2023年高中生物竞赛辅导无脊椎动物.doc

第四章无脊椎动物一、竞赛中涉及的问题目前,已知的动物约有１５0万种之多，如此繁多的种类,假如没有科学的分类工作，就无法进行研究因此，把各种动物分门别类，加以系统整理，是了解它们的一项很重要的工作就目前中学教材的实际情况来看，距离国际ＩBＯ竞赛纲要的规定尚有差距，特别是知识的系统性有待加强，有必要对门类进化特性的知识和分类方面的知识进行必要的拓展一)原生动物门1．原生动物的特性原生动物约３0０0０种,绝大多数由单细胞构成，少数种类是单细胞合成的群体在五界分类系统中,常将原生动物单独归属于原生生物界它重要有以下特性:（1）体形微小原生动物的大小一般在几微米到几十微米之间可是,也有少数原生动物比较大如蓝喇叭虫和玉带虫,体长可达1cm～3cｍ,尚有一种货币虫，它的外壳直径为16cm2)一般由单细胞构成，有些种类是群体性的单细胞的原生动物整个身体就是一个细胞，作为完整有机体,它们同多细胞动物同样，有各种生命功能,诸如应激性、运动、呼吸、摄食、消化、排泄以及生殖等单细胞的原生动物当然不也许有细胞间的分化,而是出现细胞内分化,由细胞质分化出各种细胞器来实现相应的生命功能例如用来运动的有鞭毛、纤毛、伪足，摄食的有胞口、胞咽,防卫的有刺丝泡,调节体内渗透压的有伸缩泡等。

有些原生动物是群体性的,但一般组成群体的细胞之间并不分化,各个个体保持自己的独立性3)原始性一般讲原生动物是最低等、最原始的动物,指的是它们的形态结构和生理功能在现有各类动物中是最简朴、最原始的，反映了动物界最早祖先类型的特点从原生动物可以推测地球上最早的动物祖先的面目现在生存的各类原生动物，是经历了千百年进化而演变成的现代种因此,切不可把现在的原生动物看做是其他各类动物的原始祖先4）具有３种营养方式一是植物性营养，又称光合营养，如绿眼虫等;二是动物性营养，又称吞噬营养，如变形虫、草履虫等；三是渗透性营养,又称腐生营养，如孢子虫、疟原虫等5)当碰到不良条件时，它们形成包囊，把自己同不良的外界环境隔开，同时新陈代谢的水平降得很低,处在休眠状态等到有合适的环境条件，又会长出相应的结构,恢复正常的生活此外,原生动物的适应性很强,它们能生存在各种自然条件下,如淡水、咸水、温泉、冰雪以至于植物的浆液,动物和人类的血液、淋巴液和体液等2．原生动物的分类在原生动物门里，根据运动胞器、细胞核以及营养方式可以提成４个纲：（1)鞭毛虫纲运动胞器是一根或多根鞭毛,例如绿眼虫、衣滴虫2)肉足虫纲运动胞器是伪足，伪足兼有摄食功能，例如大变形虫。

3）孢子虫纲没有运动胞器,所有营寄生生活,例如间日疟原虫4）纤毛虫纲运动胞器是纤毛,有两种细胞核，即大核和小核,大核与营养有关，小核与生殖有关，例如尾草履虫3.代表性的原生动物——尾草履虫草履虫属于纤毛虫纲，通常生活在池塘和污水沟里尾草履央最常见并有代表性，是大家惯用的教学和实验材料草履虫的形状像倒放的草鞋，因此得名尾草履虫形体较大,长度18~280微米，前端钝,中后部较宽，后端呈圆锥形(见下图)尾草履虫的形态和结构1．小核2.大核3.收集管4.伸缩泡5．伸缩泡形成6．食物泡形成7.食物泡8.胞肛排出食物残渣9．纤毛10．刺丝泡１１.内质1２．外质１３．表膜尾草履虫的体表被一层表膜这层表膜结构很复杂,是由典型的细胞膜、表膜泡和纤维层构成的表膜除了维持尾草履虫的体形外，还负责内外气体互换,水中的溶解氧气通过表膜进入体内,体内代谢产生的二氧化碳通过表膜排出体外体表上生有近万根纤毛，每一根纤毛都是从表膜下的一个毛基体上长出来的虫体依靠纤毛而自由游泳，它游得比较快，身体螺旋形地旋转前进尾草履虫身体前半部的一侧向内凹陷,形成一条斜向的口沟胞口在口沟的后端,内连着一个漏斗形的胞咽在胞咽内生有一些纤毛协同运动，导致冲向胞口的水涡流，使得食物颗粒进入胞口。

草履虫是异养性的，重要以细菌为食，也吃其他的微小生物和有机物碎屑食物被摄入胞口后，在通过胞咽时被胞咽的一层膜包裹，最后在胞咽的下端形成食物泡食物泡进入细胞质后，就被许多溶酶体附着,进入到它里面,放出酸性水解酶,随细胞质的循环流动而流动，在流动时不断被消化吸取不能消化的食物残渣,由身体后部体表上的胞肛排出体外用少量的墨汁滴加在含草履虫的液滴中，放在显微镜下观测十分钟之内就能见到黑色的碎屑进入胞口,形成食物泡,在细胞质里移动最后因不能被消化而由胞肛排出去这个实验有助于了解草履虫整个摄食、消化和排泄的过程草履虫的细胞质分外质和内质两个部分外质紧贴表膜,薄薄一层,比较透明，里面充满垂直于表膜排列的刺丝泡；内质是颗粒性的,可以流动并不断地在虫体内作循环运动尾草履虫前部和后部的内质里各有一个伸缩泡，与围绕着它呈放射状排列的收集管连在一起在显微镜下仔细观测,可见伸缩泡和收集管有节奏地交替收缩和舒张，既有排出体内多余水分、维持一定的渗透压的作用,也有排泄代谢废物的作用尾草履虫内质里有一个豆形的大核和一个圆球形的小核大核是多倍体的细胞核,小核是二倍体的细胞核任何纤毛虫都同尾草履虫同样,均有这两种细胞核，这是纤毛虫纲的一个重要特性。

一切生物都有对外界刺激产生反映的能力,生物的这种本能叫做应激性给予草履虫各种刺激如食物、光线、温度、电流、化学物质等,可以看到由刺激引起的趋向或回避反映草履虫的生殖方式有无性生殖和有性生殖两种其无性生殖是横向的二分裂,这一点不同于鞭毛虫纲有性生殖是接合生殖二)腔肠动物门1．腔肠动物的重要特性(1)体制呈辐射对称辐射对称是一种原始的对称形式，即通过身体的中轴，有多个切面能把身体提成相等的部分腔肠动物中有些种类,表面看起来身体似乎是辐射对称，其实不然例如,海葵受触手和内部结构的限制，通过身体的中轴只有两个切面能把身体提成两个相等的部分这种体制的形式叫做两侧辐射对称（两辐对称)两侧辐射对称是由辐射对称向两侧对称发展的中间形式2）身体由两个胚层构成这两层细胞是胚胎发育到原肠胚时期所形成的外胚层和内胚层中胶层是内、外胚层细胞的分泌物所形成的非细胞结构腔肠动物体内的空腔,是胚胎时期的原肠腔，相称于高等动物的消化道,有消化的功能,可以进行细胞外消化和细胞内消化,还能将消化后的营养物质输送到身体各个部分去,所以又叫做消化循环腔或消化腔消化腔有个开口,就是腔肠动物的口，通向体外，这个开口是原肠胚时期所形成的原口。

腔肠动物有口无肛门，它的口既是摄食的口,又是消化后的食物残渣排出的地方3)有原始的组织分化动物身体内、外胚层上的细胞有了分化，重要分化为上皮肌肉细胞、腺细胞、间细胞、刺细胞、感觉细胞和神经细胞同时还开始有了原始性的组织分化，例如分散在外胚层基部的神经细胞，互相间以突起相连接，形成一个弥散式的神经网,可当作是原始的神经组织4)基本形态有两种就个体的形态来看，腔肠动物的基本形态有两种：一种叫水螅型，身体呈圆筒状，一端是用来固着于其他物体上的基盘,另一端是摄食的口,口的周边分布有触手,水螅型适应于固着生活；另一种叫水母型,身体呈圆伞状,凸出的一面叫外伞，凹入的一面叫下伞，下伞的中央挂着一条垂管，管的末端是口,水母型适应于漂浮生活在腔肠动物中,有的种类生活史中有水螅型和水母型的世代交替现象;有的种类终生只呈一种形态，为水螅型或水母型２.腔肠动物的分类根据腔肠动物的形态特性和生活史上的世代交替现象，一般把腔肠动物门提成3个纲:（１)水螅纲绝大多数生活在海洋里，少数生活在淡水里有单体或群体的类型生活史上多数有水螅型和水母型两个阶段，即有世代交替现象生殖细胞来源于外胚层如水螅、薮枝螅、桃花水母、僧帽水母等等。

2)钵水母纲这个纲的种类所有生活在海洋里，且多数是大、中型水母生活史上有水螅型和水母型的世代交替现象，但是，水母型发达,中胶层厚,结构复杂，水螅型非常退化,经常以幼虫形式出现，小而不明显生殖细胞来源于内胚层如海蜇、海月水母和霞水母等3）珊瑚纲本纲所有生活在海洋里生活史上只有水螅型大多数有发达的石灰质骨骼,并且组成群体生殖细胞来源于内胚层如海葵、柳珊瑚等3.代表性的腔肠动物——水螅水螅属于水螅纲,有好多种,分布比较广泛,常被用作实验材料１)采集和培养夏秋两季,在20℃左右的静水池塘或水流很慢的小河里，时常可以找到水螅它们附着在水草或其他物体上,伸展时体色较淡,收缩时为褐色小粒采集时，应连同水草一起带回来采来的水螅应放在装有池塘水或井水的玻璃缸中培养，缸中放入一些金鱼藻类的水草,水螅喜欢吃水蚤，每周可喂食2~3次2)外形身体呈圆筒形，前端的正中是口，口的四周有5~10条细长、中空的触手身体后端是封闭的，叫做基盘基盘能分泌粘液，使水螅能附着在水草上水螅身体的四周经常有一个或几个由无性生殖产生的小水螅芽体在夏季和秋季,还能看到水螅体上的有性生殖器官一精巢和卵巢精巢多数长在触手下方不远处，呈锥形。

卵巢则多数长在近基盘处，呈卵圆形３)结构水螅身体的内部是一空腔叫消化循环腔或消化腔消化腔跟触手的中空部分相通，并由口与外界相通（如下两图所示）水螅的纵切面ﻩﻩ 水螅体壁横切面的一部分水螅的体壁由外胚层、中胶层和内胚层构成外胚层的细胞较薄，排列很整齐，涉及下列几种细胞:上皮肌肉细胞:又称皮肌细胞，占外胚层细胞的多数,外皮肌细胞基部的肌原纤维是纵行的，当它收缩时可使水螅的触手和身体缩短变粗感觉细胞：它分散在外皮肌细胞之间,特别在口的周边、触手和基盘上数目较多感觉细胞的体积很小，细胞质浓厚,顶端有感觉毛,基部与神经细胞相连神经细胞：它分布在外胚层细胞的基部,接近中胶层神经细胞向四周伸出突起,和其他神经细胞彼此连接起来，形成弥散式神经网，对兴奋的传导是不定向的刺细胞：刺细胞在整个外胚层都比较普遍，特别在触手上特别多每一刺细胞内有一个刺丝囊,有入出刺丝水螅刺细胞内的刺丝囊有多种,有的是粘性刺丝囊，能分泌粘液；有的是穿刺性的刺丝囊，能发射中空的刺丝把毒素注射到捕获物体内；尚有的是卷缠刺丝囊,放出的刺丝能缠绕捕获物腺细胞:它分布在基盘和口的周边，能分泌粘液,使水螅附着于其他物体上,或在其他物体上滑行。

腺细胞还能产气愤体,由粘液裹成一个气泡,形成浮力,使水螅上升间细胞:这是一种未分化的小型细胞，常成堆地聚集在其他细胞的基部,或夹在外皮肌细胞之间间细胞能分化成刺细胞和生殖细胞内胚层细胞:比较厚,排列不如外胚层那么整齐内胚层重要也是由皮肌细胞组成的，叫内皮肌细胞内皮肌细胞：它基部的肌原纤维排列方向跟外皮肌细胞的相反，呈环状排列，收缩时使水螅的触手和身体伸展、变得细长内皮肌细胞兼有收缩和营养双重功能,又叫做营养肌肉细胞腺细胞:内胚层里的腺细胞因分布地点不同而有不同的功能分布在消化腔里的，分泌消化酶,消化食物；分布在口附近的,分泌粘液，有润滑作用,帮助摄食；部分腺细胞还生有鞭毛,可以形成消化腔内的水流内胚层里也有间细胞、感觉细胞和神经细胞,但是数目都比较少中胶层是内外胚层细胞共同分泌的胶状物质所形成的非细胞结构4）消化水螅以小型的甲壳动物（水蚤和剑水蚤等)、昆虫的幼虫、蠕虫和其他一些小动物为食食物在消化腔里被腺细胞分泌的消化液消化,这种消化方式叫细胞外消化消化后形成的微小食物颗粒,被内皮肌细胞伸出的伪足裹入细胞内,进行细胞内消化不能消化的食物残渣仍由口排出体外５)呼吸和排泄水螅无专门的呼吸器官。

呼吸作用是直接由体壁上的细胞,通过细胞膜的渗透、扩散作用和周边的水进行气体互换，吸取水中的溶解氧，排出二氧化碳消化腔里的内胚层细胞同体表的外胚层细胞同样，都能进行呼吸,由于消化腔里的水是不断流动的，也具有溶解的氧。