2013年高中生物奥赛辅导讲义第9章

2013年高中生物奥赛辅导讲义第9章 圣才学习网 www.100xuexi.com 第九章 生物的多样性 一、生物的分类系统 现代分类系统是根据生物所有性状的异同，综合起来分门别类，称为自然分类法，它采 用了阶梯从属的等级，分为界、门、纲、目、科、属、种七个等级。如果某一等级内种类繁 多，还可划分出中间等级如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种等。通过分类系统，可以 了解各物种之间的亲缘关系和每一个物种在生物界中的地位。 二、生物的界级分类 随着生物科学的发展，对生物的分界产生了不同的观点，出现了不同的分界方法，如两 1 界说、三界说、五界说、六界说等。 在显微镜发明以前，由林奈提出了两界说，把生物分为植物界和动物界。显微镜发现单细胞生物后产生的，在1866界和植物界、动物界。五界说是1969物界、真菌界、原核生物界、真核原生生物界、植物界、真菌界和动物界。 第一节 植物界的主要类群 【知识概要】 地球上的植物，目前已知的有40归纳如下: 茶、珙桐、人参和望大树。 一、藻类植物 藻类植物属于低等植物，其主要特征是一般具有光合色素，能进行光合作用，自养。生 殖器官为单细胞构造，植物体结构简单，有单细胞、群体和多细胞三类，没有根、茎、叶分 藻类植物的生殖方式有营养生殖、无性生殖、有性生殖三种。 藻类植物有重要的自然和经济意义，地球上90,的光合作用是由海洋和淡水中的藻类 植物完成的。藻类植物不仅为水生植物提供食物，而且也是水和大气中氧气的重要来源。 2 二、地衣植物 地衣是一类多年生的低等植物，是藻类和真菌共生的复合体。地衣没有根、茎、叶的分 化，由真菌菌丝缠绕藻细胞，并从外面包围藻类，藻类光合作用制造的有机物大部分被菌类 圣才学习网 www.100xuexi.com 夺取，藻类与外界隔绝，所需水分、无机盐和二氧化碳依靠菌类从外界吸收供给。 地衣按生长型分为壳状、叶状、枝状三类。地衣的生殖方式主要有营养生殖和有性生殖。 地衣抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力十分强。 地衣植物约有25000余种，一般分为三纲:子囊衣纲、担子衣纲和藻状菌衣纲。常见的 有石蕊、松萝、石耳、冰岛衣、梅衣等。 三、苔藓植物 苔鲜植物是一类原始陆生植物，多生于阴湿的环境中。苔藓植物的配子体发达，孢子体 退化。配子体为叶状体或有茎叶分化的茎叶状体，没有真正的根，只有假根、茎、叶无维管 束，吸水和保水能力差，因此，个体较低矮，孢子体不能独立生活，依附在配子体上。配子 3 体能形成多细胞雌、雄生殖器官，受精作用必须在有水条件下进行，植物界从苔藓植物开始 有胚的构造。 苔药植物约有23000多种，通常分为苔纲和藓纲。苔、角苔等。藓纲常见植物有葫芦藓、泥炭藓、黑藓等。 四(蕨类植物 藓类植物是最原始的维管植物。具有独立生活的配子体和孢子体。有根、 现存的藏类植物约有12000石松纲常见植物有石松、卷柏、 五、裸子植物 但不形成子房和果实，因此，胚珠和种子都是裸露的。配子体寄生在抱子体上。传粉时花粉 萌发形成花粉管，直达胚珠，使受精作用摆脱了水的限制。孢子体特别发达，多为高大乔木， 木质部中大多具有管胞而无导管，韧皮部中有筛管而无伴胞。具有多胚现象。 裸子植物现仅存230 种和48常见的如银杉、云杉、金钱松、落叶松、红松、 买麻藤纲是现代裸子植物完全孤立 (主要特征和分类 4 被子植物是现代植物界中最高级、最繁盛和分布最广的一个类群被子植物显著的特征是 具有真正的花，花的形态结构多种多样，适应于虫媒、风媒、鸟媒、水媒等各种传粉方式; 胚珠包被在子房内，种子包被在果实内，果实的形成，对于保护种子和种子散播有特殊意义; 出现双受精和胚乳组织;孢子体高度发达，组织分化精细，输导组织结构、功能交加完善， 配子体进一步简化。 现已知的被子植物约20多万种，种数占植物界的一半以上。被子植物分为两纲:双子 叶植物纲和单子叶植物纲，两者的主要区别见下表。 双子叶植物纲和单子叶植物纲的区别 圣才学习网 www.100xuexi.com 2(花程式和花图式 被子植物的分类是以形态学特征为主要 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，最为普遍。为了简单地说明一朵花的结构，来，前者称花程式，后者称花图式。 在花程式中，表示花各部分的代号通常是:K一花萼;C一花冠;AG雌蕊 5 群;P,花被。每一字母右下角用数字表示实际数目，O(),连 合;数字，数字一两轮;G,子房上位;,子房下位;字:数字,心皮数;子房室数;在公式前，*花; 两性花。 以及在花托上的排列位 3(花序 被子植物的花，称为单生花。绝大多数植物的花按一 定排列顺序着生在特殊的总花柄上。称为花序。总花柄又 称花轴或花序轴。花序种类归纳如下。 花序分为无限花序和有限花序。无限花序又分为简单花序和复合花序。简单花序包括: 总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序。 圣才学习网 www.100xuexi.com 1(腔肠动物门——水娘 水螅是腔肠动物的代表，是营淡水生活的水螅纲动物。水熄的外胚层特别是触手上，分布有刺细胞，这是腔肠动物所特有的。刺细胞有刺丝囊，囊内有毒液和蜷曲的刺丝，上端有触觉刺针。在内胚层里，有很多腺细胞。腺细胞能分泌蛋白质酶到消化腔，将捕获物初步消化，即细胞外消化。此外， 6 内皮肌细胞还能用鞭毛卷住初步消化的食物颗粒，并伸出伪足吞噬到细胞里消化，即细胞内消化。水螅兼营无性和有性生殖。性出芽繁殖，秋后进行有性生殖。水螅大多数是雌雄异体，少数雌雄同体。其他腔肠动物有珊瑚、水母等。 2(扇形动物门——涡虫 涡虫是扁形动物的代表，属涡虫纲。涡虫的身体两侧对称，腹背的区别。涡虫的身体除内胚层和外胚层外，出现了中胚层，呈两条带分支的网络状排泄管。焰细胞中空，由焰细胞向着排泄管的方向伸出一束纤毛，也调节 3(线形动物门——人蛔虫 能分泌一层有弹性的角质膜，起保护作用，因此蛔虫和其他线形动物都有周期性的蜕皮现象。没有环肌。该门动物有了口与肛门的分化。线形动物在体壁和消化管之间，从前到后发展了一个空腔，以容纳发达的生殖器官，这就是假体腔。这种体腔，是中胚层跟内胚层之间的空腔，实质相当于胚胎时期的囊胚胜，与高等动物在中胚层中发育的体腔有区别，因此叫初生体腔(假体胶)。假体腔是线形动物所特有的。其他线形动物有钩虫等。 4寡毛纲。蚯蚓的体胶是中胚层发育出来的空腔，四周被体壁和消化道壁都有发达的肌肉层，各个环节之间都有隔膜，即真体腔。蚯蚓体壁的肌肉层有环肌和纵肌，每一蚯蚓有专门的循环系统，它由心脏、血管和微血管组成，蚯蚓的 7 排泄系统是分布在每一体节里的小肾管。蚯蚓的中枢神经系统呈 属瓣鳃纲。河蚌的循环系统是开放式的循环系统。河蚌的神经系统有脑神经节、内脏神经节和足神经节，神经节之间有神经链。河蚌是雌雄异体的动物。其他软体动物有腹足纲的蜗牛、头足纲的乌贼等。 6(节肢动物门 节肢动物是数量和种类最多的一个门。节肢动物身体两侧对称，分节，有三胚层和真体腔，体节进一步分化成头、胸、腹等部，附肢高度特化，肢体被有甲壳质外骨骼，这种外骨骼不能随身体生长，要借助于周期性蜕壳，节肢动物神经系统比较发达，在感觉器官中值得注意的是眼的发展。呼吸器官有鳃、气管、书肺，也有身体表皮具有呼吸能力的。生殖方式大都是雌雄异体，卵生，也有卵胎生、孤雌生殖和幼体生殖的。节肢动物主要纲的特征见下表。 节肢动物主要纲的 圣才学习网 特征 www.100xuexi.com (l)昆虫纲——东亚飞蝗 东亚飞蝗属直翅目，是昆虫纲的代表动物。主要特点是身 8 体分成头、胸和腹部，有 1对单眼和3个复眼，复眼由多数小眼构成，看物时各处小眼的影像相互接合，形成镶嵌影像，能感知物体的形状和颜色。头部的附肢分成触角和口器，口器是典型的咀嚼式口器。马氏管是蝗虫的排泄器官。飞蝗的血循环是开放式循环系统，血液中没有血红蛋白，常呈无色或绿色。飞蝗的神经系统比较发达，包括胸神经节、咽下神经书和呈双股型的腹神经链。飞蝗雌雄异体并异形。昆虫的变态类型分为:?表变态(如衣鱼);?不完全变态，又分渐变态(如飞蝗)，半变态(如蜻蜓); ?完全变态(如甲虫、蝴蝶、蛾子等)。 桑蚕和莱粉蝶是昆虫纲鳞翅目中的常见类型，泌的激素控制。在胸激素、保幼激素和蜕皮激素的协调作用下，化蛹，最后羽化成蚕蛾。 几千到几万只工蜂组成。工蜂身体最小，也是雌性个体，但生殖器官发育不全，不能繁殖后代。工蜂有嚼吸式口器。工蜂发现蜜源后，能用特殊的舞蹈行为向同巢工蜂发出信息。当蜜源植物在蜂巢附近不超过80m时，工蜂回巢后会围着一个蜂房作圆形跑步，跳“圆舞”;当蜜源植物离蜂巢80m。工蜂直跑方向与太阳的角度表示蜜源植物与太阳方向300m。其他工蜂根据舞蹈以及直跑的方向和延 家蝇、在我国与传染病有关的蚊是按蚊(即虐蚊)、伊蚊(即黑斑纹)、 9 疟蚊、黑斑蚊和普通蚊三者间区别比较 圣才学习网 www.100xuexi.com 昆虫19个目的比较表: 圣才学习网 www.100xuexi.com 圣才学习网 www.100xuexi.com 圣才学习网 www.100xuexi.com 圣才学习网 www.100xuexi.com 昆虫的几种口器 (2由心脏和背血管组成。血流得不快，血浆里有凝血物质，(3有8只单眼，腹面有6对附肢。蜘蛛只能吸食液体食物。一系列页状的片层结构，用来交换气体，因此叫书肺。其腹部有3上有许多小孔，7(棘皮动物门——海星 海星属海星纲，体形辐射对称，由中央体盘发出55个以上的腕。海星体表有许多棘状突起，所以叫棘皮。海星体内有棘皮动物特有的水管系。能吸住物体。海星固着生活、经变 10 态，发育成辐射对称的小海星。其他棘皮动物有海胆、海参等。 二、脊椎动物亚门的主要特征 脊椎动物是脊索动物门的一个亚门，而脊索动物门则是动物界最高等的一门动物。 脊索动物有脊索、背神经管和鳃裂。它们可分为半索动物亚门(常见的有柱头虫)、尾索动物亚门、头索动物亚门(常见的有文昌鱼)和脊索动物亚门四个门。 躯干和尾三部分，躯 鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲的特征比较 能 应 称，在典型 的种类，身体可分为四部分，即头 部、颈部、 躯干部和尾部。头部明显，为脑、 感觉器官(眼、 耳、鼻等)和摄食器官(上下颌) 的所在地， 有利于捕食或逃避敌害。颈部是陆 生脊椎动物 11 圣才学习网 www.100xuexi.com 的特征。尾部紧接在躯干部之后，这两部的分 界处就是肛门。肛后尾是脊索动物的特征之 一。 2(脊椎动物的皮肤 皮肤系统有保护、调节体温、呼吸、感觉、 运动、排泄和分泌等功能。现存的圆口纲，皮 肤裸露，在表皮细胞之间有一些单细胞腺体， 能分泌粘液，保持身体粘滑，有利于游动。 软骨鱼的循鳞是最原始的鳞片，由真皮和 表皮共同衍生。一般硬骨鱼则具有真皮性的骨质鳞片。两栖纲皮肤裸露，粘液腺也多，既可保持体表的润湿，又有助于皮肤的呼吸，两栖类的皮肤中大多有毒腺。适应陆生的脊椎动物。角、蹄、趾甲等。 3(脊椎动物的骨骼系统 脊椎动物的骨骼主要是指它的内骨骼而言，在特性上完 的骨骼组织。脊椎动物的骨骼系统可分中轴骨骼脑颅和咽颅两部分，在进化过程中趋向减少。类的脊柱只包含体椎和尾椎两种，两栖类脊柱包含颈、体、荐、尾椎四种。爬行类脊柱的种类为颈、胸、腰、荐、尾椎五种。鸟类脊椎高度特化，颈椎呈鞍状椎骨型，最后一个胸椎又与腰椎、荐椎、部 12 分尾推一起愈合起来构成鸟特有的愈合荐骨，是后肢的强有力的支持物。 4鱼类、一般都有许多小而尖锐的牙齿，形态构造简单。现存的哺乳动物的牙齿为异形齿，并且各种哺乳动物的齿 ，位置在后的称肌胃(砂囊)。腺胃分哺乳动物的反刍类，具有复胃，如牛胃可分为、瓣胃和皱胃，其中皱胃才是真正的胃。 水生的种类是鳃，陆生的种类肺。不论是鳃或肺或某些辅助结构，作为一个呼吸器官，至少必须具两个基本条件:一是要有一层总面积比较大的薄膜，经常保持湿润，呼吸的气体(氧和二氧化碳)得以顺畅地在膜间通过;二是要有丰富的血管网，保证气体交换的充分进行。 鱼类的鳃位于咽部，发生于咽部的鳃裂。鳃裂的前后壁表皮形成许多鳃丝，组成鳃瓣，其间充满了微血管。 低等两栖类(如某些有尾目)和蝌蚪(无尾目的幼体)也都用鳃呼吸，两栖类的肺构造极为简单。从爬行类开始出现了胸廓，爬行类的肺较两栖类的肺有更大的进步。肺内隔层增多，面积增大。鸟类和哺乳类的肺，发达程度更高。鸟类的肺与鸟类特有的适应飞翔的薄膜结构——气囊相通连，完成鸟类所特有的“双重呼吸”。哺乳类的肺结构最复杂，与鼻、鼻 13 圣才学习网 www.100xuexi.com 咽、咽、喉、声门、气管、支气管、细支气管、肺泡等组成标准的陆生脊椎动物的呼吸系统。哺乳类的胸腔中出现了肌肉质的横膈膜，这是哺乳类动物的特征之一。 6(脊椎动物的循环系统 鱼类的心脏有一心房和一心室。连接心房的有一个静脉窦，连接心室的有一个动脉圆锥或动脉球。心脏的血完全是缺氧血，循环途径只有一条，是单循环。两栖动物的幼体蝌蚪，在没有发生变态以前，其循环系统也和水生的鳃呼吸脊椎动物相似。 从两栖类开始，陆生脊椎动物的血液循环为双循环(包括体循环和肺循环)。两栖类和爬行类的血液循环属于不完全的双循环。鸟类和哺乳类属于完全的双循环。 脊椎动物的血管系统包括两部分:一部分是动脉系统，把血液从心脏运至各器官组织，总的流向是离心的;另一部分是静脉系统，把血液从各器官组织运回心脏，总的流向是向心的。动脉系统中最显著的变化是动脉弓。一般的软骨鱼类如鲨鱼，腹大动脉前行，动脉弓，每对都有入鳃和出鳃动脉。硬骨鱼类为四对，态为成体蛙时，第一对动脉弓转变为颈动脉，第二对转变为背大动脉，转变为肺皮动脉。爬行类的四对动脉弓的转变与两栖类基本相同。退化，哺乳类的右侧体 14 动脉弓完全退化。 7(脊椎动物的排泄系统 脊椎动物的排泄系统，肾脏可分为三种类型: (l)前肾 才有作用。由许多排泄小管的一端开口于体腔，可以直接收集体腔内的排泄物。它们用滤过血液的方法，把血中 (2)中肾 它是鱼类和两栖类胚胎期以后的排泄器官，位于前肾的前方。排泄小管的肾口显出退化，一部分肾口甚至完全退化，不能直接与体腔相通。靠近肾口的排泄小管壁，膨大内陷，成为一个双层的囊状构造，称为肾球囊，把血管球包人其中，共同形成一个肾小称为肾单位。在中肾阶段，原在雄性动物体内兼有输精的作用;另一管在雄体。 (3 各排泄小管汇集尿液一起通入后肾导管(也常称输导管)。向前延伸，各和一个后肾连接而成。后肾发生后，中肾导管完全成为输精管，一部分遗留下来的中肾排 雌体生殖系统主要包括卵巢和输卵管。卵巢和输卵管不直接相连(除硬骨鱼外)，在哺乳动物输卵管分化为喇叭管、子宫和阴道等部分。鸟类的卵巢和输卵管一般只是左侧的特别发达，右侧的已退化。雄性生殖系统主要包括精巢(睾丸)和输精管。 动物的受精卵在母体外发育的现象，称为卵生;受精卵在 15 母体内发育兼从母体获得养料的现象，称为胎生;受精卵只在母体内发育，并不从母体组织吸收养料，则称为卵胎生。 圆口类、鱼类及两栖类这三纲动物，在胚胎的腹面有数量较多的卵黄，包在卵黄囊中。爬行类、鸟类和哺乳类的胚胎除具有卵黄囊之外，还有尿膜及羊膜，所以被称为羊膜动物。羊膜包着胚胎，使之生活于羊水之中，这样既保持了胚胎发育所需要的水环境，又能防止震荡。同时，羊膜动物能用羊水代替天然水，就使爬行类以上的动物的种族繁殖摆脱了水的限 圣才学习网 www.100xuexi.com 制，为陆生脊椎动物适应陆地环境创造了良好条件，增强了陆地生活的能力。 第二节 微生物类群的多样性 【知识概要】 一、原核微生物的类群 原核微生物主要是细菌和放线菌，此外还有立克次氏体、衣原体、支原体和蓝细菌等。 1(细菌形态有三型，细菌细胞由细胞壁(主要成分为肽聚糖)、细胞膜、细胞质(核糖体为70S)，遗传物质DNA所在的核区等构成。有的细菌有荚膜，有的细菌有鞭毛和纤毛，有的细菌能形成芽饱和伴孢晶体。细菌多为异养型，营腐生 16 或寄生生活，少数为光能或化能自养型;主要通过二分裂法进行繁殖;在自然界物质循环中起重要作用，有于人类有利，有些有害。 2 3具有DNA和RNA不少病原菌，通过媒介感染人和动物，与人类关系较密切。 4DNA和RNA两种核酸。哺乳动物和人类。行二分裂法繁殖。 5DNA和RNA两种核酸。行分 6(蓝藻又称蓝细菌，它是含有叶绿素行分裂生殖。 二、真核微生物的类群 真核微生物包括真菌、单细胞藻类和原生生物。 1(真菌在形态结构上除少数为单细胞外，都是由菌丝(无隔或有隔)相互交错形成的菌丝体。细胞质、细胞核、细胞器和内含物，细胞壁中无肽聚糖;;细胞核中有染色体;代谢类型多为腐生，以无性或有性孢 2DNA不与组蛋白相结合，有细胞核。硅藻细胞 3 (病毒是一类只含DNA或RNA的分子生物，具有高度的寄生性，只能在活细胞内以核酸复制的方式增殖，没有细胞结构，没有核糖体，不含与能量代谢有关的酶，在活体外没有生命特征。病毒的核酸结构多样，有DNA或RNA，单链 17 或双链，线状或环状，侵染性或非浸染性等多种。大部分病毒的遗传信息贮存在DNA中，但也有些病毒以DNA为遗传物质。 病毒转录m RNA的途径随病毒核酸结构而异，共有下列6种: (l)含双链DNA的病毒直接转录mRNA:(?)DNA?mRNA (2)含单链(，)DNA的病毒先合成双链DNA后再转录成mRNA:(，)DNA?(?)DNA?m RNA (3)含双链RNA的病毒可直接转录。RNA:(?)RNA?mRNA 圣才学习网 www.100xuexi.com (4)含单链(，)RNA的病毒先合成单链(,)RNA后再转录mRNA:(，)RNA?(,)RNA?mRNA (5)含单链(,)RNA的病毒直接转录m RNA:(,)RNA?m RNA (6)含单链(，)RNA的反转录病毒先复制成(,)DNA，后合成(?)DNA再转录成m RNA: (，)RNA?(,)DNA?(?)DNA? m RNA 2(类病毒是一类裸露的浸染性核酸分子，是迄今人类发现的最生命体。 18 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网 92to.com,您的在线图书馆 19