第一章-生物的主要类群-4学时.ppt
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1、一.形形色色的生物及其分类,分布广泛 种类繁多 形态各异 正是生物这种形式多样、千奇百怪、 仪态万千的生命形式,才使我们的地球得生机勃勃,我们的生活丰富多彩 。,1. 分布广泛,飞翔的鸟类最高离地面可达2000m;,生活在海底的细菌深达11000m; 赤道和南极极地,但大多海洋生物则是聚集在150m深度以内;,陆地生物只局限在地下深约50m以内的土壤中。,2.种类繁多,复旦大学生命科学学院病毒研究室发现的棉铃虫核型多角体病毒,大到有20-30m长的蓝鲸,重达100多吨;,3.形态各异,3.形态各异,生物分类概述,1. 分类学的发展 2. 分类等级 3. 系统树 4. 生物的分界,生物的分类与命
2、名,分类学:探讨生物多样性的科学叫做分类学。它从事对生物的基本分类,并且研究多样性中的进化,生态与行为的科学。,生物的命名,1.林奈及其双名法 1735 出版自然系统 首创纲、目、属、种的分类概念 制订了一个统一的生物命名法即二名法(binomial nomenclature)。,Linnaeus 1707-1778,双名法,Homo sapiens Linne Ailuropoda melanoleucas 大熊猫 Canis lupus 狼 Canis familiaris Linne 狗 属名加种名就是这个生物的生物学名。,双名法,命名规则 属名是名词在前,第一字母要大写, 种名是限制属
3、名的,是形容词,小写, 属名加种名就是这个生物的生物学名。 在属名和种名之后还应写上定名者的姓名 用拉丁文定名,如用其他文字,需先把它们拉丁化。 书写成斜体字,如手写时则在下面划一横 以示区别。,分类学的发展,自然分类 除用形态特征作为分类性状外,还用生态、行为、生理、生化、地理等方面的资料作为分类依据,以生物学概念替代了纯形态概念。,分类学的发展,细胞分类 应用细胞学特征进行物种分类称为细胞分类学(cytotaxonomy)。 较多的是核型分析,如染色体的数目、形态和大小,染色体的类别,染色体着丝粒的位置及其臂长,染色体的带型(染色体经染色在一定部位显示出不同的横带)等特征。,分类学的发展,
4、生化分类 1.蛋白电泳分析 将待检物种的体液进行聚丙烯酰胺凝胶电泳或淀粉凝胶电泳,或等电点聚焦电泳,用溴酚蓝等蛋白质染色剂染色,得出条带电泳图。 计算样品种相同移动率的条带数与最大条带数之间的比值,得出物种的相似系数。,分类学的发展,生化分类 2.抗体抗原反应 一种动物的抗血清(抗体)除和本种动物的血清发生强沉淀反应外,对其他亲缘关系较近的动物的血清也可发生程度不同的弱反应。 反应强度的不同说明人和这些动物的亲缘关系有远近的不同。,分类学的发展,生化分类-.抗体抗原反应 大熊猫等4种动物的抗体抗原反应 抗血清 血清 大熊猫 小熊猫 亚洲黑熊 马来熊 抗大熊猫 抗小熊猫 抗亚洲黑熊 抗马来熊 注
5、:表示沉淀反应的强度,多,反应强.,分类学的发展,生化分类蛋白质序列比较 细胞色素c是一个具有104112个氨基酸的多肽分子,从进化上看,细胞色素c是很保守的分子,据估计它的氨基酸顺序每200万年才发生1的改变。 不同生物的细胞色素c中氨基酸的组成和顺序反映这些生物之间的亲缘关系。,分类学的发展,根据细胞色素c分子的氨基酸顺序制出的系统树,分类学的发展,分子分类学利用核酸序列之间的同源性进行分类,亲缘关系越近,同源性序列越多。,分类学的发展,人在灵长类中的地位(血清反应) 黑长臂猿 合趾猿 猩猩 共同祖先 人 黑猩猩 大猩猩 猿猴,分类学的发展,分类学的发展,生化分类血清反应,二.分类等级,(
6、总)界 动物界 门(亚) 脊索动物门 纲(亚) 脊椎动物亚门 目(亚) 灵长目 科 (亚) 人科 属(亚) 人属 种(亚) 人种,种的慨念,种是最基本的分类单元,是指具有一定的形态和生理上的共同特征,拥有共同的基因库,分布在一定的地理范围,占有相同的生态位的那 些生物体的集合。同种个体之间可 以随机交配并能产生有生殖能力的 后代,生物的分界,二界系统 人类很早就注意到生物可区分不动的植物和能行动的动物。林奈的系统也将生物分为动物和植物二界,即 植物界(P1antae) 动物界(Animalia),生物的分界,三界系统 1859年达尔文物种起源出版。海克尔于1886年提出一个力求反映生物亲缘关系
7、的新分类系统。他把生物分成三界,在动物界和植物界外,增加一个原生生物界,即 原生生物界(Protista) 植物界(P1antae) 动物界(Animalia),生物的分界,1959年、R.Whittaker根据细胞结构和营养类型将生物分为五界,即 原核生物界(Kingdom Monera) 、 原生生物界(Kingdom Protista)、 植物界(Kingdom P1antae)、 真菌界(Kingdom Fungi) 、 动物界(Kingdom Animalia) 。,五界系统,三主干六界,由16S和18S rRNA 序列比较得出,神奇的微生物,巴斯德,1890年:巴斯德,科赫等奠定了
8、现代微生物学的基 础,提出引起各种腐败、疾病的原因都是微生物。,微生物的概念,微生物(Microorganism,microbe) 是指一大类形体微小、结构简单的低等生物的总称。,微生物的概念,三个要点: 小:观察借助光镜;测量单位为 微米或纳米; 简:简单多细胞;单细胞;无细胞 结构 低:进化程度低,为原始的生命 形式;,生物细胞及生物物质相对尺寸,微生物的种类,一、原核生物 细菌、放线菌、衣原体、支原体、 蓝细菌; 二、真核生物 真菌(霉菌、酵母菌)、原生动物、 藻类; 三、非细胞生物 病毒、类病毒, 朊病毒,卫星等;,微生物的特点,个体最小,比面值最大 (比面值=面积/体积) 比面值:设
9、: 人=1; 大肠杆菌(E.coli)=30,000; 有利于物质交换和能量、信息的交换; 微生物一系列属性均与此特点密切相关,微生物的生物学之最,形态最简 代谢能力最强 食谱最杂 繁殖最快 数量最多 分布最广 种类最多 变异最易,形态最简,代谢能力最强,生物界的普遍规律:某生物个体越小,其单位体重消耗的食物越多; 3克地鼠每天消耗与体重等重的粮食; 1克闪绿蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食; 大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖;,食谱最杂,从无机物到有机物;从无毒物到有毒物;从结构简单到结构复杂的物质,微生物都能利用和降解.,光合细菌,繁殖最快,大肠杆菌37培养在牛奶中,12.5 min即可
10、分裂一次; 一般培养液的菌浓度为108-109个/ml。,数量最多,如:人体的肠道中始终寄居着100-400种微生物,为肠道正常菌丛,总数可达100万亿。,分布最广,如: 万米深海的硫细菌; 85公里高空的微生物; 地层下128米和427米的沉积岩中的 细菌。,种类多,最易变异,突变频率一般为10-510-10,因其繁殖快,数量多,与外界环境直接接触,因而在短时间内可出现大量变异的后代. 如:流感病毒 此外,微生物还具有抗性最强、休眠最长、起源最早、发现最晚等特点.。,细菌 Bacteria,一. 细菌的基本特点,体小而细 壁坚而韧 的单细胞原核微生物 二等分裂 水生性强,最大的细菌,Thio
11、margarita namibiensis 纳米比亚的硫珍珠,细菌的形状,球菌:单球、双球、链球、葡萄球菌 杆菌:短杆、长杆、棒杆、梭杆等。 螺菌:弧菌、螺旋菌、螺旋体等。 自然界中:杆菌球菌螺菌其他菌,细菌的结构,基本结构: 细胞壁; 细胞膜; 细胞质; 核质体;,特殊结构: 荚膜; 芽孢; 质粒, 鞭毛;,细菌的鉴别染色法 革兰氏染色法,C.Gram,丹麦医生 步骤: 涂片固定; 结晶紫初染1min; 碘液媒染1min; 95%乙醇脱色 0.5min; 番红复染1min. 结果: 阳性菌-紫色; 阴性菌-红色。,细菌的鉴别染色法 革兰氏染色法,培 养 特 征,固体培养基上: 菌落(colo
12、ny):指微生物细胞在一定条件下,在固体培养基表面形成的肉眼可见的微生物群体.若来自一个细胞,则为纯培养或称克隆( clone). 菌苔(lawn):大量细菌的菌落联成一片.,细菌与人类健康,常见的细菌性传染病,伤寒伤寒杆菌 霍乱霍乱弧菌 白喉白喉杆菌 白日咳白日咳杆菌 细菌性痢疾痢疾杆菌 流行性脑脊髓膜炎脑膜炎球菌 细菌性食物中毒肠胃型:多种细菌 神经型:肉毒杆菌 炭疽炭疽杆菌,病原细菌的致病力,吸附和侵入能力 侵袭力 繁殖和扩散能力 毒力 对寄主防御机能的抵抗力 病原菌 内毒素 毒素 外毒素 侵入数量:不同的病原菌有不同的致病剂量 侵入门径:呼吸道,消化道,皮肤伤口,多种途径,病原细菌的致
13、病力,细菌的繁殖能力:2060分钟增殖一代 细菌的扩散能力:分泌水解酶(透明质酸酶,胶原酶血浆凝固酶等) 细菌的抵抗力:链球菌溶血素 碳疽芽孢杆菌攻击素,病原细菌的致病力,毒素 细菌通常能产生两种毒素: 内毒素endotoxin和外毒素exotoxin。 细菌致病的主要原因是由外毒素造成的。这些毒素或属于酶、或属于酶原,与体内易感细胞结合后,经蛋白酶部分水解变成毒性很强的酶,破坏机体正常的代谢过程或正常的生理过程。 类毒素(toxoid):外毒素用0.3-0.4%甲醛脱毒后保留原有抗原性的生物制品。 干扰细胞壁的合成 扰乱产生蛋白质的核糖体 干扰DNA的合成,人体中定居的细菌,人体的皮肤、口腔
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