水螅的形态结构与生命活动

水螅的形态结构与生命活动水螅的形态结构与生命活动 动物学教研室动物学教研室 顾顾 勇勇实验目的实验目的1.1.通过对水螅形态结构及生命活动的观察，了解通过对水螅形态结构及生命活动的观察，了解腔肠动物门的主要特征。腔肠动物门的主要特征。2.2.认识腔肠动物在动物进化过程中的重要地位。认识腔肠动物在动物进化过程中的重要地位。实验用品实验用品 1 1材料：活水螅、活水蚤、水螅带芽整体装片、材料：活水螅、活水蚤、水螅带芽整体装片、水螅横切面和纵切面玻片标本、水螅过精水螅横切面和纵切面玻片标本、水螅过精巢和过卵巢横切面玻片标本。巢和过卵巢横切面玻片标本。2 2器材和仪器：生物显微镜、体视显微镜放大镜、器材和仪器：生物显微镜、体视显微镜放大镜、解剖针、镊子、吸管、培养缸、培养皿、解剖针、镊子、吸管、培养缸、培养皿、载玻片、盖玻片、滤纸片、稻草。载玻片、盖玻片、滤纸片、稻草。3 3试剂：试剂：1%1%醋酸、醋酸、0.03%0.03%谷胱甘肽、琼脂、蛋白谷胱甘肽、琼脂、蛋白胨、蛋黄、蛋白、硫酸镁或乌来糖、胨、蛋黄、蛋白、硫酸镁或乌来糖、0.01%0.01%亚甲基蓝。亚甲基蓝。实验内容实验内容 1.1.水螅的采集、培养和繁殖水螅的采集、培养和繁殖2.2.外部形态及对刺激的反应外部形态及对刺激的反应3.3.刺细胞及刺丝囊的观察刺细胞及刺丝囊的观察4.4.捕食活动及谷胱甘肽在取食过程中的作用捕食活动及谷胱甘肽在取食过程中的作用5.5.水螅网状神经的显示水螅网状神经的显示6.6.水螅玻片标本的观察水螅玻片标本的观察7.7.观察海葵及常见动物标本。观察海葵及常见动物标本。水螅的采集水螅的采集 水螅喜欢在清洁而含氧多的淡水中生活，因此，水螅喜欢在清洁而含氧多的淡水中生活，因此，采集水螅的场所应选择水质洁净、水流缓慢的小采集水螅的场所应选择水质洁净、水流缓慢的小沟、小池塘和水稻田。水螅喜欢附着在水草上生沟、小池塘和水稻田。水螅喜欢附着在水草上生活，所以，采集时要仔细观察水生植物（如金鱼活，所以，采集时要仔细观察水生植物（如金鱼藻、眼子菜等）上面有否水螅吸附。采集水螅的藻、眼子菜等）上面有否水螅吸附。采集水螅的季节，最好在春天（月）和秋天（季节，最好在春天（月）和秋天（月），因为这时正是水螅繁殖的旺盛的季节，很月），因为这时正是水螅繁殖的旺盛的季节，很容易采到。水螅喜欢阳光，最好在中午采集。容易采到。水螅喜欢阳光，最好在中午采集。采集时，先要选好采集地，仔细观察水草上采集时，先要选好采集地，仔细观察水草上有否吸附着无色或褐色的胶状小粒，若有的话，有否吸附着无色或褐色的胶状小粒，若有的话，就是水螅，可以连水草一起采回。就是水螅，可以连水草一起采回。水螅的培养水螅的培养在自然环境采到水螅，往往数量不多，有时采来后不能立即做实验，在自然环境采到水螅，往往数量不多，有时采来后不能立即做实验，必须加以培养。若是短期培养，方法很简单。把采回来的水螅，连同必须加以培养。若是短期培养，方法很简单。把采回来的水螅，连同水草一起饲养在池水里就行，一星期内不会饿死。水草一起饲养在池水里就行，一星期内不会饿死。养水养水 获取池水有困难，用自来水或井水代替，就得获取池水有困难，用自来水或井水代替，就得“养水养水”。因为井水里有较多的矿物质，而自来水里既有矿物质，又有残氯，都因为井水里有较多的矿物质，而自来水里既有矿物质，又有残氯，都对水螅的生长不利，容易引起死亡。养水的方法：在自来水或井水里对水螅的生长不利，容易引起死亡。养水的方法：在自来水或井水里放入水草，天后氯气自行散失，矿物质被水草利用。这时可用放入水草，天后氯气自行散失，矿物质被水草利用。这时可用吸管把个水螅移入水里，如果水螅不出现收缩现象，那么这些吸管把个水螅移入水里，如果水螅不出现收缩现象，那么这些水就可以用来培养水螅。水就可以用来培养水螅。喂食喂食 生活在自然界的水螅，主要是吃鱼虫（水蚤）。在室内生活在自然界的水螅，主要是吃鱼虫（水蚤）。在室内培养，最好也喂鱼虫，一般每周喂次为宜。在冬季，不易获取培养，最好也喂鱼虫，一般每周喂次为宜。在冬季，不易获取鱼虫，可以用牛肉切成细屑，晒干后饲喂水螅，量要少些，水要勤换，鱼虫，可以用牛肉切成细屑，晒干后饲喂水螅，量要少些，水要勤换，否则水易发臭。否则水易发臭。温度温度 水螅生活最佳水温是水螅生活最佳水温是。夏季室内水温要求。夏季室内水温要求控制在控制在以下，若屋内气温超过以下，若屋内气温超过时，要及时把培养缸移到时，要及时把培养缸移到阴凉处。冬季室温不能低于阴凉处。冬季室温不能低于。其他季节，水温很容易保持在。其他季节，水温很容易保持在之间。之间。换水换水 要培养好水螅，一定要保持水的清洁。喂食后，要及时要培养好水螅，一定要保持水的清洁。喂食后，要及时把多余的食物（死鱼虫或牛肉屑）用吸管移走，以免水混或发臭。若把多余的食物（死鱼虫或牛肉屑）用吸管移走，以免水混或发臭。若发现水混浊，应立即部分或全部换水。另外，如果培养缸内有大量藻发现水混浊，应立即部分或全部换水。另外，如果培养缸内有大量藻类繁殖时，也会影响水螅正常生活，应及时除去水藻，清洁培养缸后类繁殖时，也会影响水螅正常生活，应及时除去水藻，清洁培养缸后再换水培养。再换水培养。水螅的繁殖水螅的繁殖 水螅在室内饲养，若生活条件良好，特别是喂活鱼虫，往水螅在室内饲养，若生活条件良好，特别是喂活鱼虫，往往生长很快，经常以出芽生殖进行无性繁殖。体下端往生长很快，经常以出芽生殖进行无性繁殖。体下端处为出芽区，每个芽最初为一个小水螅，以后其足盘部处为出芽区，每个芽最初为一个小水螅，以后其足盘部封闭，与其母体脱离，形成一个新个体。水螅在良好的饲封闭，与其母体脱离，形成一个新个体。水螅在良好的饲养条件下，母体带芽数目较多，一般有个，最多达养条件下，母体带芽数目较多，一般有个，最多达个，这么多新芽，在母体上往往呈螺旋状排列。个，这么多新芽，在母体上往往呈螺旋状排列。水螅有性繁殖一般是一年两次，时间在早春和深秋，水螅有性繁殖一般是一年两次，时间在早春和深秋，在饲养水螅过程中，若人工改变水温，如从在饲养水螅过程中，若人工改变水温，如从以上升以上升到到时或从时或从下降到下降到时，都能引起水螅卵时，都能引起水螅卵巢和精巢发育，促使其进行有性繁殖。巢和精巢发育，促使其进行有性繁殖。多数水螅是雌雄异体，生殖能力很强，往往在形成卵多数水螅是雌雄异体，生殖能力很强，往往在形成卵巢或精巢的同时，仍能进行出芽出殖。巢或精巢的同时，仍能进行出芽出殖。水螅的繁殖水螅的繁殖 细心观察细心观察水螅的运动很特别，不仅身体能伸长、缩短，还会作水螅的运动很特别，不仅身体能伸长、缩短，还会作全身运动，移动位置。水螅的运动有屈伸前进（尺蠖式）全身运动，移动位置。水螅的运动有屈伸前进（尺蠖式）和翻筋斗两种方式。你用放大镜对准吸附着水螅的水草，和翻筋斗两种方式。你用放大镜对准吸附着水螅的水草，耐心地观察，能看到水螅的运动。有时，它用触手和基盘耐心地观察，能看到水螅的运动。有时，它用触手和基盘相互交替着附着在水草上，像翻筋斗那样地运动；有时，相互交替着附着在水草上，像翻筋斗那样地运动；有时，它弯着身体，用触手附着在水草上，然后基盘向触手的方它弯着身体，用触手附着在水草上，然后基盘向触手的方向移动，接着触手固定在新的位置，基盘再向前移动，就向移动，接着触手固定在新的位置，基盘再向前移动，就这样一屈一伸地向前运动。这样一屈一伸地向前运动。绿水螅因其内胚层中有共生的绿藻（绿水螅因其内胚层中有共生的绿藻（ChlorellaChlorella），），体呈绿色。绿水螅在我国尚无正式报道。我们于体呈绿色。绿水螅在我国尚无正式报道。我们于19861986年年2 2月中旬在河南省嵩县伊河畔一水塘中采得绿水螅月中旬在河南省嵩县伊河畔一水塘中采得绿水螅（ChlorohydraviridissimaChlorohydraviridissima），数量不多。水螅呈淡绿色，），数量不多。水螅呈淡绿色，体较粗壮，长体较粗壮，长5959毫米，少数个体长于毫米，少数个体长于1010毫米，触手毫米，触手6767条，其长度短于体长。这是我国绿水螅的首次记录。条，其长度短于体长。这是我国绿水螅的首次记录。水螅的无性生殖水螅的无性生殖水螅的出芽生殖水螅的出芽生殖外部形态及对刺激的反应外部形态及对刺激的反应 用吸管将水螅从附着物上边吸边刮下来，放入用吸管将水螅从附着物上边吸边刮下来，放入盛有少量原生活水的培养皿中，置于体视显微盛有少量原生活水的培养皿中，置于体视显微镜下，等其身体伸展后观察。水螅体呈圆柱状，镜下，等其身体伸展后观察。水螅体呈圆柱状，附着在培养皿一端的称基盘，另一端有略呈锥附着在培养皿一端的称基盘，另一端有略呈锥状的突起即垂唇，口位于其中内，周围有触手状的突起即垂唇，口位于其中内，周围有触手环绕。将水搅动或用解剖针刺激水螅的解手和环绕。将水搅动或用解剖针刺激水螅的解手和身体，水螅如何反应，为什么？刺激强度不身体，水螅如何反应，为什么？刺激强度不同时反应是否不同？把水螅的触手切下一段，同时反应是否不同？把水螅的触手切下一段，再用解剖针刺激，水螅触手脱离身体后受刺再用解剖针刺激，水螅触手脱离身体后受刺激所产生的反应与未脱离身体时的反应相同吗？激所产生的反应与未脱离身体时的反应相同吗？为什么？为什么？刺细胞及刺丝囊的观察刺细胞及刺丝囊的观察 吸取水螅到载玻片上，置于低倍显微镜下观察，吸取水螅到载玻片上，置于低倍显微镜下观察，其体表有许多瘤状的小突起，特别是在触手上更其体表有许多瘤状的小突起，特别是在触手上更多。小突起称为刺胞架（由皮层的皮肌细胞和几多。小突起称为刺胞架（由皮层的皮肌细胞和几个刺个刺 细胞融合而成，当遇到食物或刺激时，其内细胞融合而成，当遇到食物或刺激时，其内的刺丝囊会发射出刺丝）。用刀切下一段触手，的刺丝囊会发射出刺丝）。用刀切下一段触手，盖上盖玻片，均匀用力把触手压扁，在高倍显微盖上盖玻片，均匀用力把触手压扁，在高倍显微镜下可见刺丝囊由刺细胞中压出，有的刺丝囊中镜下可见刺丝囊由刺细胞中压出，有的刺丝囊中的刺丝已射出。也可将的刺丝已射出。也可将1%1%醋酸滴在盖玻片的一边，醋酸滴在盖玻片的一边，另一边用滤纸片吸引溶液，镜下观察刺丝的发出。另一边用滤纸片吸引溶液，镜下观察刺丝的发出。能观察到几种刺丝囊，它们各有何功用？刺丝发能观察到几种刺丝囊，它们各有何功用？刺丝发出后刺细胞会怎样？出后刺细胞会怎样？捕食活动及谷胱甘肽在取食过程中的作用捕食活动及谷胱甘肽在取食过程中的作用用吸管取数个水蚤，分放在用吸管取数个水蚤，分放在2 2个培养缸内，水蚤应放在水个培养缸内，水蚤应放在水螅的触手旁。当水螅触手与水蚤相遇时如何反应？为什螅的触手旁。当水螅触手与水蚤相遇时如何反应？为什么水蚤会粘附在触手上？将捕到食物的水螅移至体视显微么水蚤会粘附在触手上？将捕到食物的水螅移至体视显微镜下，观察水螅怎样把食物送到口边，怎样吞下？镜下，观察水螅怎样把食物送到口边，怎样吞下？再取已饥饿数日的水螅，分放在再取已饥饿数日的水螅，分放在2 2个培养缸内。个培养缸内。将一些与水蚤大小差不多的琼脂、以蛋白胨或熟蛋白、蛋将一些与水蚤大小差不多的琼脂、以蛋白胨或熟蛋白、蛋黄的碎片，投放到其中黄的碎片，投放到其中1 1个培养缸内的水螅触手旁，用放个培养缸内的水螅触手旁，用放大镜观察水螅的取食反应。大镜观察水螅的取食反应。在投放以上食物碎片的同时，滴几滴新配制的在投放以上食物碎片的同时，滴几滴新配制的0.03%0.03%谷胱谷胱甘肽溶液，或将食物碎片与谷胱甘肽溶液混合后投放，水甘肽溶液，或将食物碎片与谷胱甘肽溶液混合后投放，水螅的取食反应如何？螅的取食反应如何？将滤纸片或稻草碎片与谷胱甘肽溶液混合后，投放到另一将滤纸片或稻草碎片与谷胱甘肽溶液混合后，投放到另一个培养缸，水螅又会如何反应？分析实验结果，说明谷个培养缸，水螅又会如何反应？分析实验结果，说明谷胱甘肽在水螅取食中的作用。胱甘肽在水螅取食中的作用。水螅网状神经的显示水螅网状神经的显示 麻醉麻醉 吸取几只饥饿吸取几只饥饿2d2d但较健壮的水螅连同少量培养水置于小培但较健壮的水螅连同少量培养水置于小培养皿内，水以能没过虫体为宜。待水螅稍舒展身体后，用养皿内，水以能没过虫体为宜。待水螅稍舒展身体后，用镊子取硫酸镁或乌来糖结晶逐颗放入水中，使水螅慢慢麻镊子取硫酸镁或乌来糖结晶逐颗放入水中，使水螅慢慢麻醉。在体视显微镜下观察，用解剖针触及水螅身体和触手醉。在体视显微镜下观察，用解剖针触及水螅身体和触手不收缩时方可。麻醉药品不能放得过急过多，否则水螅不收缩时方可。麻醉药品不能放得过急过多，否则水螅会紧紧收缩甚至死亡而不利观察。会紧紧收缩甚至死亡而不利观察。染色与观察染色与观察 将已麻醉的水螅吸到载玻片上，滴将已麻醉的水螅吸到载玻片上，滴2 23 3滴滴0.01%0.01%亚甲基蓝亚甲基蓝染液，置于低倍显微镜下随时观察，约经十几分钟后，水染液，置于低倍显微镜下随时观察，约经十几分钟后，水螅的网状神经逐渐显示出来。盖上盖玻片，在高倍显微镜螅的网状神经逐渐显示出来。盖上盖玻片，在高倍显微镜下仔细观察，可见神经细胞的突起彼此连成网状。水螅下仔细观察，可见神经细胞的突起彼此连成网状。水螅有没有神经中枢？有没有神经中枢？水螅玻片标本的观察水螅玻片标本的观察1.1.水螅整体装片的观察水螅整体装片的观察:分别取水螅带芽整体装片、水螅具精巢和卵巢和卵巢的分别取水螅带芽整体装片、水螅具精巢和卵巢和卵巢的整体装片，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。整体装片，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。水螅有没有神经中枢？水螅有没有神经中枢？2.2.水螅纵切片和横切片的观察水螅纵切片和横切片的观察:显微镜下观察不螅纵切片，先在低倍物镜下辨认显微镜下观察不螅纵切片，先在低倍物镜下辨认水螅的口、垂唇、触手、消化循环腔和基盘等部位。如触手被纵切，其内的水螅的口、垂唇、触手、消化循环腔和基盘等部位。如触手被纵切，其内的腔与消化循环腔相通吗？如芽体被纵切，芽体的体壁与母体的体壁的关系如腔与消化循环腔相通吗？如芽体被纵切，芽体的体壁与母体的体壁的关系如何？在同一张切片上常常不能同时观察到上述结构，为什么？再在高倍物何？在同一张切片上常常不能同时观察到上述结构，为什么？再在高倍物镜下依次观察，辩认水螅的外胚层，中胶层和内胚层。然后观察水螅横切片，镜下依次观察，辩认水螅的外胚层，中胶层和内胚层。然后观察水螅横切片，联想纵切片，辩认内、外胚层，中胶层和消化循环联想纵切片，辩认内、外胚层，中胶层和消化循环 腔。再将水螅纵切或横切腔。再将水螅纵切或横切片体壁的一部分移到视野中部，换高倍镜观察体壁结构。片体壁的一部分移到视野中部，换高倍镜观察体壁结构。外胚层（皮层）外胚层（皮层）在体壁外侧见到的较大且细胞核清晰、数目最多的柱状细在体壁外侧见到的较大且细胞核清晰、数目最多的柱状细胞，是外皮肌细胞。在皮肌细胞之间靠近中胶层处，有些小型的且数个堆在胞，是外皮肌细胞。在皮肌细胞之间靠近中胶层处，有些小型的且数个堆在一起的细胞，是间细胞。它们有何功用？还有一种中央包含有染色较深的一起的细胞，是间细胞。它们有何功用？还有一种中央包含有染色较深的圆形或椭圆形囊的细胞，是刺细胞，其囊叫刺丝囊。此外还有感觉细胞，它圆形或椭圆形囊的细胞，是刺细胞，其囊叫刺丝囊。此外还有感觉细胞，它们与神经细胞相联。神经细胞在外胚层基部，紧贴中胶层，因较为稀疏，需们与神经细胞相联。神经细胞在外胚层基部，紧贴中胶层，因较为稀疏，需仔细寻找。仔细寻找。中胶层中胶层 薄而透明，夹在内外胚层之间，是由内外胚层细胞分泌的一层非薄而透明，夹在内外胚层之间，是由内外胚层细胞分泌的一层非细胞结构的胶状物质。细胞结构的胶状物质。内胚层（胃层）内胚层（胃层）内皮肌细胞数目最多、细胞大、核清晰，细胞内常含有内皮肌细胞数目最多、细胞大、核清晰，细胞内常含有许多染色较深的食物泡。还有数目较多的腺细胞，它们散布在皮肌细胞间，许多染色较深的食物泡。还有数目较多的腺细胞，它们散布在皮肌细胞间，长形，游离端常膨大并含有细小的深色分泌颗粒。此外还有少数的感觉细胞长形，游离端常膨大并含有细小的深色分泌颗粒。此外还有少数的感觉细胞和间细胞。和间细胞。下列为图片为水螅的过什么部位横切片？下列为图片为水螅的过什么部位横切片？下列为图片为下列为图片为多细胞动物早期胚胎发育的哪几个主多细胞动物早期胚胎发育的哪几个主要阶段要阶段？指出水螅的外胚层、内胚层及中胶层。指出水螅的外胚层、内胚层及中胶层。水螅玻片标本的观察水螅玻片标本的观察3.3.水螅过精巢和卵巢切片的观察水螅过精巢和卵巢切片的观察:在显微镜下在显微镜下观察成熟水螅精巢的横切片，切面上精巢观察成熟水螅精巢的横切片，切面上精巢近似圆锥形，由内向外依次是精母细胞、近似圆锥形，由内向外依次是精母细胞、精细胞和成熟的精子。再取成熟水螅卵巢精细胞和成熟的精子。再取成熟水螅卵巢的横切片观察，卵巢为卵圆形，成熟的卵的横切片观察，卵巢为卵圆形，成熟的卵巢里一般只有巢里一般只有1 1个卵细胞，其余的是营养细个卵细胞，其余的是营养细胞。但处在不同发育期的精巢和卵巢，其胞。但处在不同发育期的精巢和卵巢，其内部生殖细胞发育程度亦有不同。内部生殖细胞发育程度亦有不同。精巢和卵巢是从哪个胚层分化出来的？精巢和卵巢是从哪个胚层分化出来的？2 2 示范标本示范标本 海蜇：海蜇：属钵水母纲。身体为伞形，伞部很厚，为属钵水母纲。身体为伞形，伞部很厚，为半球形。上面叫上伞，下面叫下伞。下伞中部有口半球形。上面叫上伞，下面叫下伞。下伞中部有口腕，口腕纵分成腕，口腕纵分成8 8条，多皱折，象树根。海蜇没有条，多皱折，象树根。海蜇没有大形口，而是在口腕中有很多管，末端为小小的口，大形口，而是在口腕中有很多管，末端为小小的口，叫做吸口。用来吸食小的浮游动植物。叫做吸口。用来吸食小的浮游动植物。海鳃：海鳃：属珊瑚纲。群体属珊瑚纲。群体,部分呈羽状。柄部埋于泥部分呈羽状。柄部埋于泥沙中，有角质的中轴。沙中，有角质的中轴。海仙人掌：海仙人掌：属珊瑚纲。体呈淡黄色，棒状，分二属珊瑚纲。体呈淡黄色，棒状，分二部分，上部为轴柱，周围着生很多水螅体，下部为部分，上部为轴柱，周围着生很多水螅体，下部为柄，无水螅体。柄，无水螅体。海鸡冠海鸡冠：属珊瑚纲。固着的群体，体软，无中轴，形：属珊瑚纲。固着的群体，体软，无中轴，形似鸡冠。似鸡冠。笙珊瑚笙珊瑚：属珊瑚纲。固着的群体，小骨片连接成管状，：属珊瑚纲。固着的群体，小骨片连接成管状，形似笙。形似笙。柳珊瑚：属珊瑚纲。群体，以基盘固着于海底石块上，柳珊瑚：属珊瑚纲。群体，以基盘固着于海底石块上，中轴骨骼呈树枝状。中轴骨骼呈树枝状。红珊瑚红珊瑚：属珊瑚纲。树状群体，红色。内部有石灰质：属珊瑚纲。树状群体，红色。内部有石灰质的中轴。的中轴。作业与思考作业与思考 1 1 绘水螅纵切图，示各部分结构。绘水螅纵切图，示各部分结构。2 2根据实验总结腔肠动物的主要特征，如根据实验总结腔肠动物的主要特征，如何理解它们在动物进化过程中的重要地何理解它们在动物进化过程中的重要地位？位？3 3为什么说腔肠动物已出现了组织分化？为什么说腔肠动物已出现了组织分化？什么细胞是腔肠动物所特有的？什么细胞是腔肠动物所特有的？4 4水螅受到刺激后，身体的收缩与它的哪水螅受到刺激后，身体的收缩与它的哪些结构有关？些结构有关？