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实验13.水螅、涡虫、蛔虫和蚯蚓的比较解剖主讲：王文彬副教授湖南文理学院生命科学学院一、实验目的●通过对4种代表动物——水螅、涡虫、蛔虫和蚯蚓的形态结构的比较观察，了解腔肠动物门、扁形动物门、线虫动物门和环节动物门主要特征的异同，以及无脊椎动物的进化过程。●通过对猪蛔虫和环毛蚓的解剖，提高学生对无脊椎动物的解剖技术。二、实验内容1、水螅横、纵切片标本的观察。（重点）2、涡虫整体及横切面玻片标本的观察。（重点）3、猪蛔虫浸制标本的形态观察与内部解剖，蛔虫的横切玻片标本观察。（重点、难点）4、活体蚯蚓的外形、运动及生活习性观察，解剖活体环毛蚓，观察其循环系统，浸制环毛蚓标本的外形观察与内部解剖，蚯蚓的横切玻片标本观察。（重点、难点）5、腔肠动物门和环节动物门常见种类浸制标本的示范观察。三、实验材料、仪器及用品设备：普通光学显微镜、体视镜；显微互动教学系统。器材：解剖蜡盘、大头针、刀片、解剖剪、镊子、解剖针、放大镜；玻璃器皿：培养皿、吸管等；5%福尔马林、乙醚等；活体蚯蚓；解剖用的环毛蚓和猪蛔虫浸制标本；水螅、涡虫整体及切面玻片标本，蛔虫和蚯蚓的横切玻片标本四、背景知识水螅的形态结构与生命活动展示了腔肠动物的主要特征，它既有细胞水平的功能活动，又有最原始的组织器官分化。认识这些特征，有助于理解进化过程中，生物如何由简单原始的形式逐渐趋于复杂，并形成现代高等动物的较为完善的结构体制。继腔肠动物之后，动物界发展演化中重大关键性转折变化的主要标志是由水生过渡到陆生、由固着或漂浮生活过渡到自由爬行生活，并相应出现形态结构的一系列重大变化。扁形动物首次出现了两侧对称体制和中胚层；与此关联，身体结构出现了器官系统的初步分化，从而标志着动物界系统发育进入了一个新的阶段。涡虫是扁形动物中自由生活的蠕形动物，吸虫和绦虫则是扁形动物中营寄生生活的蠕形动物。由于生活方式的不同，其形态结构出现了很大的差异。吸虫和绦虫因长期适应寄生生活方式，其运动、消化等器官系统趋于退化，而生殖系统则高度发达。在动物体结构与机能的演变中，假体腔动物形成了原始的体腔（假体腔），出现了完全消化管。环节动物首先出现了身体分节现象，具有了比假体腔进步的真体腔；与此相关联，又具有了闭管式循环系统，按体节排列的后肾管，链状神经索和运动器官等。可以说在动物演化上，从环节动物开始，进入了高等无脊椎动物阶段。蛔虫和环毛蚓的比较解剖，说明前进性的发展是动物进化的主要方面，并且，动物各器官系统的结构和机能在相互联系中向前发展。五、方法步骤实验安排（共6学时，分2次实验完成）水螅、涡虫、蛔虫和蚯蚓玻片标本观察３学时，一人一组（互动教室）蛔虫和蚯蚓标本的形态观察与内部解剖３学时，两人一组水螅、涡虫、蛔虫和蚯蚓玻片标本观察（一）腔肠动物——水螅（Hydra）1.水螅整体装片的观察：在低倍显微镜下观察芽体、精巢和卵巢在体壁上的生长位置。问题：水螅的无性生殖和有性生殖会同时进行吗?2.水螅纵切片和横切片的观察：外胚层(皮层)——外皮肌细胞、间细胞、刺细胞、感觉细胞，神经细胞中胶层——薄而透明，一层非细胞结构的胶状物质内胚层(胃层)——内皮肌细胞（多数）、腺细胞、感觉细胞和间细胞（少数）3.水螅过精巢和卵巢横切片的观察：问题：精巢和卵巢是从哪个胚层分化出来的?（二）扁形动物——涡虫（Euplanaria）1.涡虫整体玻片标本的观察：低倍镜下观察示神经系统和生殖系统（雌雄同体）的涡虫整体装片。①神经系统“脑”发出神经到眼、耳突各部，神经索（2条，纵行）、横神经（索间许多横连接，似梯形）。想一想：涡虫神经系统和感觉器官比较集中和发达，与其生活方式及两侧对称体型有何相关性?②生殖系统♀：卵巢（1对）→输卵管（2条）→生殖孔（通体外）；还有受精囊，卵黄腺♂：精巢（许多）→输精小管→输精管→贮精囊→阴茎→生殖孔想一想：固定生殖腺和生殖导管的形成有何进化意义?（二）扁形动物——涡虫（Euplanaria）2.涡虫横切面玻片标本的观察（见实验教材图11—1）：涡虫横切面背面隆起，腹面扁平，为三胚层无体腔动物。外胚层：柱状上皮细胞（1层，其间夹有杆状体）单细胞腺（有通向体表的部分管道）表皮细胞（表层具纤毛，基底为一薄层基膜）中胚层：肌肉组织（含环肌、纵肌，与表皮共同构成体壁，即皮肌囊）实质组织（中无体腔，实质组织有何功能?）内胚层：单层柱状上皮细胞（肠壁，是内胚层形成的消化管）想一想：根据横切面上所见到的肠断面的数目，能否确定所观察的涡虫横切面取材于身体的何部位?说明理由。（三）线虫动物——蛔虫(Ascaris)取蛔虫横切片，置低倍镜下观察（见实验教材图13－1）体壁角质层——1层，无细胞结构的膜表皮层——细胞界限不分明，仅可见颗粒状的细胞核及纵行纤维，向内增厚形成4条纵行体线（背线和腹线各1，内含背、腹神经；侧线2，中有一排泄管）肌肉层——较厚，被4条体线分隔成4个部分，每个部分由许多纵肌细胞组成，每个细胞基部含横行细纤维，染色较深，为收缩部，有收缩机能；端部呈泡状，伸入假体腔，内含细胞核，染色较浅，称原生质部问题：虫体以何种方式运动？比较蛔虫和环毛蚓的体壁结构有何不同？肠是假体腔中横切面呈较大的扁圆形的管，管壁由单层柱状上皮细胞组成。问题：与环毛蚓比较，二者肠壁结构有何不同？（三）线虫动物——蛔虫(Ascaris)假体腔为肠与体壁之间的空隙，腔内除肠管外，充满生殖器官。生殖器官♀：卵巢（管径最小，形似车轮，中央有轴，细胞呈放射状排列），输卵管（管径较粗，内有卵细胞），子宫（管径最粗，内有明显腔，腔内充满近成熟的卵）♂：精巢（染色较深，管径小），输精管（染色较浅，管较粗，内有颗粒状精细胞），贮精囊（管径大，有明显的腔，腔内有发育的条形精子）问题：比较蛔虫假体腔与环毛蚓真体腔，在结构上有何不同点？（四）环节动物——环毛蚓(Pheretima)体壁角质膜——一薄层非细胞构造表皮层——主要由单层柱状上皮细胞组成肌肉层——分为外层较薄的环肌和内层较厚的纵肌壁体腔膜——紧贴于纵肌层之内，由扁平细胞构成问题：蚯蚓身体能如何运动？为什么？肠位于横切面中央。若切片标本是环毛蚓自盲肠以后横切面，则可见肠壁背面下凹形成一槽，称盲道。问题：盲道的出现有何意义？肠壁脏体腔膜——最外一层，黄色细胞肠壁肌肉层——紧贴于肠上皮外，分内环肌和外纵肌肠上皮——最内层，由单层柱状上皮组成问题：肠壁结构与消化方式和消化效率有何联系？（四）环节动物——环毛蚓(Pheretima)真体腔：为体壁和肠壁之间的腔，壁体腔膜和脏体腔膜，即为真体腔的体腔膜。体腔内，在肠的背面有一背血管，腹面有一腹血管，腹血管之下有一神经索，神经索下有一神经下血管。问题：真体腔的形成有何意义？蛔虫和蚯蚓标本的形态观察与内部解剖[操作要点]1、蛔虫的内部构造解剖针划开体壁时，不要刺入太深，以免损坏内部器官。浸制标本中生殖管道较脆，在分离观察时，须仔细，以免将管道弄断。2、环毛蚓的内部构造剪开体壁时，注意避开背中线处的背血管，以及剪刀尖稍向上挑起，以免损伤内部器官。剪开身体前端体腔隔膜时，勿损伤生殖器官。雄性精巢囊内的精巢和精漏斗，以及雌性生殖器官都很小，须仔细分离进行观察。蛔虫和蚯蚓标本的形态观察与内部解剖[比较要点和思考提示]1、蛔虫和环毛蚓的外形比较环毛蚓和蛔虫外形的主要不同点。思考：环节动物体节和刚毛的出现有何进步意义。2、消化系统比较环毛蚓和蛔虫消化管形态功能的相同点及消化管的分化程度。思考：消化管进一步分化的意义。3、横切面的比较环毛蚓和蛔虫体壁结构的异同点。思考：体壁组织结构与这两类动物身体运动的相关性。环毛蚓和蛔虫消化管壁组织结构的异同点。思考：消化管壁肌肉层的出现与消化方式的关系，以及盲道出现的意义。环毛蚓和蛔虫体腔位置与构造的异同点。思考：真体腔出现的意义。作业绘蛔虫横切面图，并标注结构名称。根据实验观察列表比较蛔虫和环毛蚓在外形、体壁、消化管、循环系统、生殖系统、神经系统及体腔等结构上的异同点。三角涡虫染色标本Goodbye!