)期為裸露的無細胞壁多核的原生質(zhì)團，又叫變形體。繁殖期形成多細胞的孢子囊構(gòu)造并產(chǎn)生具有纖維質(zhì)細胞壁的孢子。,粘菌類生物,（三）真菌界,真菌獨立成界：真菌的菌絲：真菌的細胞壁：真菌細胞器有：真菌營養(yǎng)菌絲的組織：真菌的營養(yǎng)：真菌的繁殖方式：,真菌的分類,Ainsworth分類系統(tǒng),G.W.Martin分類系統(tǒng),,真菌—

11、—具有細胞壁，不含葉綠素，無根莖葉的分化，以產(chǎn)生大量孢子進行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物。,(四）植物界,依據(jù)進化程度可分為低等植物和高等植物兩大類低等植物分為藻類植物、地衣；高等植物分為苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物。依據(jù)生殖分為孢子植物和種子植物。,植物分為16個門： 藍藻門，裸藻門，綠藻門，輪藻門，金藻門，甲藻門，紅藻門，褐藻門，細菌門，粘菌門，真菌門，地衣植物門，苔蘚植物門，蕨類植物門，裸子植物

12、門，被子植物門。 藻類植物：藍藻門......褐藻門。植物體結(jié)構(gòu)簡單，無根、莖、葉的分化，大多數(shù)為水生，具有光合作用色素。 菌類植物：細菌門，粘菌門，真菌門。其形態(tài)特征與藻類植物相似，但不具光合作用色素，大多數(shù)營寄生或腐生，是異養(yǎng)植物。,(四）植物界,1.藻類是一類真核生物。有葉綠素等色素，能進行光合作用。大型藻類中，有了組織的分化，但無維管束、無胚、為葉狀體的植物根據(jù)所含色素、細胞構(gòu)造、生殖不同，分為若干個門。

13、,藍藻門:舊稱藍綠藻門。與細菌同屬原核生物。,綠藻門:一般都呈草綠色，細胞壁主要為纖維素。色素體的形狀、數(shù)目視種類而異。所含色素成分與高等植物相同。裸藻門:亦稱眼蟲藻門,多為單細胞，無細胞壁。,輪藻門:色素和同化產(chǎn)物與綠藻相似。藻體大型、直立，中軸（莖）部分明顯分化為節(jié)與節(jié)間，每個節(jié)上輪生小枝和側(cè)枝。有性生殖器官發(fā)達，具藏精器和藏卵器，均生于小枝上。,金藻門:多為單細胞或群體，游動種類多不具細胞壁；有壁的種類主要由果膠質(zhì)組成，壁上有硅

14、質(zhì)或鈣質(zhì)的小片。色素體金褐色，貯藏物為金藻昆布糖和油。黃藻門:為單細胞、群體、多核管狀體或多細胞的絲狀體。許多種類的營養(yǎng)細胞壁由大小相等或不相等的兩片套合組成。色素體黃綠色，貯藏物為金藻昆布糖和油。,硅藻門:一般為單細胞，細胞壁含果膠質(zhì)和二氧化硅，硅藻細胞形似小盒，由上殼和下殼兩瓣套合而成，殼面上有花紋。含葉綠素和胡蘿卜素，還有硅藻素、墨角藻黃素等，貯藏物主要為油。甲藻門：多數(shù)為具雙鞭毛的單細胞個體，細胞壁含纖維素，由許多小甲板組

15、成。含葉綠素、胡蘿卜素，還含有幾種葉黃素，貯藏物為淀粉和油。,褐藻門:均為多細胞體，有些體型很大，構(gòu)造較復雜，最簡單的是絲體狀。色素體呈褐色，含葉綠素及胡蘿卜素，還含大量墨角藻黃素。貯藏物為褐藻淀粉及甘露醇。紅藻門:為多細胞體，紫紅色，也有褐色或綠色的。含葉綠素和胡蘿卜素，還含有藻膽素（藻紅素及藻藍素）。貯藏物為紅藻淀粉。,2.地衣植物　　是一種菌藻共生的植物，藻類利用光合作用制造營養(yǎng)，菌類吸收水分和營養(yǎng)，構(gòu)成互惠互利的共生體。,藻

16、類植物和菌類植物在植物界中出現(xiàn)較早，且又是比較低等級的類群，所以合稱低等植物。地衣是藻類和菌類的共生體，也屬低等植物。 低等植物的共同特征： 1、無根、莖、葉的分化； 2、構(gòu)造上一般無組織分化； 3、生殖器官一般為單細胞； 4、合子發(fā)育時離開母體，不形成胚。,小結(jié)：低等植物,3.苔蘚植物　　苔蘚植物是一類綠色、柔弱、矮小的草質(zhì)植物。 結(jié)構(gòu)簡單、僅有莖葉之分，無真正的根，而

17、沒有維管束的植物。 具有有性生殖器官，雌性器官叫頸卵器；雄性器官叫精子器。,(1）配子體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)： 小型的多細胞綠色植物 根:由單細胞或1列細胞組成的假根。 莖:有莖的分化或無莖的分化，莖具中軸或無中軸。 葉:葉狀體由多層細胞構(gòu)成; 莖葉體由1層細胞構(gòu)成，具中肋或無。 （2）孢子體: 由三部分構(gòu)成:孢蒴、蒴柄、基足。,4.蕨類植物門孢子體發(fā)達, 具真正的根、莖、葉。孢

18、子囊單生于孢子葉近軸面葉腋，并形成孢子葉球或孢子葉穗，或形成孢子囊群。 維管系統(tǒng)貫穿于蕨類植物的莖軸、葉等各部,形成了一個連續(xù)不斷的輸導系統(tǒng)。 配子體:原葉體，能獨力生活。主要有裸蕨類、石松類、楔 葉類、真蕨類四類。,5.裸子植物門(1)孢子體發(fā)達: 具發(fā)達的直根系; 單軸分枝，常具長枝與短枝之分; 真中柱，具形成層;木質(zhì)部具管胞，韌皮部具篩胞。 為針形、條形或鱗形，葉常有明顯的氣孔帶。,(2)胚珠裸露:

19、 不為大孢子葉所形成的心皮所包被。 有的種類大孢子葉叢生或聚生成大孢子葉球。 小孢子葉常聚生成小孢子葉球，小孢子囊生于小孢子葉背面。,(3)、具有頸卵器的構(gòu)造 配子體完全寄生于孢子體上。 除百歲蘭屬、買麻藤屬外，均具頸卵器。 (4)、傳粉時花粉直達胚珠 從傳粉到受精這個過程，在裸子植物中時間相當長。 (5)、具多胚現(xiàn)象 簡單多胚現(xiàn)象: 裂生

20、多胚現(xiàn)象:,(6) 現(xiàn)代裸子植物分為鐵樹綱、銀杏綱、松柏綱、紅豆杉綱、買麻藤綱。,裸子植物中容易引起混淆的名稱：名松而不屬于松科的植物 杉科的水松和金松紅 豆杉科的紅豆杉名杉而不屬于杉科的植物松科的冷杉、云杉、鐵杉、銀杉、黃杉、油杉南洋杉科的南洋杉和貝殼杉紅豆杉科的紅豆杉、白豆杉、穗花杉竹柏屬于羅漢松 科而非柏科,6.被子植物　　被子植物是植物界中進化的最高階段，種類繁多，形態(tài)復雜，植物的根、莖、葉等營養(yǎng)器官更加進化，

21、適應(yīng)各種環(huán)境的能力更強。現(xiàn)已知有20多萬種。被子植物能產(chǎn)生種子，它與裸子植物統(tǒng)稱為種子植物。,(1)被子植物分類 石竹亞綱草本植物，常肉質(zhì)或鹽生植物。葉多為單葉?；▋尚裕l(fā)育正常。 特立中央胎座或基底胎座。 胚常彎曲、環(huán)形。 種子常具外胚乳。 五椏果亞綱 以木本為主; 離瓣花，少數(shù)合瓣花; 心皮合生，子房上位，中軸胎座或側(cè)膜胎座，胚珠多數(shù); 雄蕊多數(shù)時，離心式發(fā)育。,（2）被子植物的幾個分類系統(tǒng)：,恩格勒系統(tǒng)的特

22、點： 以假花說為基礎(chǔ)，雙子葉植物以柔荑花序類為原始類群，放置在系統(tǒng)的最低位置。 把雙子葉植物排在單子葉后面，系統(tǒng)于1964年把這一次序顛倒過來。 合瓣花被認為是較為進化的類群。,哈欽松（Hutchinson)：多心皮學派系統(tǒng) a. 兩性花比單性花原始，花各部分離，多數(shù)，螺旋狀排列的比合生、定數(shù)、輪生的進化，蟲媒比風媒原始。在現(xiàn)代被子植物中，多心皮類包括木蘭目和毛茛目是最原始的。 b. 單被花和無被花是次生的，來源于雙被花類；

23、柔荑花序類群較進化。c. 單子葉植物和雙子葉植物有共同的起源，木本植物起源于木蘭目，草本植物起源于毛茛目。,張宏達種子植物系統(tǒng) 1986年張宏達提出種子植物系統(tǒng)。其最重要的觀點是：① 種子植物的胚珠分別來自無孢子葉的頂枝及孕性的孢子葉。② 有花植物起源不遲于三疊紀。③ 有花植物起源自種子蕨。④ 孔型和3溝的花粉是古老的，單溝花粉從3溝花粉演化而來。⑤ 原始的有花植物只能從風媒的種子植物脫胎而來。⑥ 單花和

24、兩性花是次生的，花序和單性花是原生的，無被花、單被花是原始的。⑦ 柔荑花序類并不限于無被、單被和單性花。⑧ 不同意用百合植物來代表全部單子葉植物，至少不能代表澤瀉目和棕櫚目。,(五)動物界,世界動物地理區(qū)劃古北界：歐亞大陸絕大部分和非洲北部 東洋界：東南亞、新幾內(nèi)亞和附近的島嶼埃塞俄比亞界：撒哈拉以南非洲澳新界：澳大利亞、新西蘭以及太平洋上的島嶼 新北界：北美大陸大部新熱帶界：南美大陸南極界：南極洲

25、及附近海洋,定義：微生物是所有形體微小、單細胞或結(jié)構(gòu)較為簡單的多細胞生物、甚至沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物的通稱。種類：微生物類群十分龐雜，包括：無細胞結(jié)構(gòu)的病毒、類病毒、擬病毒等，屬于原核生物的細菌、放線菌、立克次氏體、衣原體等，屬于真核生物的酵母菌和霉菌，單細胞藻類、原生動物等。,附：微生物,步驟：,結(jié)果: 陽性菌——紫色 陰性菌——紅色,由丹麥醫(yī)生Hans Christian Gram于1884年創(chuàng)立。,革蘭氏染

26、色法（Gram Stain）,細菌的細胞壁,(1)成分： 膜素、胞壁酸和特殊的脂類復合物。膜素亦稱多肽聚糖，即為糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合而成的化合物。胞壁酸則只是革蘭氏陽性菌才有。與脂類結(jié)合的多糖和蛋白質(zhì)，是革蘭氏陰性菌的特征。,,,革蘭氏陽性菌肽聚糖單體,概念：　肽聚糖是由 N—乙酰胞壁酸（NAM）和N—乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽鏈（主要是四肽）組成的亞單位聚合而成的大分子聚合物。,細胞壁的基本骨架——肽聚糖（共有成分

27、）,肽聚糖網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu),,莢膜：,熒光顯微鏡 負染色 特殊染色,莢膜的生理功能,1、莢膜富含水分，可保護細胞免于干燥；2、能抵御吞噬細胞的吞噬；3、為主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保護菌體免受噬菌體和其他物質(zhì)（溶菌酶和補體）的侵害；5、是某些病原菌必須的粘附因子；6、貯藏養(yǎng)料，是細胞外碳源和能源的儲備物質(zhì),莢膜與菌落形態(tài),光滑（Smooth,S-)型菌落——產(chǎn)莢膜的細菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落表面濕潤

28、、有光澤、呈粘液狀，稱S-型菌落。,粗糙（Rough,R-)型菌落——不產(chǎn)莢膜的細菌形成的菌落表面干燥、粗糙、稱R-型菌落。,鞭毛,概念： 某些微生物表面由細胞內(nèi)生出的細長、波曲的結(jié)構(gòu)。,鞭毛的觀察： 1)從固體培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)判斷 2)光學顯微鏡（懸滴法） 3)光學顯微鏡 特殊鞭毛染色 4)電鏡 5)半固體穿刺培養(yǎng),,鞭毛的長度：一般為15—20 µm。

29、鞭毛的直徑：為0.01—0.02 µm.,鞭毛的結(jié)構(gòu),由鞭毛絲．鞭毛鉤．基體三部分組成：,鞭毛絲：中空螺旋狀、絲狀結(jié)構(gòu)，球蛋白亞基螺旋排列。,鞭毛鉤：又稱鉤形鞘，是連接鞭毛絲和基體的一個彎曲筒狀部分，蛋白質(zhì)亞基組成。,G–菌：L環(huán)、P環(huán)、S環(huán)、M環(huán) G+菌：S環(huán)，M環(huán),基體：由若干個盤狀物即環(huán)組成。,概念：某些細菌一定階段一定環(huán)境條件下，正常生長和分裂停止，細胞質(zhì)濃縮，逐步行成一個圓形、橢圓形或圓柱形的，對不良環(huán)境有較強

30、抵抗力的特殊結(jié)構(gòu)，稱為芽胞。 芽胞成熟后可自行從芽胞囊中釋放出來。因芽胞的形成都是在細胞內(nèi)，故又稱內(nèi)生孢子。,芽胞,,芽胞,,芽胞囊,,★對高溫、干燥、輻射、化學藥物有強大的抵抗力。 ★含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易著色，折光性強?！镅堪麅?nèi)新陳代謝幾乎停止，處于休眠狀態(tài)，但保持潛在萌發(fā)力?！镆粋€芽孢萌發(fā)只產(chǎn)生一個營養(yǎng)狀態(tài)的細胞。,芽孢的特性,伴胞晶體,少數(shù)芽孢桿菌，如蘇云金芽孢桿菌在形成芽孢的同時，會在芽孢旁

31、形成一個菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體（即δ內(nèi)毒素）稱為伴胞晶體。伴胞晶體對200多種昆蟲尤其是鱗翅目昆蟲的幼蟲有毒殺作用，因此可以用做生物農(nóng)藥。,★由分枝狀菌絲組成。菌絲無隔膜，仍屬單細胞。細胞壁不含幾丁質(zhì)、纖維素；革蘭氏陰性。,放線菌,★菌絲根據(jù)形態(tài)和功能不同可分為： 基內(nèi)菌絲 氣生菌絲 孢子絲,放線菌的繁殖方式,放線菌的菌落形態(tài),質(zhì)地: 致密、干燥、多皺、小而不蔓延、不挑起，表面有放射狀溝紋。 形狀： (1)產(chǎn)生大量分枝

32、狀菌絲的菌種： 形成與培養(yǎng)基結(jié)合較緊的 菌落，不易挑起或整個挑起。 (2)不產(chǎn)生大量菌絲的菌種： 形成的菌落呈粉質(zhì)，挑之易碎,放線菌與細菌的比較,同為單細胞，菌絲比真菌細，其直徑與細菌接近；同屬原核生物。無核膜、核仁和線粒體等。核糖體70S等；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含幾丁質(zhì)，纖維素；G+;對環(huán)境的要求與細菌相近；對溶菌酶敏感；對抗生素的反應(yīng)向細菌。,微生物的營養(yǎng)類型： 1． 光能無機自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）以CO2為

33、主要唯一或主要碳源；進行光合作用獲取生長所需要的能量；以無機物如H2O、H2S(紅硫細菌)，等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細胞物質(zhì)；2．光能有機異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能以CO2為主要或唯一的碳源；以有機物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細胞物質(zhì)；在生長時大多數(shù)需要外源的生長因子；例如，紅螺菌屬中的一些細菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2 還原成細胞物質(zhì)，同時積累丙酮。,3．化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需