1■绪论动物学与动物生物学的定义·动物学(Zoology)是研究动物各类群的形态结构和有关生命活动规律的科学。动物生物学(AnimalBiology)是以生物学观点和技术来研究动物生命规律的科学。它研究的动物生命系统涵盖基因、细胞、器官、个体、种群、群落等多个层次;涉及的研究领域包括形态、解剖、生理、分类、发育、生态、地理、行为、进化、遗传、动物资源保护等·生物的六界的分类系统(1979,陈世骧提出的六界说)非细胞形态生物:病毒界生物原核细胞生物:原核细胞生物界细胞形态生物真核单细胞:原生生物界真核细胞生物腐生:真菌界真核多细胞自养:植物界吞噬:动物界动物组织1.上皮组织(epithelialtissue)覆盖体表、体内表及各种脏器内外表面特点:细胞多,间质少,细胞排列紧密,基部分泌一层很薄的基膜。主要功能:保护、感觉、分泌和吸收(1)扁平上皮(2)柱状上皮(立方上皮)(3)复层上皮2.结缔组织(connectivetissue)特点:细胞少,细胞间质多,细胞分散于发达的细胞间质中。种类多,分为疏松结缔组织、致密结缔组织、弹性结缔组织、网状结缔组织、血组织、脂肪组织、软骨和硬骨等。(1)疏松结缔组织由排列疏松的纤维与分散在纤维间的多种细胞构成的,纤维和细胞埋在基质中,充满在器官内部的间隙中。主要作用:连结、保护、提供营养及修复功能。细胞种类:如:①成纤维细胞;②巨噬细胞;③外膜细胞;④肥大细胞;⑤浆细胞;⑥多种白细胞和淋巴细胞。间质种类:胶原纤维弹性纤维网状纤维(2)致密结缔组织特点:基质和细胞少,纤维多且致密,组织坚韧有力。分布:肌健、骨膜。(3)弹性结缔组织由平行排列的弹性纤维组成特点:很强的膨胀和缩小的能力分布:韧带、大动脉、肺壁(4)网状结缔组织特点:主要的纤维互相交织成网状纤维,细胞有突起呈网状。分布:肝脏、脾脏、淋巴结等器官的基质网架(5)脂肪组织特点:细胞中聚集了大量脂肪,网状纤维很发达。(6)血组织(7)软骨(cartilage)特点:细胞间质坚固而有弹性,软骨细胞位于基质的小室中。软骨中没有血管、神经分布:关节面、外耳、鼻、喉、气管壁、长骨末端、肋骨末端。(8)硬骨特点:细胞间质主要是硫酸钙、磷酸钙,坚硬。细胞只有一种。�疏质骨:骨骼内,有多而大的空隙,称骨髓腔。2�密质骨:在骨骼的外面,由排列紧密的骨板和哈佛氏系统构成。哈佛氏系统:哈佛氏管(内有血管和神经)和环绕哈佛氏管的4-20层同心圆骨板,以及排列其间的骨细胞组成。骨细胞的突起伸入骨小管中3.肌肉组织(musculartissue)由肌细胞(肌纤维)组成。无脊椎动物中主要是平滑肌,只有昆虫等节肢动物有大量的横纹肌。心肌是脊椎动物所持有的。(1)横纹肌(striatedmuscle)—随意肌有多个核,附在细胞膜的下面,细胞质主要为肌原纤维,收缩迅速、有力,但持久性差。功能:运动分布:主要固着在骨骼上(2)心肌(cardiacmuscle)—不随意(3)平滑肌(smoothmuscle)—不随意肌心肌:细胞圆柱形,一或双核,有横纹,但不明显。心肌纤维具有分支,分支相连成网。分布:心脏。平滑肌:细胞梭形,一核,反应较慢,能持久收缩。分布:在各内脏器官如胃壁、肠壁、血管壁、子宫壁等处。4.神经组织由神经细胞(神经元)和神经胶质细胞组成。神经细胞有感受刺激和传导兴奋的能力。神经胶质细胞有支持、保护和营养功能。冲动传导神经纤维某点受到刺激后,产生动作电位,使其与相邻的膜电位产生电位差,形成局部电流,冲动因此传递。动物的器官和系统1器官:不同的组织共同完成一定的生理功能,并在一起形成了一定形态特征和结构的功能单位2系统:当若干种器官一起共同完成生命的一项功能时,即构成了动物的系统。■第二章动物的繁殖发育与分类第一节动物的繁殖一、繁殖:生物产生后代的现象二、繁殖方式1无性生殖:不经过两性生殖细胞的融合,直接由亲代产生后代的繁殖方式。大多数无脊椎动物、尾索动物(出芽生殖)有无性生殖;2有性生殖:两性生殖细胞融合形成合子,由合子发育成新个体的繁殖方式。同配异配卵3配3其他生殖方式:孤雌生殖、幼体生殖、世代交替等―无性生殖(Asexualreproduction)的类型:1)分裂繁殖:单细胞生物常见的繁殖方式。如:细菌、原生生物。2)出芽繁殖:亲体产生芽体,芽体发育成新个体。如:酵母、水螅等。3)孢子生殖:亲体产生孢子,孢子发育成新个体。如:真菌、藻类、疟原虫等4)再生:生物体的一部分损伤脱落后,重新恢复其所丧失的部分,形成完整生物个体。如:水螅、涡虫等。―有性生殖的类型1)同配(isogrmy):两性配子大小、形态相同,只在生理上出现了分化。如衣藻。有些衣藻同一细胞产生的配子不能融合,只能与其他细胞产生的配子融合。2)异配(anisogamy):两性配子不仅生理上出现了分化,而且在大小、形态、结构上也出现了分化,如实球藻,配子一大一小,但都有鞭毛,都能运动,形态相同。3)卵配(oogamy):异配的进一步发展。卵配中配子分工明确,卵承担了贮藏食物的任务,保证受精卵发育的需要;精子轻装活泼,游泳能力强,有利于找到卵子,实现受精。无性生殖在稳定环境中处于优势,有性生殖在变化的环境中处于优势,对环境具有更强的适应能力。―其他生殖方式:1)孤雌生殖(parthenogenesis):又称单性生殖,雌性产生卵子,由卵子直接发育成后代的繁殖方式。如:轮虫、蚜虫、蜜蜂的雄蜂等。未受精卵2)幼体生殖:个体未成熟或幼体阶段就能进行繁殖。如:瘿蝇等。3)世代交替(alternationofgenerations):在生活史中,无性生殖与有性生殖有规律地交替出现。如:腔肠动物中的水螅、水母等。第二节多细胞动物发育的一般规律·高等动物的个体发育的三个阶段胚后发育(post-embryonicdevelopment)胚前发育(pre-embryonicdevelopment)胚胎发育(embryonicdevelopment)·在卵膜内或母体内,由一个受精卵发育成为能单独生活的胎儿的过程。·雌雄配子的分化与成熟过程,·即生殖细胞经过增殖、生长和成熟三个阶段,成为具有受精能力的精子或卵子。·从卵孵化后或从母体分娩出来后的胎儿,经过幼年期、性成熟的青春期,直到成年期和老年期。一、胚前发育1、配子发生的一般过程1)增殖期:原生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)有丝分裂,数量增多。2)生长期:体积增大,成为初级性母细胞,即初级精母细胞或初级卵母细胞。在初级卵母细胞内大量积累卵黄颗粒等营养物质,合成和储存各种类型的RNA、核糖体、蛋白质3)成熟期:初级精母细胞和初级卵母细胞经过减数分裂,形成精子和卵子。2、精子发生(spermatogenesis)◇从精细胞到精子的变形①细胞核体积变小细胞核染色体致密化,RNA和非组蛋白从核内清除;②顶体形成。③尾部轴丝(92+2)和线粒体鞘的形成43、卵子发生二、胚胎发育1、受精(卵)2、卵裂3、囊胚的形成4、原肠胚的形成5、三胚层胚6、神经胚7、胚层的分化与器官建成1、受精精卵相遇,精子穿入卵子,引发卵子发生一系列变化,二者原核的融合,形成二倍体的合子。2、卵裂1)卵裂受精卵经过多次分裂,形成很多分裂球(blastonere)的过程。卵裂形成的细胞,称为分裂球卵裂的特点:细胞数目越来越多,分裂球越来越小。图卵裂和囊胚形成示意图受精卵完全均等卵裂卵裂囊胚完全不等卵裂盘裂表面卵裂囊胚层囊胚腔图卵裂和囊胚形成示意图受精卵完全均等卵裂卵裂囊胚完全不等卵裂盘裂表面卵裂囊胚层囊胚腔2)依细胞分裂是否彻底分为:☆完全卵裂(totalcleavage)-少黄卵①均等分裂(equalcleavage)均卵黄如海胆、文昌鱼;②不等分裂(unequalcleavage)卵黄分布不均匀,如软体动物、蛙类等。☆不完全卵裂(partialcleavage)-多黄卵③盘裂(discalcleavage)分裂局限于胚盘处,如乌贼、鸡卵;④表面卵裂(peripheralcleavage)分裂只限于卵的表面者,如昆虫卵。全裂可根据分裂球排列的形式分为:①辐射型第3次卵裂以后,上层的分裂球很整齐地排列在下层之上,呈辐射排列,如棘皮动物和腔肠动物等。(后口动物)②螺旋型第3次卵裂时,纺锤体不是和赤道面垂直而是倾斜呈45°角,分出的动物极的分裂球位于两个植物极分裂球之间,以后的卵裂也是倾斜的。如环节动物和软体动物(原口动物)3、囊胚的形成囊胚(blastula):卵裂的后期,分裂球排列在一个中空的球形表面,形成一层,大小与受精卵相似。囊胚层(blastoderm):囊胚腔(blastocoel)—里面充满液体或者液化的卵黄。囊胚腔的出现使胚体细胞的活动有了充分的空间囊胚腔部分形成实心囊胚盘胚表面囊胚54、原肠胚细胞内置,进入囊胚腔,胚胎由单层细胞组成发展成双胚层形成原肠胚。原肠胚形成方式5种:分层内转内移内陷◇相关概念:原口动物、后口动物根据胚胎发育中,胚孔的形成演化,将3胚层多细胞动物分为:原口动物(Prolostomia)胚孔成为成体的口——扁形动物、纽形动物、线形动物、环节动物、软体动物、节肢动物等。后口动物(Deuterostomia)胚孔成为成体的肛门(或者封闭),成体的口是在胚孔相当距离之外重新形成的——棘皮动物、半索动物、所有的脊椎动物。◇原口动物与后口动物的主要区别5、三胚层1)端细胞法(telocellsmethod)在胚孔的两侧,内外胚层交界处各有一个细胞分裂成细胞团,形成索状,并向内外胚层之间伸展,形成为中胚层。由于中胚层之间的真体腔是中胚层细胞向内和向外裂开形成的,故称裂体腔(schizocoel),端细胞法又称为裂体腔法(schizocoelousmethod)。原口动物均以裂体腔法形成中胚层和体腔。高等脊索动物也由这一方式形成中胚层、体腔,但具体的形成过程更复杂。2)体腔囊法(coelesacmethod)在原肠背部两侧,内胚层向外突出成对的囊状突起,称体腔囊(coelomsac);体腔囊逐渐发育增大并与内胚层脱离,在内外胚层之间逐步扩展成为中胚层,中胚层包围的腔为体腔。由于体腔囊来源于原肠,故又称肠体腔,此法又名肠体腔法(enterocoelousmethod)。后口动物(棘皮、毛颚、半索、脊索动物)由肠体腔法形成中胚层和真体腔。◎体腔的类型无体腔:扁形动物等。假体腔:线形动物、线虫动物。真体腔:环节动物后的多数动物。★假体腔的形成中胚层体腔囊在发展过程中全部靠向体壁,形成肌肉层,使原来的囊胚腔加了一层内衬,而未形成新的空间,这种腔只有体壁中胚层,没有肠壁中胚层和肠系膜,是体壁中胚层和肠壁内胚层之间的腔,所以称之谓假体腔。动物演化过程中出现最早。6、神经胚(neurula)脊索动物神经板:背部沿中线的外胚层细胞下陷形成神经管:脊索:7、胚层分化与器官的形成◇胚层分化三胚层形成之后,动物体的组织和器官开始分化。内胚层最为简单,中胚层最为复杂,外胚层则最为特异。①外胚层主要分化成表皮和所有表皮层的衍生物,如皮肤腺、羽毛、毛等皮肤衍生物。神经系统、主要的感觉器官、消化道的前后两端,包括口腔和肛门。脊索动物鳃裂的一部分也项目原口后口卵裂的方式多螺旋形卵裂多辐射型卵裂成体口、肛门胚孔,肛门与其相对相反中胚层的形成裂体腔法体腔囊法体腔出现的方式裂体腔体腔囊骨骼的来源外胚层内胚层6是外胚层分化的。②内胚层分化成消化道中肠的上皮、原肠的突出物,如消化道衍生物肝脏、胰腺,还有鳔、肺、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、膀胱等,以及呼吸道和尿道的上皮。③中胚层具有多能性,分化成动物的大部分器官,动物的真皮及其衍生物、肌肉、结缔组织、血管、骨骼;囊腔内的上皮内衬、多数动物的生殖系统、排泄器官的大部分和其它进行分泌和渗透调节的器官等◇器官建成(organogenesis)概念:胚胎的器官原基形成之后,按各自的方向进一步分化,并对周围的组织起诱导作用,使有关组织能协调地发育并进一步相互结合形成器官。胚胎的器官形成涉及两方面的问题:胚层的变化和细胞的分化,同时进行。三、动物的胚后发育胚后发育:动物从卵孵出或从