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实验八甲壳纲的外形和内部构造节肢动物门的身体由很多体节构成,并且分部, 体外有外骨骼, 有分节的附肢。节肢动物种类多、 数量大、 分布广, 是动物界第一大门,也是无脊椎动物中登陆取得巨大成功的一门动物, 与人类关系密切。其中甲壳动物是节肢动物中适应水生生活的一大类群。淡水产的虾分布广泛,易购到活体,结构典型且易观察,也可作为实验材料。一、实验目的以鳌虾 (罗氏沼虾或日本沼虾)为代表动物, 通过实验了解甲壳纲适应水生生活的主要特征,学习虾类的一般解剖方法。二、仪器和材料放大镜、剪刀、镊子、解剖盘、雌、雄鳌虾(罗氏沼虾或日本沼虾)。三、方法和内容(一)外形鳌虾(Cambarus) (罗氏沼虾 (Macrobrachium rosenbergii )或日本沼虾 (Macrobrachium nipponense) )的身体由头胸部和腹部共21 节组成,体表具坚硬的几丁质外骨骼,呈深红色或红黄色,且随年龄而变化(图10-1) 。1.头胸部特别粗大, 长度约为体长的一半,由头部 6 节和胸部8 节愈合而成, 头胸部覆有头胸甲,其背面与胸壁相连,两侧游离, 形成腮腔, 约在头胸甲的中部有一条弧形横沟称颈沟,是头部和胸部的界限。 头胸甲的前方有一个呈三角形的额剑,其边缘有锯齿状突起。额剑两侧各有一个可自由转动的眼柄,其上着生附眼。2.腹部有 6 节,其后还有一扁平的尾节。观察体节如何连接?此连接对虾的伸屈运动有何作用?尾节扁平,腹面正中有一纵裂缝,为肛门。3.附肢除第一体节和尾节无附肢外,鳌虾共有19 对附肢,即每体节1 对。除第一对触角是单枝型外,其他都是双枝型,但因着生部位和功能的不同而有不同的形态结构。将鳌虾右侧的附肢,由后至前用镊子逐个的取下,顺次摊放在解剖盘内或硬白纸上,观察附肢的构造(图10-2) 。(1)头部附肢头部附肢共5 对。a. 小触角一对,为第2 节的附肢,在额剑的下方,原肢3 节,其内、外肢为两根短须状的触鞭。触角基部背面有一凹陷容纳眼柄,凹陷内侧丛毛中有平衡囊。b. 大触角一对,为第3 节的附肢,在眼柄的下方,内肢为一细长的触鞭,外肢呈片状。大、小触角有何功能?c. 大颚一对,为第4 节的附肢,其肢特别坚硬,边缘有齿,内肢呈短须状,外肢退化。d. 小颚两对,分别为第5、6 节的附肢,呈薄片状,第一对小颚外肢退化,第二对外肢宽大呈叶片状,称颚舟叶。颚舟叶有何功能?(2)胸部附肢共 8 节,原肢均2 节。a.颚足三对,是第7、8、9 节的附肢,第一颚足的外肢基部有一片状肢鳃,第二、三对颚足的基部都长有羽状的鳃(一对大颚、二对小颚及三对颚足都参与取食功能)。b.步足五对,第 11-14 节的附肢,外肢退化,内肢有7 节组成,即底节、基节、坐节、长节、腕节、掌节和指节,前三对步足前端呈钳状,第一对步足和钳特别强大,称鳌足。其余两对步足末端呈爪状 (罗氏沼虾或日本沼虾前2 对步足末端为钳状, 其中第 2 对特别粗大,尤其是雄虾) 。试分析各步足的功用。雄虾的第五步足基部的内侧各有一雄性生殖孔(图10-3) 。雌虾第三步足基部内侧各有一雌性生殖孔(图10-4) 。各足基部都长有羽状鳃,注意各鳃的着生部位。( 3)腹部附肢共 6 对。a.腹肢不发达,原肢2 节。前2 对腹肢,雌雄有别。雄虾第一对腹肢变成管状交接器,雌虾退化,雌虾第二腹肢细小,外肢退化(日本沼虾第一腹肢的外肢大,内肢很短小;第二腹肢的内肢有一短小棒状内附肢,雄虾在内附肢内侧有一指状突起的雄性附肢)。第 3、4、5 对附肢的形状相同,内、外肢细长而扁平(罗氏沼虾或日本沼虾的内、外肢呈片状)。b.尾肢1 对,内外肢特别宽阔呈片状,外肢比内肢大。 尾肢与尾节构成尾扇,尾扇在虾的运动中起何作用?(二)呼吸器官去掉左侧的甲壳,即可看到呼吸器官 鳃。用镊子稍作分离,观察鳃腔内着生在第二颚足至第四步足基部的足鳃、体壁与附肢间关节膜上的关节鳃和着生在第一颚足基部的肢鳃,肢鳃有何功用?鳌虾各鳃的数目如何?(日本沼虾第1、2 对颚足各有一个肢鳃,至第2 颚足至第5 步足各有1 对足鳃,共9 对鳃)(图 10-5) 。待外部形态观察后,用剪刀从头胸甲背面插入,向前剪开头胸甲,再把剪刀插入腹甲背面,沿背面中央把腹甲剪开,然后用镊子轻轻地取下左侧甲壳(注意, 取壳是应先剥离附在甲壳上的肌肉,防止损坏内部器官)(图 10-6) 。(三)肌肉为成束的横纹肌,往往成对,试比较,鳌虾与其他无脊椎动物肌肉的差异(四)循环系统为开管式,主要观察心脏和动脉1. 心脏位于头胸部背方的围心窦中,为半透明、 多角形的肌肉囊,用放大镜观察, 可见有三对心孔,一对在背面,两对在侧面。2. 动脉用放大镜观察可见血管很细且透明,由心脏前行动脉5 条,即:眼动脉一条, 由心脏前端通出,至头部和眼睛;触角动脉1 对,在眼动脉两侧通出,至触角和排泄器官;肝动脉1 对,在触角动脉外侧通出,至肝脏和中肠。由心脏后行动脉1 条,即腹上动脉,沿腹部背面,后肠之上, 一直通至身体末端。由心脏下行至腹面动脉1 对,即胸动脉, 为腹上动脉两侧弯向腹面的两根动脉,胸动脉至腹面后向前分出胸下动脉,向后分出腹下动脉。(五)生殖系统雌雄异体异型1.雌性卵巢 1 对,在围心窦的腹面,呈淡红色或黄色,颗粒状,分三叶,前部分离为两叶,后部合并为一叶, 卵巢向两侧腹发出一对短小的输卵管,其末端分别开口于第三对步足基部内侧的雌性生殖孔。在第4、 5 步足之间的腹甲上,为一圆球形的突起,其上有一纵形开口,内为空囊,即受精囊。2.雄性精巢一对,在围心窦的腹面,呈白色,分3 叶,前端分开为两叶,后端合并成一叶,在精巢外侧各通出一对长而迂曲的输精管,其末端分别开口于第五对步足基部内侧的雄性生殖孔。(六)消化系统分前肠、中肠、后肠三部分。前肠包括口、食道、胃。用镊子轻轻移去生殖腺,可见其下方左右两侧各有一团黄色腺体,即为肝脏。剪去一侧肝脏可见肠管前接囊状的胃,胃可分为位于体前端的壁薄的贲门胃(透过胃壁可看到胃内有深色食物) 和其后较小、 壁略厚的幽门胃。剪开胃壁观察贲门胃内由3 个钙齿组成的胃磨及幽门胃内壁上由许多刚毛组成的滤器。想想它们各有何功能?当蜕壳前后,胃的外面两侧可见到两个白色或淡黄色或淡兰色纽扣状钙质的磨石。用镊子轻轻提起胃,可见贲门胃前腹方连有一短管,即食管,食管前端连于口。幽门胃后接中肠。中肠很短,1 对肝脏即位于其两侧,各以一肝管与之相通。中肠之后即为贯穿整个腹部的后肠。后肠位于腹上动脉后方。略粗(透过肠壁可见内有深色食物残渣),以肛门开口于尾节腹面。(七)排泄系统剪去胃和肝脏,在头部腹面大触角基部外骨骼内面,可见到一团扁圆形腺体即触角腺,成为虾的排泄器官。生活时呈绿色,其排泄物为绿色鸟胺酸,故又称绿腺, 它借宽大而壁薄的膀胱伸出的短管,开口于大触角基部腹面的排泄孔(图10-7) 。(八)神经系统除保留食管外, 将其他内脏器官和肌肉全部除去,小心地沿中线剪开胸部底壁,便可看到里面正中线处有1 条白色索状物, 即为虾的腹神经链,它由两条神经干愈合而成。用镊子在食管左右两侧小心地剥离,可找到一对白色的围食管神经。沿围食管神经向头端寻找,可见在食管之上。 两眼之间有一较大白色块状物,为食管上神经节或脑神经节,由头部前三对脑神经节合并而成。围食管神经绕到食管腹面与腹神经链连接处有一大白色节,沿腹神经链向后端剥离, 可见链上还有多个白色神经节。这些神经节与腹部体节的位置关系如何?鳌虾腹神经链上一共有多少个神经节?四、示教(一)藤壶( Balanus)属蔓足纲。海产,成体营固着生活。身体包被在外套中,外套外面有石灰质壳板。虫体头部不明显,腹部退化;胸肢6 对,双枝型,顶端弯曲呈蔓状,常从活动壳板间向外伸出。(二)对虾( Penaeus orientalis)属软甲亚纲十足目,为我国特有的海产经济虾类。体型较大, 分头胸部和腹部,腹部长而侧扁。步足5 对,细小,前3 对末端为钳状,第三对最长,其余2 对末端爪状。腹肢5对,雄性第一腹肢的内肢变为交接器,第2 腹肢内肢内侧具1 小型雄性腹肢。(三)中华绒螯蟹(Eriochein sinensis)属软甲亚纲十足目,体分为头胸部和腹部,头胸甲特别发达,略呈圆形或椭圆形,其前缘和两侧各有4 个小齿。腹部较退化,折叠在头胸部的腹面,称蟹脐,雄蟹的呈三角形,雌蟹的呈圆形。 肛门开口于腹部末端。鄂足组成口器, 第一对步足较大,呈钳状, 其上有绒毛;其余步足扁平,末端呈爪状。腹肢较退化,藏在脐内侧,雌性共4 对,第一对已退化,雄性只有前两对,且已特化为交接器。(四)三疣梭子蟹(Neptunus trituberculatus )属软甲亚纲十足目。头胸甲呈梭形, 两侧缘有2 个尖刺, 背面中央有3 个隆起, 额缘具4 个小齿。第一对步足强大,长节后缘末端有一刺,第5 对步足较扁宽,指节呈片状。五、作业与思考1、绘鳌虾外形图(侧面观)注明各部结构名称。2、绘鳌虾解剖图,示消化系统和排泄系统。
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