1、 （二）动物学的分科 随着科学的发展，动物学的研究也越来越广泛和深入。 1、根据研究内容和方法不同，可分为：动物形态学：研究动物体内外的形态结构以及它们在个体发育和系统发育过程中的变化规律。比较解剖学、组织学、胚胎学、细胞学、古动物学。动物生理学：研究动物体的机能、机能的变化发展及环境条件所起的反应等。动物胚胎学：研究动物胚胎形成、发育的过程及其规律。动物生态学：研究动物与环境间的相互关系。动物地理前：研究动物种类在地球上的分布以及动物分布的方式和规律。 动物遗传学：研究动物遗传变异的规律。 2、研究究对象来分： 无脊椎动物学、脊椎动物学、原生动物学、寄生动物学、软体动物学、甲壳动物学、蛛形学
2、、昆虫学、鱼类学、鸟类学、兽类学等。 动物学还与其它一些科学存在着一定的关系，如：生物物理学、生物化学、遗传工程、仿生学等。保护生物学（Conservation Biology）是研究保护物种、保护生物多样性（biodiversity）和持续利用生物资源等问题，生物多样性包括物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性。三、研究动物学的目的意义揭示动物生命活动的客观规律，并利用这些规律来有效地改造、利用、控制动物界，更好地为人类做贡献。学习和研究动物学具有十分重要的意义。如动物资源的保护、开发和持续利用方面，在农业和畜牧业的发展方面，在医药卫生方面，在工业工程方面，仿生学方面等。四、动物学发展简史1
3、西方动物学的发展简史在西方，动物学的研究开始于古希腊学者亚里士多德，他在动物历史一书中描种述了454种动物，首次建立起动物分类系统，被誉为动物学之父。亚氏之后，进入“黑暗时代”，直到文艺复兴时期（15世纪前后），动物学才又有所发展，目前动物学还在不断地向前发展，一些新的动物学领域，例如仿生学等正在开拓，许多非生物科学正在向生物学渗透，动物学的研究也在不断发展。2 我国动物学的发展我国古代动物学的发展较国外为早，公元前3000多年，我们的祖先就知道养蚕和饲养家畜，公元前2000年就有了记述动物方面的著作夏小正，“五月蜉蝣出现，十二月蚂蚁进窝”就是它对蜉蝣和蚂蚁生态视察的记实。诗经与周礼不仅作了形
4、态分类的记载，而且也还有不少关于生态方面的知识：“螟蛉有子，蜾蠃负之”就是诗经对细腰蜂产卵前为其后代准备食物的生态描述。在封建制度崩溃以后，我国进入半封建半殖民地时期，动物学和其他科学一样受到压抑，直到新中国成立后，动物学和其它科学一样不断地在发展，目前，我国正开始分子生物学和量子生物学等方面的探索和研究，人们越来越清楚地认识到科学知识的重要性。我国动物科学的发展趋势 分类和进化。在研究工作中，不仅用分类学（种的命名和特征描述的分类学水平）而应进入分类学（把种安排在不同分类范畴的自然系统中的分类学水平）和分类学（探讨各分类单元各种不同的生物学问题的分类水平，从种内种群的分析以至新种形成与进化速
5、度和趋向的研究）。结合古动物学和地球变化资料，应用不断更新的手段探讨动物系统发育和动物地理学的问题。 对动物个体的研究应从解剖、组织和形态的描述，深入到研究个体的结构和功能、动物的生理和发生，以及动物对外界各种因子的反应。尤其动物感官的结构和对外来刺激反应的机理，动物的记忆、学习和迁移。从动物进化与动物和环境的相互关系阐述动物千奇百怪的形态和习性，但又有它们的共同性，在特定的生活环境中均能完成生存和繁衍的基本功能。 从生物群落的角度，研究生物与生物之间的关系。如寄生虫和动物宿主，植食性昆虫和植物，寄生昆虫和宿主昆虫之间的识别、相互关系和协同进化，不仅有理论价值，而且有可能应用于人和动物寄生虫病
6、的预防、害虫防治和植物保护。对群落中物种的组成及其规律性的研究，不但对动物学，而且对植物学和生态学的发展均可起到重大的推动作用。社会性昆虫和高等动物社会性生活和行为的成因，始终是一个重要研究内容。 结合生态系统的多样性，研究物种多样性和遗传多样性，研究受胁动物的保护和动物资源的持续利用。五、动物学的研究方法、动物的分类及命名1 动物学的研究方法：描述法、比较法、实验法。2 动物的分类到目前为止地球上实际生存的动物约有150多万种，已经绝灭的古生物约有700万种，这么多物种必须将它们进行分门别类。2.1 分类依据 现在所用的动物分类系统是以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和为基础的，称为自然分
7、类系统。近20年来，分类理论方面出现了几大学派：支序分类学派（Cladistic systematics）,依据分类单元间的血缘关系；进化分类学派（Evolutionary systematics）考虑到分类单元间的进化程度；数值分类学派（Numerial systematics）通过大量的不加权特征研究总体的相似度，以反应单元间的近似程度，借最子计算机的运算，根据相似系数来分析各分类单元间的相互关系。2.2 分类等级 动物的分类系统，由大小有界、门、纲、目、科、属、种等几个重要的分类阶元，种是分类系统中最基本的阶元，它与其它分类阶元不同，纯粹是客观性的，有自己相对稳定的明确界限，可以与别的物
8、种相区别。如： 狼 意大利蜜蜂 界 动物界 动物界 门 脊索动物门 节肢动物门 纲 哺乳纲 昆虫纲 目 食肉目 膜翅目 科 犬科 蜜蜂科 属 犬属 蜜蜂属 种 狼 意大利蜜蜂 有时为了更精确地表达种的分类地位，常在原有阶元名称之前或之后加上总（Super-）或亚（Sub-）而形成。至于种下的分类，多以亚种作为种下的分类阶元，也是种内唯一在命名法上被承认的分类阶元，亚种是一个种内的地理种群，或生态种群，与同种内任何其它种群有别。人工选育的动植物种下分类单元为品种。23 物种的概念：物种是生物在自然界中存在的一个基本单位，以种群的方式存在，占有一定的生境，同一物种个体的形态基本一致，如有差别，差异
9、在遗传上是连续的，个体之间可以杂交并产生能育的后代，物种之间具有生殖隔离。24 动物的命名 现在我们采用的是林奈的双命法，即：属名（主格名词 、单数）+种本名（形容词或定名人或者说地方名）+定名人，并且主格的第一个字母必须大写。如 ：可口革囊星虫为 Phascolosoma esculenta Che et Ye，意大利蜂为Apis mellifera Linnaeus.写亚种名时在种名之后加上亚种名，构成三名法，如飞蝗的学名是Locusta migratoria manilenses Linne。25 动物的分门 动物学者根据细胞数量及分化、体型、胚层、体腔、体节、附肢及内部器官的布局特点等
10、，将动物界分为若干个门。近年来将动物界分为34个门（见书P.13）。第一章 动物的基本结构、机能、繁殖和发育（3学时）掌握动物细胞及四大组织的结构和机能，器官和系统的基本概念。细胞特点、四大组织的主要特征。教学难点：结缔组织1、细胞的共同特征是什么？ 2、四大组织的主要特征及其主要机能是什么？第一节 动物的细胞一、细胞的一般特征 细胞是一切生物体共同的基本结构，一切动植物都是均有相关连的细胞所组成的，而这些细胞又由同一方式产生的，每个细胞在动物体内具有相对独立性。1、大小：动物细胞较微小，一般在10100微米间，少数例外（一些不包括蛋清的鸟蛋）直径可达几cm。2、形态：（图1-1）形态也多种多
11、样，游离的细胞多为圆形或椭圆形，如血细胞和卵；紧密连接的有扁平、方形、柱形等；具有收缩机能的多为纺锤形或纤维形；具有传导机能的神经细胞为星形，多具长突起。虽然细胞的形态和大小有不同，但都有共同的结构和相似的机能。3、共同特征：具细胞膜, 细胞核（除少数外）、细胞质；细胞能利用能量，并能转变能量；具有生物合成能力；具有自我复制和分裂繁殖能力；具协调有机体、整体生命活动的能力。二、细胞的化学成分 自然界存在的107种元素中，有24种是细胞中具有的，也是生命所必需的，其中有6种对生命起着特别重要的作用（C、H、O、N、P、S）。大部分有机分子是由这6种元素构成的。 Ca、K、Na、Cl、Mg、Fe
12、6种元素，在细胞中虽然较少，但也是必需的，其他的Mn、I、Mo、Co、Zn、Se、Cu、Cr、Sn、V、Si 和F12种微量元素，也是生命所不可缺少的。 1、蛋白质 蛋白质是细胞的基本物质，也是细胞进行各种生命活的基础，它是由几十、几百甚至上万的氨基酸分子按一定次序相连而成长链，又按一定的方式盘曲折叠形成极其复杂的生物大分子（图1-2蛋白质结构示意图），蛋白质有一级结构、二级结构、三级结构及四级结构，蛋白质的分子结构极为复杂多样化，结构的细微差异就能影响到功能。例如：镰刀形细胞贫血病的血红蛋白含有574个氨基酸，与正常血红蛋白的差别，只是一个谷氨酸被一个缬氨酸分子所代替，结果成为致命疾病，所以
13、不同生物物种有不同的特有蛋白质，两个种的亲缘关系越近，它们的蛋白质越相似，蛋白质由于具有“种”的特异性，因此可作为种类鉴别和种间亲缘关系的证据，以及应用于组织移植等方面的实践研究中。2、核酸 决定生物遗传及变异的重要物质，它是与蛋白质相联系的高分子化合物，它能储存、复制和传递遗传信息，它分为RNA 和DNA，DNA为双链，主要存在于细胞核中，而RNA在细胞质和细胞核中都存在，它又可分为信使RNA（mRNA），转运RNA（tRNA）和核蛋白体（rRNA）。 核酸由很多的核苷酸聚合而成，由于核苷酸的数量、排列次序及比例的不同而形成多样的核酸。核酸指导蛋白质的合成，但核酸决不能离开蛋白质孤立起作用，
14、而是共同结合作用。3、糖类 糖的基本单位是由碳、氢、氧组成的，它的化学式为Cx（H2O）y，糖是由植物的光合作用生成的，是细胞的主要能源，也是构成细胞的成分。4、脂类 动物体的重要脂类有真脂（甘油脂）、磷脂和固醇三大类，脂类也是细胞的一种能源，是细胞的结构成份，尤其是细胞膜，核膜以及细胞器的膜，主要由蛋白质和磷脂组成。三、细胞的结构和功能 细胞是一团原生质（protoplasm），由它分化出细胞膜、细胞质、细胞核和各种细胞器等（图1-4，动物细胞模式图）。1、 细胞膜（质膜） 由蛋白质和脂类（卵磷脂、脑磷脂）所构成的半透性膜、它是一个三层的单位膜：内、外层是致密层，由蛋白质分子形成的，中间一层
15、为双层磷脂类分子（图1-5膜结构图）。 功能：具有半渗透性作用，此外还有信息传递、代谢调控、细胞识别与免疫等作用。2、 细胞质 包围在细胞核外细胞膜内的原生质称细胞质，（光镜观察：它呈半透明、均质状态、粘滞性较低、主要成分为蛋白质）由细胞基质、细胞器及内含物组成，基质是无结构的半透明胶状体，由可溶性蛋白质、碳水化合物、无机盐和多种酶组成，内含细胞器和内含物。内含物是细胞代谢产物和进入细胞的外来物质，不具代谢活性。 细胞器具有一定的形态和功能，是细胞生命活动所不可缺少的器官，细胞质中含有的重要细胞器有内质网：是一种膜性管道系统，电镜下观察发现这种膜系统位于细胞内质中。据形态不同分，粗糙型：膜表面
16、有核蛋白体（即外面附着的颗粒，含有丰富的核糖核酸和蛋白质），在其核蛋白体上合成蛋白质，且参加蛋白质的运输和储藏。 光滑型：膜表无核蛋白体，不合成蛋白质，与脂类物质的合成、糖元和其他碳水化合物的代谢有关。也参与细胞的物质运输。高尔基体（高尔基氏复合体或内网器） 用一定的固定、染色技术处理高等动物的细胞，高尔基体呈网状结构，大多数无脊椎动物呈分散的圆形或凹盘状结构。电镜下观察为膜结构（图1-6）。由蛋白体和类脂体所组成，结构不断更新，有网状、片状、颗粒状的是一种囊泡系统，通常位于细胞核周围，位于分泌机能比较旺盛的地方，所以跟分泌机能有关。参与细胞的分泌活动，起着储存、加工、浓缩和转运分泌物出细胞的
17、作用。溶酶体 1955年发现，应用生化和电镜研究证明溶酶体是一些颗粒状结构。是一种含有多种酸性水解酶的圆形小泡，普遍存在于各种细胞中，溶酶体含有很多水解酶，这些酶能把一些大分子分解为较小的分子，且溶酶体也可消化细胞自身的物质作为营养。功能：主要起溶解和消化的作用。线粒体 在光镜下呈颗状或棒状或线状，在电镜下为双层膜结构，它由蛋白质和类脂质所组成，具均匀分布外，有时也可以聚集在一起，线粒体中含有多种氧化酶、呼吸酶及核糖核酸、V、对细胞的分泌，代谢活动有关，是细胞呼吸的中心，它能将营养物质氧化并产生能量，并将这些能量贮存起来，供细胞各种活动的需要，所以线粒体可称为细胞的“动力车间”。中心体 中心体
18、由中心粒及周围比较浓的中心球所组成，中心粒一般有2个，通常位于细胞核附近，同细胞分裂有关，在分裂时参与纺锤体的形成，并能跟细胞运动器（如cell鞭毛等）的发育有关（在电镜下观察，中心粒呈圆柱状，它是由9组微管组成，每组中又有3个微管，中心粒通常是成对存在的，两个中心粒的位置成直角） 在细胞质中除上述细胞器外，还有微丝、微管等，它们主要机能除对细胞起骨架支持作用外，也参与细胞运动，如有丝分裂纺锤丝，以及纤毛、鞭毛的微管。3、细胞核 是细胞重要组成部分，通常每个细胞只有一个核，也有双核或多核的，哺乳动物成熟的红细胞无核，细胞核包括核膜、核仁、染色质和核液。四、细胞的整体性 应该提出，组成细胞的各个
19、部分并不是彼此孤立的，而是相互联系，协调一致的，整个细胞是一个有机的统一整体，同时细胞与其周围的环境也是相适应的（大量的事实与研究证明，细胞核在没有细胞质的情况下是不能生存的，除特殊分化的细胞外，细胞在没有细胞核的情况下也是不能生存的，同时细胞必须生活于适应其生存的环境中，只有这样，细胞才能够正常地完成种种生命活动。）五、细胞周期 细胞周期指由一次分裂结束到下次分裂结束之间的期限，可分为分裂间期和分裂期两个阶段，分裂期所需时间比分裂周期短。1、 分裂间期 即两次分裂之间的时期，作用是进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成。分三个阶段：DNA合成前期（G1），DNA合成期（S），DNA合成后期（G
20、2期）。G0期指细胞已经分化但不处于生长分裂期的这个阶段。2、 分裂期（M期） 此期染色体分离，细胞增殖。六、细胞分裂 可分为细胞分裂时的无丝分裂和有丝分裂（图1-9，动物细胞分裂），以及生殖细胞形成时的减数分裂。1、无丝分裂（直接分裂） 是一种比较直接但简单的分裂方式，分裂时看不见染色体的复杂变化，核物质直接分裂两部分。这种分裂一般是从核仁开始，先延长然后一分为二，接着核也延长，中间缢缩分裂成两个核，与此同时，细胞质也随着拉长并分裂，结果形成两个子细胞。例：小鼠腱细胞的无丝分裂。2有丝分裂（间接分裂） 是一种复杂的分裂方式，整个分裂过程是连续的，一般将它分为前、中、后和末期。2.1 前期 中
21、心粒开始分裂，并分别向核的两端移动，同时在中心粒的周围出现呈芒状的细丝，称为星体，在星体间形成纺锤体。且染色体变短变粗，并向细胞中央移动。染色体由两条染色单体所组成，但着丝点尚未分开。核仁、核膜逐渐消失。2.2 中期 染色体移到细胞中央，一般呈辐射状排列在纺锤体的赤道面上。由纺锤丝拉往着丝点（染色单体连接处），中期时纺锤体已达最大程度，染色体的形态和数目最清晰。2.3 后期 着丝点分裂，染色单体向两极移动。2.4 末期两组子染色体已经移至两极，染色体逐渐变细，核仁重现，核膜重建，同时，胞质在细胞的赤道区域发生缢缩，并逐渐加深，最后分裂成两个子细胞。3 减数分裂（图1-10，减数分裂过程图解）
22、这种细胞分裂形式随配子生殖而出现，凡进行有性生殖的动植物都有减数分裂过程，与有丝分裂的不同点在于减数分裂时进行2次连续的核分裂，细胞分裂2次，而染色体只分裂1次，结果染色体的数目减少一半。 第二节 动物组织和器官的概述四大组织的结构与功能 单细胞动物谈不上组织，多细胞动物由许多细胞组成，这些细胞相互联系又相互制约。根据功能的不同，这些细胞进行了分化。 组织是由一些形态相同或类似、机能相同的细胞群及胞间质构成。组织是进化过程的产物，它是在进化过程中产生的。动物的组织种类甚多，机能各异，通常把动物的组织概括为四大基本组织，即上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。上皮组织（epithelial t
23、issue） 组成：由大量密集的细胞和少量细胞间质组成，呈层状排列，细胞间有明显的连接复合体。（图-12，上皮组织的类型） 分布：一般覆盖在动物的体表和体内各种器官、管道、囊、腔的内壁及内脏器官的表面，或形成腺体。 作用：保护、感觉、分泌、吸收、排泄、呼吸。 根据形态、机能的不同，上皮组织可分为被覆上皮、腺上皮和感觉上皮。.被覆上皮 覆盖在机体及器官内外表面的上皮组织，具有保护、呼吸、通透的机能。按细胞的结构排列方式可分为： 单层上皮：分布在胸腔、腹腔内壁；血管的内壁腹及胃的粘膜和呼吸器官的一部分。如:鳞状上皮。无脊椎动物的体表上皮通常是单层。 复层上皮：分布在口腔、食道的内表面，有的衍生成为
24、角质层、鳞片、羽毛、甲、刺。方形上皮。高等动物的体表通常是复层的。 变移上皮：一般有3-4层细胞，分布在膀胱、输尿管里。.腺上皮 由具有分泌能力的腺细胞组成，大多数为单层立方上皮。它能分泌特殊的液体。由一个细胞构成、分散在上皮细胞间的腺称为单细胞腺。人小肠里面的杯状粘液细胞。大多数的腺是由多细胞组成的，称为多细胞腺体。唾液腺、肠腺。 多细胞腺体根据有无排出的导管，可分为外分泌腺、内分泌腺。.感觉上皮 由上皮细胞特化而成的，具有感觉机能、分布在身体里面的腔表面。嗅觉上皮、味觉上皮等等。.结缔组织（connective tissue） 在人体中分布最广的一类，是由多种细胞和大量的细胞间质组成。细胞
25、间质中包含有大量的纤维和基质。结缔组织分布在器官和器官之间及器官上面.支持、保护、营养、修复、和物质运输 etc. 根据形态和机能的不同可将它分为4类。1疏松组织（蜂窝组织） 分布于组织和各器官之间，如:皮下肌肉组织中，由排列疏松的纤维和分散在纤维间的多种细胞包埋在基质中构成的。（图1-14，疏松结缔组织和脂肪组织）2致密组织：主要有大量的胶原纤维或弹力纤维组成，基质和细胞较少 纤维组织：分布在肌腱、硬脑膜、心密膜，由成束的胶原纤维紧密平行排列而成，基质和细胞较少 弹性组织：分布在支气管壁、喉头软骨附近、大动脉内膜、韧带处，由紧密平行排列的弹性纤维组成，基质和细胞较少。3脂肪组织 分布在各种蜂
26、窝组织、肠系膜、心膜等处，由大量的脂肪细胞聚集而成。脂肪组织储有大量脂肪，细胞间质很少，具有保护、维持体温和参与能量代谢等作用。（胖子）4软骨组织（图） 由软骨细胞、纤维和基质构成。大多数分布在骨骼的面端及骨的关节面、脊椎、耳朵等处。（吃肉时可注意到） 特点：柔软且具有弹性，细胞间质结实及致密。支持和保护 根据基质中纤维的粗细可分为三类： 透明软骨：细胞位于基质的腔隙内，常2-4个成一团。基质是透明凝胶状固体。胶原纤维也存在于基质内。如；关节软骨、肋软骨、气管分布最广。 纤维软骨：基质内有大量成束的胶原纤维，软骨细胞分布在纤维束之间.如：椎间盘 弹性软骨：基质内含有大量的弹力纤维。并互相连接成
27、网（是从透明软骨中转变来）如：外耳骨、鼻尖骨、会厌软骨。5（硬）骨组织（图） 骨组织由骨细胞、纤维和基质组成的坚硬的结缔组织。它的特点是基质中含有大量的钙盐，约占骨组织重量的2/3；间质内的胶原纤维与钙质化的基质形成骨板。 骨分密质骨和松质骨。松质骨是由骨板形成有许多较大空隙的网状结构，密质骨由骨板紧密排列而成。哺乳动物的骨骼，根据其形状和长度可分为长骨、短骨和扁骨，长骨的典型结构有环骨板、哈佛氏骨板和间骨板三部分。环骨板位于骨干的内外表面，外骨板位于骨表面，排列比较整齐，可多至10多层，骨外膜中的小血管和神经可通过福尔克曼氏管经外环骨板横向深入内部，内环骨板围绕骨髓腔排列，层数较少且不平整。
28、位于内外环骨板之间的主要是哈佛氏骨板，是密质骨的主要组成部分，它们以纵向的哈佛氏管为中心，呈同心圆排列，管内有血管、神经和少量疏松结缔组织，共同组成哈佛氏系统。哈佛氏骨板层数不一，通常为5-20层，各哈佛氏管间通过横的福尔克曼氏管连通。在哈佛氏系统之间，有许多排列不规则且无血管穿过的骨板为间骨板。（系陈旧的哈佛氏骨板吸收后的残余部分）6血液和淋巴.血液是一种液体的结缔组织，它由血浆和血细胞组成。A. 血浆：当于结缔组织的细胞间质，含有各种溶解物质的胶状液体，内含许多营养物质及Pr.具有运载血球，运输养料及废物的功能。 由于血浆内含有纤维蛋白原，血液流出血管外时形成纤维，所以血液能够凝固。除去纤
29、维蛋白原的血浆称为血清，血清相当于结缔组织的基质。B. 血细胞（相当于结缔组织中的组织细胞）脊椎动物有红血球、白血球和血小板，而无脊椎动物则只有白血球。白血球有五种类型，即淋巴细胞（能产生抗体和免疫物质）、嗜碱性细胞、嗜酸性细胞、嗜中性细胞、单核细胞。且后两种能吞噬细菌、异物和坏死组织。血小板存在于哺乳动物的血液中，相当于其它脊椎动物的血栓细胞。.淋巴是脊索动物所具有的，它由淋巴液（相当于组织液）及淋巴细胞组成。淋巴细胞在淋巴管里面。淋巴管末端是盲端，在盲端附近有毛细血管。.肌肉组织 主要由收缩性强的肌细胞组成，肌细胞一般细长呈纤维状，固又称肌纤维。肌纤维的主要机能是将化学能转变为机械能，使肌肉收缩产生各种运动。（一条肌纤维有很多肌肉细胞，在每一个肌肉细胞当中又含有许多能收缩的肌原纤维。
