第6章 生物的类群

6.1 生物分类概述 6.1.1 生物分类的意义和方法 生物分类学是研究生物分类理论和方法的学科。 6.1.1 生物分类的意义和方法 生物分类学是研究生物分类理论和方法的学科。 包括：分类：根据生物的相似性和亲缘关系，将生 物归入不同的类群； 命名：根据国际生物命名法规给生物分类单 元以科学的名称； 鉴定：确定一个新的分类生物属于已经命名 的分类单元的过程。

生物分类学是对各类生物进行鉴定、分群归类，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的学科。 目的是探索生物的系统发育及其进化历史，揭示生物的多样性及其亲缘关系，并以此为基础建立多层次能反映生物界亲缘关系和进化发展的“自然分类系统”

分类方法 人为分类法 人们为了自己的方便，主要凭借对生物的某些形态结构、功能、习性、生态或经济用途的认识将生物进行分类，而不考虑生物亲缘关系的远近和演化发展的本质联系。 如：陆生动物、水生动物；草本植物、木本植物；粮食作物、油料作物等。

分类方法 自然分类法 强调生物分类和系统发育的关系。按照生物系统发育的历史，来编制生物的多层次分类系统。 如：鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类 藻类植物、蕨类植物、裸子植物、被子 植物

6.1.2 分类的依据 除用原来的形态学、比较解剖学和古生物学作为分类依据外，还用生态学、行为学、生理、生化、地理、免疫学、遗传学及分子生物学等方面的资料作为分类依据。

6.1.2 分类的依据 免疫学分类--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。

6.1.2 分类的依据 免疫学分类--抗体抗原反应 注：＋表示沉淀反应的强度，＋多，反应强. 大熊猫等4种动物的抗体抗原反应 抗血清 血清 6.1.2 分类的依据 免疫学分类--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：＋表示沉淀反应的强度，＋多，反应强.

6.1.2 分类的依据 分子生物学分类—蛋白质序列比较 6.1.2 分类的依据 分子生物学分类—蛋白质序列比较 细胞色素c是一个具有104~112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。

分子生物学分类 根据细胞色素c分子的氨基酸顺序制出的系统树

6.1.3 生物的分界 6.1.3.1 二界系统 林奈时代按生物是否运动将生物分 为动物和植物二界，即 植物界(P1antae) 6.1.3 生物的分界 6.1.3.1 二界系统 林奈时代按生物是否运动将生物分 为动物和植物二界，即 植物界(P1antae) 动物界(Animalia)

6.1.3 生物的分界 6.1.3.2 三界系统 由于显微镜的发明和应用，赫克尔（Haeckel)于1866年提出一个新分类系统。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)

6.1.3 生物的分界 6.1.3.3 五界系统 1959年、魏泰克（R.Whittaker）根据细胞结构和营养类型将生物分为五界，即 6.1.3 生物的分界 6.1.3.3 五界系统 1959年、魏泰克（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

6.1.3 生物的分界 6.1.3.4 三原界六界系统 1990年,沃西（Woese）根据分子生物学研究资料，将生物分为三原界六界系统，即 6.1.3 生物的分界 6.1.3.4 三原界六界系统 1990年,沃西（Woese）根据分子生物学研究资料，将生物分为三原界六界系统，即 古细菌原界（Domain archaea）： 古细菌界 真细菌原界（Domain bachteria）：原核生物界 真核生物原界（Domain eucarya） 原生生物界(Kingdom Protista) 植物界(Kingdom P1antae) 真菌界(Kingdom Fungi) 动物界(Kingdom Animalia)

三原界六界 真细菌原界 古细菌原界 真核生物原界 由16S和18S rRNA 序列比较得出

生物进化系统树 真菌 植物 动物 原核生物 原生生物 三原界六界系统 真核生物原界 变形虫 古细菌原界 真细菌原界 鞭毛虫 草履虫 粘液菌 接合菌 担子菌 子囊菌 褐藻 红藻 绿藻 裸子植物 苔藓 双子叶植物 海绵体 棘皮动物 线虫 环节动物 节肢动物 脊椎动物 软体动物 扁形动物 原口动物 单子叶植物 真菌 植物 动物 原核生物 原生生物 原始脊索动物 三原界六界系统 生物进化系统树 真核生物原界

6.1.4 生物分类等级 (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 6.1.4 生物分类等级 (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

物种的慨念 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。

种以下分类单元 亚种 指某种生物分布在不同地区的种群，由于受所在地区生活环境的影响，他们在形态构造或生理机能上发生某些变化，这个种群就称为某种生物的一个亚种。如东亚飞蝗为飞蝗的一个亚种

种以下分类单元 变种 在同一个生态环境的同一个种群内，如果由某些个体组成的小种群，在形态、分布、生态或季节上，发生了一些细微的变异并有了稳定的遗传特性时，那么这个小种群，即称为原来种的变种。 如某种病毒的变种

种以下分类单元 变型 有形态变异，但看不出有一定的分布区，仅是零星分布的个体。 品种 通常把经过人工选择而形成的有经济价值的变异列为品种。

6.1.5 生物的命名 首创纲、目、属、种的分类概念 6.1.5.1 种的名称--双名法 1735 出版《自然系统》 6.1.5 生物的命名 6.1.5.1 种的名称--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．即双名法(binomial nomenclature)。 Linnaeus 1707-1778

双名法 命名规则 第一个拉丁词为属名，用名词表示，第一字母要大写； 第二个拉丁词为种名，大多用形容词表示，字母均为 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（首字母要大 写）； 书写成斜体字，如手写时则在下面划一横 以示区别。

双名法 Aphis gossypii Glover 棉蚜 Canis lupus 狼 Canis familiaris Linne 狗

6.1.5.2 亚种的名称-- 三名法 属名+种名+亚种名 Locusta migratoria ssp. Manilensis Linne 东亚飞蝗 6.1.5.3 种以上单元的名称—单名 属、科、目、纲等种以上分类单元，均为单名，必须大写。

6.2 病毒

6.2.1 病毒 能通过细菌滤器的致病因子称为病毒。 6.2.1.1 形态和大小 冰毒体积微小，一般为15-450nm； 6.2.1 病毒 能通过细菌滤器的致病因子称为病毒。 6.2.1.1 形态和大小 冰毒体积微小，一般为15-450nm； 病毒的形状主要有球状、 杆状、蝌蚪状等；

6.2.1.2 病毒的主要特征 非细胞结构，极其简单； 一般只有一种核酸（RNA或DNA）和包在核酸外面的蛋白质衣壳组成，并都有遗传活性，有的病毒衣壳外还有包膜； 缺乏独立的代谢能力； 专性活物寄生。

病毒衣壳粒的对称形式 螺旋对称 二十面体等轴对称

6.2.1.3 几种代表病毒 1.细菌病毒--噬菌体 也是由核酸芯子和蛋白质衣壳所组成 可分为头部和尾部两部分

2. HIV(艾滋病病毒） 艾滋病，医学全名为“获得性免疫缺陷综合症” （ AIDS），是人体感染了人类免疫缺陷病毒（HIV ）， 又称艾滋病病毒所导致的传染病 。 HIV本身并不会引发任何疾病，而是当 免疫系统被HIV破坏后，人体由于失去抵 抗能力而感染其他的疾病导致死亡！通俗 地讲，艾滋病就是人体的免疫系统被艾滋 病病毒破坏，使人体对威胁生命的各种病 原体丧失了抵抗能力，从而发生多种感染 或肿瘤，最后导致死亡的一种严重传染病。

全世界艾滋病流行情况 历年累计艾滋病总死亡人数： 2200万（2001） 2001年底艾滋病感染者总数： 4000万 历年累计艾滋病总死亡人数： 2200万（2001） 2001年底艾滋病感染者总数： 4000万 2001年新感染的人数： 500万 2001年艾滋病死亡人数： 300万

全世界艾滋病流行情况

艾滋病在中国 卫生部：从1985年发现首例艾滋病人到1999年9月底，共报告艾滋病病毒感染者15088例，其中艾滋病病人 477例，死 亡240例 专家：实际艾滋病毒感染者60万，预计今年将达到100万人。 感染人数每年增长30%，正处于泛滥 之前的关键时期， 2010年将达1000万。 间接损失每年将达 4600-7700 亿元人民币 中国政府于1998年出台规划，计划在2010年将艾滋病 病毒感染者的人数控制在150万人以内。

艾滋病的传播途径 主要通过血液（静脉吸毒、输血）、不正当的性行为、和母婴遗传三种途径传播。国际医学界至今尚无防治艾滋病的有效药物和疗法。因此，艾滋病也被称为“超级癌症”和“世纪杀手”。

6.2.1.4 病毒的增殖过程(嗜菌体） 吸附 侵入和脱壳 生物合成 装配 释放

6.2.2 亚病毒 有些感染性因子比病毒更加简单，只有 一些小分子量的核酸或者只是一种蛋白质组成。这些具有感染性的物质统称为亚病毒 。 6.2.2 亚病毒 有些感染性因子比病毒更加简单，只有 一些小分子量的核酸或者只是一种蛋白质组成。这些具有感染性的物质统称为亚病毒 。 包括类病毒、朊病毒和拟病毒。

朊病毒Prion 一种不含核酸的、无免疫性的、但具有感染性的小分子蛋白质。

朊病毒危害性 朊病毒疾病即海绵状脑病，是人和动物共患的一类遗传性、传染性和散发性的中央神经系统退行性脑病，最终可以导致患者死亡，它能在人和动物中进行传染 。 1986年英国首次爆发疯 牛病，已有17.7万头牛 染病，上百万头牛被屠 杀，损失400多亿美元。 已有112人死亡，潜在感 染人数超过50万。

6.2.3 病毒与人类的生活 病毒是人类传染病的主要病原 6.2.3 病毒与人类的生活 病毒是人类传染病的主要病原 据统计，人类传染病大约有70％以上是由病毒引起的，其余30％由细菌、真菌和原生动物等造成。 病毒病至今没有十分理想的预防和治疗手段，严重威胁人类的健康和经济发展。

6.2.3.1 病毒病与干扰素 脊椎动物或人体细胞在受到病毒（细菌、立克次氏体、真菌以及人工合成物质等）感染后，能合成并分泌一种称为干扰素的糖蛋白，它能和周围健康细胞的表面受体结合，而使这些细胞立即产生一种抗病毒蛋白，这种蛋白质可干扰病毒mRNA的转译，抑制新病毒的合成及癌细胞的分裂，从而获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。

6.2.3.2 基因工程的抗病毒新品种 病毒病害是农作物、畜牧、人的主要病害之一，每年造成严重的经济损失； 6.2.3.2 基因工程的抗病毒新品种 病毒病害是农作物、畜牧、人的主要病害之一，每年造成严重的经济损失； 基因工程技术是将一些病毒（如烟草花叶病毒等）的外壳蛋白质基因转进烟草等作物中并获得表达，就可使病毒基因组来不及复制就被过量的外壳蛋白质包装，从而减少了病毒的侵染作用。

6.2.3.3 病毒杀虫剂—现代生物农药 化学农药对防病、防虫和杂草等方面具有重要的作用，但它同时造成环境污染，破坏生态平衡。 6.2.3.3 病毒杀虫剂—现代生物农药 化学农药对防病、防虫和杂草等方面具有重要的作用，但它同时造成环境污染，破坏生态平衡。 病毒杀虫剂杀虫是目前世界各国都大力提倡的一种环保杀虫剂。它的杀虫效果专一，对人、植物及害虫的天敌无害。

6.3 原核生物界 原核生物是目前已知的结构最简单，并能独立生活的一类细胞生物。 原核生物可分为：细菌类 古细菌类 原核藻类 微生物：原核生物、病毒、原生生物、真菌

6.3.1 细菌 6.3.1.1 形态和大小 ◎ 细菌平均直径为0.5-1um，长2-3um。 ◎ 形状有：球状 杆状 螺旋菌

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

6.3.1.2 细菌细胞的基本结构 1.细胞壁 2.细胞膜 3.细胞质及内含物 4.核区与质粒 5.内膜系统

6.3.1.3 细菌细胞的特殊结构 荚膜 芽孢 鞭毛 荚膜 芽孢

荚膜的生物学作用 荚膜具有特异的抗原性，可作为细菌的分型和鉴定的依据。 抗吞噬作用，荚膜与细菌的致病力有关，可保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和消化作用。 抗有害物质的损害作用，荚膜可保护细菌免受补体、溶菌酶、抗菌抗体、抗菌药物等杀菌物质的损伤作用。 抗干燥作用，失去荚膜的细菌致病力往往减弱或消失。

芽胞的生物学作用 芽胞是细菌的休眠状态，对细菌起保护作用 抵抗力强：对热、干燥、化学消毒剂和辐射等理化因素有很强的抵抗力 消毒灭菌的指标

6.3.1.4 细菌的鉴别染色法 —革兰氏染色法 步骤： C.Gram,丹麦医生 阴性菌---红色。 涂片固定; 结晶紫初染1min; 6.3.1.4 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

6.3.1.5 细菌的营养 1.营养方式 自养菌： 光能自养型（紫硫细菌、绿硫细菌） 化能自养型（硝化细菌、硫细菌） 异养菌：腐生菌（枯草杆菌） 寄生菌 （肉毒杆菌、破伤风杆菌） 2.呼吸方式 好氧性：硝化细菌、根瘤菌 厌氧性：破伤风杆菌、紫硫细菌 兼性厌氧性：大肠杆菌、酵母菌

6.3.1.6 细菌的繁殖 繁殖方式：无性二分裂

6.3.1.7 根瘤菌的固氮作用 生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。 固氮微生物主要是指具有固氮功能的细菌，还包括有固氮功能的蓝藻和放线菌。 根瘤菌是最重要的固氮细菌，它与豆科植物共生，能够侵入植物的根细胞，引起一系列发育上的变化，形成根瘤。

6.3.1.8 细菌与人类的关系 1.细菌与疾病 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 破伤风－－破伤风杆菌

病原细菌的致病力 毒素 细菌通常能产生两种毒素： 内毒素和外毒素 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。

人体中定居的细菌 人体的皮肤、口腔、肠道、阴道中都有细菌长期存在，被称为正常菌群，它们构成人体内的正常微生物区系。 成人体内的细菌数为1.2千克，约100万亿。 肠道中的细菌种类约400－500种，人粪便的1/3为细菌。这些细菌可分为3类： 有益菌：双歧杆菌、嗜酸乳杆菌 中间菌：粪链球菌、大肠杆菌 有害菌：葡萄球菌、假单孢菌

6.3.1.8 细菌与人类的关系 2.参与人体物质合成及免疫 3.工业上的利用价值 △ 可防止或排斥外来有害细菌入侵。 △ 寄生人体的某些肠道细菌能合成多种B族维生素和维生素E、K； △ 可防止或排斥外来有害细菌入侵。 3.工业上的利用价值 △ 利用细菌发酵可生产醋酸、丙酮、丁醇、乳酸等多种工业用品；生产氨基酸、酶制剂、肌苷酸等多种医药和化工原料；制作酸菜、酸奶、黄油、奶酪等食品；用于皮革脱毛、丝绸脱胶、棉布脱浆、石油脱蜡等。

6.3.1.8 细菌与人类的关系 4.污水处理与环境保护 5.细菌杀虫剂的生物防治 ◎ 利用细菌肥料（如根瘤菌剂）可提高土壤肥力； 细菌能分解水中的有机物质。有些细菌对有毒物质有较高耐性，能吸收、积累有毒物质，从而消除或减少污水的毒性，保护自然环境。 5.细菌杀虫剂的生物防治 ◎ 利用细菌肥料（如根瘤菌剂）可提高土壤肥力； ◎ 利用杀虫菌粉剂（如青虫菌、杀螟杆菌、苏云金杆菌）防治虫害。

6.3.1.8 细菌与人类的关系 6.医药卫生及遗传工程的良好材料 利用细菌生产抗菌素，制造疫苗。如霍乱疫苗是死的霍乱弧菌，伤寒疫苗是弱化的活的伤寒杆菌。 7.自然界物质循环的分解者 ◇ 细菌等微生物是生态系统的分解者，能将动植物尸体、复杂的有机物分解为简单的无机物，并提供给绿色植物吸收利用。 ◇ 固氮菌的固氮作用。

6.3.2 古细菌 至今生活在地球上的古细菌主要类群有产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端嗜热酸细菌等。 6.3.2 古细菌 至今生活在地球上的古细菌主要类群有产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端嗜热酸细菌等。 古细菌是一类与原核生物和真核生物均不同的一类特殊生物类群。

6.3.3 蓝藻 能进行光合作用的原核生物 单细胞、团聚体、丝状体

几种代表性蓝藻 色球藻属 颤藻属 真枝藻属

蓝藻与人类的关系 蓝藻是地球上最早的光合放氧生物； 蓝藻可食用，如发菜、螺旋藻； 蓝藻可固氮。 蓝藻大量繁殖会形成“水华”，造成水环境污染，使鱼和水生生物窒息或中毒死亡。

螺旋藻 植物体为一列细胞组成的丝状体，呈螺旋弯曲。 蛋白质含量达干重的56%，含多种重要氨基酸（天冬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等），还有可吸收性的铁、维生素B12、β—胡萝卜素、γ—亚麻酸等，还提取出具消炎、抗肿瘤成分。 被联合国粮农组织推荐为“21世纪人类最理想的保健食品”。

6.3.4 其他原核生物 1.支原体：是一类目前已知最小的、无细胞壁、但无须依赖活细胞而能独立生活的原核微生物。它们一般以二分裂方式繁殖，有时也出芽繁殖。

是专性寄生于动物、植物活性细胞中的致病性原核微生物，形态结构与细菌相似，以二分裂方式进行繁殖。 2.立克次氏体： 是专性寄生于动物、植物活性细胞中的致病性原核微生物，形态结构与细菌相似，以二分裂方式进行繁殖。                                         

3.衣原体：是一类比立克次氏体小，自身的结构更简单，专门寄生在活细胞中的致病性原核微生物。由于它自己没有的产能系统，需要从其它生物取得能量，故有“能量寄生物”之称。 如沙眼衣原体、淋病淋巴肉芽肿衣原体、鹦鹉热衣原体等。

4.放线菌 放线菌以单细胞丝状体生长，以孢子方式繁殖的原核微生物。 放线菌是主要的抗生素产生菌。