动物生物学绪论
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《动物生物学》课程笔记第一章绪论一、动物生物学的定义、性质和任务1. 定义:动物生物学是生物学的一个分支,专注于研究动物界的多样性、动物体的结构、功能、生长发育、生殖、行为、进化以及动物与环境的相互作用。
它旨在理解动物的生命现象,揭示其内在规律,并为生物资源的合理利用和保护提供科学依据。
2. 性质:(1)综合性:动物生物学融合了解剖学、生理学、生态学、遗传学、分子生物学等多个学科的知识和技术。
(2)实验性:动物生物学的研究依赖于实验和观察,通过实验设计来验证假设,探究生命现象。
(3)进化性:动物生物学强调生物的进化历程,通过比较不同动物类群的特征,揭示生物进化的规律。
(4)应用性:动物生物学的研究成果广泛应用于医学、农业、环境保护等领域。
3. 任务:(1)描述和分类:对动物进行详细的形态描述和系统分类,建立生物多样性数据库。
(2)机制探究:研究动物体的生理功能、发育机制、行为模式等,揭示生命活动的内在规律。
(3)进化分析:探讨动物的进化历史和进化趋势,理解生物多样性的形成。
(4)环境保护:评估动物资源现状,提出保护措施,促进生物多样性的可持续利用。
二、动物生物学研究发展动态1. 古代动物生物学:(1)古希腊时期的亚里士多德对动物进行了分类,并撰写了《动物史》。
(2)中国古代的《本草纲目》等著作也对动物进行了描述和分类。
2. 近现代动物生物学:(1)细胞学说:19世纪,施莱登和施旺提出了细胞学说,奠定了细胞是生物基本单位的理论基础。
(2)进化论:达尔文的《物种起源》提出了自然选择和物种进化理论,对动物生物学产生了深远影响。
(3)遗传学:孟德尔的豌豆实验揭示了遗传规律,为动物生物学提供了遗传研究的理论基础。
3. 现代动物生物学:(1)分子生物学:通过研究DNA、RNA和蛋白质等生物大分子,揭示了生命现象的分子机制。
(2)生态学:关注动物与环境的相互作用,提出了生态位、物种多样性等概念。
(3)生物信息学:利用计算机技术分析生物数据,为动物生物学研究提供了新的研究手段。
动物生物学第一章绪论1、动物学:是研究动物各类群的形态结构和有关生命活动规律的科学。
2、动物生物学:是以生物学观点和技术来研究动物生命规律的科学。
3、五界法:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
4、物种:是自然地分布在一定的区域、具有共同基因组成以及能够自然繁殖出有生殖力的后代的所有生物个体。
5、“双名法”:物种的学名是由两个拉丁字或拉丁化的文字(用斜体字表示!或者在学名下面划横线标注)所组成。
例:黄嘴白鹭Herodias eulophotes Swinhoe6、生物分类的等级:界、门、纲、目、科、属、种。
7、动物生物学的发展历史大体上可以划分为四个阶段:描述性动物学阶段;实验生物学阶段;分子生物学阶段;生物学多学科交叉阶段。
第2章动物的基本结构、功能及其调控一、生命的基本特征1、新陈代谢2、生长和繁殖3、遗传变异和进化4、应激性和活动性二、生命的物质基础1、水2、无机盐3、蛋白质4、核酸5、脂类6、糖类三、植物细胞与动物细胞的区别质体(叶绿体)细胞壁中央大液泡其他(分裂)动物细胞无(异养厌氧)无无有中心体,分裂时有收缩环植物细胞有(自养)有(纤维素、果胶)有(各种酶)细胞分裂时有胞间连丝,细胞板四、动物细胞细胞器的结构特点和主要机能细胞器名称结构特点主要机能核糖体颗粒状、无膜包裹、主要成分蛋白质和RNA合成蛋白质、mRNA、tRNA、rRNA高尔基体大小不一、形态多变的囊泡体系组成对蛋白质进行加工、分类与包装,糖类合成工厂,运输蛋白溶酶体单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器对大分子物质强烈消化作用,清除无用的大分子及细胞线粒体线状、颗粒状、环形、哑铃形、枝状能量工厂,进行氧化磷酸化、合成ATP中心体位置固定、颗粒、柱状体、具有极性结构参与细胞有丝分裂内质网光面内质网:分支管状、形成复杂的立体结构粗面内质网:多呈变囊状、排列整齐合成脂质合成分泌性的蛋白和多种膜蛋白,加工、运输五、组织动物组织根据其细胞形态、功能和发生情况分为四大类:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织(1)上皮组织上皮组织简称上皮,主要由大量紧密而有规则排列的上皮细胞和极少量细胞间质所组成,细胞间以特化的细胞连接复合体彼此相连,将上皮细胞联系组成片层状的组织结构。
动物生物学绪论引言动物生物学是研究动物的结构、功能、分类和进化等方面的学科。
它涉及到了从微观的细胞结构到宏观的生态系统的各个层面,对于了解和探索动物世界具有重要意义。
在本文中,我们将从动物生物学的基本概念、研究方法以及其在保护生物多样性、人类医学、农业等领域的应用进行综述,并展望未来动物生物学研究的发展方向。
动物生物学的基本概念动物生物学是生物学的一个重要分支,它主要研究动物的形态结构、生理功能、生态环境、行为习性以及遗传变异等方面的内容。
动物生物学通过观察、实验、比较等多种方法,揭示了动物的起源、进化和适应性等基本规律。
动物生物学的研究对象包括无脊椎动物和脊椎动物两大类。
无脊椎动物包括海绵动物、刺胞动物、扁虫动物、线虫动物、软体动物、环节动物、节肢动物等。
脊椎动物包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
这些动物在形态、结构和功能上有着显著的差异,也反映出了它们在进化过程中的适应策略。
动物生物学的研究方法动物生物学的研究通常采用多种方法,包括野外观察、实验室实验、分子生物学技术、生物地理学、系统发育学等。
这些方法的综合应用,可以帮助研究人员全面理解动物的生命周期、行为习性、生态关系等方面的信息。
野外观察野外观察是动物生物学研究中常见的一种方法。
通过观察动物在其自然栖息地中的行为表现、种群分布、繁殖状况等信息,可以获取大量有关动物习性和生态环境的数据。
野外观察通常需要长期的、系统的观察,可以帮助研究人员对动物的行为模式和生态适应策略进行深入研究。
实验室实验实验室实验是动物生物学研究中常用的方法之一。
通过在受控的实验环境中对动物进行各种实验操作,可以控制和重现特定的条件,进而研究动物的生理、生态等方面的特征。
实验室实验通常需要借助于技术设备和实验仪器,比如显微镜、实验动物箱等。
分子生物学技术分子生物学技术的发展,为动物生物学研究提供了强有力的工具。
通过分子生物学技术,研究人员可以从DNA、RNA、蛋白质等分子水平上研究动物的基因组组成、表达模式、进化关系等。
动物生物学绪论动物生物学定义及研究目的动物学(Zoology) 是研究动物各类群的形态结构和有关生命活动规律的科学。
动物生物学( Animal Biology )是以生物学观点和技术来研究动物生命规律的科学。
它研究的动物生命系统涵盖基因、细胞、器官、个体、种群、群落等多个层次;涉及的研究领域包括形态、解剖、生理、分类、发育、生态、地理、行为、进化、遗传、动物资源保护等。
1.个体-系统-器官-组织-细胞-分子-电子2.个体-种群-群落-生态系统-生物圈动物生物学的研究任务•了解自然界的动物,认识其生命活动的规律(包括分布、数量、生理、遗传、发育、生态、行为、进化等) 。
动物资源的合理利用与保护: 动物新品种培育、禽畜饲养、水产养殖、野生动物保护等。
•有害动物的防治:农业、林业的有害动物控制,畜牧业、水产养殖业的寄生虫病防治等。
生物的分界及动物在其中的地位生物的分界随着科学的发展而不断的深化,而且不同的科学家对生物的分界有着不同的认识。
但在早期,对生物与非生物的认识都不能得到一个共识。
一、自然物质自然物质生物物质的现代定义生物物质:是指具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育、遗传变异、感应性和适应性等生命现象的物质。
目前,地球上已鉴定的生物种类约有200万种,其中动物占其中的3/4,约150万种。
二、生物分界发展史第一阶段:林奈系统——两界系统在18世纪,林奈(Carl von Linne,1735)以生物能否运动为标准明确提出动物生物物质 非生物物质界和植物界的两界系统。
生物界 界的定义:是生物分类的最高级单位,是为了方便人类研究与利用地球上丰富多采的生物世界而形成的一个分门别类系统中的最高级单元。
第二阶段:三界系统在19世纪,由于显微镜的广泛使用,发现了许多单细胞生物兼有动物和植物的特性如绿眼虫,造成了分类上的难题,所以霍格(J. Hogg,1986)和赫克尔(E.H. Hackel, 1866)将生物界分为三界系统:原生生物界、植物界和动物界。
三界系统绿眼虫特点: 1、动物的特征:具有运动器官——鞭毛2、植物的特征:具有光合作用器官——叶绿体3、原始特征:为单细胞生物原生生物简介原生生物简介原生生物是由原核生物演化来的,是真核生物中最原始的一群,大部分为单细胞,少数为多细胞。
原生生物界的成员依获得营养的方式可分为三类:(1) 类似植物的藻类,含有叶绿体,可行光合作用,自行制造养分。
(2) 类似菌类的原生菌类,可分泌酵素,以分解外界的食物为小分子而进行吸收。
(3)类似动物的原生动物类,从外界摄取食物包括寄生,进行体内消化,以获得养分。
另有一些原生生物的营养方式兼具有植物和动物的特性,如绿眼虫,在有光的环境下可行光合作用而自制养分,但在黑暗中则摄取环境中的养分,是一种混合式的营养方式。
常见的原生生物第三阶段:四界系统由于电子显微镜的发展,揭示出了原核细胞与真核细胞的区别,从而提出原核生物和真核生物的概念。
据此,考柏兰(H.F. Copeland,1938)将原核生物独立为一界,提出了四界系统。
四界系统第四阶段:五界系统由于原核生物的肯定,1969年惠特克(R.H. Whittaker)根据细胞结构的复杂程度及营养方式提出了五界系统,将真菌从植物中分出独立为界。
五界系统 第五阶段:三总界六界系统1979年我国昆虫学家陈世骧提出了3总界六界系统,即非细胞总界、原核总界和真核动物界 植物界 原生生物界 动物界 植物界原核生物界 原始有核界后生植物界 后生动物界 原核生物界 原生物界 真菌界 植物界 动物界总界。
生物的界级分类五界系统工程六界系统I.原核阶段 I.非细胞生物1.原核生物界 1.病毒界II.真核单细胞阶段 II.原核生物2.原生生物界 2.细菌界III.真核多细胞界 3.蓝藻界3.植物界 III.真核生物4.真菌界 4.植物界5.动物界 5.真菌界6.动物界T.Cavalier&Smith1989年提出了一个八界系统,古细菌界、真细菌界、古真核生物界、原生动物界、藻界、植物界、真菌界、动物界,有学者认为这一分界是较为合理和清楚。
五界系统被比较多的学者所接受。
目前,生物的分界尚存在着很多的分歧,不同的学者提出了不同的分界系统与方法,而且对病毒的认识还有很多的不足。
所以,全世界对生物的分界尚无完全统一的意见,在某些方面存在着不同的见解。
各国学者均采用自已认为是正确的分类系统,这不仅反映在生物的分界上,在生物的门、纲、科、属的分类上的分歧就更大了。
动物学的研究方法一、物学研究方法的总体原则⑴辩证唯物主义的观点,从整体的观念出发。
多方接触自然与实际,丰富感性认识,再通过整理与概括,提高到理性阶段,把最本质的问题揭露出来。
⑵以对立统一的规律来看待动物与周围环境之间的关系;以发展的眼光看待动物的过去和现在。
二、动物学研究的具体方法1、描述法是通过观察将动物在不同水平上的上部特征、内部结构、生活习性及经济意义等用文字或图表如实地系统地记述下来。
2、比较法是通过对不同动物的系统比较来探究其异同,可以找出它们之间的类群关系,揭示动物生存和进化规律。
3、实验法是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。
4、仿生法是在一定的人为条件下,根据动物的生理机能或器官结构进行模拟,研究生命活动的现象并为人类所用的研究方法。
动物学发展简史动物生物学的发展史•动物生物学的发展历史大体上可以划分为四个阶段: 1.描述性动物学阶段; 2.实验生物学阶段; 3.分子生物学阶段; 4.生物学多学科交叉阶段。
一、西方动物学的发展1、动物学之父:亚里士多德,生活在公元前384-前322年。
是著名的古希腊学者,总结了劳动人民在生产斗争中得来的动物学知识,记述了450种动物,首次建立起动物分类系统,将它们分为有血动物和无血动物两大类。
在亚里士多德之后,欧洲进入封建社会,宗教的统治阻碍了动物学及其他学科的自由探讨和发展,这种现象一直拖延至资本主义因素萌芽的文艺复兴时期。
亚里士多德是16世纪以前的动物学发展的代表。
是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。
他创立了形式逻辑学,丰富和发展了哲学的各个分支学科,对科学作出了巨大的贡献。
2、16世纪后的动物学发展①17世纪:显微镜的发明,使得动物组织学、胚胎学及原生动物学等相继得到发展。
②18世纪:瑞典生物学家林奈(Carl von Linne, 1707-1778)创立了动物分类系统,将动物划分为哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲,又将动植物分成纲、目、属、种及变种五个分类阶元,并创立了动植物的命名法。
③18世纪初期,法国生物学家拉马克提出了物种进化的思想,并且证明动植物在生活条件影响下是可以变化的,“用进废退”和“获得性遗传”是他的著名论点。
④18世纪初期,法国自然科学家居维叶认为有机体各部分是相互关联的,确立了器官相关定律。
⑤19世纪中叶,两位德国学者施莱登和施旺提出了细胞学说,认为动植物的基本结构是细胞。
⑥19世纪中后期,英国科学家达尔文(C. Darwin, 1809-1882)在他的伟大著作《物种起源》中,提出了自然选择学说。
⑦1953年,沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构模型,极大地促进了动物科学在分子水平上的发展。
二、我国动物学的发展①3千多年前的原始社会,我们的祖先就知道养蚕和饲养家畜。
②在《周礼》一书中,将生物分为两大类,相当于动物与植物,将动物分为毛物、羽物、介物、鳞物和赢物五大类。
③明朝(公元618-907年)陈藏器著的《本草拾遗》记有鱼类分类,所依据的特征有侧鳞的数目。
目前鱼类的分类仍以此作为分类依据之一。
④明朝李世珍《本草纲目》记载了400多种动物,还将动物分为虫、鳞、介、禽、兽几类。
⑤现代动物学的发展始于20世纪初,特别是80年代以后,在改革开放政策的指引下,我国动物学得了长足的发展。
19世纪前:描述性动物学阶段•希腊的亚里士多德(Aristotle 公元前384—前322)在动物学方面的主要著作有《动物自然史》、《动物的组成部分》、《动物的繁殖》等。
他认识了520多种动物,并首次运用了“属”genus和“种”species作为分类的范畴,因此被认为是系统分类学的先驱,他的工作被看作是动物学作为一门学科正式创立的开始。
•1735年瑞典的林奈( Linnaeus, C. 1707—1778)的《自然系统》(Natural System)一书,创立了纲、目、属、种、变种五个分类阶元和“双名法”。
动物生物学发展趋势动物生物学的发展史•动物生物学的发展历史大体上可以划分为四个阶段: 1.描述性动物学阶段; 2.实验生物学阶段; 3.分子生物学阶段; 4.生物学多学科交叉阶段。
中国古代时期的动物学史•歌谣《诗经》(公元前1100)提到鸟类77次,如鸠、鸡、鹭、鹤、鹳、鸳鸯等,为最早记载鸟类的古籍。
•《尔雅》(作者不详)是出自秦和西汉时期(约在公元前200 )的辞典性著作,精辟定义鸟兽等动物,如“二足而羽谓之禽,四足而毛谓之兽”。
•明朝李时珍(1518——1593)的《本草纲目》(1596年出版)列有动物400种,分隶于虫、鳞、介、禽、兽等类型。
19世纪—20世纪30年代:实验生物学阶段•1838—1839年,两位德国学者施莱登(Schleiden,M. J. 1804—1881)和施旺(Schwann, T. 1810—1882)创立了细胞学说,•1859年英国的达尔文(Darwin, C.R. 1809—1882)在《物种起源》(The Origin of Species)一书创立了进化学说。
•1876年英国的华莱士(Wallace, A.R. 1823—1913)写出的《动物的地理分布》(The geographical distribution of animals)一书是动物地理学发展的一个标志。
奥地利的孟德尔(G.Mendel,1822—1884)以豌豆的杂交试验发现其后代相对性状遵循一定比例,即遗传学的两个基本规律——分离律和自由组合律;•美国的摩尔根(T.H.Morgan,1866—1945)等人以果蝇为材料,研究发现了连锁、互换和伴性遗传规律,并把遗传学和细胞学结合起来,确立和发展了染色体遗传学说。
摩尔根等人把遗传因子命名为“基因”(gene),因此染色体遗传学说又称基因学说。
20世纪30—60年代:分子生物学阶段•20世纪30—60年代,研究集中于生命本质密切相关的生物大分子,即蛋白质、核酸和酶等方面。
•美国的华特生(James Watson)和英国的克立克(Francis Crick)合作,于1953年阐明了DNA分子双螺旋结构,获得诺贝尔奖。
20世纪70年代以来:生物学多学科交叉阶段•20世纪70年代以来,分子生物学的突破性成就和引入物理学、化学、计算机科学的概念、方法和技术,生命科学各个领域取得了巨大进展。