遗传学课件：实验1 无脊椎动物（Invertebrate）

无脊椎动物（Invertebrate）是背侧没有脊柱的动物，其种类数占动物总种类数的95%。它们是动物的原始形式。这个名字并没有分类学上的意义，也既是说它不是界门纲目科属种中的任何一级。但正如BBC主持人大卫·阿登堡爵士(SirDavidAttenborough)所言：“如果一夜之间所有的脊椎动物从地球上消失了，世界仍会安然无恙，但如果消失的是无脊椎动物，整个陆地生态系统就会崩溃。”

常见的无脊椎动物类群：原生动物门多孔动物门腔肠动物门扁形动物门线形动物门环节动物门软体动物门节肢动物门棘皮动物门5.线形动物门Nemathelminthes

为寄生种类或自由生活与寄生生活兼有的种类。体型多为长筒形，两侧对称，三胚层。体表有角质膜；在其生长发育过程中，角质膜周期性脱落，这个过程叫“蜕皮”具原体腔（假体腔），消化系统出现了肛门，为完整的消化管;动物界初次出现许多种类出现了雌雄异体和异形；无呼吸、循环系统；主要有线虫纲(蛔虫、钩虫和丝虫等)及轮虫纲（轮虫）蛔虫是人体常见的寄生虫，人感染后可无明显症状，或有呼吸器官炎症及肠功能障碍。有时因虫体进入胆道、肝脏、阑尾等器官而引起严重的并发症。十二指肠钩口线虫（十二指肠钩虫）是寄生人体的主要钩虫之一，由于钩虫口囊内含锐利切器，可损伤宿主肠粘膜并吸食血液和组织液，使患者长期慢性失血，造成严重危害。似蚓蛔线虫成虫（雌雄）

十二指肠钩口线虫雌虫蛔虫其他几种重要的人体寄生虫：蟯虫，儿童中传播较广的寄生虫；丝虫：寄生于人体淋巴系统中，出现乳糜尿、象皮肿等严重病症，中间寄主是蚊和库蚊；旋毛虫：欧美及我国云南、西藏等地有发现。轮虫纲中的轮虫常在春夏季的河流湖泊中进行孤雌生殖，是浮游动物的重要组成部分，是鱼类的天然饵料。关于寄生关系及其演化（一）

寄生与寄生关系

在漫长的生物进化过程中，生物与生物之间形成了各种错综复杂的关系，其中，凡是两种不同的生物共同生活的现象，称为共生（symbiosis）。根据共生生物之间的利害关系，又可将共生现象大致分为共栖、互利共生和寄生。（1）共栖（commensalism）

两种不同的生物共同生活，其中一方受益，另一方既不受益，也不受害，此种现象称为共栖。如海洋中体小的鮣鱼用其吸盘吸附在大型鱼类的体表，被携带到各处，觅食时暂时离开大鱼，这对大鱼无利也无害，但的确增加了鮣鱼觅食的机会（2）互利共生（mutualism）

两种或多种生物共同生活，双方互相依靠，彼此受益，称为互利共生。例如某种海葵（Adamsia

palliata），附着于海螺的外壳，其刺丝对海螺起到保护作用，同时寄居在海螺壳内的海蟹不时的移动给了海葵捕取食物的便利。（3）寄生（parasitism）

两种生物共同生活，其中一方受益，另一方受害，受害者提供营养物质和居住场所给受益者，这种关系称寄生。受益者称为寄生物（parasite），受害者称为宿主(host)。寄生虫、病毒、立克次体、细菌、真菌等已放弃了自生生活方式，而暂时或永久地寄生于人或动、植物的体表或体内以获取营养，赖以生存，并损害对方，这类过寄生生活的生物统称为寄生物。其中多细胞的无脊椎动物和单细胞的原生动物则称为寄生虫。

（二）寄生关系的演化

自由生活方式本是动物界生活的特征，现已有一些进化证据证明寄生现象源于生物间的偶然接触，又经历了漫长的环境适应过程，最终导致两者之间相互适应，其中一个产生了对另一个的依赖，并且依赖性愈来愈大，即从自生生活演化为寄生生活。为适应寄生生活，寄生虫从基因、形态到功能均可发生一系列的变化。1．形态变化

由自生生活的环境变为寄生环境，寄生虫可发生形态结构的变化，表现为体形的改变、器官的变化和新器官的产生。如肠道寄生线虫、绦虫多为线状或带状，以适应狭长的肠腔。体外寄生的跳蚤，虫体两侧扁平，无翅，外形如梭，便于在皮毛之间移动。寄生虫为适应寄生生活，某些器官可能更加发达或退化。如某些寄居于宿主消化道的吸虫和绦虫，演化产生了固着器官（吸盘、吸槽、小钩等）；营寄生生活的绦虫通过体壁吸收宿主肠腔中的营养，其消化器官则完全退化；孢子纲的原虫寄生于组织细胞和体液中，无须运动，则运动细胞器缺如。为了增加在复杂环境中生存的机会，不少寄生虫具有发达的生殖系统，甚至发展为雌雄同体，如大多数吸虫和绦虫。2.生理功能的变化

自由生活的生物常用有氧代谢的三羧酸循环途径进行能量代谢，但肠道寄生虫处于低氧环境下，适应性地改为糖酵解方式获取能量。生理功能的增强也为寄生虫对其复杂寄生生活的一种适应。如每条雌性蛔虫每天产卵约有20万个，巨大的产卵量便于其种群的维持。又如吸虫具备有性生殖和无性生殖的世代交替现象（alternationofgeneration），这种繁殖方式的多样性，也为其对寄生环境多样性的适应。3．侵袭力的变化

寄生虫为增强入侵宿主的机会，其侵入机制得到专化和强化如刚地弓形虫（Toxsoplasma

gondii）的棒状体能分泌一种穿透增强因子（PEF），增强其侵袭细胞的能力，又如溶组织内阿米巴（Entamoeba

histolytica）具有阿米巴穿孔素和半胱氨酸蛋白酶，而共栖型的结肠内阿米巴则无。

4．免疫逃避功能的形成

寄生虫在宿主体内寄生的同时也不断遭到宿主的免疫攻击，在两者长期相互适应过程中，寄生虫产生了逃避宿主免疫攻击的能力。如非洲锥虫在宿主体内能有序地更换表被糖蛋白，产生新的表面抗原，从而逃避宿主的免疫攻击；曼氏血吸虫肺期童虫表面可结合宿主血型抗原和主要组织相容性复合物抗原，从而以抗原伪装的方式逃避宿主的免疫攻击。5．基因变异

寄生物由自生生活演化成寄生生活，在新环境变化的压力下当基因突变有助于生物体生存时，它便会固定于基因组中。可见的表型变化可以仅因调控或结构基因序列的微小变化而产生，但某些基因的变异可改变寄生虫的生理功能和致病能力，如台湾的日本血吸虫与大陆的日本血吸虫具有较大的遗传距离，由人兽共患株演化为亲动物株。寄生现象的进程无疑是由兼性而演化为专性的，暂时性的演化为长期性的，同时又由多宿主而集中于数个甚至一、二个宿主，因此，营寄生生活较久的寄生虫可能多是专性寄生虫。6.环节动物门Annelida环节动物为两侧对称，三胚层，身体分为体节（同律分节），具真体腔。已描述的约13000种，常见种有蚯蚓、蚂蟥、沙蚕等。体长从几毫米到3米。栖息于海洋、淡水或潮湿的土壤，是软底质生境中最占优势的潜居动物。

（1）身体分节(metamerism)

环节动物身体分成许多形态形似的体节。体节之间有双层隔膜存在，各节内形成小室。神经、排泄、循环系统按体节重复排列。

存在下面两个情况:

同律分节：除前两节和最后一节外，其余各体节在形态和功能上基本相同，如蚯蚓。

异律分节：有些种类，身体各节在形态和功能上有明显不同，如沙蠋。（2）形成真体腔(truecoelom)

体腔是由中胚层形成时出现的中胚层体腔囊发育而来的。第一次出现的体腔是线形动物的假体腔。而真体腔是由体壁中胚层和肠壁中胚层围成的腔。真体腔是由中胚层囊裂开而成的，故也称裂体腔。真体腔是继假体腔之后出现的，也称次生体腔。

真体腔的形成在动物进化上的意义:

①消化道在形态和功能上进一步分化，消化能力加强。

②消化功能加强→同化功能加强→异化功能加强→排泄功能加强，排泄器官从原肾管型进化为后肾管型。

③真体腔形成过程中残留的囊胚腔形成血管系统，从环节动物开始出现完善的循环系统。

④为身体出现分节现象提供了基础。（3）出现刚毛和疣足形式的附肢（4）闭管式的循环系统（5）索式神经系统（6）排泄器官为后肾管型（7）海产种类个体发育经历担轮幼虫阶段

蚯蚓是以体节伸缩而向前爬行，它吃进泥土和枯枝败叶。据统计，一天所排出的粪便量可相当于其体重，一年内排出的粪土量可达9吨。蚯蚓是以体节伸缩而向前爬行，它吃进泥土和枯枝败叶。据统计，一天所排出的粪便量可相当于其体重，一年内排出的粪土量可达9吨。蚯蚓蛔虫和环毛蚓的比较解剖动物解剖的主要原则解剖主要是将要观察的器官或组织分开，而不是切碎、割裂。故在实验中少用刀和剪，多用剥离等分离手段要沿器官结构来解剖尽可能保持相关的联系。在不能确定某一器官不再需要时，先不要切除尽量使用新鲜材料做解剖实验全面观察，分清前后、背腹面和内脏器官的大致位置按步骤解剖把解剖对象固定在蜡盘上，小型动物用大头针固定，大头针应斜插在蜡盘上加水，避免干燥，便于观察执镊姿势：用拇指对食、中指夹持镊柄，不宜实握于掌心中执剪姿势：以拇指和无名指分别插入剪柄的两环，中指放在无名指的前外方柄上，食指轻压在剪柄和剪交界的轴节处执弓式：动作范围广而灵活执笔式：用力轻而操作精确蛔虫和环毛蚓的比较解剖目的通过蛔虫的解剖与观察，了解假体腔动物的主要特征及蛔虫对寄生生活的适应通过环毛蚓的解剖与观察，了解环节动物的主要特征及环毛蚓对土壤穴居生活的适应通过蛔虫和环毛蚓的比较，了解环节动物的进步性特征，及动物形态、器官系统与机能逐渐演化发展和完善的进化过程学习解剖蛔虫的一般方法及运用比较解剖手段进行动物学研究蛔虫和环毛蚓的比较解剖内容：蛔虫的外形观察、内部解剖、横切面玻片标本的观察环毛蚓的外形观察、内部解剖、横切面玻片标本的观察二者的比较蛔虫和环毛蚓的比较解剖材料猪蛔虫浸制标本和横切面玻片标本环毛蚓浸制标本和横切面玻片标本器材显微镜，放大镜，解剖器具，蜡盘，大头针，载玻片，烧杯，滴管试剂清水（一）蛔虫的外形观察取雌、雄蛔虫的浸制标本用清水冲洗、浸泡、除去药液后置蜡盘中，用肉眼和放大镜观察。注意区分：雌、雄前、后背、腹（一）蛔虫的外形观察体线背线、腹线：不明显侧线：较粗，褐色，很明显口背唇：1个，较大，两侧各有1个乳突腹唇：2个，较小，分别只有1个乳突，位于外侧中央肛门（雌性）近后端腹面约2mm处生殖孔雌性生殖孔：位于身体前1/3稍后的腹线上雄性生殖孔：与肛门合一，称泄殖孔（位于体末端稍前的腹面，有时能看到从孔内伸出的两根交接刺）（二）蛔虫的内部解剖分清蛔虫的前、后端，背、腹面，将其腹面向下置于蜡盘中，用大头针将蛔虫前后端固定左手食指、中指分开轻按虫体，右手用解剖针从虫体前端略偏背线处向后小心划开体壁直到体末端用镊子拉开两侧体壁，用大头针将体壁边缘固定在蜡盘中加清水没过虫体，用解剖针小心将器官稍加分离注意事项解剖针不要刺入太深，以免损坏内部器官大头针左右交错，向外倾斜45°雄虫体后端弯曲，解剖时更须小心切勿弄断（二）蛔虫的内部解剖消化系统生殖系统1、消化系统口：在3个唇瓣的中间，略呈三角形咽：呈长梨形多肌肉质的一段管道肠：一根粗细相似的扁平直管直肠：肠末端较细的一段，但二者界限不明显肛门或泄殖腔2、生殖系统雄性精巢：游离端细长而弯曲的部分输精管：精巢的延续，但两者界限不明显贮精囊：膨大，较粗射精管：细直泄殖腔：直肠末端，泄殖孔交接刺囊：泄殖腔的背方，囊内由1对交接刺，常由泄殖孔伸出体外2、生殖系统雌性卵巢：两管游离端最细的部分输卵管：逐渐加粗而半透明的一段子宫：膨大，较粗阴道：很短，两子宫汇合处生殖孔：阴道末端，开口于体前1/3腹面处（三）蛔虫的横切面玻片标本观察（四）环毛蚓的外形观察雌雄同体，同律分节。注意区分：背、腹：体色较深的一面为背面，体色较浅的一面为腹面前、后：口，肛门，生殖环带口：位于身体最前端、围口节之前的腹面中央，背面有肉质唇状的口前叶肛门：身体末端的纵裂状开口生殖环带：14－16节，浅棕红色，较其它各节稍膨大口肛门（四）环毛蚓的外形观察刚毛：除围口节、生殖环带和最后几节以外，其它各节中部都有一圈刚毛背孔：除前几节外，背中线上每节间处有背孔。将环毛蚓背面擦干，用手指轻捏身体两侧，有液体自节间沟背中线冒出雌性生殖孔：1个，位于第14节腹中线雄性生殖孔：第18节腹面两侧各有1个。有生殖乳突受精囊孔：2－4对，横裂状，分别位于6、7－8、9节间沟两侧。有生殖乳突（五）环毛蚓的内部解剖分清环毛蚓的前、后端，背、腹面，将其腹面向下置于蜡盘中从身体前端1/3处开始，左手展开食指和中指轻压环毛蚓背侧，右手用剪刀在虫体背面略偏背中线处由后向前剪开体壁至口用镊子将剪开的体壁略掀开，用解剖针划开消化管与体壁之间的隔膜联系将剪开的体壁向两侧展平，并用大头针将体壁固定在蜡盘上加清水没过蚯蚓，依次观察（五）环毛蚓的内部解剖注意事项剪开体壁时，注意避开背中线处的背血管剪刀尖稍向上挑起，以免损伤内部器官剪开身体前端体腔隔膜时，勿损伤生殖器官约每5节钉一针，左右交错，针体向外倾斜45°14节以前的隔膜越来越厚，需用眼科剪（五）环毛蚓的内部解剖消化系统循环系统生殖系统神经系统1、消化系统口腔：位于第1～3节内咽：位于第4～5节内，梨形，肌肉发达食道：位于第6～8节内，细长形嗉囊：位于第9节前部，不明显砂囊：位于第9～10节，囊壁富肌肉，较发达胃：位于第11～14节内，细长管状。外方被贮精囊包围，将贮精囊掀开即可看见肠：自第15节向后均为肠，直通肛门盲肠：第27节向前伸出，1对，角状2、循环系统背血管：消化管背线的1条长血管腹血管：消化管腹面的1条略细的血管，从第10节起有分支到体壁上心脏：连接背、腹血管的环血管，共4对，分别在第7、9、12、13节内神经下血管：位于腹神经索下面的1条很细的血管。小心地将肠管和腹神经索掀开，可看到此血管食道侧血管：位于体前端消化管两侧的1对较细的血