①会正确使用体视显微镜。
②会正确区分昆虫与其他节肢动物。
③会准确判别昆虫成虫的口器、触角、足、翅的类型。
④会识别咀嚼式口器为害状与刺吸式口器为害状。
蝗虫、蝉、蜘蛛、蝎子、蜈蚣、马陆、虾、蟹、鳞翅目幼虫等浸渍标本;蝗虫、蝼蛄、螽斯、蜜蜂、蝉、粉蝶、豆象雄虫、蝽象、螳螂、叩甲、天牛、象甲、步甲、豆象雄虫、小蠹虫、金龟甲、家蝇、夜蛾、蚕蛾和天蛾等针插标本;昆虫口器、触角、足、翅的玻片标本。
扩大镜、体视显微镜、镊子、解剖针等。
体视显微镜是观察小型昆虫、器官和组织,解剖标本的重要光学仪器,其视野中的物体可以放大为正像,而且具有明显的立体感。
体视显微镜的类型很多,但其基本结构相同。常用的有Ms1型体视显微镜和XTL-1型体视连续变倍显微镜(图1-1)。它们基本是由底座、支柱、镜体、目镜套筒及目镜、物镜、调焦螺旋、紧固螺丝和载物圆盘等组成。但XTL-1型实体连续变倍显微镜具有先进的变化倍率结构和可变透镜距离的调教套筒,有转动环带动套筒,可进行连续变倍,无离焦现象,操作方便。
图1-1 体视显微镜
两种体视显微镜的使用方法基本相同,只是XTL-1型实体连续变倍显微镜采用转动变倍物镜旋转器(俗称转盘)的方法,无级渐次放大,其放大倍数是连续的。而Ms1型则采用旋转筒更换法,其放大倍数是阶梯性的。现以XTL-1为例说明其使用方法:
①把被观察物体放在载物圆盘上,裸露标本和浸渍标本必须先放在载玻片上或培养皿中,然后放在载物圆盘上,把放大环(又称变倍数值度盘)上刻度值“1”对准环下面的标志。
②转动左、右目镜座,调整两目镜间距,再调整工作距离,松开紧固手柄(或弹簧支柱紧固螺丝),使镜体缓慢升降至看见焦点为止,然后紧固手柄。最后用调焦手轮(或调焦螺旋)调至物像清晰为止。
③如需变换倍数,可用手旋转变倍转盘,观察放大指示环下面的标记,直至所需倍数为止。需要放大80倍以上,则需装上2×大物镜,并调于较短的工作距离。
④两目镜各装有调度调节机构,可根据使用者两眼视力的不同进行调节。
①体视显微镜必须置于干燥、无灰尘、无酸碱蒸气的地方,特别应做好防潮、防尘、防霉、防腐蚀的保养工作。
②移动体视显微镜时,必须一手紧握支柱,一手托住底座,保持镜身垂直,轻拿轻放。使用前需要掌握其性能,使用中按规程操作,使用后清洁镜体,按要求放入镜箱内。
③透镜表面有灰尘时,切勿用手擦,可用吹气球吹,或用干净的毛笔、擦镜纸轻轻擦。透镜表面有污垢时,可用脱脂棉蘸少许乙醚与酒精的混合液或二甲苯轻轻擦净。
④注意轻拿轻放。
观察虾、蟹、蜘蛛、蜈蚣等,了解昆虫纲与其他节肢动物的主要区别(表1-1)。
表1-1 节肢动物门主要纲的区别
教师指导学生认真观察供试昆虫标本,分辨其中哪些是昆虫,并说明原因。
观察蝗虫的头部、胸部、腹部(图1-2)。头部分节现象消失,为一完整坚硬的头壳,其上生有1对复眼,3个单眼,两复眼内侧还生有1对触角。胸部分前足、中足、后胸3节,每一胸节有4块骨板,即背板、腹板和两块侧板;各胸节具胸足1对,分别称前、中、后足,在背面有两对翅,前翅着生于中胸,后翅着生于后胸。腹部共11节,每节仅2块骨板——背板和侧板,节与节之间以膜相连,雌性蝗虫第8、9节的腹板上生有凿状产卵器。
图1-2 蝗虫体躯侧面图
昆虫纲的主要特征
昆虫的头部及其附器
①下口式。口器向下着生,头部的纵轴与身体的纵轴大致呈直角。
②前口式。口器在身体的前端并向前伸,头部纵轴与身体纵轴呈一钝角甚至平行。
③后口式。口器由前向后伸,几乎贴于体腹面,头部纵轴与身体纵轴呈锐角。
观察供试各标本,这些标本各属于什么头式?
①咀嚼式口器。观察蝗虫的头部,用镊子将口器各部分依次取下,放在白纸上,仔细观察各部分形态:上唇是位于唇基下方的一块膜片;上颚1对,为坚硬的锥状或块状物;下颚1对,具下颚须,下唇左右相互愈合为1片,具有下唇须,舌位于口的正中线中央,为一囊状物(图1-3)。
图1-3 蝗虫的咀嚼式口器
1—上唇;2、3—上颚;4、5—下颚;6—下唇;7—舌
②刺吸式口器。观察蝉的口器,触角下方的基片为唇基,分前、后两部分,后唇基异常发达,易被误认为是“额”;在前唇基下方有一个三角形小膜片,即上唇;喙则演化成长管状,内藏有上、下颚特化成的4根口针。
③虹吸式口器。观察粉蝶的口器,可看到一个卷曲的似钟表发条一样的构造,它是由左、右下颚的外颚叶延长特化、相互嵌合形成的一条中空的喙,为蛾、蝶类昆虫所特有。
观察供试标本,区分柄节、梗节、鞭节3部分,判别其触角类型(图1-4)。触角是昆虫重要的感觉器官,触角表面有许多感觉器,具嗅觉和触觉的功能,昆虫借以觅食和寻找配偶。昆虫触角的形状因昆虫的种类和雌雄不同而多种多样(图1-5)。
图1-4 昆虫触角的基本结构
图1-5 昆虫触角的主要类型
1—刚毛状;2—丝状;3—念珠状;4—锯齿状;5—栉齿状;6—羽毛状;7—膝状;8—具芒状;9—环毛状;10—球杆状;11—锤状;12—鳃片状
①丝状。细长,基部1、2节稍大,其余各节大小、形态相似,逐渐向端部缩小。
②刚毛状。短小,基部1、2节较粗,鞭节突然缩小似刚毛。
③念珠状。鞭节各节大小相近,形如小珠,触角好像一串珠子。
④锯齿状。鞭节各节向一侧突出成三角形,像锯齿。
⑤栉齿状。鞭节各节向一侧突出很长,形如梳子。
⑥鞭状。基部膨大,第2节小,鞭节部分特长,较粗如鞭。
⑦羽毛状。鞭节各节向两侧突出,形似羽毛。
⑧球杆状。鞭节细长如丝,端部数节逐渐膨大如球状。
⑨锤状。鞭节端部数节突然膨大,形状如锤。
⑩鳃片状。端部3~7节向一侧延展成薄皮状叠合在一起,可以开合,状如鱼鳃。
另外还有具芒状,一般3节,短而粗,末端一节特别膨大,其上有1根刚毛状结构,称为触角芒,芒上有时还有细毛,以及环毛状,鞭节各节有一圈细毛,近基部的毛较长。膝状,柄节特别长,柄节短小,鞭节由大小相似的节组成,在柄节和鞭节之间成膝状弯曲。
昆虫的外部形成与构造
昆虫足的基本结构由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节6部分组成(图1-6)。观察供试标本,判别其足的类型。
图1-6 昆虫足的基本结构(仿周尧、彩万志)
1—步行足;2—跳跃足;3—开掘足;4—捕捉足;5—携粉足
①步行足。没有特化,适于行走。
②开掘足。一般由后足特化而成,胫节扁宽,外缘具坚硬的齿,便于掘土。
③跳跃足。一般由后足特化而成,腿节发达,胫节细长,适于跳跃。
④携粉足。后足胫节端部宽扁,外侧凹陷,凹陷的边缘密生长毛,可以携带花粉,称花粉篮。第1节跗节膨大,内侧有横列刚毛,可以梳集黏附在体毛上的花粉,称花粉刷。
⑤游泳足。一般由中足和后足特化而成,各节扁平,胫节和跗节边缘着生多数长毛,适于游泳。
⑥捕捉足。由前足特化而成,集节延长,腿节的腹面有槽,胫节可以弯折嵌合于内,用以捕捉猎物。有的腿节还有刺列,用于抓紧猎物。
⑦抱握足。其跗节特别膨大,上有吸盘结构,借以抱握雌虫。
昆虫胸部构造及附器
翅的外形观察:取夜蛾前翅认识翅的三缘、三角、四区(图1-7)。用镊子小心地取下夜蛾、粉蝶,蜜蜂的前、后翅,注意观察它们的翅间连锁方式。然后将夜蛾置于培养皿中,滴几滴煤油浸润,用毛笔在解剖镜下将鳞片刷去,观察翅脉。观察供试标本翅的类型(图1-8)。
图1-7 昆虫翅的分区
图1-8 昆虫翅的类型
1—复翅;2—膜翅;3—鳞翅;4—半鞘翅;5—缨翅;6—鞘翅;7—平衡棒
①复翅。翅形狭长,革质。
②膜翅。薄而透明或半透明,翅脉清新。
③鳞翅。膜质的翅面上布满鳞片。
④半鞘翅。翅基半部角质或革质硬化,无翅脉,端半部膜质有翅脉。
⑤缨翅。翅膜质,狭长,边缘着生很多细长的缨毛。
⑥鞘翅。质地坚硬,无翅脉或不明显。
⑦平衡棒。后翅退化成棒状,起平衡作用。
(1)昆虫腹部特征及功能
腹部是昆虫的第三体段,紧连于胸部。昆虫的消化道和生殖系统等内脏器官及组织都位于其中,腹部是昆虫的代谢和生殖中心。
昆虫腹部一般呈长筒形或椭圆形,但在各类昆虫中常有很大变化。成虫的腹部一般由9~11节组成。腹部除末端有外生殖器和尾须外,一般无附肢。腹节的构造比胸节简单,有发达的背板和腹板,但没有像胸部那样发达的侧板,两侧只有膜质的侧膜。腹节可以互相套叠,后一腹节的前缘常套入前一腹节的后缘内。因此,能伸缩,扭曲自如,并可膨大和缩小,有助于昆虫的呼吸、蜕皮、羽化、交配产卵等活动。观察蝗虫腹部的背板、腹板、侧膜。
(2)昆虫外生殖器观察
昆虫腹部的末端着生外生殖器,雌性外生殖器称产卵器,雄性外生殖器称交配器。
雌性外生殖器(产卵器)。产卵器一般为管状构造,着生于第8、9腹节上。产卵器包括:一对腹产卵瓣,由第8节附肢形成;一对内产卵瓣和一对背产卵瓣,均由第9腹节附肢形成(图1-9)。
图1-9 雌性产卵器基本构造
一般昆虫的产卵器由其中两对产卵瓣组成(另一对退化)。在体视显微镜下,观察蝗虫的产卵器发现,其由背产卵瓣和腹产卵瓣组成(图1-10);观察蝉类的产卵管由腹产卵瓣和内产卵瓣形成。蛾、蝶、甲虫等多种昆虫没有产卵瓣,只能将卵产在裸露处、裂缝处或凹陷处。根据产卵器的形状和构造,可以了解害虫的产卵方式和产卵习性,从而采取有针对性的防治措施。
雄性外生殖器(交配器)。其构造较产卵器复杂,常隐藏于体内,交配时伸出体外,主要包括将精子输入雌性的阳茎及交配时抱握雌体的抱握器(图1-11)。了解昆虫的外生殖器,不仅对分辨雌雄昆虫,掌握虫情非常必要,而且是昆虫分类的重要依据之一。
图1-10 蝗虫雌性外生殖器
图1-11 雄性外生殖器基本构造图(侧面观,示其构造)
本任务评价表如表1-2所示。
表1-2 “昆虫外部形态观察”任务评价表