1、生物系统学,以啤酒酵母为例，它在分类学上的地位是： 界(Kindom)：真菌界 门(Phyllum)：真菌门 纲(Class)：子囊菌纲 目(Order)：内孢霉目 科(Family)：内孢霉科 属(Genus)：酵母属 种(Species)：啤酒酵母,一、生物的分类单位,界、门、纲、目、科、属、种 种是最基本的分类单位 每一分类单位之后可有亚门、亚纲、亚目、亚科.,学名是生物的科学名称，它是按照有关生物分类国际委员会拟定的法则命名的。学名由拉丁词、或拉丁化的外来词组成。 双名法： 学名=属名+种名+（首次定名人）+现定名人+定名年份,属名：拉丁文的名词或用作名词的形容词 。 种名：拉丁文形容
2、词，字首小写，为生物次要特征 。,二、生物的命名,必要，用斜体表示,可省略，用正体字,生物的名字有俗名和学名两种。如： 红色面包霉粗糙脉孢霉 绿脓杆菌铜绿假单胞菌,三名法：用于对亚种的命名，在属和种名后加写一个subsp.，然后再附上亚种名称（斜排体）。 如： Bacillus thuringiensis subsp. galleria 苏云金芽孢杆菌腊螟亚种,三、生物分类系统,1.两界分类系统:2.三界分类系统:3.四界分类系统:4.五界分类系统:,1969年美国Whittaker提出根据生物细胞的结构特征和能量利用方式的基本差异将全部生物分为五界。,（一）原核生物,蓝细菌：绿色自养生物。细
3、菌：少数光能或化能自养细菌。绝大多数为异养，腐生或寄生。立克次氏体：介于病毒和细菌之间的一类专性细胞内的寄生物，球状或杆状。支原体：介于立克次氏体和细菌之间的营独立生活的微生物。衣原体：是一类专性寄生物。放线菌：有菌丝，没有横隔，菌落呈放射状。,原核生物的主要特征包括：,. 没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称为拟核。 . DNA为单个裸露的环状分子，通常没有结合蛋白； . 没有恒定的内膜系统； . 核糖体为70S型。,1.细菌门,是一类微小的单细胞原核生物。绝大多数种类不含光合色素，营腐生或寄生生活；少数自养生活。 细菌主要由细胞膜、细胞质、核糖体等部分构成 ，有的细菌
4、还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。根据形状分为球菌、杆菌和螺形菌。按生活方式分为自养菌和异养菌，其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。按氧气的需求分为需氧和厌氧细菌。,2.蓝藻门（Cyanophyta）,旧称蓝绿藻门或蓝细菌，是地球上最原始、最古老的一种植物类群。大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，又叫粘藻。色素均匀的分布在细胞质中。约有150属，分布极广，常见的属主要有色球藻属、微囊藻属、颤藻属、念珠藻属及鱼腥藻属等。,3.立克次氏体（Rickettsia）为革兰氏阴性菌，是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。是介于细菌与病毒之间，而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状是专性细胞内寄生物，主要寄
5、生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热。,4.支原体为目前发现的最小的最简单的原核生物。细胞中唯一可见的细胞器是核糖体。结构也比较简单，多数呈球形，没有细胞壁，只有三层结构的细胞膜，故具有较大的可变性。可以在特殊的培养基上接种生长，用此法配合临床进行诊断。,5.衣原体为革兰氏阴性病原体，在自然界中传播很广泛。它没有合成高能化合物ATP、GTP的能力，必须由宿主细胞提供，因而成为能量寄生物多呈球状、堆状，有细胞壁，以一般寄生在动物细胞内。它是一种比病毒大、比细菌小的原核微生物，呈球形，它无运动能力广泛寄生于人类，哺乳动物及鸟类，仅少数有致病性 。,6.放线菌因其菌落呈
6、放射状而得名。没有核膜，且细胞壁由肽聚糖组成。革兰氏染色可染成紫色（阳性），GC含量高。大部分是腐生菌，普遍分布于土壤中，一般都是好气性。在培养基中形成的菌落比较牢固，长出孢子后，菌落有各种颜色的粉状外表，和细菌的菌落不同，不能扩散性的向外生长，和霉菌的也不同。有菌丝，没有横隔，和霉菌不同。,（二）原生生物界,原生动物,其生长期或营养期为裸露的无细胞壁多核的原生质团，又叫变形体。繁殖期形成多细胞的孢子囊构造并产生具有纤维质细胞壁的孢子。,粘菌类生物,（三）真菌界,真菌独立成界：真菌的菌丝：真菌的细胞壁：真菌细胞器有：真菌营养菌丝的组织：真菌的营养：真菌的繁殖方式：,真菌的分类,Ainswort
7、h分类系统,G.W.Martin分类系统,真菌具有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶的分化，以产生大量孢子进行繁殖，以寄生 或腐生方式生存的真核微生物。,(四）植物界,依据进化程度可分为低等植物和高等植物两大类低等植物分为藻类植物、地衣；高等植物分为苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。依据生殖分为孢子植物和种子植物。,植物分为16个门： 蓝藻门，裸藻门，绿藻门，轮藻门，金藻门，甲藻门，红藻门，褐藻门，细菌门，粘菌门，真菌门，地衣植物门，苔藓植物门，蕨类植物门，裸子植物门，被子植物门。 藻类植物：蓝藻门.褐藻门。植物体结构简单，无根、茎、叶的分化，大多数为水生，具有光合作用色素。 菌类植物：细菌门
8、，粘菌门，真菌门。其形态特征与藻类植物相似，但不具光合作用色素，大多数营寄生或腐生，是异养植物。,(四）植物界,1.藻类是一类真核生物。有叶绿素等色素，能进行光合作用。大型藻类中，有了组织的分化，但无维管束、无胚、为叶状体的植物根据所含色素、细胞构造、生殖不同，分为若干个门。,蓝藻门:旧称蓝绿藻门。与细菌同属原核生物。,绿藻门:一般都呈草绿色，细胞壁主要为纤维素。色素体的形状、数目视种类而异。所含色素成分与高等植物相同。裸藻门:亦称眼虫藻门,多为单细胞，无细胞壁。,轮藻门:色素和同化产物与绿藻相似。藻体大型、直立，中轴（茎）部分明显分化为节与节间，每个节上轮生小枝和侧枝。有性生殖器官发达，具藏
9、精器和藏卵器，均生于小枝上。,金藻门:多为单细胞或群体，游动种类多不具细胞壁；有壁的种类主要由果胶质组成，壁上有硅质或钙质的小片。色素体金褐色，贮藏物为金藻昆布糖和油。黄藻门:为单细胞、群体、多核管状体或多细胞的丝状体。许多种类的营养细胞壁由大小相等或不相等的两片套合组成。色素体黄绿色，贮藏物为金藻昆布糖和油。,硅藻门:一般为单细胞，细胞壁含果胶质和二氧化硅，硅藻细胞形似小盒，由上壳和下壳两瓣套合而成，壳面上有花纹。含叶绿素和胡萝卜素，还有硅藻素、墨角藻黄素等，贮藏物主要为油。甲藻门：多数为具双鞭毛的单细胞个体，细胞壁含纤维素，由许多小甲板组成。含叶绿素、胡萝卜素，还含有几种叶黄素，贮藏物为淀
10、粉和油。,褐藻门:均为多细胞体，有些体型很大，构造较复杂，最简单的是丝体状。色素体呈褐色，含叶绿素及胡萝卜素，还含大量墨角藻黄素。贮藏物为褐藻淀粉及甘露醇。红藻门:为多细胞体，紫红色，也有褐色或绿色的。含叶绿素和胡萝卜素，还含有藻胆素（藻红素及藻蓝素）。贮藏物为红藻淀粉。,2.地衣植物是一种菌藻共生的植物，藻类利用光合作用制造营养，菌类吸收水分和营养，构成互惠互利的共生体。,藻类植物和菌类植物在植物界中出现较早，且又是比较低等级的类群，所以合称低等植物。地衣是藻类和菌类的共生体，也属低等植物。 低等植物的共同特征： 1、无根、茎、叶的分化； 2、构造上一般无组织分化； 3、生殖器官一般为单细胞
11、； 4、合子发育时离开母体，不形成胚。,小结：低等植物,3.苔藓植物苔藓植物是一类绿色、柔弱、矮小的草质植物。 结构简单、仅有茎叶之分，无真正的根，而没有维管束的植物。 具有有性生殖器官，雌性器官叫颈卵器；雄性器官叫精子器。,(1）配子体的形态与结构： 小型的多细胞绿色植物 根:由单细胞或1列细胞组成的假根。 茎:有茎的分化或无茎的分化，茎具中轴或无中轴。 叶:叶状体由多层细胞构成; 茎叶体由1层细胞构成，具中肋或无。 （2）孢子体: 由三部分构成:孢蒴、蒴柄、基足。,4.蕨类植物门孢子体发达, 具真正的根、茎、叶。孢子囊单生于孢子叶近轴面叶腋，并形成孢子叶球或孢子叶穗，或形成孢子囊群。 维管
12、系统贯穿于蕨类植物的茎轴、叶等各部,形成了一个连续不断的输导系统。 配子体:原叶体，能独力生活。主要有裸蕨类、石松类、楔 叶类、真蕨类四类。,5.裸子植物门(1)孢子体发达: 具发达的直根系; 单轴分枝，常具长枝与短枝之分; 真中柱，具形成层;木质部具管胞，韧皮部具筛胞。 为针形、条形或鳞形，叶常有明显的气孔带。,(2)胚珠裸露: 不为大孢子叶所形成的心皮所包被。 有的种类大孢子叶丛生或聚生成大孢子叶球。 小孢子叶常聚生成小孢子叶球，小孢子囊生于小孢子叶背面。,(3)、具有颈卵器的构造 配子体完全寄生于孢子体上。 除百岁兰属、买麻藤属外，均具颈卵器。 (4)、传粉时花粉直达胚珠 从传粉到受精这
13、个过程，在裸子植物中时间相当长。 (5)、具多胚现象 简单多胚现象: 裂生多胚现象:,(6) 现代裸子植物分为铁树纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲、买麻藤纲。,裸子植物中容易引起混淆的名称：名松而不属于松科的植物 杉科的水松和金松红 豆杉科的红豆杉名杉而不属于杉科的植物松科的冷杉、云杉、铁杉、银杉、黄杉、油杉南洋杉科的南洋杉和贝壳杉红豆杉科的红豆杉、白豆杉、穗花杉竹柏属于罗汉松 科而非柏科,6.被子植物被子植物是植物界中进化的最高阶段，种类繁多，形态复杂，植物的根、茎、叶等营养器官更加进化，适应各种环境的能力更强。现已知有20多万种。被子植物能产生种子，它与裸子植物统称为种子植物。,(1)被子植物
14、分类 石竹亚纲草本植物，常肉质或盐生植物。叶多为单叶。花两性，发育正常。 特立中央胎座或基底胎座。 胚常弯曲、环形。 种子常具外胚乳。 五桠果亚纲 以木本为主; 离瓣花，少数合瓣花; 心皮合生，子房上位，中轴胎座或侧膜胎座，胚珠多数; 雄蕊多数时，离心式发育。,（2）被子植物的几个分类系统：,恩格勒系统的特点： 以假花说为基础，双子叶植物以柔荑花序类为原始类群，放置在系统的最低位置。 把双子叶植物排在单子叶后面，系统于1964年把这一次序颠倒过来。 合瓣花被认为是较为进化的类群。,哈钦松（Hutchinson)：多心皮学派系统 a. 两性花比单性花原始，花各部分离，多数，螺旋状排列的比合生、定
15、数、轮生的进化，虫媒比风媒原始。在现代被子植物中，多心皮类包括木兰目和毛茛目是最原始的。 b. 单被花和无被花是次生的，来源于双被花类；柔荑花序类群较进化。c. 单子叶植物和双子叶植物有共同的起源，木本植物起源于木兰目，草本植物起源于毛茛目。,张宏达种子植物系统 1986年张宏达提出种子植物系统。其最重要的观点是： 种子植物的胚珠分别来自无孢子叶的顶枝及孕性的孢子叶。 有花植物起源不迟于三叠纪。 有花植物起源自种子蕨。 孔型和3沟的花粉是古老的，单沟花粉从3沟花粉演化而来。 原始的有花植物只能从风媒的种子植物脱胎而来。 单花和两性花是次生的，花序和单性花是原生的，无被花、单被花是原始的。 柔荑
16、花序类并不限于无被、单被和单性花。 不同意用百合植物来代表全部单子叶植物，至少不能代表泽泻目和棕榈目。,(五)动物界,世界动物地理区划古北界：欧亚大陆绝大部分和非洲北部东洋界：东南亚、新几内亚和附近的岛屿埃塞俄比亚界：撒哈拉以南非洲澳新界：澳大利亚、新西兰以及太平洋上的岛屿新北界：北美大陆大部新热带界：南美大陆南极界：南极洲及附近海洋,定义：微生物是所有形体微小、单细胞或结构较为简单的多细胞生物、甚至没有细胞结构的生物的通称。种类：微生物类群十分庞杂，包括：无细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等，属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等，属于真核生物的酵母菌和霉菌，单细胞藻类、原生动物等。
17、,附：微生物,步骤：,结果: 阳性菌紫色 阴性菌红色,由丹麦医生Hans Christian Gram于1884年创立。,革兰氏染色法（Gram Stain）,细菌的细胞壁,(1)成分： 膜素、胞壁酸和特殊的脂类复合物。膜素亦称多肽聚糖，即为糖类和蛋白质结合而成的化合物。胞壁酸则只是革兰氏阳性菌才有。与脂类结合的多糖和蛋白质，是革兰氏阴性菌的特征。,革兰氏阳性菌肽聚糖单体,概念：肽聚糖是由 N乙酰胞壁酸（NAM）和N乙酰葡糖胺（NAG）以及短肽链（主要是四肽）组成的亚单位聚合而成的大分子聚合物。,细胞壁的基本骨架肽聚糖（共有成分）,肽聚糖网格状结构,荚膜：,荧光显微镜 负染色 特殊染色,荚膜的
18、生理功能,1、荚膜富含水分，可保护细胞免于干燥；2、能抵御吞噬细胞的吞噬；3、为主要表面抗原（K抗原），是有些病原菌的毒力因子；4、能保护菌体免受噬菌体和其他物质（溶菌酶和补体）的侵害；5、是某些病原菌必须的粘附因子；6、贮藏养料，是细胞外碳源和能源的储备物质,荚膜与菌落形态,光滑（Smooth,S-)型菌落产荚膜的细菌在固体培养基上形成的菌落表面湿润、有光泽、呈粘液状，称S-型菌落。,粗糙（Rough,R-)型菌落不产荚膜的细菌形成的菌落表面干燥、粗糙、称R-型菌落。,鞭毛,概念： 某些微生物表面由细胞内生出的细长、波曲的结构。,鞭毛的观察： 1)从固体培养基上的菌落形态判断 2)光学显微镜
19、（悬滴法） 3)光学显微镜 特殊鞭毛染色 4)电镜 5)半固体穿刺培养,鞭毛的长度：一般为1520 m。鞭毛的直径：为0.010.02 m.,鞭毛的结构,由鞭毛丝鞭毛钩基体三部分组成：,鞭毛丝：中空螺旋状、丝状结构，球蛋白亚基螺旋排列。,鞭毛钩：又称钩形鞘，是连接鞭毛丝和基体的一个弯曲筒状部分，蛋白质亚基组成。,G菌：L环、P环、S环、M环 G+菌：S环，M环,基体：由若干个盘状物即环组成。,概念：某些细菌一定阶段一定环境条件下，正常生长和分裂停止，细胞质浓缩，逐步行成一个圆形、椭圆形或圆柱形的，对不良环境有较强抵抗力的特殊结构，称为芽胞。 芽胞成熟后可自行从芽胞囊中释放出来。因芽胞的形成都是
20、在细胞内，故又称内生孢子。,芽胞,芽胞,芽胞囊,对高温、干燥、辐射、化学药物有强大的抵抗力。 含水量低、壁厚而致密，通透性差,不易着色，折光性强。芽胞内新陈代谢几乎停止，处于休眠状态，但保持潜在萌发力。一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。,芽孢的特性,伴胞晶体,少数芽孢杆菌，如苏云金芽孢杆菌在形成芽孢的同时，会在芽孢旁形成一个菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体（即内毒素）称为伴胞晶体。伴胞晶体对200多种昆虫尤其是鳞翅目昆虫的幼虫有毒杀作用，因此可以用做生物农药。,由分枝状菌丝组成。菌丝无隔膜，仍属单细胞。细胞壁不含几丁质、纤维素；革兰氏阴性。,放线菌,菌丝根据形态和功能不同可分为： 基内菌丝 气
21、生菌丝 孢子丝,放线菌的繁殖方式,放线菌的菌落形态,质地: 致密、干燥、多皱、小而不蔓延、不挑起，表面有放射状沟纹。 形状： (1)产生大量分枝状菌丝的菌种： 形成与培养基结合较紧的 菌落，不易挑起或整个挑起。 (2)不产生大量菌丝的菌种： 形成的菌落呈粉质，挑之易碎,放线菌与细菌的比较,同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近；同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等；胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+;对环境的要求与细菌相近；对溶菌酶敏感；对抗生素的反应向细菌。,微生物的营养类型： 1 光能无机自养型（光能自养型）以CO2为主要唯一或主要碳源；进行光合作用获
22、取生长所需要的能量；以无机物如H2O、H2S(红硫细菌)，等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；2光能有机异养型（光能异养型）不能以CO2为主要或唯一的碳源；以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；在生长时大多数需要外源的生长因子；例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将CO2 还原成细胞物质，同时积累丙酮。,3化能无机自养型（化能自养型）生长所需要的能量来自无机物氧化放出的化学能；以CO2或碳酸盐作为碳源进行生长时，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等无机物作为电子供体使CO2还原成细胞物质。4化能有机异养型（化能异养型）生长所需要的能量均来自有机物氧化放出的化学能；生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。,微生物的营养要素,微生物的生长曲线,乳糖操纵子的调控机制,
