《生物分类学原理》课件

生物分类学原理分类学的定义和目的定义目的生物分类学是生物学的一个分支学科，主要研究生物的分类、命名和鉴定，并将生物归类到不同的等级中分类学的起源与发展古代1古希腊的亚里士多德是最早进行生物分类的学者，他根据形态特征将生物分为动物和植物两大类世纪182瑞典科学家卡尔林奈创立了双名法命名系统，为生物分类奠定了基础·世纪193随着进化论的提出，分类学开始强调物种之间的亲缘关系，并使用系统发育树来表示物种之间的进化关系世纪204生物分类的基本单元物种-物种是生物分类的基本单元，指一群物种是生物多样性的基础，是生物界能相互交配并产生可育后代的生物进化的基本单位物种的概念及其特征生物学物种概念形态物种概念指一群能相互交配并产生可育后指一群在形态上相似，并与其他代的生物群体存在明显差异的生物进化物种概念指一群具有共同进化历史并形成独立的谱系的生物分类单元的等级制度界1生物分类的最高等级，如动物界、植物界等门2界之下，如脊索动物门、节肢动物门等纲3门之下，如哺乳纲、鸟纲等目4纲之下，如灵长目、食肉目等科5目之下，如猫科、犬科等属6科之下，如豹属、虎属等种7生物分类的基本单元，如狮子、老虎等二名法命名法规则属名属名用名词，第一个字母大写种加词种加词用形容词或名词，第一个字母小写命名人命名人姓名用斜体缩写生物分类的基本原则层次性稳定性分类系统应遵循等级制度，将一致性分类系统应尽量稳定，避免频生物归类到不同的等级中客观性分类系统应保持一致，避免不繁地修改分类名称分类系统应基于客观存在的生同学者对同一物种使用不同的物特征，不能凭主观臆断进行分类名称分类表型分类法形态学特征解剖学特征生活史特征观察生物的外形、结通过解剖生物内部结观察生物的生活史，如构、颜色、大小等特构，观察器官、组织、繁殖方式、发育阶段等征，进行分类细胞等特征，进行分特征，进行分类类生态学特征观察生物的生态习性，如栖息环境、食物来源等特征，进行分类系统发育分类法系统发育树形态学数据使用系统发育树来表示物种之使用形态学特征来重建系统发间的进化关系育树进化关系分子数据基于生物的进化历史，将生物使用分子数据，如序列，DNA归类到不同的谱系中来重建系统发育树2314分子生物学分类法序列分析蛋白质序列分析基因表达谱分析DNA通过比较不同物种的序列，分析其通过比较不同物种的蛋白质序列，分析分析不同物种的基因表达模式，了解其DNA遗传关系其进化关系基因功能和进化关系三域分类系统界域动物界真核生物域植物界真核生物域真菌界真核生物域细菌界细菌域古细菌界古细菌域真核生物的分类原生生物界1包括单细胞真核生物，如变形虫、草履虫等真菌界2包括真菌，如蘑菇、霉菌等植物界3包括陆生植物，如苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物等动物界4包括动物，如海绵动物、腔肠动物、扁形动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等真细菌的分类1变形菌门包括各种细菌，如大肠杆菌、沙门氏菌等2厚壁菌门包括各种细菌，如乳酸菌、梭状芽孢杆菌等3放线菌门包括各种细菌，如链霉菌、诺卡氏菌等4蓝细菌门包括蓝细菌，如念珠藻、颤藻等古细菌的分类甲烷菌纲嗜盐菌纲包括产生甲烷的细菌，如产甲烷包括耐高盐度的细菌，如盐杆球菌菌嗜热菌纲包括耐高温的细菌，如硫化叶菌植物界的分类苔藓植物门裸子植物门包括苔藓、地钱等，没有真正的根、茎、叶，生长在潮湿的环境中包括松树、柏树等，种子裸露，没有果皮包裹1234蕨类植物门被子植物门包括蕨类、石松等，有真正的根、茎、叶，生长在潮湿的包括大多数陆生植物，种子有果皮包裹环境中藻类的分类绿藻纲褐藻纲红藻纲包括绿藻，如水绵、衣藻等，含有叶绿包括褐藻，如海带、裙带菜等，含有叶绿包括红藻，如紫菜、石花菜等，含有叶绿素，进行光合作用素和褐藻素，进行光合作用素和藻红素，进行光合作用真菌的分类子囊菌纲包括酵母菌、青霉菌、曲霉菌等，有性繁殖产生子囊孢子担子菌纲包括蘑菇、灵芝等，有性繁殖产生担孢子接合菌纲包括毛霉菌、根霉菌等，无性繁殖产生孢囊孢子原生生物的分类鞭毛虫纲纤毛虫纲根足虫纲孢子虫纲包括具有鞭毛的原生生物，包括具有纤毛的原生生物，包括具有伪足的原生生物，包括寄生在动物体内的原生如眼虫、衣藻等，能进行光如草履虫、钟虫等，能进行如变形虫，能进行吞噬作生物，如疟原虫，能进行寄合作用吞噬作用用生生活动物界的分类1无脊椎动物脊椎动物2无脊椎动物的分类海绵动物门腔肠动物门扁形动物门123包括海绵，是最原始的多细胞动包括水母、珊瑚、海葵等，有简单包括涡虫、绦虫、吸虫等，身体扁物，没有组织和器官，生活在水的组织和器官，生活在水中平，没有体腔，大多寄生生活中环节动物门软体动物门节肢动物门456包括蚯蚓、水蛭等，身体分节，有包括贝类、章鱼、蜗牛等，身体柔包括昆虫、蜘蛛、虾蟹等，身体分体腔，大多生活在土壤中软，有外套膜，生活在水中或陆地节，有外骨骼，是动物界中种类最上多的一门棘皮动物门7包括海星、海胆、海参等，身体呈辐射对称，有体腔，生活在水中脊椎动物的分类鱼纲1包括各种鱼类，如鲤鱼、鲫鱼、草鱼等，生活在水中，用鳃呼吸两栖纲2包括青蛙、蟾蜍、蝾螈等，幼体生活在水中，用鳃呼吸，成体生活在陆地上，用肺呼吸爬行纲3包括蛇、蜥蜴、龟等，用肺呼吸，皮肤干燥，有鳞片，生活在陆地上鸟纲4包括各种鸟类，如麻雀、燕子、鹰等，用肺呼吸，有羽毛，能飞行哺乳纲5包括各种哺乳动物，如猫、狗、牛、羊等，用肺呼吸，有毛发，胎生分类系统的构建方法1形态学方法根据生物的形态特征，进行分类2分子生物学方法根据生物的分子特征，如序列，进行分类DNA3生态学方法根据生物的生态习性，如栖息环境、食物来源等，进行分类4行为学方法根据生物的行为特征，如繁殖方式、社会结构等，进行分类系统发育分类的特点客观性一致性稳定性层次性基于生物的进化关系，避免使用统一的分类系统，避免随着新的证据出现，分类系遵循等级制度，将生物归类主观臆断混淆统可以进行调整到不同的等级中分类单元的鉴定和划分观察1观察生物的形态特征，如颜色、大小、形状等解剖2解剖生物内部结构，观察器官、组织、细胞等特征实验3进行各种实验，如序列分析、蛋白质序列分析等DNA比较4将观察结果与已知生物进行比较，确定其分类地位生物多样性的保护意义生态平衡资源利用科学研究生物多样性是生态平衡的基石，保护生物多样性是人类社会的重要资源，生物多样性是生物学研究的宝贵资生物多样性有利于维持生态系统的稳保护生物多样性有利于可持续地利用源，保护生物多样性有利于开展生物定生物资源学研究生物分类学研究的前沿基因组学利用基因组学技术进行生物分类，例如通过比较基因组序列来确定物种之间的亲缘关系宏基因组学分析环境样品中的序列，了解环境中的微生物种类及其功能DNA物种识别开发新的物种识别技术，例如利用图像识别技术识别生物物种生物多样性保护运用分类学知识和方法，开展生物多样性保护工作，例如建立自然保护区、制定物种保护策略等分类学知识在医学中的应用病原菌鉴定病毒分类药物开发对病原菌进行分类鉴定，有助于制定针对对病毒进行分类鉴定，有助于研究病毒的利用生物分类学知识，从生物体中寻找新性的治疗方案致病机制和开发抗病毒药物的药物来源分类学知识在农业中的应用作物育种病虫害防治生物农药利用生物分类学知识，选择优良品种进对病虫害生物进行分类鉴定，制定针对利用生物分类学知识，从生物体中寻找行杂交育种，提高作物产量和品质性的防治措施新的生物农药来源分类学知识在环境保护中的应用污染监测生物多样性保护生态修复123利用生物分类学知识，监测环境中利用生物分类学知识，开展生物多利用生物分类学知识，开展生态修的污染物质，评估环境质量样性保护工作，例如建立自然保护复工作，例如种植适合当地环境的区、制定物种保护策略等植物、放养合适的动物等分类学知识在生物技术中的应用基因工程1利用生物分类学知识，从生物体中获取目的基因，进行基因克隆和表达蛋白质工程2利用生物分类学知识，从生物体中获取目的蛋白质，进行蛋白质改造和应用微生物工程3利用生物分类学知识，对微生物进行分类鉴定，并利用其进行发酵生产、环境治理等分类学的研究方法数据分析实验验证利用统计学方法分析数据，得比较与分析进行各种实验，验证分类结果出分类结论观察与描述将观察结果与已知生物进行比的可靠性观察生物的形态特征，并进行较，分析其分类地位详细的描述生物分类学的基本理论进化论系统发育学生物分类学以进化论为基础，认系统发育学研究生物的进化历为物种是不断进化的，并基于进史，为生物分类提供理论依据化关系进行分类生物多样性生物多样性是生物分类学研究的重要对象，保护生物多样性是生物分类学的重要任务生物分类学的基本定律12双名法命名法优先权原则每个物种都用一个由属名和种加词组在有多个名称的情况下，最早发表的成的双名法来命名名称具有优先权3类型标本原则每个物种都应指定一个类型标本，作为该物种的标准生物分类学的基本概念分类单元指生物分类系统中每个等级的单位，如界、门、纲、目、科、属、种等分类群指在分类系统中占据特定位置的一组生物，例如所有哺乳动物组成的分类群鉴定指确定生物的分类地位，例如鉴定一个未知生物属于哪个物种生物进化与分类的关系进化关系系统发育树分子钟生物分类学以进化关系为基础，将具有系统发育树是表示物种之间进化关系的利用序列变化速率估算物种之间的DNA共同祖先的生物归类到一起树状图进化时间生物营养类型与分类的关系自养生物1包括植物、藻类等，能进行光合作用，利用无机物合成有机物异养生物2包括动物、真菌等，不能进行光合作用，需要从外界获取有机物腐生生物3包括真菌、细菌等，从死有机物中获取营养寄生生物4包括病毒、寄生虫等，从活有机物中获取营养生物行为与分类的关系社会性迁徙求偶行为一些生物，如蜜蜂、蚂蚁，具有社会性，一些生物，如鸟类，具有迁徙行为，季节一些生物，如鸟类，具有复杂的求偶行形成复杂的社会结构性地迁徙到不同的地区为，吸引异性进行繁殖生物形态与分类的关系12外部形态内部结构生物的外形、大小、颜色、结构等特生物的器官、组织、细胞等结构，也征，是分类的重要依据是分类的重要依据3解剖特征通过解剖生物的内部结构，观察器官、组织、细胞等特征，进行分类生物生理与分类的关系生理机能代谢过程生殖方式生物的生理机能，如呼吸、消化、循环生物的代谢过程，如光合作用、呼吸作生物的生殖方式，如卵生、胎生、无性等，也是分类的重要依据用等，也是分类的重要依据生殖等，也是分类的重要依据生物遗传与分类的关系基因组序列基因表达谱生物的基因组序列是反映生物遗生物的基因表达谱反映了生物的传信息的宝贵资源，可以用来进基因功能和进化关系，可以用来行分类进行分类分子钟利用序列变化速率估算物种之间的进化时间，为分类提供依据DNA生物地理与分类的关系地理分布1生物的地理分布是反映生物进化历史的重要依据，可以用来进行分类隔离2地理隔离是物种形成的重要原因，隔离的生物群体可能会演化出新的物种生物区系3地球上不同地区的生物种类差异很大，形成了不同的生物区系生物化学与分类的关系生物大分子代谢产物分子标记123生物体内的生物大分子，如蛋白生物的代谢产物，如酶、激素等，利用生物大分子和代谢产物开发的质、、等，具有物种特也具有物种特异性，可以用来进行分子标记，可以用来进行物种鉴定DNA RNA异性，可以用来进行分类分类和分类生物生态与分类的关系生态位生物在生态系统中的地位和作用，称为生态位，不同物种具有不同的生态位种间关系生物之间存在各种关系，如竞争、捕食、寄生等，这些关系也影响着生物的分类生物多样性生物多样性是生态系统稳定和功能的重要基础，保护生物多样性是生物分类学的重要任务生物分类学的研究前景新技术新物种应用领域随着新技术的不断发展，生物分类学研随着生物多样性研究的不断深入，将发生物分类学知识将得到更广泛的应用，究将取得更大的突破，例如基因组学、现更多新的物种，生物分类学将不断完例如在医学、农业、环境保护、生物技宏基因组学等技术的应用善术等领域。