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 顾 勇 实 验 目 的1.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 。2.认 识 腔 肠 动 物 在 动 物 进 化 过 程 中 的 重 要 地 位 。 实 验 用 品 1 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 精巢 和 过 卵 巢 横 切 面 玻 片 标 本 。2 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 、载 玻 片 、 盖 玻 片 、 滤 纸 片 、 稻 草 。3 试 剂 ： 1%醋 酸 、 0.03%谷 胱 甘 肽 、 琼 脂 、 蛋 白胨 、 蛋 黄 、 蛋 白 、 硫 酸 镁 或 乌 来 糖 、0.01%亚 甲 基 蓝 。 实 验 内 容 1.水 螅 的 采 集 、 培 养 和 繁 殖2.外 部 形 态 及 对 刺 激 的 反 应3.刺 细 胞 及 刺 丝 囊 的 观 察4.捕 食 活 动 及 谷 胱 甘 肽 在 取 食 过 程 中 的 作 用5.水 螅 网 状 神 经 的 显 示6.水 螅 玻 片 标 本 的 观 察7.观 察 海 葵 及 常 见 动 物 标 本 。 水 螅 的 采 集 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 （ 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 。 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 ，就 是 水 螅 ， 可 以 连 水 草 一 起 采 回 。 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 ，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 。 养 水 获 取 池 水 有 困 难 ， 用 自 来 水 或 井 水 代 替 ， 就 得 “ 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 。 喂 食 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 。 温 度 水 螅 生 活 最 佳 水 温 是 。 夏 季 室 内 水 温 要 求控 制 在 以 下 ， 若 屋 内 气 温 超 过 时 ， 要 及 时 把 培 养 缸 移 到阴 凉 处 。 冬 季 室 温 不 能 低 于 。 其 他 季 节 ， 水 温 很 容 易 保 持 在 之 间 。 换 水 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 后再 换 水 培 养 。 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 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 ，在 饲 养 水 螅 过 程 中 ， 若 人 工 改 变 水 温 ， 如 从 以 上 升到 时 或 从 下 降 到 时 ， 都 能 引 起 水 螅 卵巢 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 卵巢 或 精 巢 的 同 时 ， 仍 能 进 行 出 芽 出 殖 。 水 螅 的 繁 殖 细 心 观 察 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 ）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 。 绿 水 螅 因 其 内 胚 层 中 有 共 生 的 绿 藻 （ Chlorella） ，体 呈 绿 色 。 绿 水 螅 在 我 国 尚 无 正 式 报 道 。 我 们 于 1986年 2月 中 旬 在 河 南 省 嵩 县 伊 河 畔 一 水 塘 中 采 得 绿 水 螅（ Chlorohydraviridissima） ， 数 量 不 多 。 水 螅 呈 淡 绿 色 ，体 较 粗 壮 ， 长 59毫 米 ， 少 数 个 体 长 于 10毫 米 ， 触 手 67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 出 芽 生 殖 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 ，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 刺激 所 产 生 的 反 应 与 未 脱 离 身 体 时 的 反 应 相 同 吗 ？为 什 么 ？ 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 ，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 几个 刺 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 ，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 中的 刺 丝 已 射 出 。 也 可 将 1%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 。 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 ？ 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 2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 ？ 再 取 已 饥 饿 数 日 的 水 螅 ， 分 放 在 2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 、 蛋黄 的 碎 片 ， 投 放 到 其 中 1个 培 养 缸 内 的 水 螅 触 手 旁 ， 用 放大 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 0.03%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 。 水 螅 网 状 神 经 的 显 示 麻 醉 吸 取 几 只 饥 饿 2d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 。 染 色 与 观 察 将 已 麻 醉 的 水 螅 吸 到 载 玻 片 上 ， 滴 2 3滴 0.01%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 螅有 没 有 神 经 中 枢 ？ 水 螅 玻 片 标 本 的 观 察1.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 ？2.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 ，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 ） 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 。 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 非细 胞 结 构 的 胶 状 物 质 。 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 多 细 胞 动 物 早 期 胚 胎 发 育 的 哪 几 个 主要 阶 段 ？ 指 出 水 螅 的 外 胚 层 、 内 胚 层 及 中 胶 层 。 水 螅 玻 片 标 本 的 观 察3.水 螅 过 精 巢 和 卵 巢 切 片 的 观 察 :在 显 微 镜 下观 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 、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 卵巢 里 一 般 只 有 1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 ？ 2 示 范 标 本 海 蜇 ： 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 口腕 ， 口 腕 纵 分 成 8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 ，叫 做 吸 口 。 用 来 吸 食 小 的 浮 游 动 植 物 。 海 鳃 ： 属 珊 瑚 纲 。 群 体 ,部 分 呈 羽 状 。 柄 部 埋 于 泥沙 中 ， 有 角 质 的 中 轴 。 海 仙 人 掌 ： 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 为柄 ， 无 水 螅 体 。 海 鸡 冠 ： 属 珊 瑚 纲 。 固 着 的 群 体 ， 体 软 ， 无 中 轴 ， 形似 鸡 冠 。 笙 珊 瑚 ： 属 珊 瑚 纲 。 固 着 的 群 体 ， 小 骨 片 连 接 成 管 状 ，形 似 笙 。 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 。 红 珊 瑚 ： 属 珊 瑚 纲 。 树 状 群 体 ， 红 色 。 内 部 有 石 灰 质的 中 轴 。 作 业 与 思 考 1 绘 水 螅 纵 切 图 ， 示 各 部 分 结 构 。2 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 地位 ？3 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 ？4 水 螅 受 到 刺 激 后 ， 身 体 的 收 缩 与 它 的 哪些 结 构 有 关 ？