帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学
多次获得教学奖项

帕特里克教授AP生物学已有14年,是多个教学奖项的获得者。

感谢收看本期视频。

解锁全部5300个视频,开始免费试用。

生物多样性

帕特里克Roisen
帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学
多次获得教学奖项

帕特里克教授AP生物学已有14年,是多个教学奖项的获得者。

分享

(0:00:00)
大多数学生在准备大学预修课程生物考试时,会看所有需要记忆的不同种类的生物。他们认为,这是不可能的。事情是这样的。这有点像试图记住你家里的所有东西。没人想让你这么做。但重要的是,如果你看看你的房子,东西属于哪里?它们属于谁?如果你用一些家庭成员的基本特征,比如你父亲。他身材高大,喜欢与商业和经济有关的东西。

你,你有点小,但笑容很好,你哥哥,他很小,但痴迷于卡通。如果你利用这些特征,发现了你从未见过的东西,你所要做的就是思考它,然后你就能找出它属于谁。举个例子,我发现了一条鱼,我猜这不是你爸爸的。我选你弟弟的。所有不同种类的生物都是一样的。你把注意力集中在几个关键的特征上,一旦你知道了这些,你就可以直接进入你想要的特征。

我要做的是,我要讲一遍,我要描述科学家是如何划分事物的?我会描述一些不同的方式,然后我会集中在传统的五国体系上。我会给大家介绍这五种类型的主要特点。这样你就可以集中注意力,而不是沉迷于试图记住每一个细节。

我们现在要做的是,我们要看看AP生物学的人是如何分解我们今天看到的各种生物的。最初的想法是,如果我追逐某个东西,在它逃跑之前抓住它,然后把它吃掉。或者当我追它的时候,它转过身来开始追我,想要吃了我,那是动物。另一方面,如果它永远不动,我可以吃它,那就是一棵植物。

(0:02:00)
这是一个很好的系统,除了它有很多问题。如果你看看像真菌这样的东西,你可以追逐它们,抓住它们,没问题。然而,它们也会试图吃掉你。如果你曾经得过香港脚,你就知道那种感觉。

科学家们提出了所谓的五界系统。在五王国体系中,你会发现莫涅拉在最下面,然后是原生生物。比如藻类和变形虫。还有植物,真菌;酵母和蘑菇,然后是我们最喜欢的动物。现在,这个系统运行得很好,但它开始显示出它的年龄。因为当科学家们开始研究它们的生物化学和基因时,他们开始意识到那些被归为一类的东西,比如在莫内拉或原生生物王国里,它们并不是紧密相关的。

有点像我和布拉德·皮特。我知道我们长得很像,但我们不是表亲。看看这只吉娃娃,这只德国牧羊犬和这只狼。是的,你看一下,不是这样的。但奇怪的是,这两个比那两个关系更密切。

所以科学家们提出了这个新想法叫做三畴系统。我最近在作文题目中看到了这些问题,所以要注意。三畴系是指存在超基。真核生物由这四个王国组成。如果我们看一下,它是原生生物,植物,真菌和动物。它们属于真核生物。

但是Monera王国,细菌,它们实际上有两个主要的部分。所以他们说这些是合适的细菌有时被称为真细菌其他的被称为古细菌。你需要意识到这一点。但不要完全否定五王国体系,因为它有它的问题,事实上有些人说让我们把这些原生生物分解成更多的王国。在所有科学家之间的斗争平息之前,美联社生物学的人不会改变事情。

在我开始讨论不同的领域之前,我想花点时间帮助你们记住一个帮助识别你所谈论的生物的关键方法。那就是把注意力集中在你能在每个群体中找到的独特特征上。例如,如果你听过甲壳素这个词,你就知道他们说的不是一种真菌,就是一种节肢动物。

(0:04:00)
看看其他的特征。如果上面提到了分解,那就意味着它是一种真菌,一种蘑菇。如果他们说它有关节腿,那就不是蘑菇,那是虫子,节肢动物。记住这一点,让我们开始研究王国。我们先从Monera王国开始,也就是我们熟知的细菌。

记住,在我们做这个的时候,你们要记住有一个奇怪的细分叫做域。这一切都是从莫奈拉开始的。莫奈拉作品最大的统一特征是什么?它们是原核生物。也就是说,在原子核之前。如果我们仔细观察,就会发现它们没有细胞核,事实上它们也没有像线粒体或叶绿体这样的膜结合细胞器。相反,它们的DNA是圆形的,它们只有一个DNA分子,而且是赤裸的,淘气的。这并不意味着它们对自己的DNA做了奇怪的事情。这只是意味着它没有被组蛋白包裹。

它们的另一个特征是肽聚糖细胞壁。这不同于你可能从植物细胞或藻类中提取的纤维素。它们还有别的东西,像你我一样有鞭毛。但相反,我们的是这个角度,他们的是旋转。

在莫涅拉,最后要记住的是古细菌。这是一个奇怪的群体,它造成了我之前所说的所有麻烦。现在要考虑的是,他们很奇怪。如果你想想它们是在哪里发现的,火山温泉,那就很奇怪了。非常咸的水,奇怪的坑虫,很奇怪。事实上,甚至在它们的细胞壁或细胞膜中它们也有这种奇怪的分子。科学家们更喜欢称它为分支脂肪酸,但这很奇怪。

让我们进入原生行星。原生生物王国没有任何统一的特征。所以,它们被分解成这些亚群,叫做原生动物,藻类和像原生生物一样的真菌。让我们仔细看看它们。

(0:06:00)
第一组是原生动物,这个名字的意思是早期动物。事实上,它们可能是我们在动物界中分支出来的有机体。和我们一样,它们也是异养的。这意味着他们吃其他东西。它们也是可移动的,这意味着它们以各种不同的形式移动,我马上就会讲到这一点。

它们也是二倍体,这意味着什么呢?这意味着它们每个基因都有两个副本。它们遵循配子生命周期,这意味着它们会像你我一样做爱,而不是。相反,它们的一个细胞会撞到另一个细胞,然后融合,然后蹦出一个小变形虫,或者其他类似的东西。它们也是单细胞的。这就是他们和我们之间的最大区别。

让我们来仔细看看其中的一些群体。在原生动物中,有变形虫。他们的运动使他们与众不同。他们用的是假脚,字面意思是假脚。它们所做的是,伸展身体的一部分,然后流入其中。捉摸不定的。

接下来是纤毛虫。纤毛虫包括这里的草履虫。你也许能从它们的名字猜出来,它们用细小的纤毛在水中游动。

最后一组是鞭毛虫。它们如何移动?你猜对了,有鞭毛。它们只用一条或四条或五条长长的鞭毛在水中游动。

接下来是藻类。藻类最重要的一点是,它们就像植物一样,但它们是在水中的。和植物一样,它们也会进行光合作用。它们中的许多使用像叶绿素这样的色素,就像植物一样,或者一些使用其他不同种类的色素,比如黄糖氨酸。它们的细胞壁通常由纤维素构成,但其中一些使用不同的材料。它们遵循许多不同的生命周期。其中一些像真菌一样遵循生命周期,另一些像陆地植物一样遵循生命周期。稍后我将更深入地讨论这个问题。

关于它们的另一件事是,它们包括绿藻,这是一种产生陆地植物的生物。现在让我们来看看藻类的多样性。

(0:08:00)
它们包括像这些硅藻一样小的东西。它们是单细胞生物。硅藻很好记,因为它们的独特特征是,它们的细胞壁是玻璃的。人们会说二氧化硅来骗你,但你知道那是什么。它们很小,海带是巨大的。它们可以长到100英尺左右长。

最后一种我要简单讲一下的藻类是绿藻。同样,我们经常提到它们是因为它们是陆地植物的祖先。这是团藻,一种常见的群落藻类。你可以看到这是海藻的群落,里面有一些小的群落。原生生物的最后一类是黏菌。这是一个每个人都更愿意不去关注的群体。看看这个。

这就是所谓的狗呕吐物,粘液霉菌。这是令人讨厌的。如果你穿过森林,捡起一根原木,你看,它看起来像有人刚刚在地上擤鼻子,这不是。也许是吧,但一般来说不是。如果你看一会儿,你会发现它开始流动了。然后如果条件变坏,它就会夹在一起,喷射出小股并喷射出我们的孢子。其他的就像小变形虫。你和我通过显微镜观察,我们说它看起来像一个原生动物。它不是。如果你看到它们开始流动在一起,形成一个小的蛞蝓,有点像战队组成巨剑,它会移动一个很长的,射出一个枪托,喷射出孢子。 It’s just really bizarre.

让我们转到真菌,它更好一些。真菌包括那些你我都很熟悉的蘑菇,但它们也包括酵母,霉菌和霉菌。我们可以看到这些是真菌的标准子实体。这恰好是架子真菌。你会发现它们是异养的,也就是说它们吃其他东西。通常它们是分解者,比如你死后会吃掉你的真菌。

(0:10:00)
他们最重要的是我之前提到的甲壳素。如果你看到几丁质,它是一种真菌或节肢动物。它们是单倍体,这意味着每种真菌每个基因只有一个副本。它们遵循合子生命周期。这是什么意思?这意味着它们形成二倍体细胞的唯一时间,就是它们制造受精卵的时候。当它们制造小婴儿时,它们会立即进行减数分裂,然后形成孢子。

关于它们,最后一件事是它们会形成菌丝。菌丝是什么?这是有丝分裂形成的一长串细胞。现在你们中那些最新的西海岸线的人,这很容易。因为想想,派对上的真菌,他得到了‘菌丝’。我们可以让它变得更有趣,如果我们说,“嘿,为什么藻类和蘑菇一起回家了?”她对他很有好感,因为他是个“有趣的家伙”。如果你知道地衣是绿藻或蓝藻和真菌之间的共生关系,这将会很有帮助,甚至更有趣。事实上也不会更有趣。

正如我之前提到的,动物是从原生动物进化而来的。事情是这样的,我们从单细胞生物变成了多细胞生物。那么这些动物最大的统一特征是什么呢?让我们来看看。

我们没有细胞壁或叶绿体,或类似的东西。相反,独特的细胞器,我们的细胞与植物相比,是中心粒。这些是我们在有丝分裂,细胞分裂过程中用到的东西。正如我之前提到的,我们是多细胞的。这意味着,即使是我能想到的最小的动物也有数百个细胞。我们做异养营养。我们追捕猎物,杀死它。

我们经常被认为是易怒的,这是我们与真菌或植物不同的一个重要原因。这不仅意味着你暴躁,还意味着我们对刺激的反应非常快。我们通常通过神经系统和肌肉系统来做到这一点。这样我们就可以移动了。

最后一个重要的东西是我们是二倍体。这意味着每个细胞都有两个副本。

(0:12:00)
现在我们非常成熟。与其他生物相比非常复杂。这意味着为了保持这种复杂性,我们几乎一直都是二倍体。你和我是二倍体的唯一时刻,是我们形成精子的时候,那就是我,或者形成卵子的时候,那不是我。然后这些东西融合,形成受精卵,长成一个新的动物宝宝。

在动物王国里,存在着巨大的多样性。我强烈建议你们花点时间在课本上通读它们,因为作为我们最喜欢的王国,它最终成为美联社生物学人问了很多问题的东西。我现在没有时间细讲,但我要做的是,我将简要地提到一些主要的群体并给你们一些线索,让你们知道如何组织它们。让我们从最简单的动物开始。

这些东西就像Porifera;海绵是滤食性动物,还有刺胞动物,比如水母和海葵。要听的独特特征是,它们有这些被称为刺丝细胞的刺细胞,刺丝细胞内部有这些被称为刺丝囊的小匙。

下一组包括像绦虫这样的东西,或者是扁虫,它们都是扁形蠕虫的成员。这些被组合在一起形成了这个叫做腔层的东西。接下来的组确实有某种形式的上颚。无论是线虫的伪上半身,还是软体动物、节肢动物和环节动物的真上半身。如果我们仔细观察,这些软体动物包括蜗牛,但也包括蛤蜊或章鱼。它们都共享一种叫做地幔的东西,它在蜗牛身上发育成壳。

节肢动物就是我之前提到的那些虫子。记住,它们有几丁质和关节腿。所以如果你看到几丁质和关节腿,你就知道这是一种昆虫,甲壳纲动物,或者某种蛛形纲动物。环节动物是分节的蠕虫。

它们是真正的共生体,它们有一个独特的东西,至少对这些家伙来说是这样。

(0:14:00)
他们有所谓的封闭循环系统。它们是标志性的物种,它们经常被提到封闭循环系统或者被称为脊索动物,有时也被称为脊椎动物。如果我们看看动物王国的另一端,那些被称为后口动物的生物,它们之前都是原口动物。这包括我们,这些非常漂亮的动物,这里的脊索动物,还有这里的棘皮动物,海星鱼和海胆。

这就是动物,现在是时候进入植物了。植物是在陆地上移动的生物,它们在陆地上进行光合作用。它们都使用一种叫做叶绿素的物质进行光合作用。它们在叶绿体中有。这种植物有纤维素细胞壁。这是什么意思?这意味着它们的细胞周围有这些刚性的盒子形状,这给了它们支撑和结构。

土地的最大挑战是缺水。所以在植物群中有很多适应来帮助处理这种缺水。其中一个是根。真正的根是细胞的特殊部分,它从土壤中吸收水分,并将其带到植物体内。所有的植物都有,除了苔藓植物。有些人可能不知道,苔藓就是苔藓。因为它们没有根,它们很难从土壤中获取水分。事实上,除苔藓植物外,所有其他植物类群都有维管组织。

那是什么?这是运输管道,可以让树木,比如红杉树,从土壤中获取水分,一路向上,几百英尺高到树的顶部。而苔藓植物由于缺乏水分,它们只能长到这么高,因为这是它们通过渗透或扩散获得水分的极限。还有什么其他的大事吗?

我们在这里看到裸子植物。那些是什么?这些东西像松树。它们所做的就是利用陆地上有风的事实。它们所做的是,通过球果传播花粉,这就是它们如何将花粉从一棵树传播到另一棵树。

(0:16:00)
之后,当花粉使球果受精时,它就会变成种子,或者释放种子。然后这些种子又被风吹散了。另一方面,被子植物利用动物传播花粉。这就是你父母没能解释清楚的鸟和蜜蜂的故事。

现在他们也用它来传播种子。他们是怎么做到的?你看过水果吗?水果是鲜艳的。他们想让你做什么?水果在说,过来。植物给你果实,你吃了它,然后24小时后,在你迷路后,你把种子放在一大堆冒着热气的肥料中,这帮助被子植物摆脱了。

植物所做的最重要的事情就是孢子生命周期。这有时被称为代际交替。你们可能应该花点时间在课本上加强这一点,但我现在先讲一下基础知识。在孢子的生命周期中,你有两种不同形式的生物。两代人;一种是二倍体;这被称为孢子体。另一个是单倍体,叫做配子体。

让我们从配子体开始。配子体是一种单倍体植物。它产生配子,这就是为什么它被称为配子体。这些要么是精子要么是卵子。它们会游泳或飞行,或被昆虫带到其中一个卵里。然后受精形成受精卵。最终被丢弃并形成孢子体。孢子体是二倍体生物。它最终会经历减数分裂并产生孢子,孢子是单倍体的单细胞,当它着陆时,它会长成一个完整的配子体,完成整个周期。

显然,孢子体具有二倍体或每个基因的两个副本,它最终拥有更多的信息。这使得那些以孢子体世代为主导世代的植物,有了更多的复杂性。如果你看一下玫瑰丛,它有一个显性孢子体。事实上,配子体包含在花中。如果你看一棵松树,它也是非常精致的。

(0:18:00)
它还拥有显性孢子体配子体包含在雄球果和雌球果中。真正拥有显性配子体的只有苔藓。

让我们快速浏览一下,确保你知道这些不同的植物群是什么。如果我们看这里,我看到了苔藓植物。这是苔藓。这些小的东西伸出来,它们被称为孢子体,生活在大的叶垫上,也就是亲代配子体。在这里,这是一种蕨类植物,更恰当的叫法是蕨类植物。你现在看到的是孢子体。它的配子体产生是独立的,但是它的微小的心形轮廓看起来就像有人刚撕下一片叶子,在地上揉成一团。它非常非常小。

现在让我们快速看一看裸子植物。如果你看一下裸子植物,它们包括像这样的松树。凡是有锥体的都是裸子植物。它们的名字字面意思是裸露的种子。而这些是被子植物,开花植物。就是这样。这就是五大王国。

我已经讲了很多信息,我强烈建议大家再回到课本上,通读章节摘要。是的,章节很重要,但是总结会让你更快。只要记住,有五个王国,细分为超级域群,称为古生菌和细菌王国Monera。然后所有其他的都集中在真核生物中。

记住五大王国的顺序;Monera或细菌,原生生物,被细分为原生动物,藻类和真菌,比如黏菌。然后是带有几丁质和分解的真菌。植物是生活在陆地上的绿色生物。还有我们这些动物。异养,多细胞,可移动的生物。就是这样。

如果你好好看这些东西,你在AP考试中会做得很好。

(0:20:00)
就是这样,这就是五大王国。你现在有足够的信息在AP生物考试中做得很好,以防他们问任何关于他们的问题。原核生物,是Monera的一员。它是否有鞭毛,是真核和单细胞的异养性?这是一种鞭毛原生动物。它含有甲壳素吗?它有腿吗?如果是的话,它就是节肢动物。如果它是一个分解者,那就意味着它是一种真菌。

但我建议大家,为了巩固这些信息,重温一下课本。有了这个想法,你就会一直在寻找那一两个独特的特征,让这个群体从其他群体中脱颖而出。这样做,你就会做得很好。

©2022 Brightstorm, Inc.版权所有。 条款·隐私