《土壤生物分类学与系统发育》教学大纲

一、基本信息

课程名称		土壤生物分类学与系统发育				课程编号	ECOL3108
英文名称		Soil  Biological Taxonomy & Molecular Phylogenesis				课程类型	选修课
总学时	36	理论学时		25	实验学时	11	实践学时	0
学分	2	预修课程	土壤生物与生态学			适用对象	生态学专业
课程简介		本课程系统讲授土壤微生物、线虫、蚯蚓和弹尾纲的形态分类与分子系统发育知识，通过理论学习和实践操作相结合，学生可初步识别以上四个类群的生物，并了解物种的亲缘关系，为研究土壤微生物和动物的起源和进化打下基础。

二、教学目标及任务

通过本课程的学习，要求学生掌握土壤生物四大类群（土壤微生物、线虫、蚯蚓、弹尾纲）的分类学历史、分类原理与方法、物种的定义和命名、分类特征、各阶元的识别、分子系统发育研究方法，最终达到能够进行以上四大类群的野外考察，并初步进行分类和分析其亲缘关系。

三、学时分配

教学课时分配

章节	章节内容	讲课	实验	实践	合计
第一章	绪论	4			4
第二章	微生物分类学及系统发育	4	0		4
第三章	土壤线虫形态分类学	2	1		3
第四章	土壤线虫分子系统发育及案例	3	2		5
第五章	蚯蚓形态分类学	3	2		5
第六章	蚯蚓分子系统发育及案例	3	2		5
第七章	弹尾纲形态分类学	3	2		5
第八章	弹尾纲分子系统发育及案例	3	2		5
合计		36			36

四、教学内容及教学要求

第一章  绪论

第一节  生物的分界

第二节  分类学基础知识

1.  分类依据

2.  物种概念

3.  生物地理

4.  命名法规

习题要点：生物分类依据和命名法规。

本章重点、难点：物种概念的演变过程、生物地理学基础知识。

本章教学要求：掌握生物分类的方法；理解物种概念及其发展过程；掌握生物命名的法规；了解生物地理学基础知识。

第二章  微生物分类与鉴定

第一节  微生物分类的基本理论

1.   微生物分类学三个组成部分

2.   分类单元及其等级

3.   微生物命名

4.   细菌分类系统----Bergey’s Manual

习题要点：微生物命名法则与三界分类系统。

第二节  微生物分类鉴定的特征和技术

1.   形态学和生理生化特征

2.   血清型和噬菌体型

3.   氨基酸顺序和蛋白质分析

4.   核酸的碱基组成和分子杂交

5.   rRNA的序列分析

6.   化学分类特征

习题要点：生理生化指标与分子生物学指标在微生物分类系统中的应用。

第三节  微生物的快速鉴定和自动化分析技术

1.  微量多项试验鉴定系统

2.  数值分类

习题要点：微量多项试验鉴定系统如何操作；数值分类的定义与步骤。

本章重点、难点：微生物分类系统的演变；现阶段对微生物分类鉴定的流程

本章教学要求：掌握三界分类系统；掌握微生物16srRNA系统分类原理与流程；了解生理生化指标分类、微量多项试验鉴定系统、数值分类在微生物分类鉴定中的应用。

第三章  土壤线虫形态分类学

第一节  线虫动物门介绍

第二节  线虫动物门分类

第三节  实验：线虫形态学观察

习题要点：线虫动物门在土壤动物中的作用及其地位；线虫动物门分类；线虫形态鉴定方法及功能类群分类。

本章重点、难点：线虫形态学鉴定的关键特征及其分类标准。

本章教学要求：掌握土壤线虫分类的标准及其鉴定的形态学特征。

第四章  土壤线虫分子系统发育

第一节  土壤线虫分子系统发育学介绍

第二节  方法及案例分析

习题要点：土壤线虫分子系统发育的规律，及分子学方法在线虫系统发育中的应用。

本章重点、难点：线虫分子系统发育树的构建。

本章教学要求：了解土壤线虫分子系统发育的规律，掌握线虫分子系统发育树的构建的方法及其步骤。

第五章  蚯蚓形态分类学

第一节  蚯蚓形态分类学研究历史

习题要点：蚯蚓形态分类各阶元的演变历史

第二节  巨蚓科蚯蚓形态分类学

1.   研究方法及实践

2.   地理分布和区系分析

习题要点：巨蚓科蚯蚓形态分类学方法与特征；巨蚓科蚯蚓地理分布特点。

本章重点、难点：不同属、种的形态特征区分。

本章教学要求：掌握巨蚓科蚯蚓不同属、种的形态学特征；依据形态特征识别物种；了解巨蚓科蚯蚓地理分布和区系特征。

第六章  蚯蚓分子系统发育及案例

第一节  蚯蚓分子系统发育研究现状

1.   蚯蚓分子系统发育研究进展

2.   对系统发育关系具潜在重要意义的形态学特征

习题要点： 常用的蚯蚓分子系统发育技术

第二节  蚯蚓分子系统发育研究案例

1.   基于线粒体基因的分子系统发育

2.   联合线粒体和核基因的分子系统发育

习题要点：适用区分不同阶元的基因。

本章重点、难点：如何选择合适的基因或联合基因序列分析分子系统发育关系；如何解读蚯蚓分子系统发育拓扑结构图。

本章教学要求：掌握基因选择的方法；掌握不同的构树方法；学会解读蚯蚓分子系统发育结果。

第七章  弹尾纲概况

第一节  弹尾纲简介

1.   弹尾纲的分类地位暨六足总纲简介

2.   研究历史及研究方法

3.   分类特征介绍

习题要点：弹尾纲在节肢动物门中的地位及其依据；弹尾纲的主要分类特征。

第二节  弹尾纲的分类系统

1.   形态分类系统的变迁

2.   分子分类系统的发展

习题要点：弹尾纲各类群划分的形态依据；分子系统学常用marker及分析方法。

本章重点、难点：弹尾纲分类研究方法及主要分类特征；现行弹尾纲高阶元分类系统假说及各假说的相关依据。

本章教学要求：熟练掌握弹尾纲的分类依据和现行的分类系统；了解弹尾纲系统分类研究的历史及发展。

第八章  弹尾纲系统分类学

第一节  目及常见科介绍

1.   原跳目：原跳科、疣跳总科、棘跳总科、球角跳科

2.   长角跳目：长角跳总科、等节跳总科、鳞跳总科

3.   球形跳虫：愈腹目及短角跳目

4.   各类群在我国的分布情况

习题要点：各类群主要特征；检索表的使用。

第二节  弹尾纲系统分类学研究前沿

1.   DNA条形码在弹尾纲的应用

2.   整合分类学及谱系地理学

习题要点：DNA条形码的原理及意义。

本章重点、难点：弹尾纲目、科的划分依据及各类群主要特征；DNA条形码的原理及意义。

本章教学要求：熟练掌握弹尾纲内各主要类群的分类，通过图片和描述信息将弹尾虫辨别到目，并通过标本和检索表鉴定常见科；了解目前弹尾纲系统分类研究进展及待解决的问题。

五、考核方式及要求

采取闭卷笔试，依据教学要求三层次对课程内容进行全面考核，重点是掌握和理解两层次；成绩评定以笔试为主，兼顾课堂表现。

六、推荐教材及教学参考书

教材：由于全国没有正式统编教材，任课老师参考相关书籍编写电子讲稿教学。

参考书：

《微生物学教程第三版》，周德庆主编，高等教育出版社，2011年，标准书号：ISBN9787040314045。

《现代动物分类学导论》，谢强、卜文俊、王昕、郑乐怡主编，科学出版社，2012年，标准书号：ISBN 9787030338068。

《Describing Species, Practical procedure for taxonomists》，Judith E. Winston主编，Columbia University Press，1999年，标准书号：ISBN 0-231-06824-7。

《The Phylogenetic Handbook: A Practical Approach to Phylogenetic Analysis and Hypothesis Testing》，Philippe Lemey, Marco Salemi,Anne-Mieke Vandamme主编，Cambridge University Press，2009年，标准书号：ISBN-13:978-0521730716，ISBN-10:0521730716。

大纲修订人：孙静 陈小云 武俊 俞道远

大纲审定人：

修订日期：2015年5月5日