昆虫学通论实验指导 学生实验室守则 昆虫学通论实验是理论联新实际的重要方式之一。通过实验不仅能直接观察昆虫的形 态、结构和生物学特性、进行分类鉴定、了解昆虫某些生理特征及其与生活环境的关系，更 牢固地掌握昆虫学的基本知识，而且也是培养和加强学生的基本操作技术，正确分析实验结 果并写出报告的能力的教学环节。为保证实验的顺利进行和养成良好的工作习惯，学生必须 遵守下列规则： 1. 对实验内容的理解程度是实验能否顺利进行的关键。因此，在实验前，必须详细阅读实 验指导，了解实验内容、原理、操作步骤与方法以及注意事项等，准备好必须的物品和文具 等。 2. 在实验室内应保持安静，不要嬉笑和高声说话。实验过程中要听从教师知道，严肃、认 真地按操作规程使用仪器设备、毒品和有腐蚀性的药品等。注意观察、分析，要独立思考， 按时完成作业。不要做与实验无关的事情。 3. 要节约使用标本和药品等实验材料，节约水电。对公共财产如仪器、家具和小工具等要 特别保护。实验室内的一切设备应力求整齐、清洁，切勿杂乱放置，未经教师允许，不得带 出实验室。 4. 仪器发生故障时，应立即报告教师。如有仪器损坏或丢失，应报告教师说明原因，根据 具体情况，按赔偿制度处理。 5. 实验完毕，应对仪器和用具进行检查，清洗整理，归还所借物品，公共用具归还原处。 将昆虫尸体等残杂物品放入指定的容器内，不要到处乱仍。经教师验收后才可离开实验室。 6. 值日生做好实验室的清洁整理工作。离开实验室前，应认真检查水电、煤气等是否关好， 严防不安全事故发生
昆虫的外部形态 实验一 昆虫体躯一般结构的观察 【目的】 了解昆虫体躯的一般结构，掌握昆虫纲的特征及与蛛形纲、甲壳纲和多足纲的区 别。 【材料】蝗虫(东亚飞蝗或稻蝗、棉蝗等)、金龟子、家蝇、蜘蛛、蜈蚣和虾等。 【用具】双管镜及外光源照明、蜡盘、镊子、解剖针和大头针等。 【内容与方法】 一、取蝗虫 1 头，使头向左，侧放蜡盘中、用针自后胸插入，固定在蜡盘上，把盖在体背 面的覆翅和褶叠着的后翅用镊子拉开，分别用大头针固定在蜡盘上，使两翅向上伸展而不 遮盖体躯，然后进行观察。 1. 体躯分段、分节及排列情况。昆虫体躯分为头、胸、腹三段，胸部和腹部由一系列 连续的环节组成，各称为体(somite)。体躯表面为体壁所形成的坚硬外骨骼(exoskeleton)。 2. 头部各体节愈合成一个坚硬的头壳(capsule)，上面着生有触角、复眼、单眼和口器， 是感觉和取食的中心。注意它们着生的位置与数目。 3. 胸部由三个体节组成，从前向后分别称为前胸、中胸和后胸，各节由背板、侧板和 腹板组成，在各节的侧板与腹板间生有 1 对分节的足。在中、后胸的背板与侧板问各生有 1 对翅，分别称为前翅和后翅。胸部是运动的中心。注意观察各节连接的紧密程度，足的分节 情况及前后翅质地有何差异。 4. 一般昆虫腹部由 9～11 个体节组成，蝗虫能观察到几个体节？在腹部末端有外生殖 器，尾须及肛门，注意它们的位置和形状及其与肛门的相对位置。用镊子夹住腹部后端轻轻 拉动，观察节与节间如何连接，她们的坚硬程度如何？大部分内脏器官位于腹部。所以，腹 部是内脏活动与生殖中心。 5. 气门是器官系统和外界沟通的构造，一般在中、后胸的前部及腹部第 1～8 节各有 1 对，位于每节的两侧。 蝗虫第 1 腹节两侧有 1 对大的骨膜听器，它与第 1 对腹气门的位置有何关系。 二、取金龟子喝家蝇各一头，按观察蝗虫的步骤就观察，比较各部分构造的异同点。注 意，家蝇只有一对翅，是前翅还是后翅？金龟子的腹部气门有几对？这两种昆虫的腹部能见 到几节？ 三、取蜘蛛、虾和蜈蚣各 1 头进行观察，并于蝗虫比较。 蜘蛛体躯分为头胸部与腹部 2 各体段。头部不明显，无触角。胸部有 4 对行动附肢。 虾的体躯也分为头胸部与腹部 2 个体段。有两对触角，至少腹部有 4 对行动附肢。 蜈蚣的体躯分为头部和胴部（胸附部）2 个体段。有 1 对触角，每个体节都有 1 对行动附肢， 第 1 对附肢特化成颚状的毒爪。 作业与思考题 1．简要地画一蝗虫体躯侧面观图，注明各体段及附肢等的名称。 2．写出昆虫纲的特征，比较昆虫纲、蛛形纲、甲壳纲和唇足纲的异同点。进行 3．回答各项中提出的问题
实验二 昆虫头部的构造及主要变化 【目的】了解昆虫头壳上的沟与分区，一些昆虫额唇基区及后头区发生的主要变化。 【材料】蝗虫、家蚕幼虫、粘虫幼虫、蟋蟀、蝉、步行虫、蝎蛉、象甲和金龟子等，昆虫 头式类标本(包括蝗虫、步甲及蝉等)。 【用具】双管镜、蜡盘、镊子、解剖针、解剖剪和大头针等常用解剖用具。 【内容与方法】 一、头壳的构造 昆虫头壳上有一些后生的沟(sulcus)把头壳分成若干个区(area)。以蝗虫为例，观察以下 项： 1．额唇基。(frontoclypeal sulcus)又称口上沟，是位于两上颚前关节之间的横沟。沟的 上面部分是额(frons)，下面部分是唇基(clypeus)。通常将额与唇基合称为额唇基区，构成头 壳的前面。此沟两端有 2 个陷口，称前幕骨陷(anterior tentorial pits)。 2．额颊沟(frontogenal sulcus)由上颚前关节向上伸至复眼下面的纵沟。为额与颊的分 界线。两沟间的区域为额，沟的外侧部分为颊(gena)。此沟在高等昆虫中已消失。 3 后头沟(occipital sulcus)是两上颚后关节向上环绕后头孔的第二条马蹄形沟。沟后 的窄条骨片(occiput)，颊后的部分称后颊(postgena)。 4. 次后头沟（cipital sulcus)是环绕后头孔的第一条马蹄形沟。在此沟近两侧下。端的 陷口，称后幕骨陷。沟后的骨片称次后头(postocciput)。次后头与颈膜相连。因此，必须将 头拉出才能观察到，并可看到沟的侧面有两个后头突，它们是颈部侧颈片的支接点。 5．颊下沟(subgenal sulcus)是额颊沟与次后头沟间的 1 条横沟，沟下的部分称颊下区。 6．蜕裂线(ecdysial 1ine)是头顶中央 1 条倒“Y”形线，蜕皮时由此裂开。其两侧臂常 为额的上界(参看蟋蟀头部)。 头壳的上面部分为头顶(vertex)，它与颊合称为颅侧区(parietals)。头顶与颊之间没有沟。 此外，还有环绕复眼的围限沟(ocular sulcus)，环绕触角的围角沟(antennal sulcus)等。 二、昆虫的头式 不同类群的昆虫，头部的结构可以发生一些变化，口器在头部着生的位置或方向也有所 不同。所以，昆虫头部的型式(即头式)常以口器在头部着生的位置分成三类。观察昆虫头式 类型标本。 1．下口式(hypognathous) 口器向下，约与体躯纵轴垂直。具有这类口式的大部分是植 食性的昆虫，取食方式比较原始。如蝗虫和粘虫的幼虫等。 2．前口式(prognathous) 口器向前，与体躯纵轴呈钝角或近乎平行。具有这类口式许 多是捕食性昆虫。如步行虫、草蛉幼虫等。 3．后口式(opisthognathous) 口器向后斜伸，与体躯纵轴成—锐角，不用时常弯贴在身 体腹面。具这类口式的多为刺吸式口器昆虫，如蝉、蚜虫和蝽等。 三、昆虫头部的主要变化 昆虫头部的主要变化是在头的前面和后面部分。 （一） 额唇基区的变化 1．额唇基区的延长，通常呈象鼻状。象甲是额区延长，触角着生位置移到了喙的中部 附近，离复眼甚远(观察象甲标本)。 蝎蛉则是唇基延长，触角和额唇基沟仍在正常位置(观察蝎蛉标本)。 2．额和唇基的位置与形状的变化 蝉头部的前面，在触角之间，单 眼区以下隆起的一大片，都称为唇基。在此区的下部有一条横沟将其分成两部分，上面
的大块为后唇基(postclypeus)，下面的小块为前唇基(anteclypeus)。后唇基很发达，上面有横 纹。额区则被后唇基挤到头顶去了，成为中单眼周围划分不明显的小区。(观察蝉的标本)。 鳞翅目幼虫(如家蚕和粘虫等)头部前面的一块三角形骨片称为唇基。唇基三角两侧边 的沟称额唇基沟，在沟的中部附近有前幕骨陷，此沟两旁呈“八”字形的两块狭窄骨片称额。 即额位移到了唇基的两侧。(观察家蚕或粘虫标本)。 3．颅中沟和蜕裂线。家蚕和粘虫幼虫的头顶中央，有 1 条从次后头沟向前伸到额区的 一条纵沟，称颅中沟(epicranial sulcus)。蜕裂线的中干与颅中沟重合，只两侧臂外露。二侧 臂以内的狭条骨片为额区。 (二)后头区的变化 昆虫后头区的变化主要是扩大的口后片、口后桥、后颊轿及外咽片的形成。这里着重 看外咽片和外咽缝。 l. 外咽片（gula）在前口式昆虫中，由于口器转向前方，使头部前面的额唇基区转向 上面，后颊区及口后区扩展延伸，使头部的后面转向下面，原次后头沟下端的后幕骨陷被拉 向前方、远距后头孔。这样，在后幕骨陷与后头孔之间与两段次后头沟围成的一块骨片即称 为外咽片。 2. 外咽缝(gular suture)是外咽片与后颊的分界线。外咽片常因后颊相向扩展而变狭，如 果两后颊没有相接，可见到两条外咽缝。若彼此相接就只有 1 条外咽缝。观察步行虫的两条 外咽缝和象甲的 l 条外咽缝。象甲体上有细毛需用针将其去掉才看得清楚。 作业与思考题 1. 绘蝗虫头部前面观的线条图，注明沟与区的名称(中、英文)。 2．昆虫头壳上的沟、线和缝怎样区分? 3．如何理解昆虫头式变化的适应意义?
实验三 昆虫头部的内骨骼和感觉器官 【目的】了解昆虫头部的内骨骼和主要感觉器官的外部构造及类型。 【材料】蝗虫或蟋蟀，粘虫(或家蚕)和叶蜂的幼虫的液浸标本；蜜蜂或胡蜂、牛虻、蝇、蝉、 蝶、蛾和瓢虫标本 l0％KOH；触角类型的玻片标本[即：东亚飞蝗、蜻蜓、金龟子、白蚁、 埋葬虫、菜粉蝶、毒蛾、绿豆象(雄与雌)、叩头虫(雄)、家蝇和库蚊(雄)等]。 【用具】双管镜及常用解剖用具、酒精灯、烧杯、石棉网、三角架和玻璃棒等。 【内容与方法】 一、幕骨(tentorium) 昆虫头部的内骨骼总称幕骨，由外胚层内陷，用以增强头壳和供口器等的肌肉着生。 取蝗虫和粘虫的头部放在盛有 10％KOH 溶液的烧杯中。用酒精灯加热，沸腾后用小火 煮约 15～20 min，不时用玻璃棒搅动，见头壳的内含物已基本溶解时停火。取出，用清水 冲洗，并用玻璃棒轻轻挤压，洗至头壳透明为止。然后取出放入蜡盘(或培养皿)中，在双管 镜下进行观察。 1．取蝗虫透明的头壳标本 1 个，先将口器剪去，然后用剪刀从后头孔左侧插入，由后幕骨 陷上面沿后头沟向上剪至蜕裂线中干附近，转向前剪额唇基沟上方，再向后将大部分额、左 颊及左复眼剪去，一直剪至后头孔左方(注意不要伤幕骨背臂)，即将头壳左面部分剪去，就 可见幕骨的全貌。 (1) 幕骨前臂(anterior tentorial arms)是由额唇基沟两端部分内陷而成的 1 对臂状构造，外 面的陷口称前幕骨陷(anterior tentorial pits) (2) 幕骨背臂(dorsal tentorial arms)是 1 对长条形的薄片，在幕骨前臂后部生出，向侧上前 方斜伸至复眼下面，以短的肌肉连接在眼膈上，因肌肉已被煮去，故不与头壳直接相连。所 以头壳上无陷口。 (3) 幕骨后臂(posterior tentorial arms)由次后头沟下端部分内陷而成，外面留的陷口称后幕 骨陷(posterior tenorial pits)。两后臂通常连接成幕骨桥(tentorial bridge)。 蝗虫的幕骨前臂向后伸，幕骨后臂向前伸，会合于头壳中央，形成“X”状，即所谓 “X”形幕骨。消化道的前端就架在幕骨上。 蟋蟀也属于直翅类，整个幕骨的背面(或腹面)观也近于“x”形。 2．取粘虫幼虫透明头壳 1 个。从后头孔处即可见到着生在次后头脊上的 幕骨后臂所形成的幕骨桥。幕骨桥横向左右相连，细长弯曲，在其两端与更细长、线状的幕 骨前臂相连。无幕骨背臂。整个幕骨呈“∏”状，形成所谓“∏”形幕骨。家蚕幼虫的幕骨 也属“∏”幕骨。 二、昆虫头部的感觉器官 昆虫主要的感觉器官大都着生在头部。这里只观察触角、复眼和单眼。 (一)触角(antena) 昆虫的触角变化很大，有时同种昆虫不同性别的触角也不相同． 但其基本构造都是一致的。 1．基本构造 触角是 l 对分节的构造，基本上由 3 节组成。 (1) 柄节(scape)是基部的 1 节，通常粗短，由膜与头壳相连。 (2) 梗节(pedicel)为第二节，较为细小。 (3) 鞭节(flagellum)为第二节以后的整个部分，通常分为若干亚节，并且变化很大， 形成各种类型。 2．触角的类型触角的形状多种多样，其变化都在鞭节，可以归纳为若干主要类型。观察标 本，鉴定其所属类型。 (1)刚毛状 触角短小．基部 l，2 节较粗大，鞭节突然缩小，细如刚毛。如婧蜓、叶蝉