1、高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 1 -高中生物竞赛辅导:第七章 生物系统学考点解读生物系统学是研究生物的形态结构、分类、生命活动与环境的关系以及发生发展规律的学科。本章包括无脊椎动物、脊索动物和植物的形态、结构功能等一系列的知识。根据IB0考纲细目和近年来试题的要求,以下从知识条目和能力要求两方面定出了具体目标。高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 2 -第一节 无脊椎动物一、原生动物(约 3 万种 )1、主要特征(1)体形微小,原生动物大小一般几微米到几十微米,一般必须用显微镜才能看见,也高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 3 -
2、有少数比较大,如玉带虫和蓝喇叭虫,体长可达 13cm。(2)身体一般由单细胞构成,有些种类是群体性的,单细胞的原生动物整个身体就是一个细胞,不但具有细胞的基本结构,如细胞核、细胞质、细胞膜,而且也具有一般动物所表现的各种生活机能,如消化、呼吸、排泄、感应、运动等,它和高等动物内的一个细胞不同,而是和整个高等动物相当,是一个能营独立生活的有机体。当然,单细胞的原生动物只能出现细胞内分化,由细胞质分化出各种细胞器来完成相应的各项生命活动,如伪足、纤毛、鞭毛为运动的细胞器;胞口、胞咽为消化的细胞器等。群体性的原生动物,一般组成群体的细胞并不分化,而是各个个体保持自己的独立性。原生动物是最低等、最原始
3、的动物。(3)具有 3 种营养方式,一是植物性营养,又称光合营养,如绿眼虫;二是动物性营养,又称吞噬营养,如变形虫,草履虫等;三是渗透营养,又称腐生营养,如疟原虫,孢子虫等。(4)分布很广,可生存在各种自然条件下,如淡水、海水以及潮湿的土壤中,也有不少种类是寄生在植物的浆液,动物和人类的血液、淋巴液和体液中。当遇到不良条件时,它们形成包囊,把自己同不良的外界环境隔开,等到合适的环境条件,恢复正常的生活。2原生动物门代表大草履虫(图 1-7-1)(1) 草履虫的形状很像倒放的草鞋,体表长满了纵行排列的纤毛,全身的纤毛有节奏地摆动,使虫体螺旋形地旋转前进。 (2)体表被一层表膜,这层表膜结构复杂,
4、由典型的细胞膜、表膜泡和纤维层构成,其高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 4 -内的细胞质分化为内质和外质,外质紧贴表膜,为一透明薄层,里面布满了垂直于表膜排列的刺丝泡,内质是颗粒性的,能够流动并不断地在虫体内作循环运动。(3)虫体前半部的一侧向内凹陷,形成一条斜向的口沟,胞口在口沟的后端,内连着一个漏斗形的胞咽。在胞咽内有特殊的纤毛组不断摆动,可以使水流进人胞口,水流中带来的食物(如细菌或其他小的生物及腐烂的有机物 )于胞咽下端形成小泡,小泡逐渐胀大落人细胞质内部即为食物泡,食物泡进入细胞质后,与溶酶体融合,在食物泡内进行消化,不能消化的残渣由身体后部的胞肛排出。(4)草
5、履虫的前部和后部的内质里各有一个伸缩泡,与围绕着它呈放射状排列的收集管连在一起,它们有节奏地交替收缩和舒张,既能排出体内多余的水分,维持一定的渗透压作用,也有排泄代谢废物作用。(5)草履虫内质中有一个略呈肾形的大核,主要负责营养代谢,为多倍体的细胞核,小核位于大核的凹处,主要负责遗传,为二倍体的细胞核。3原生动物的分类(1)鞭毛纲(代表动物:眼虫,图 l72)一般身体具鞭毛(9+2 型结构,即周围 9 对联合微管,称双联管,中央有 2 个微管,如图 1-73 所示),以鞭毛为运动器。高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 5 -营养方式:有些种类体内以色素体进行光合作用制造食物
6、,称为光合营养(植物性营养);有些种类通过体表渗透吸收周围呈溶解状态的物质,称为渗透营养( 腐生营养);有些种类吞食固体的食物颗粒或微小生物,称为吞噬营养(动物性营养) 。繁殖:无性繁殖一般为纵二分裂;有性繁殖为配子结合或整个个体结合。(2)肉足纲(代表动物:大变形虫,图 1-74)以伪足为运动器,伪足有运动和摄食的机能。体表无坚韧的表膜,仅具极薄的细胞质膜。虫体有的是裸露的,有的种类具石灰质或几丁质的外壳或有矽质的骨骼。繁殖方式:二分裂;有的种类具有性生殖。普遍能形成包囊。(3)孢子纲(代表动物:间日疟原虫 )孢子纲动物全是营寄生生活,无运动器,或只在生活史的一定阶段以鞭毛或伪足为运动器。生
7、活史复杂,有有性世代和无性世代的两个世代交替,2 个世代多数在 2 个寄主体内进行,有性世代在无脊椎动物体内进行,无性世代在脊椎动物(或人) 的体内进行。繁殖方式:无性生殖是裂体生殖;有性生殖是配子生殖,其后为无性的孢子生殖。(4)纤毛纲(代表动物:大草履虫 )以纤毛(纤毛结构与鞭毛相同,不同点是纤毛较短,数目较多,运动节律性强) 运动。结构一般比较复杂,是原生动物中分化最多的,如细胞核分化出大核与小核,大部分有摄食的胞器。生殖方式:无性生殖是横二分裂;有性生殖是接合生殖。二、多孔动物(海绵动物门,约 1 万种)1主要特征 (1)海绵的体形各种各样,有不规则的块状、球状、树枝状、管状等;主要生
8、活在海水中,极少数(只一科)生活在淡水中,成体全部营固着生活,海绵的体型多是不对称的,少数辐射对称。高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 6 -(2)海绵有细胞的分化,但没有器官、系统和明确的组织,体壁由皮层、胃层和二者之间的中胶层组成。皮层由扁细胞(有保护作用) 和扁细胞之间穿插的孔细胞构成;中胶层是胶状物质,其中有钙质或矽质的骨针和(或) 类蛋白质的海绵质纤维,起骨骼支持作用,还有移人的变形细胞和生殖细胞;胃层由一层特殊的领鞭毛细胞构成,通过鞭毛摆动,水中的食物颗粒和氧,落人细胞质中形成食物泡,在领细胞内进行消化,可以完成取食、呼吸和排泄等多种功能。(3)水沟系指多孔动物
9、特有的水流进出体内的通道,对适应固着生活很有意义。根据复杂程度的不同,可分为:单沟型(白枝海绵) ,双沟型(毛壶),复沟型( 浴海绵、淡水海绵)三种类型。(4)海绵动物的生殖有无性生殖和有性生殖。无性生殖可分为出芽和形成芽球两种。有性生殖:海绵有些为雌雄同体,有些为雌雄异体,精子和卵细胞由原细胞和领细胞发育而来。胚胎发育有胚层逆转现象。受精卵进行分裂,形成囊胚后,动物极的小细胞向囊胚腔内生出鞭毛,另一端的大细胞中间形成一个开口,后来囊胚的小细胞由开口倒翻出来,里面小细胞具鞭毛的一侧翻到囊胚的表面,此时,动物极的一端为具鞭毛的小细胞,植物极的一端为不具鞭毛的大细胞,形成两囊幼虫。随后两囊幼虫离开
10、母体,水中游动一段时间后,具鞭毛的小细胞内陷形成内层,而另一端大细胞留在外边形成外层细胞,这与其他多细胞动物原肠腔形成正相反,称为胚层逆转。2多孔动物的分类(1)钙质海绵纲(代表动物:白枝海绵,图 1-75)骨针为钙质,水沟系简单,体型较小,多生活于浅海。(2)六放海绵纲(代表动物:偕老同穴、拂子介 )骨针为矽质,六放形,复沟型,体型较大,生活于深海。(3)寻常海绵纲(代表动物:浴海绵、淡水海绵 )矽质骨针或海绵质纤维,复沟系,鞭毛室小,体型不规则,生活在海水或淡水。三、腔肠动物(约 1 万种 )1主要特征(1)体型呈辐射对称。从腔肠动物门开始,体型有了固定的对称形式,大多数腔肠动物,通过其体
11、表内的中央轴(从口到反面 )有许多个切面可以把身体分为 2 个相等的部分,是一种原始的低级的对称形式,只适应在水中营固着的或漂浮的生活。有些种类已由辐射对称高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 7 -发展为两辐射对称,即通过身体的中央轴,只有两个切面可以把身体分为相等的两部分,是介于辐射对称和两侧对称的一种中间形式。(2)具两胚层,原始消化腔。腔肠动物是真正具有二胚层( 内外胚层)的动物。在二胚层之间有由内、外胚层细胞分泌的中胶层。由二胚层围成的腔(胚胎发育中的原肠腔) ,既有消化的的功能,又兼有循环的作用,能将消化后的物质输送到身体各部分,所以又称消化循环腔。(3)出现组织
12、分化。腔肠动物不仅有细胞的分化,而且开始分化出简单的组织。腔肠动物上皮组织占优势,形成体内、外表面,并分化为感觉细胞、消化细胞、皮肌细胞、腺细胞等。其中,皮肌细胞内含可以收缩的肌原纤维,具有上皮和肌肉的功能,这表明上皮与肌肉未分开,是一种原始的体现。(4)出现扩散神经系统。这是动物界最简单最原始的神经系统。由二极和多极的神经细胞以及感觉细胞基部的纤维相互连接而成。无神经中枢,神经的传导一般是无定向的,也称为扩散神经系统,而且神经的传导速度也比较慢,比人的神经传导速度慢 1000 倍以上,这些说明该神经系统的原始性。2。腔肠动物门代表水螅(1)水螅生活在淡水中,在水流较缓,水草丰富的清水中常可采
13、到。常附着在水生植物上,以水蚤或小蠕虫等为食。(2)水螅体为圆柱状,能伸缩,遇到刺激可将身体缩成一团。一端附于水草或其他动物上,称为基盘;另一团有口,口长在圆锥形的垂唇上,在口的周围,一般有 6-10 条触手,辐射状排列在垂唇。(3)水螅身体内部是一空腔,由口与外界相通,也与触手的中空部分相通,称为消化循环腔。体壁由外胚层、中胶层和内胚层构成。外胚层包括皮肌细胞、间细胞、刺细胞和感觉细胞等,主要有保护和感觉的功能。中胶层起支持作用。内胚层包括皮肌细胞、腺细胞、间细胞和感觉细胞等,主要有营养的功能。水螅以各种小型甲壳动物(剑水蚤、水蚤等) 、昆虫的幼虫等为食。食物在消化循环腔内,由腺细胞分泌酶(
14、主要为胰蛋白酶) 进行细胞外消化。消化后形成食物颗粒,由内皮细胞吞人进行细胞内消化,不能消化的残渣仍由口排出体外。(4)水螅无专门的呼吸和排泄器官 呼吸是体壁上的细胞直接吸收水中的溶解氧,排除二氧化碳。代谢的废物通过体表渗透排入水中。(5)水螅神经细胞分散于外胚层中,能感觉来自身体内部和外部的刺激,并通过网状神经作出相应的反应,主要的反应方式是全身性收缩和移动位置。(6)水螅的生殖有无性生殖和有性生殖两种生殖方式。无性生殖表现为出芽生殖。由体壁向外突出,逐渐长大,形成芽体,待生长成熟到一定时期,便从母体上脱落下来,营独立生活。有性生殖是精卵结合。大多数种类为雌雄异体,少数为雌雄同体。卵巢常长在
15、基盘的附近,精巢常长在触手下不远处。受精卵进行完全卵裂,形成实心原肠腔,经过一个较长休眠期,到春季或环境较好时,发育成小水螅。水螅的再生能力很强,如把水螅切成几个数段,每段都能长成一个完整的小水螅。3腔肠动物的分类(1)水螅纲(代表动物:水螅,图 1-7-6A)高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 8 -大多数生活在海水中,少数生活在淡水中。生活史中大部分有水螅型和水母型两个阶段,即有世代交替现象。 水螅型结构简单,有简单的消化循环腔;水母型有缘膜(伞下面边缘的一圈薄膜) ,触手基部有平衡囊。(2)钵水母型(代表动物:桃花水母,图 1-76B;海蛰,图 1-7-6C) 全部生
16、活在海水中,大多为大型的水母类。水母型发达,而水螅型退化,且水母型的结构比水螅水母复杂,如钵水母的胃囊有胃丝,而水螅水母则无。钵水母的感觉器官为触手囊,而水螅水母为平衡囊。钵水母的生殖腺来源于内胚层,而水螅水母的生殖腺来源于外胚层。(3)珊瑚纲(代表动物:海葵、珊瑚虫,图 1-7-7)全部生活在海水中。只有水螅型,没有水母型。水螅体的结构较水螅纲的水螅体复杂,如有口道、口道沟、隔膜和隔膜丝。海葵是单体的,无骨骼;珊瑚虫为群体,大多具有外骨骼。珊瑚纲水螅型体的生殖腺来源于内胚层。四、扁形动物(约 2 万种 )1主要特征 (1)两侧对称 从扁形动物门开始出现了两侧对称的体型,即通过动物体的中央轴,
17、只有一个对称面(切面)将动物体分为左右相等的两部分。从动物演化上看:凡是两侧对称的动物,其身体可明显分出前后、左右、背腹。背面发展具保护的功能,腹面发展具运动和摄食的功能,前端首先接触外界条件,促进了神经系统和感觉器官越来越向前集中,逐渐出现了头部,使动物从不定向运动变为定向运动,使动物的感应更迅速、准确,适应的范围更广泛。这种体制不仅适合于游泳,而且适于爬行,这是从水中爬行进化到陆地上爬行的重要条件。(2)中胚层的形成 在内、外胚之间出现了中胚层,这对动物体结构和功能的进一步发展很有大意义。从动物演化上看:一方面减轻了内、外胚层的负担,引起了一系列组织、器官、系统的分化,为生物体结构的发展和
18、器官生理的复杂化提供了必要的条件,使扁形动物达到了器官系统水平。另一方面,促进了新陈代谢的加强。如中胚层形成了复杂的肌肉,高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 9 -增强了运动机能,使动物在更大范围内摄取更多食物。同时,消化管壁有了肌肉,使消化管壁的蠕动能力加强,产生的代谢废物增多,促进了排泄系统的形成。此外,中胚层形成的实质是组织有储存养料和水分的功能,使动物可耐饿和抗干旱,保护内脏器官和再生新器官。因此,中胚层的形成也是由水生进化到陆生的基本条件。(3)皮肤肌肉囊 由中胚层形成肌肉,如环肌、纵肌、斜肌。与外胚层形成的表皮相互紧贴而组成的体壁,具保护和运动功能。(4)消化系
19、统 除单咽目( 临时肛门),通到体外的开口既是口又是肛门。除了肠以外没有更大的体腔,肠是由内胚层形成的盲管,营寄生生活的种类,消化系统趋于退化(如吸虫纲)或完全消失(如绦虫纲) 。(5)排泄系统 从扁形动物开始出现了原肾管,是由体内封闭的焰细胞、毛细管、排泄管和开口于体外的排泄孔组成。其主要功能是排除体内多余的水分、调节渗透压,同时也兼有排泄功能。含氮废物还是通过体表排出。(6)神经系统 神经细胞逐渐向前集中,形成 “脑” ,从“脑”后分出若干条纵神经索及彼此连接的横神经,构成梯式神经系统。(7)生殖系统 大多数为雌雄同体,异体受精。形成了固定的生殖腺及一定的生殖导管,如输卵管、输精管等,及一
20、系列附属腺,如前列腺、卵黄腺等。这样使生殖细胞通过体外进行交配和体内受精,摆脱了水的束缚。2扁形动物门代表涡虫(图 1-7-8) (1)生活在淡水溪流中的石块下,身体柔软、扁平而细长,背面稍凸,腹面色浅而密生纤毛。身体前端呈三角形,两侧各有一个耳状的突起,叫做耳突。头部背面有两个黑色的眼点。口位于腹面近体后 13 处,咽部常从口中伸出,呈长吻状。在口的后方为生殖孔,无肛门。(2)皮肤肌肉囊 从扁形动物开始为真正的三胚层无体腔的动物。皮肌囊在结构上包括单层表皮、基膜和肌肉。涡虫利用表皮的杆状体进行捕食和防御敌害;利用肌肉的收缩和纤毛的运动,能在物体上作游泳状的爬行。(3)呼吸和循环 涡虫没有专门
21、的呼吸和循环器官,仅依靠体表的扩散作用进行气体交高考资源网() 您身边的高考专家 版权所有高考资源网- 10 -换。借助网状的实质组织增加表面面积,由其中的液体运送和扩散新陈代谢的产物。(4)消化系统 由口、咽和肠道组成。肌肉质的咽,可从口中伸出来捕捉食物。肠道分3 支主干,一支向前,两支向后,分别位于咽囊的两侧,经反复分出小支,小支末端封闭为盲管,无肛门。 (5)排泄系统 为原肾管型,由焰细胞和排泄管组成。通过焰细胞收集体内多余的水分和液体废物,经排泄管由体背面的排泄孔排出体外。(6)神经系统和感觉器官 为梯状神经系统,头部有一对脑神经节,由脑神经节向后分出一对腹神经索通向体后,在腹神经索之
22、间还有横向神经分支相互连接。感觉器官主要有眼点和耳突,眼点由色素细胞和视觉细胞构成,只能辨别光线的明暗但不能成像。耳突上富有许多感觉细胞,能感觉味觉和触觉。在表皮内还有许多触觉细胞,对食物是正向反应,对光线的刺激是避强光。(7)生殖系统 具有性生殖和无性生殖两种生殖方式。雌雄同体,但为异体受精。无性生殖为横分裂。(8)再生 涡虫的再生能力很强,即使切成许多段,每一段能再生成一完整的涡虫。涡虫的再生表现出明显的极性,再生的速率由前向后呈梯度递减。3扁形动物的分类(1)涡虫纲(代表动物:三角涡虫 )主要营自由生活,体表一般具纤毛及典型的皮肤肌肉囊,强化了运动的机能。感觉器官和神经一般较发达。具有消化系统,有口无肛门。(2)吸虫纲(代表动物:华枝睾吸虫,血吸虫,图 179)均为寄生种类。运动机能退化,体表无纤毛。消化系统趋于退化,一般较简单,有口、咽、食管和肠。生殖系统、生殖机能和生活史趋向复杂。一般有两个以上的寄主。(3)绦虫纲(代表动物:猪带绦虫,图 1710)