第二章生命的多样性.ppt

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1、第二章生命的多样性 我国是生物多样性最丰富的国家之一,其生物多 样性居世界第8位,居北半球首位。我国的生物多 样性不仅表现在物种极其丰富,生态系统类型多 样,而且特有性程度高。我国特有种超过一万种 ,如银杏、银杉、水杉、金钱松、珙桐、鹅掌楸 都属中国特有的珍稀孑遗植物;珍稀动物如大熊 猫、金丝猴、褐马鸡、扬子鳄、白唇鹿等。 但是,随着经济的发展,由于自然资源(包括生 物资源)和能源过度消耗,生态环境日益恶化, 生态系统遭到破坏,生物多样性日渐丧失。保护 生物多样性已是当务之急。 叠 鞘 艳 尹 贤 抿 梳 眺 璃 状 驹 慷 驴 哎 谢 买 载 姆 泼 瑞 扶 忘 秋 芥 妥 醉 桨 咆 嚷

2、紫 身 断 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 1、生命多样性与物种 (1)生命多样性 (2)物种的概念及其命名法 (3)分类方法和等级 (4)生物的分界 2、生物类群 (1)引言 (2)病毒 (3)真细菌界 (4)古细菌界 (5)真菌界 (6)植物界 (7)动物界 思考题 字 支 肺 涧 廉 疤 星 邵 缀 级 悔 沛 谗 纱 开 概 头 筑 痈 聘 棍 啦 郸 洗 吐 拿 鸣 概 泊 肮 循 柿 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (1)生命多样性与物种 (1)生命多样性 按照1992年联合国环境与发展大会通过的生物多

3、样性公约生命的多样性 (Biodiversity)包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性。 1、物种多样性 地球上的生命是丰富多彩的:从非常小的一个病毒到重达150吨的大鲸鱼;从 慢性子的蜗牛到每小时能奔跑90公里的猎豹;植物借助于风、水和动物的迁 移把自己的后代送向远方;仅苔癣植物就有13000种之多.,大自然中每一样 生命都是独特的,不可替代的。 已发现和命名的物种有1,500,000种 植物260,000种 昆虫700,000种 脊椎动物500,000种 共有5,000,000-30,000,000种 2、遗传多样性 世界上所有生命既能保持自己物种的繁衍,又能使每一个个体都表

4、现出差别 ,这要归功于其体内遗传密码的作用和基因表达的差别。在组成生命的细胞 中,DNA是遗传物质,由4种碱基在DNA长链上不同的排列组合,决定了基因 及生命的多样性。在人类DNA长链上就有10万个基因,它记录了我们祖先的 密码。大自然用了几十亿年的时间,建造起如此浩繁、精致和复杂的基因, 任何一个物种的绝灭,都会带走它独特的基因,令我们永远地遗憾。 哲 椭 淋 午 挺 茁 嘎 渠 瞪 盲 丘 屿 弊 者 辜 廓 恭 寡 降 惟 乳 缮 诊 枫 娶 等 受 惟 枉 鸟 泰 纳 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 3、生态系统多样性 在地球的表面,到处都有生命

5、在游荡。为适应在不同环境下生存,各种植物、动 物和菌类与环境又构成了不同的生态系统,这就是生命的家园。在不同的生态系 统中,各种生命通过一张极其复杂的食物网来获取和传递太阳的能量,同时完成 物质的循环。生态系统的结构、功能、平衡及调节机制千差万别是生物多样性的 重要内容。 保护生物多样性的意义 人口增长,生物资源不合理利用自然环境遭破坏,生物多样性正在以前所未有 的速度被减少或丧失。全球每分钟:损失耕地40公顷、损失森林21公顷、11公 顷良田被沙漠化、向江河湖海排放污水85万吨;有300个婴儿出生;有28人死于 环境污染.近400年里,已记录到有484万种动物灭绝,随着世界人口的爆炸, 经济

6、的发展,物种灭绝的速度还要加快。专家预计:从1990年到2015年,世界 上将有60万到240万种生命灭绝!1999年国际植物大会上,动物学家和植物学家 指出,人类活动破坏了地球将近一半的陆地,正导致自然界的动植物加速走向灭绝 ,如果这种情况持续下去,估计下世纪后半叶,将有三分之一至三分之二的物种从 地球上消失。地球正逐渐失去保证人类生活素质能力。 一个基因可能关系到一种生物的兴衰,一个物种可能影响一个国家的经济命脉, 一个生态系统可能改变一个地区的面貌。在人类还没有来得及开发应用的众多物 种便如此大量和快速的灭绝了,从此,我们不知道,而且将来永远也不可能知道 这些已经灭绝物种的宝贵价值,全球

7、生物多样性正在迅速丧失,这不仅意味着我 们正失去大量以后可资利用的资源;更重要的是,那将最终导致我们人类自己, 也像其他生物一样,从这个星球上消失!从这个意义上说,保护生物多样性就是 保护人类自己! 属 串 川 树 逝 另 柑 掖 赖 倍 洱 纶 集 先 琐 垦 捍 桅 踏 怯 敬 喂 根 雍 簿 廖 焙 亨 裂 漾 几 圭 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (2)物种的概念及其命名法 1.物种的概念 物种即种(Species)。不同专业的生物学家对物种的概念有不 同的理解。 分类学是依据表型特征识别和区分生物的基本单位。 现代遗传学则把物种定义为:物种是

8、一个具有共同基因库、与 其他类群有生殖隔离的群体。 生态学家则认为,物种是生态系统中的功能单位,不同物种占 有不同的生态位。如果两个物种以相似的方式利用同一有限的资 源和能源,它们必定会发生竟争和相互排斥,其中必定有一个获 得相对的胜利;如果一个物种的种内发生变异,占据了多个生态 位,那么从生态学的角度看,就意味着新种的生成。 陈世骧认为:种是由种群所组成的生殖单元,在自然界占有一 定的生境,在系谱上代表一定的分支。这个定义包括种的四个标 准:种群组成、生殖隔离、生境地位和系谱分支,是一个广泛接 受的较为完善的定义。 对物种问题争论的焦点归纳起来主要有两点:一是把种定义为形 态结构相似的个体群

9、,把物种分为形态学种和分类学种;二是强 调种间生殖隔离的机制。 傍 拧 穗 拿 刃 欲 赋 烂 盒 灸 迈 隆 摘 沙 篙 躬 帧 汉 荔 呛 楔 矣 拷 路 程 遂 玉 华 掠 藏 督 饵 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 2.种的命名 瑞典植物学家林奈在他的自然系统(Systema Naturae,1786年)中制定了生物学名二命名法( binomialnomenclature),即属名加种名。属名在前, 种名在后。属名是名词,第一个字需大写;种名是形容 词,是限制属名的,故小写。在种名之后还应加上定名 者的姓氏或其缩写。例如狼的学名应是Canislu

10、pus Linne;人的学名:Homosapiens,L。生物学名是用拉 丁文写的,因为拉丁文是当时欧洲文化界流行的书面文 字,文字较固定,变化较小。对于亚种一般采用三名法 (trinomialnomenclature),即在种名之后再加上一个 亚种名,如尖音库蚊淡色亚种(淡色库蚊)为Culex pipieuspallensCoquillet(1898)。 魂 状 窄 峙 冤 颇 冰 溶 善 虫 稚 脯 摊 序 旋 聪 阵 黑 挤 畸 募 屿 击 惭 帐 臻 盖 榜 乞 碾 缉 区 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (3)分类方法和等级 在自然分类系统中,

11、分类学家将生物划分为自高而低的7个阶元 ,它们的顺序是:界(kingdom)、门(phylum)、纲(class )、目(order)、科(family)、属(genus)和种(species) 。上述7个阶元是最基本的,必要时还可以在某一等级之前增设 一个“超级”(super-)或在之后增加一个“亚级”(sub-),如超纲 (superclass)、亚纲(subclass)等。 每一种生物都可以通过分类系统,依不同的分类阶元,表示出它 在生物界的分类地位,反映该种生物的分类属性以及与其他生物 之间的亲缘关系。如人(Homosapiens,L): 动物界(Animalia) 脊索动物门(Cho

12、rdata) 脊椎动物亚门(Vertebrata) 哺乳动物纲(Mammalia) 真兽亚纲(Eutheria) 灵长目(Primates) 类人猿亚目(Anthropoidea) 人科(Homonidae) 人属(Homo) 人种(sapienes) 拽 怜 塔 记 喘 惯 牌 央 辰 彰 崩 谎 移 笔 托 汕 铁 写 脉 养 涤 狮 读 及 便 挞 兜 愚 削 换 烛 寿 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (4)生物的分界 1、分界的演化 古希腊Aristotle首次把生物分为动物和植物两大界。林奈也把生 物分为两界。两界系统比较简便,但不能反映生物

13、界的复杂性和 进化关系。德国生物学家海克尔(E.Haeckel)于1886年提出三 界学说:植物界(Plantae)、动物界(Animalia)和原生生物界 (Protista)。原生生物界包含单细胞的生物、一些简单多细胞动 物和植物。1969年魏特克(WhittakerR.H.)提出了五界分系统 。他首先根据核膜结构有无,将生物分为原核生物和真核生物两 大类。原核生物为一界。真核生物根据细胞多少进一步划分,由 单细胞或多细胞组成的某些生物归入原生生物界(Kingdom Protista)。余下的多细胞真核生物又根据它们的营养类型分为 植物界(KingdomPlantae),光合自养;真菌界(

14、Kingdom Fungi),腐生异养;动物界(KingdomAnimalia),异养。五 界系统虽然能反映出生物间的亲缘关系和进化历程,但仍不够完 善。 R.H.Whittaker五界系统 妙 重 芹 急 隆 剐 蚀 窖 丑 溃 羡 何 脖 猎 仍 追 咬 橇 夸 乔 恳 漂 酌 子 顷 阀 螺 向 仆 徘 烽 砌 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 R.H.Whittaker五界系统 饼 少 绳 疵 箕 珊 勃 泥 否 诛 决 系 轰 削 繁 岗 州 逮 闻 兆 暑 贤 紫 咸 竹 噶 湘 努 啡 仅 赋 帆 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二

15、章 生 命 的 多 样 性 2、三主干学说 在分子分类学研究中,常用不同生物的同源蛋白质分子(如细胞色 素c等)一级结构进行比较,然后根据这些分子中氨基酸差异状况 再建立起生物进化系谱。但是由于这些蛋白质分子往往只存在于较 高等生物中,而且实验操作也较麻烦,因此从20世纪70年代以来多 用保守的核糖体小亚单位(smallsubunitrRNA)ssrRNA(原核为 16S,真核为18S)的序列进行比较,并将所得到的数据再用计算 机分析,由此再建立起分子系统树。然而,许多生活在极端环境中 (高温、高盐、高压、极端酸或碱)的古细菌(Archaebacteria) ,在生理、生化及分子机制方面与真细

16、菌(如E.coli)之间却存在 着巨大的差异,为此许多学者对把生物分为原核和真核两大类的合 理性提出了疑问。从20世纪70年代中期开始沃尔斯(C.R.Woese )和福克斯(G.E.Fox)在分析了古细菌ssrRNA序列之后,并注意 到古细菌的一些表型特征:细胞壁不含胞壁酸(muramicacid); 质膜中富含四醚酯;rRNA的Tc环没有胸苷;RNA聚合酶亚基特 殊等之后,认为古细菌应当从原核生物中独立出来。1980年他们提 出了生物进化系的三主干学说。在三主干中,除了真核生物主群外 ,原本视为一个整体的原核生物被分为古细菌主群( Archaebacteria)和真细菌主群(Eubacetr

17、ia)。1990年,Woese进 一步提出将古细菌的后缀去掉,称之为Archaea(古核),拟与真 核、原核相对应。这个研究结果和根据表型比较而建立的系统大部 分是相符的,现在已被多数人所接受。 以下是一些简单的分类方法: 希 既 孜 造 耘 队 悼 哥 钥 掷 烛 械 楚 欣 菠 咎 蛇 他 该 滤 杖 燎 啤 最 纷 罪 癸 恩 釜 烬 特 万 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 三界系统: 植物(plantae)动物(animalia)原生生物( protista) 五界系统: 原核生物总界 真核生物总界:植物(plantae)动物( animalia

18、)真菌(fungi)原生生物(protista ) 六界系统: 无细胞生物总界、原核生物总界、真核生物总 界 般 油 晒 旁 已 烙 燎 嫂 傍 低 参 胳 拈 为 蔽 土 酥 狂 匆 郭 鄙 卞 邻 渺 路 族 凉 杏 茅 煮 氖 拿 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 2、生物类群 (1)引言 现在常用的生物分界系统是三主干六界的分界学 说。三主干是真核生物、真细菌和古细菌。古细 菌主群算一界,是三主群中最小的,大约有数十 种到数百种。真细菌主群也算一界,它包括古细 菌以外的所有的原核生物。真核生物主群最庞大 ,它包括原生生物、真菌、植物和动物四界。原

19、生生物为单细胞或多细胞(如粘菌)真核生物, 它常被分解到植物界和动物界中讲授。 桅 荫 半 姿 坛 淋 孪 旷 葫 伸 狞 尤 务 劲 坡 临 赃 置 屋 相 盒 哺 斜 除 抬 钦 秀 异 妒 嘲 利 粤 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (2)病毒 1892年,俄国生物学家伊凡诺夫斯基(DmitriIwanovsky) 发现烟草花叶病毒(toboccomosaicvirus,TMV),1935年 得到该病毒的结晶。 1、病毒形态 virus泛指成熟的或不成熟的各种病毒。病毒不具有细胞形 态结构,它仅仅由核酸和蛋白质构成。病毒是不是生物, 长期以来一直存

20、在争议,在各种分界系统中都没有病毒分 类地位。但是人们一直又是把病毒当作重要的生物进行研 究。因此有人称病毒是分子生物。在自然界中病毒种类很 多,已知约1000多种,形态多样。病毒特征:体积微小、 结构简单、严格的专性细胞内寄生,不能在一般培养基中 生活。图2-2-1是病毒的一些常见形态,有球形、杆状、 蝌蚪状、弹状等。 勿 剃 泞 弟 饵 拧 暂 琴 闻 枷 悟 洗 携 肪 欺 航 卿 谬 陆 菱 整 里 恶 友 盐 浚 嗜 酋 蚕 峙 蓄 骋 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 图2-2-1病毒形态 谭 辣 囤 低 召 旗 满 柄 亨 莽 苟 砂 底 整

21、 溅 荧 芋 带 龄 蕉 诀 肠 殃 联 垄 淡 健 晃 歉 必 吮 掉 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 图2-2-2病毒的典型结构 戚 摄 硷 扶 腔 溪 俐 在 距 疚 繁 搭 至 填 属 驮 想 帜 志 疼 庚 殃 幢 龋 双 闹 祸 寄 念 晰 绰 衡 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 2、病毒特征 (1)体积微小病毒的大小差异很大,绝大多数 是介于10300nm之间,通常只能用电子显微镜 才能观察到。 最大的病毒如牛痘病毒,体积为300nm*250nm ,可勉强用光学显微镜观察。 (2)结构简单绝大多数病毒

22、仅由核酸和蛋白 质构成,核酸在内,蛋白质(衣壳)在外;核酸 只能是RNA或 DNA中的一种,不可两者兼有。 (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。 烫 宰 血 脑 礁 叹 地 悸 碉 木 甄 误 禽 匠 淑 疟 尾 脚 因 郝 米 些 稽 健 蔗 埋 曙 蛀 摔 撞 慰 抑 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 3、病毒结构 病毒的蛋白质衣壳(capsid)由数量不等、相同或不相 同的亚单位构成,每个亚单位即为衣壳体或粒子( capsomere),衣壳体按一定规律排列,使各种病毒具 有不同的形态(见图2-2-1)。每个病

23、毒的核酸只含有 一个DNA分子或一个RNA分子(基因组),DNA和 RNA分子或为单链,或为双链。为双链DNA有疱疹病毒 、痘病毒等;单链DNA有细小病毒等;双链RNA有呼吸 肠弧病毒等;单链RNA有烟草花叶病病毒、脊髓灰白质 病毒等。根据所含核酸不同,可将病毒分为DNA病毒和 RNA病毒两类。如果根据病毒所寄生的细胞不同,又可 将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两类。如果根据病毒所 寄生的细胞不同,又可将病毒分为动物病毒、植物病毒 和噬菌体三类。 逃 批 锅 煤 飘 辛 锗 勤 涣 糊 会 涅 鼓 祟 舀 潜 谭 剧 僚 牺 赋 谎 摆 阿 屡 尤 掺 唬 壁 万 罐 肯 第 二 章 生 命

24、的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (3)真细菌界 1.细菌 细菌的形态 细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺 旋状(弧菌及螺菌)三种。一般球状细菌 的直径约0.5m,杆状长约0.5-5m。 哦 稼 庇 丧 昼 捍 嚼 涕 外 涤 颈 后 秘 耶 畦 鸟 汰 贵 摇 隘 峦 扔 瑟 辈 袋 谷 逛 搅 秩 词 讼 么 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 细菌的结构 细菌共有的结 构称一般结构 ,如细胞壁、 细胞膜、细胞 质、核区等; 非共有的结构 称为特殊结构 ,如鞭毛、菌 毛、荚膜、芽 孢等。 图2-3-1细菌 结构图 图2-3-1细菌结构

25、图 谷 么 筹 凿 她 蝉 清 鼓 凄 弊 农 伞 絮 运 诱 曼 酌 级 阮 郴 承 透 缮 味 风 印 迈 水 贤 啦 运 循 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 a、细菌的细胞壁 主要成分是含N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramicacid) 的肽聚糖(peptidoglycan),成网状结构。G+(革兰 氏阳性)细胞壁结构以金黄色葡萄球菌( Staphylococcusaurcus)为代表,其肽聚糖层厚约 2080nm,约40层左右。G-(革兰氏阴性)细菌细胞 壁的结构以大肠杆菌为代表,它的肽聚糖含量占细胞壁 的10%,一般由12层构成,在细胞

26、壁上的厚度仅有 23nm。古细菌的细胞壁不含肽聚糖。G+和G-细菌细 胞壁成分的另一差别是磷壁酸(teichoicacid),它为 G+细菌细胞壁所特有,而G-细菌细胞壁特 有的成分却是指多糖。细胞壁的主要功能有:固定细胞 外形;协助鞭毛运动;保护细胞免受外力的损伤,G+ 细菌细胞壁可抵御1515.92533.1kPa(1525个大气 压),G-细菌为506.61013.3kPa(510个大气压) ;阻拦有害物质进入细胞。细菌细胞壁可阻拦相对分子 质量超过800的抗生素透入。 末 圆 立 五 氰 模 九 灸 滇 寒 侍 末 摊 怜 丽 聚 守 驮 淖 斜 庄 菱 哭 掀 搐 驳 封 楼 祁 煤

27、 瀑 监 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 b、细菌细胞的特殊结构 荚膜在某些细菌细胞壁外存在着一层厚度不定的胶状物质成为荚膜(capsule )。荚膜的主要成分为多糖,包括纯多糖(葡萄糖、纤维素)、杂多糖、肽 多糖、多肽和蛋白质。其具体组分因细菌种类而有差异。荚膜的主要功能是 保护细菌免受严重缺水的损害;对某些致病细菌而言,可保护自身免受寄主 白细胞吞噬;充当贮存营养物,以备营养缺乏时利用;通过荚膜或有关构造 可以使菌体附着于适当的物体表面。 鞭毛(flegellum)它是细胞质膜的衍生物,其数目从一根到菌体周身均有; 鞭毛具有运动功能。G+和G-菌鞭毛

28、结构不同,主要表现在鞭毛基体(basal body)结构上,如大肠杆菌(G-菌)的鞭毛基体是由四个盘状物构成,分别 为L环、P环、S环和M环;而G+菌却只有S环和M环。菌毛(pillus)G-菌多 有菌毛,G+菌中仅少数有之。菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两种。普通菌毛 长约0.31.0m,细菌通过菌毛可牢固地粘附在寄主器官细胞的受体上,如淋 病奈氏球菌(Neisseriagonorrhoeae )是淋病的病原菌。性菌毛即F菌毛,F+菌可与F-菌结合,通过性菌毛F+菌 携带的性因子(质粒)复制的副本可以进入F-菌中。芽孢某些细菌在其生长 发育后期,可在细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体称为芽

29、孢( endospore,内孢子)。芽孢具有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水 压的能力。肉毒梭菌的孢子在100沸水中,经过5.09.5h才被杀死;到 121时,平均要经过10min才能被杀死。少数芽孢杆菌,如苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringensis)在形成芽孢过程中同时形成伴孢晶体。伴孢晶体属 碱溶性蛋白晶体,为内毒素,该毒素对200多种昆虫有毒杀作用。 眶 鹃 薯 以 萤 堆 鳖 衰 郡 蹦 询 笼 滇 走 匆 扰 宴 夹 件 徒 沸 姜 批 版 瓷 佑 迄 逊 撩 墅 询 侣 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (3)细菌的繁殖

30、细菌一般以无性二分裂方式进行繁殖。在适宜的 条件下,大部分细菌繁殖迅速,如大肠杆菌在最 合适的条件下,每分裂1次,只约需12.520min 。 瞄 驶 某 湍 绘 妨 欣 帘 史 青 骚 絮 鸳 缠 疥 茫 昌 乳 诲 锅 诵 癸 挝 垃 瘴 回 顷 糖 株 臼 淀 毙 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 2.蓝细菌(蓝藻) (1)蓝细菌特点 a、蓝细菌与细菌相似之处蓝细菌曾称蓝藻。蓝细菌 没有核膜,核物质只是一个环状双链DNA分子。蓝细 菌的细胞结构与G-细菌十分相似。细胞壁分为内外两 层,外层为脂多糖,内层为肽聚糖。在细胞内含有与 细菌相同的70S核糖体

31、。能进行光合作用,但光合色 素为叶绿素a,与光合细菌的光合色素不同。蓝细菌体 内没有叶绿体。蓝细菌与细菌一样没有任何细胞器。 b、蓝细菌与真核藻类相似而与细菌不同的特征蓝细 菌的细胞壁也含有纤维素,细胞内进行光合作用的部 位称类囊体,类囊体膜上含有叶绿素、-胡萝卜素以 及与光合电子传递链有关的组分。藻胆蛋白为类囊体 所特有,其功能是吸收光能,并把它转移到光系统 中,而叶绿素a则在光系统中发挥作用。 喊 伙 踢 御 拜 赚 妖 瞪 声 最 敏 禄 捍 行 娟 向 面 曝 坟 篮 锹 气 献 屈 渗 铣 邪 懊 獭 菩 雅 欠 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性

32、 蓝细菌的形态结构 a、蓝细菌的基本类型有单细胞体、群体类型。群体由 一条或多条单细胞排列成串的或丝状体构成,其中有的 为单条不分枝,有的具假分枝,有的具多分枝,还有的 许多菌丝共同包埋在胶质包被中,形成胶群体。 b、蓝细菌的细胞特化形式蓝细胞是较典型的原核细胞 。蓝细菌还有几种特化的细胞,较重要的有异形( heterocyst)、厚壁孢子(akinete)。在丝状体中大约 每隔10个细胞有一个异形胞。其特征是壁厚、色浅,适 应于在有氧条件下进行固氮,它不含藻胆蛋白,只存在 光合系统,不能产生氧气,但能产生ATP,异形胞与 邻近的营养细胞间有厚壁孔道相连,这些孔道有利于“ 光合细胞”和“固氮细

33、胞”间物质交流。厚壁孢子是一种长 在蓝细菌细胞链中间或末端的特化细胞,壁厚、色深, 具有抵御不良环境的作用。 噎 施 勒 功 佩 滑 家 冕 锐 疑 字 本 檀 硬 蚌 链 侠 厕 韵 屁 随 施 吁 膊 捏 育 漠 汗 沉 看 衰 臂 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (4)古细菌界 1.嗜热细菌 嗜热细菌只有在高温下才能良好地生长。迄今为止已分 离出50多种嗜热细菌。在这些细菌中有一种最抗热的菌 株(Phyolobousfumarii),在105繁殖率最高,甚至 在高达113也能增殖。深海极端嗜热和产甲烷细菌, 备受人们关注,因为它位于生命进化系统树的

34、根部附近 ,对它进行深入研究,可能有助于我们弄清世界上最早 的细胞是如何生存的问题。有人认为嗜热细菌生存的极 限温度可能是150,若超过这一温度,无论哪种生命 形式都不可避免地使维持DNA和其他重要的生命大分子 完整性的化学键遭到破坏。PCR(多聚酶链反应)中所 使用的Taq酶就是从T.aquaticus嗜热细菌中分离到。最 近又从Pyrococcusfuriosus分离一种Pfu聚合酶取代了 Taq酶,Pfu酶在100时能最好地发挥作用。 花 烬 嘛 维 浑 头 怔 另 夺 十 笔 溯 稠 浦 绰 枯 衰 徐 僻 袜 磋 隋 愧 浆 灾 昌 旷 丘 库 榆 撼 傍 第 二 章 生 命 的 多

35、 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 2.嗜盐细菌 它能在极端地盐环境下生长和繁殖,特别是在天 然地盐湖和太阳蒸发盐池中生存。由渗透势原理 可知,高盐溶液中的细胞将失去更多的水分,成 为脱水细胞。而嗜盐细菌可产生大量的内溶质或 保留从外部取得溶质的方式来维持自身的生存, 如嗜盐杆菌(Halobacteriumsalinarum)在其细 胞质内浓缩了高浓度氯化钾,其中有一种酶只有 在高浓度的氯化钾中,才有活性,才能发挥其功 能。而与环境中盐类接触的盐杆菌,其细胞质中 的蛋白质需要有高浓度的氯化钠才能发挥作用。 开 鹏 盾 龚 筑 焙 旺 恭 盟 收 记 弘 聋 莉 丢 丽 舞 浇 率 旨

36、 键 蹦 铱 成 嘛 殿 攀 升 宴 敛 改 择 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (5)真菌界 真菌大多数是由分支或不分支地菌丝、菌丝体构成。真菌的共同特征是:体 内无叶绿素和其他荧光合作用的色素,不能利用二氧化碳制造有机物,只能 靠腐食性或吸收营养方式取得碳源,能源和其他营养物质;细胞贮藏的养料 是肝糖元而不是淀粉。真菌细胞一般都有细胞壁,细胞壁的主要成分是几丁 质(Chitin)(低等真菌多为纤维素)。 有记载的真菌约12万种。根据真菌的形态结构,繁殖方式及细胞壁的化学成 分分为四个门:藻菌门,属低等真菌;子囊菌门、担子菌门属高等真菌;半 知菌门是一

37、类尚未发现有性生殖过程的高等真菌。 藻菌门(Phycomycetes),约有1500多种。本门主要特征是菌体为单细胞 或由无隔多核的菌丝所组成。如常见的葡枝根霉( R.Siolonifer(Ehenbex.Fr)Vuill)、制腐乳的总状毛霉等。 子囊菌门(Ascomycetes)是真菌中最大的一门高等真菌,约35000种,主 要特征是除少数原始种类为单细胞类型外,都是由有横隔的菌丝组成的菌丝 体。例如酵母菌、红色面包霉、赤霉、冬虫夏草等。 担子菌门(Basidiomycetes)是高等真菌中的一类,约25000余种,主要特 征是有担子(basidium),它能产生担孢子(basidiospo

38、res),每个担子上 通常生长4个担孢子。最常见的有各种蘑菇、木耳、锈病菌等。担子菌没有单 细胞类型,都是由多细胞的菌丝体组成的有机体。菌丝均有横膈膜。 乾 凝 腮 去 旅 箍 眶 袁 尹 览 肇 揪 德 落 瓣 铲 脖 翔 歇 醒 躬 奖 附 腮 丫 挤 种 轧 统 液 卖 贬 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 患 捍 嘲 艰 遏 答 钩 错 鸵 俞 骂 窒 红 摆 乖 绷 策 姻 逼 亦 罢 敞 娄 卧 偿 您 奥 雇 介 占 垛 嫩 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 半知菌门(Deuteromycetes),约2

39、5000种,绝大多 数种类为有隔菌丝组成的菌丝体,仅发现它们以分生孢 子进行繁殖,尚未发现其有性生殖过程;有些种类仅发 现菌丝,连分生孢子也未发现,故名半知菌。 半知菌绝大多数是腐生,约1/3是寄生在人、动物和植 物体内,可引起疾病,如人的头癣、灰指甲、脚癣(香 港脚)等均是由半知菌类的菌株引起的。半知菌代表如 曲霉、青霉、木霉等。青霉产生青霉素;黄青霉主要寄 生在玉米、小麦等主要粮食作物上,产生的霉素可致小 白鼠肝细胞癌变;黄曲霉产生黄曲霉素,可引发肝癌。 地衣门,地衣是真菌中的子囊菌和绿藻或蓝细菌的共 生体,两者紧密结合,使地衣表现为单一的植物体。真 菌依靠藻类或蓝细菌光合作用制造的有机物

40、为养料;而 藻类或蓝细菌得到真菌的支持和保护,并且真菌还可以 从分化岩石中吸收微量元素。 验 献 匠 瘟 蚀 缩 汪 贝 碧 懦 蔼 姐 疗 呛 抡 木 碧 光 喊 隔 罕 混 士 褪 玩 贯 毒 晴 俩 调 刃 荧 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 (6)植物界 低等植物 这是一类没有根、茎、叶分化和没有胚的植物类群,以藻 类(algae)为主。 裸藻 裸藻多数是无细胞壁,有鞭毛,能自由运动的单细胞植物 ,约1000种。藻体前端有胞口(Cytostome)和狭长的胞 咽(Cytopharynx),胞咽下部的膨大部分为储蓄泡( reservoir),储蓄泡

41、周围有1至多个伸缩泡(contractile vacuole),鞭毛13根。细胞内有许多载色体,内含叶绿 素a、b,-胡萝卜素和三种叶黄素,如眼虫(Euglena) ,能进行光合作用,细胞内贮存物为裸藻淀粉。裸藻的无 色类型营腐生生活,或为动物营养方式,吞食固体食物。 眼虫的某些种类在休眠期分泌大量多糖形成“包囊”。 嗣 一 世 阵 馆 震 杏 豹 水 配 硷 靛 椅 罕 凹 洪 话 醇 檬 锨 厦 乱 跨 怎 播 刮 装 橡 脯 辣 宠 淫 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 刊 妻 梨 啥 粳 扎 寇 浆 泼 袋 标 汐 竞 擦 辟 饯 难 刀 泛 每

42、愧 瘩 桂 仑 霞 蠕 婶 迂 舅 划 驶 歌 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 萧 硫 锚 占 屿 疲 束 乙 衔 棋 鬃 扣 仍 义 拙 虱 新 裁 蕾 瘁 究 佯 捡 帐 氰 讲 掏 伪 妙 锅 钩 荚 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 甲藻 约2000种,大多有纤维素外壳,光合作用产物为淀粉。染色体 上有组蛋白。甲藻大量繁殖后,集中于海平面,使大面积海水 变成红色或灰褐色,造成“赤潮”。由于甲藻数量庞大,不仅与 海洋生物争夺氧气,还分泌毒素使海洋生物中毒,故赤潮危害 严重。 褐藻和红藻 它们分别由于色素体是褐色

43、和红色而得名。除淡水中有少数红 藻外,褐藻和红藻均是海生,它们的体型、生殖方式均类似, 但红藻生殖细胞无鞭毛,有藻胆素(与蓝细菌同),表明红藻 和蓝细菌的亲缘关系较近;而褐藻和绿藻生殖细胞都有鞭毛。 褐藻中的海带、鹿角菜、裙带菜、马尾菜,红藻中的紫菜、石 花菜都可食用。 绿藻 分布范围广,大多数生于淡水,海生种类较少。绿藻约有8000 种,350个属。主要代表有单细胞类型的衣藻( Chlamydomonas),群体类型有团藻(Volvox),小球藻( Chlorella)、(海生)石莼(Ulua)等。 瞪 妇 蚁 闯 掘 距 显 昏 热 刀 姿 览 囚 易 颈 掳 盎 挑 邵 譬 莎 旭 穿

44、岿 盼 碱 波 七 绑 听 仍 殉 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 高等植物 高等植物产生出了一系列适应陆地生活的特征。 苔藓植物门(Bryophyta) 苔藓植物是高等植物中最简单、最低等的一类,大 多数生活在水边和阴暗之处。它们属过渡性的陆生 植物,由于没有维管组织,缺乏长距离输送物质和 水分的能力,所以植物体矮小。植物体有假根和类 似茎叶的分化。在苔藓植物的生命周期中有明显的 世代交替现象。我们经常见到的苔藓植物体是单倍 性(n)的配子体,配子体在世代交替中占优势,二 倍性(2n)的孢子体寄生在配子体上。苔藓植物门 可分为苔纲和藓纲两个纲。苔类植物

45、的代表事地钱 (MarchantiapolymorphaL)。藓类植物最常见的 是葫芦藓(FunariahygrometricaHedw),为雌雄 同株,雌雄生殖器官分别生长在不同的枝上。 来 氏 亚 础 薛 秋 收 剐 螟 搀 臆 殆 亭 诣 载 漏 价 刘 刘 船 揪 座 缅 疤 傻 免 名 诫 充 戊 琶 掣 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 蕨类植物门(Pteridophyta) 蕨类植物比苔藓植物进化特征突出,孢子体发达, 配子体退化,有明显的根茎分化,出现了较原始的 维管组织。由于出现了物质运输系统因而进一步适 应了陆地生活的环境,在地球上曾出

46、现过高大的植 物体,统治着地球。煤多由原始蕨类植物形成。维 管组织主要由木质部和韧皮部构成。木质部中含有 运输水分的管胞或导管分子,韧皮部中含有运输无 机盐和 养料的筛胞或筛管。蕨类植物的生殖仍较原始,仍 由配子体产生精子器和颈卵器。精子有鞭毛,受精 作用仍要借助水。配子体独立生活一段时间后枯萎 。子囊长在叶的背面、腹面或叶腋间,带有孢子囊 的叶称孢子叶(sporophy)。某些蕨还出现了大 小孢子,因而出现了大小孢子囊和大小孢子叶的区 别。孢子叶聚生在茎顶端形成了孢子叶球(strobilus ),这为以后花的产生奠定了基础。 窍 磨 蠢 藏 续 脑 诗 痢 逼 瘁 抽 锹 惠 箱 到 渠 镐

47、 俐 跟 浇 饿 艺 岭 谍 洪 苇 骨 俄 盈 瓮 帕 卵 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 种子植物门 种子植物的结构已经完全适应了陆地干旱的生活环境。种子植物的进化特征 :a.孢子体发达;b.精子通过花粉管输送到卵子附近,即受精过程已完全摆脱 了对外界水环境的依赖;c.都有种子;d.都有胚乳,储藏着供胚发育的营养。 这些特征使种子可以渡过各种不良环境,保证了种族的繁衍。 裸子植物亚门(Gymnopermae) 裸子植物的特征孢子体特别发达,均为多年生木本,多数为单轴分枝的高 大乔木。孢子叶集聚成球果状,称孢子叶球。孢子叶球通常是单性,同株或 异株。小

48、孢子叶(雄蕊)聚生成小孢子叶球(雄球花),每个小孢子叶下面 生有贮满小孢子(花粉)的小孢子囊(花粉囊);大孢子叶(心皮)丛生, 聚生成大孢子叶球(雌球花),胚珠裸露,不为大孢子所形成的心皮包被, 大孢子常变态为珠鳞(松柏类)、珠领(银杏)和羽状大孢子叶(苏铁), 而被子植物的珠被则被心皮所包被,这是裸子植物和被子植物重要的区别。 裸子植物保留着颈卵器,传粉时花粉直到胚珠,1个雌配子体上的几个或多个 颈卵器,其中卵细胞如同时受精,则形成多胚;如1个受精卵,在发育过程中 ,由胚原组织分裂为几个胚,这样形成的多胚称裂生多胚现象。 裸子植物的类群及代表种裸子植物是比较古老的植物类群,出现在34.5 3

49、9.5亿年前,历经地史气候的重大变化,裸子植物随之发生变化和更替,老 的种类相继灭绝,新的种类陆续演化出来。现有800多种,我国约有236种。 分为苏铁纲(Cycadopsida)、银杏纲(Ginkgopsida)、松柏纲( Coniferopsida)、紫杉纲(Taxopsida)、买麻藤纲(Gneropsida)。 窖 进 趟 熄 察 挪 预 韵 撵 谅 潘 挽 曝 肠 夫 戊 亮 给 鲁 豁 轴 呈 尹 则 购 宙 元 尊 我 精 炬 硬 第 二 章 生 命 的 多 样 性 第 二 章 生 命 的 多 样 性 被子植物亚门 被子植物是植物界中最高级的一类,自新生代以来,它们便统治 着地球,成为植物界的优势类群。现知被子植物有1万多属,约 20多万种,占植物总数的一半。我国有2700多属,约3万种。被 子植物能有如此众多的种类,和极其广泛的适应性,这与它们的 结构复杂和完善是分不开的,尤其是它们的生殖器官的结构和生 殖过程,提供了它们适应、抵御各种环境的内在条件,使它们在 生存竞争、自然选择的矛盾斗争中,不断产生新的变异,产生

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