内容正文:
第一章 生物的多样性
第三节 生物的分界和病毒(2课时)
高等教育出版社第1版
《生物基础》
教学目标
一
掌握生物分界的主要发展阶段及各阶段的分类依据
掌握病毒的结构组成、增殖方式及分类
理解病毒“非细胞生物”的本质特征
教学重难点
二
不同分界系统的逻辑关联;病毒“依赖宿主增殖”的本质理解
生物分界的主要系统(五界、三域)及依据;病毒的结构与增殖方式
重点
难点
导入新课
三
展示林奈画像及早期生物分类插图,提问:“18世纪的林奈如何给生物分类?这种分类方法在今天看来是否全面?”
展示眼虫的结构与生活习性图片,提问:“眼虫既像动物又像植物,该如何分类?”
新知讲授
四
一、生物的分界
林奈以“生物能否自主运动”为标准,将生物划分为2个界
- 植物界
- 动物界
1735年(早期分类)
新知讲授
四
因发现眼虫等“兼具动植物特征的单细胞真核生物”,霍格等新增分类单元,共3个界
- 植物界
- 动物界
- 原生生物界(单独划分单细胞真核生物)
1860年(分类调整)
新知讲授
四
因发现细菌、蓝细菌与单细胞真核生物差异大,科普兰再新增分类单元,共4个界
- 植物界
- 动物界
- 原生生物界
- 原核生物界(单独划分细菌、蓝细菌等)
1938年(进一步细分)
新知讲授
四
1969年,惠特克根据生物获得营养的类型分为摄食(动物)、光合作用(植物)和吸收(真菌)三类,结合前人对生物的分界,提出五界系统,即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界。
从细胞结构看,原核生物没有细胞核,核物质DNA集中在细胞原生质中一定区域。另外四界都有细胞核,是真核生物。
新知讲授
四
真核生物又分为原生生物、真菌、植物、动物4个界,即:
新知讲授
四
五界系统大体反映了生物从原核生物到真核生物,从单细胞生物到多细胞生物的进化历程,因此得到广泛认同。但五界系统没有反映出非细胞生物阶段。1979年,我国著名生物学家陈世骧等主张,具有生命特征的非细胞生物也应独立成一界——病毒界。对病毒界有异议的问题之一是关于病毒的地位。病毒是一类非细胞生物,究竟是原始类型还是次生类型仍无定论。
新知讲授
四
新知讲授
四
基于分子生物学发展,发现原核生物在进化上存在两个重要分支,沃兹和沃尔夫于1987年提出六界分类系统。
原核生物(分2界)
- 古细菌界:包含甲烷菌、极嗜盐菌、嗜热嗜酸菌。
- 真细菌界:包含古细菌以外的其他原核生物(如蓝藻、真细菌等)。
真核生物(分4界)
- 原生生物界 - 真菌界
- 动物界 - 植物界
六界分类系统提出背景
新知讲授
四
1990年,沃兹根据分子生物学的研究资料,对生物分类又提出新的建议,认为“整个生物界 可以分为3个独立起源的大类群。它们是从共同祖先沿3条路线进化发展的”,即形成3个域:
①古细菌域(Domain archaea);
②真细菌域(Domian bacteria);
③真核生物域(Domain eucarya,包括原生生物、真菌、动物、植物)
认为古细菌是一类既不同于其他原核生物,也与真核生物不同的特殊生物类群。古细菌与真核生物有更为接近的共同祖先,它们的关系与真细菌相比,更为密切。
新知讲授
四
新知讲授
四
新知讲授
四
二 、病毒
病毒是一类非细胞生物,只有在电子显微镜下才能看清它的结构。病毒可引起动植物和人的许多疾病,几乎所有的生物都发现有病毒。如人类的天花、流感、肝炎、脊髓灰质炎及艾滋病均 与病毒有关。
2003年上半年在我国及其他国家肆虐的非典型性肺炎就是由SARS冠状病毒引起。另有1000多种植物的疾病是由蚜虫、叶蝉、飞虱传播的病毒引起。
新知讲授
四
病毒的结构极为简单,仅由一种核酸(DNA或RNA中的一种)和少数蛋白质组成。DNA或RNA位于蛋白质内部,称为核酸芯子。蛋白质有规律地排列成蛋白质亚单位。亚单位组合 在一起,形成病毒的外壳,又称为衣壳。由核酸和衣壳蛋白构成病毒颗粒。较复杂的病毒外面还有由脂质和糖蛋白构成的包膜。不同病毒的形态多种多样,如杆状、柱状、粒状、头状、二十面体等。
新知讲授
四
不能独立存活,必须依赖寄主细胞。
病毒的生存特性
- 利用宿主细胞内成分,合成自身遗传物质和病毒外壳。
- 将遗传物质与外壳装配成完整、有感染性的病毒粒。
病毒在宿主细胞内的增殖过程
新知讲授
四
- 病毒粒从原宿主细胞中爆破释放。
- 对新宿主细胞释放核酸,在其内部重复“核酸复制→蛋白质合成→装配病毒粒”的增殖过程。
病毒的传播过程
利用宿主细胞进行的简单原料装配过程。
病毒个体发育的本质
新知讲授
四
- 按核酸种类分类:分为RNA病毒、DNA病毒。
- 按寄主类型分类:分为细菌病毒(噬菌体)、真菌病毒、植物病毒、动物病毒。
病毒的核心分类依据
新知讲授
四
- 植物病毒:遗传物质大多为RNA。
- 动物病毒:遗传物质有的是RNA,有的是DNA。
- 噬菌体(细菌病毒):遗传物质大多为DNA。
- 真菌病毒:未明确提及核酸类型。
不同寄主病毒的核酸特点
师生互动
五
1. 单选题:惠特克五界系统中,划分真菌界的主要依据是( )
A. 单细胞结构 B. 光合营养
C. 腐生吸收营养 D. 摄食营养
2. 判断题:
(1)三域系统中的古细菌域与真细菌域同属于原核生物,因此亲缘关系一样近。
回答问题
师生互动
五
(2)病毒的增殖可以在无宿主的培养基中完成。
3. 案例分析:
结合新冠病毒的相关知识,分析其属于哪种类型的病毒(按核酸、寄主分类),并简述其增殖过程的关键步骤。
回答问题
课堂小结
六
1.引导学生回顾生物分界的主要系统(两界、五界、三域)及各系统的核心依
据;
2.总结病毒的结构(非细胞、核酸+衣壳)、增殖(依赖宿主)和分类方式。
布置作业
七
作业
1. 绘制生物分界发展时间线图,标注各系统的提出者、时间、核心依据和生物类群。
2. 查阅资料,分析一种新发现病毒(如埃博拉病毒)的结构、分类及对人类的影响。
巩固练习
八
作业
沃兹和沃尔夫1987年提出的六界系统,对原核生物的划分是( )
A. 合并为原核生物界
B. 分为古细菌界和真细菌界
C. 归入原生生物界
D. 分为细菌界和蓝细菌界
【答案】B
【解析】六界系统的核心调整是“原核生物在进化上有两个重要分支,应将原核生物分两界——古细菌界和真细菌界”,真核生物仍分4界(原生生物、真菌、动物、植物)。
巩固练习
八
作业
下列属于“RNA病毒”的是( )
A. 大多数噬菌体
B. 大多数植物病毒
C. 所有动物病毒
D. 蓝细菌病毒
【【答案】B
【解析】题干明确“植物病毒的遗传物质大多为RNA”;A(大多数噬菌体)、D(蓝细菌病毒即噬菌体)遗传物质大多为DNA;C(所有动物病毒)错误,动物病毒既有RNA型也有DNA型。
巩固练习
八
作业
我国生物学家陈世骧主张增设“病毒界”,争议点主要是( )
A. 病毒是否具有生命特征
B. 病毒的营养获取方式
C. 病毒是原始类型还是次生类型
D. 病毒是否单细胞
【答案】C
【解析】对病毒界的异议“之一是关于病毒的地位——病毒究竟是原始类型还是次生类型仍无定论”,A选项“具有生命特征”是陈世骧主张增设病毒界的依据,而非争议点。
巩固练习
八
作业
病毒的结构组成中,核心部分是( )
A. 蛋白质外壳
B. 脂质包膜
C. 核酸(DNA或RNA)
D. 糖蛋白
【答案】C
【解析】病毒“仅由一种核酸(DNA或RNA中的一种)和少数蛋白质组成”,核酸位于蛋白质内部(核酸芯子),是携带病毒遗传信息的核心,蛋白质外壳(衣壳)仅起保护作用,包膜为部分病毒的附加结构。
巩固练习
八
作业
下列关于病毒的说法,错误的是( )
A. 需电子显微镜才能观察
B. 仅含一种核酸(DNA或RNA)
C. 可引起动植物和人类疾病
D. 能独立完成新陈代谢
【答案】D
【解析】病毒“不能独立存活,只能活在寄主细胞中”,无法独立完成新陈代谢(需依赖宿主细胞的物质和能量);A、B、C均为题干明确的病毒特征(需电镜观察、仅含一种核酸、可引发疾病)。
巩固练习
八
作业
对比分析“三域系统”与“六界系统”对原核生物分类的差异,并说明三域系统的核心观点。
【答案】(1)原核生物分类差异:①六界系统将原核生物分为两界——古细菌界(甲烷菌、极嗜盐菌等)和真细菌界(蓝细菌、其他细菌等);②三域系统将原核生物分为两个独立的“域”——古细菌域和真细菌域,而非“界”级单元。
(2)三域系统核心观点:整个生物界起源于共同祖先,沿3条路线进化为3个独立域——古细菌域、真细菌域、真核生物域;其中古细菌域与真核生物域的亲缘关系比真细菌域更近(古细菌是区别于原核、真核的特殊类群)。
感谢观看
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