《动物生物学实验》课程教学大纲

课程中文名称: 动物生物学实验

课程英文名称：Experimentsfor Animal Biology

课程类别：必修

课程学分数：1.5

课程学时数：54

授课对象：生科院第一学期本科生

本课程的前导课程：无

 

一、 教学目的

本课程从加强基础、培养能力、提高素质的教学目标出发，建立一个与理论课有机联系，又具有相对独立性的科学、合理的动物生物学实验教学课程体系。在教学内容上，精选重组验证性实验，增加综合性实验及知识范围，操作难度适宜的自选实验的比例，引导、指导学生初步设计实验。使学生通过本课程实验教学，不只是加深理解和巩固所学理论知识，而且更能切实掌握动物生物学基本实验技能，正确使用常规仪器，学会正确记录，分析讨论实验结果，初步运用已学理论知识和实验技术方法设计并完成简单实验；培养学生独立实验能力、自主获取知识的能力，激发学生的求知欲望，启迪学生的创新意识；同时加强对学生科学求实态度，相互协作团队精神的培养，良好的实验室工作习惯的训练。为培养实践能力强，具有创新精神的高素质研究型人才奠定良好的基础。

 

二、教学要求

通过本实验课程，使学生熟悉动物生物学实验的基本实验方法和技术，掌握细胞大小的测量方法，涂布法、分离法、整体装片等临时装片和永久制片制备方法，动物分类检索方法，生物绘图法，某些动物的活体实验方法，记录，分析讨论实验结果等方法；重点掌握普通光学显微镜的使用，动物形态观察方法，各类实验动物内部解剖方法，各类脊椎动物的抓取、安死术、固定方法、外形测量方法和活体采血方法，比较解剖实验方法，

 

三、课程内容与学时分配

本课程实验教学内容在突出基本实验技能训练为先导的基础上，以进化上有重要地位门类的代表动物（实验动物）为材料，贯穿生物学原理，由简单到综合，由基础性到提高层次的实验，构成包括基本实验—综合性实验—自选性和设计实验3个层次的实验教学课程体系。其中综合性实验有部分开放性，自选性实验和设计实验为开放性实验。

本实验课教学按每周4学时安排。

 

实      验      内    容	学时
实验一  显微镜的构造和使用 （课堂考查：显微镜使用情况）	4
实验二 细胞制片与观察、显微测量 1. 细胞制片与观察 2. 细胞大小的测量           （实验报告：绘图，细胞大小的测量）	4
实验三  动物组织制片与观察 1. 组织制片：蛙血液涂片、蝗虫肌肉装片 2. 动物组织玻片标本的观察    （课堂考查：制片情况、观察情况 课堂检查：原始记录）	4
实验四  原生动物综合实验 1. 草履虫形态结构与运动 2. 草履虫食物泡的形成及变化 3. 草履虫的应激性实验：刺丝泡的发射和酸刺激的反应 4. 草履虫对水平衡的调节 5. 草履虫生殖装片的观察 6. 其它原生动物活体显微投影 （实验报告：草履虫对水平衡的调节和对酸刺激的反应、绘图）	4
实验五、六   无脊椎动物的比较解剖与进化 1. 比较解剖： （1）水螅带芽整体装片、过精巢、卵巢横切片、示神经整体装片的观察 （2）活涡虫、涡虫横切面玻片标本的观察 （3）蛔虫的外形观察，内部解剖和横切面玻片标本的观察 （4）环毛蚓的外形观察，内部解剖和横切面玻片标本的观察 （5）蛔虫和环毛蚓外形和内部结构的比较                     （6）螯虾的外形观察和内部解剖 （7）棉蝗的外形观察和内部解剖 （8）螯虾和棉蝗的比较 （9）以上类群常见动物示范 2. 研究探讨：    对比较解剖实验结果进行整理、分析、归纳，并研讨若干问题 (综合检查：比较解剖实验结果展示，小组制作ppt，研讨发言 实验报告：节肢动物分类检索)	8
实验七  鱼的系列实验 1. 必做实验： （1）鱼的外形观察与测量          （2） 活体采血 （3）硬骨鱼的比较解剖            （4） 检索表的使用 2. 选做实验：   年轮的观察并鉴定年龄                           3. 示范： （1）硬骨鱼类骨骼系统的示范      （2）模式动物斑马鱼活标本示范 4. 研究探讨：    对比较解剖实验结果进行整理、分析、归纳，并对硬骨鱼形态结构适应性特征的若干问题进行研讨  (综合检查：比较解剖实验结果展示，课堂研讨、小组发言 实验报告：硬骨鱼的测量和分类检索)	4
实验八  自选性、设计性开放实验 1. 11月上中旬布置 2. 11月中旬审查批准 3. 11月中下旬开放实验室 4. 该周实验课时内进行部分自选、设计实验 5. 次年元月中旬全部自选和设计实验收尾            （实验小论文）	4
实验九  蛙的系列实验（学生自主选项安排实验程序） 1. 必做实验： （1）蛙的外形观察与测量         （2）内部解剖  （3）脊髓反射及反射弧的分析 2. 选做实验： （1）心博起源的分析             （2）蛙类微循环的观察 （3）一侧迷路破坏的效应          （4）坐骨神经——腓肠肌标本的制备 （实验报告）	4
实验十  鸟类的系列实验 （不同嘴形、等） 1. 实验用鸟的外形观察与测量 2. 鸟的活体采血 3. 鸟的内部解剖    4. 检索表的使用                              （课堂考查：操作观察   课堂检查：原始记录）	4
实验十一  兔的实验 1. 兔的外形观察 2. 活体采血（耳缘血管、心脏） 3. 内部解剖                            （课堂考查：操作与观察）	4
实验十二  兔的实验 1. 内部解剖 2. 皮肤系统和兔骨骼系统示范 （课堂考查：操作与观察）	4
实验十三  动物的多样性及进化 1. 无脊椎动物标本的观察 2. 脊椎动物标本的观察                         （考查：原始记录）	4
期末考试	2/班

 

第一部分   基本实验

实验一   显微镜的构造和使用

 

[目的要求]

了解普通光学显微镜的基本构造，能够规范和较熟练地使用和维护。

[实验原理]

光学显微镜利用光学成像原理观察生物体的结构。光线通过聚光器透射过载物台上的玻片标本，进入物镜，形成一个放大的、上下倒立的实像。这一倒立的实像经过目镜的放大，映入眼球内成为放大的倒立虚像。

[实验内容]

双筒光学显微镜的构造和使用与维护方法。

 [实验材料和用品]

生物玻片标本

显微镜、擦镜纸。

 

实验二   细胞的制片与观察和细胞大小的测量

 

[目的要求]

1、学习掌握涂片法制作动物细胞显微玻片标本。

2、学习掌握线粒体活体染色法和显示细胞内DNA和RNA的方法。

3、学习掌握测量细胞大小的基本方法。

4、了解动物细胞的基本结构。

[实验原理]

1、线粒体活体染色法

线粒体内膜和嵴膜含有细胞色素氧化酶系统，用詹纳斯绿B对线粒体进行专一性活体染色时，线粒体内的细胞色素氧化酶可使詹纳斯绿B染料始终处于氧化态而呈蓝色，而线粒体周围细胞质中的詹纳斯绿B被还原呈无色。

2、细胞内DNA和RNA的显示

核酸均为酸性，对碱性染料派诺宁和甲基绿具有亲和力。用这两种染料混合液处理细胞时，由于DNA和RNA聚合程度不同，甲基绿分子有两个相对的正电荷，与聚合程度较高的DNA分子有较强的亲和力，可使DNA分子染成蓝绿色，而派诺宁分子中仅一个正电荷，可与低聚分子RNA结合使其染成红色。这样细胞中的DNA和RNA便被区别开来。

3、细胞大小的测量

镜台测微尺(台尺)是中央部分刻有精确等分线的载玻片，一般是将1mm等分为100格，每格长10μm，专用于校正目镜测微尺(目尺)每格的相对长度。

目尺是一块可放在目镜内隔板上的圆形小玻片，其中央有精确的等分刻度，有等分为50小格和100小格两种，用以测量经显微镜放大后的细胞物像。

由于不同显微镜镜筒长度不同，或不同的目镜和物镜组合放大倍数不同，目尺每小格所代表的实际长度也不一样。因此，用目尺测量细胞大小时，必须先用台尺校正，以计算出在一定放大倍数目镜和物镜下目尺所代表的实际长度，然后才能用来测量细胞的大小。

[实验内容]

1、制备口腔粘膜细胞标本，观察细胞形态结构。

2、活体染色显示线粒体。

3、细胞中DNA和RNA的显示。

4、利用显微镜测微技术测量动物（蛙、鸡或鱼）红细胞及其细胞核直径，计算细胞核质比。

[实验材料和用品]

人口腔黏膜细胞、大鼠，蛙、鱼或鸡血涂片标本。

显微镜、镜台测微尺、目镜测微尺、无菌牙签、解剖器具、酒精灯、染色架、载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸。

0.9 %生理盐水、1%碘液、0.02 %詹纳斯绿B、醋酸洋红染液、甲基绿-派洛宁染液、卡诺氏固定液、丙酮、二甲苯、中性树胶、蒸馏水、水。

 

实验三   动物组织的制片及观察

 

[目的要求]

1、掌握动物组织平铺片、分离片等临时装片和涂片的一般制作方法。

2、掌握动物的四类基本组织结构特点，理解组织结构与功能的密切关系。

[实验原理]

整个动物体或组织器官大部分都是不透明的，无法在显微镜下观察，需经过生物制片方法，减少将要观察的材料的厚度和体积，使材料变成薄片，或将组织分离成单个细胞，使光线能透过，然后通过染色，制备成玻片标本，才能用显微镜进行研究。

[实验内容]

1、制备和观察蛙肠系膜平铺片、蝗虫肌肉组织分离装片和蛙血涂片。

2、动物四大组织玻片标本观察、示范、多媒体演示（可根据具体情况酌情选做）。

[实验材料和用品]

活蛙、蝗虫浸制标本，动物各组织的玻片标本（一般H·E染色），动物组织多媒体课件。

显微镜、电脑、液晶投影仪、屏幕、解剖器具、蜡盘、载玻片、盖玻片、染色缸、玻片架、大头针。

0.65%生理盐水、1%硝酸银溶液、甘油、香柏油、0.1%亚甲基蓝、甲醇、姬姆萨染液、蒸馏水、乙醚。

 

实验四、五   无脊椎动物的比较解剖与进化

 

[目的要求]

1、掌握在动物演化中具重要地位的几类无脊椎动物的一般解剖方法（蠕形动物、虾类、昆虫等）；了解各类无脊椎动物一般特征和进步性特征。培养独立实验能力。

2、.学习用比较解剖手段进行动物生物学研究。

3、通过比较解剖，较深刻认识无脊椎动物体制结构和器官系统结构与机能逐渐演化发展和完善的进化过程，在演化中不同器官系统间的相互关联，理解动物体结构与功能统一等生物学原理；培育学生对实验结果进行整理、分析、归纳和表述的能力、以及团队协作能力。

4、引导学生探讨动物进化的影响因素和机制，启迪学生的探索欲望和创新意识。

5、认识无脊椎动物各门的常见动物。

6、学习节肢动物检索表的应用。

[实验原理]

通过外形，胚层，体腔，附肢，消化系统，呼吸系统，神经系统和感觉器官，循环系统、生殖系统等的比较解剖，探讨无脊椎动物体制结构和器官系统的演化发展及其与环境的密切联系，在演化中不同器官系统间的相互关联，以及动物体结构与功能统一和动物的整体性等规律。

 [实验内容]

1、比较解剖：

（1）水螅带芽整体装片、过精巢、卵巢横切片、示神经整体装片的观察

（2）活涡虫、涡虫横切面玻片标本的观察

（3）蛔虫的外形观察，内部解剖和横切面玻片标本的观察

（4）环毛蚓的外形观察，内部解剖和横切面玻片标本的观察

（5）蛔虫和环毛蚓外形和内部结构的比较                    

（6）螯虾的外形观察和内部解剖

（7）棉蝗的外形观察和内部解剖

（8）螯虾和棉蝗的比较

（9）以上类群常见动物示范

2、研究探讨：

（1）无脊椎动物体制结构的演化及其与生活方式的相关性；

（2）无脊椎动物消化系统结构与功能的演化及其相关影响

（3）无脊椎动物呼吸器官结构与功能的演化及其与循环系统演化的关联；

（4）无脊椎动物循环系统结构与功能的演化及其影响因子；

（5）无脊椎动物神经系统和感觉器官结构与功能的演化及其影响因子；

（6）无脊椎动物附肢的演化及其结构与功能统一；

（7）比较无脊椎动物排泄器官的来源、结构与功能；无脊椎动物排泄系统结构与功能的演化及其与循环系统演化的关联；

（8）无脊椎动物生殖系统结构与功能、生殖方式的演化及其进化意义。

 [实验材料与用品]

猪蛔虫浸制标本及横切面玻片标本，环毛蚓浸制标本和横切面玻片标本，雌、雄螯虾和雌、雄棉蝗的新鲜浸制标本，各脊椎动物门的常见动物标本。

显微镜、放大镜、体视显微镜、解剖器具、蜡盘、大头针、载玻片、盖玻片、培养皿、烧杯、滴管。

甘油、0.1％亚甲基蓝、清水。

 

 

实验六   兔的实验

[目的要求]

1、学习兔的抓取、固定方法，活体采血法、安死术和一般解剖方法。

2、通过家兔外形和内部构造的观察，了解哺乳类的一般特征和进步性特征。

[实验原理]

家兔是哺乳类的代表动物，家兔的外形和内部构造反应了哺乳动物的一系列进步性特征，家兔活体采血和解剖方法，是小型哺乳动物实验的基本技术。家兔是生理学、生殖生物学、胚胎工程、免疫学、药理学等研究中广泛应用的实验动物，所以本实验又是进行上述学科研究的必要基础。

[实验内容]

1、家兔耳缘静脉采血和心脏采血。

2、家兔的外形观察和内部解剖。

3、哺乳类的皮肤系统、兔骨骼系统和兔脑的示范。

[实验材料和用品]

活家兔,兔皮肤切片标本、兔整体骨骼标本、兔脑浸制标本。

显微镜、解剖器具、木制兔笼、兔解剖台、20mL注射器、针头、烧杯、清洁干燥的试管、消毒棉球、吸水纸、干棉球。

75%乙醇、碘酒、肝素(或其它抗凝剂)、水。

 

第二部分  综合性实验

综合性实验将动物的形态结构、基础生理、行为、分类检索等实验内容组合起来，并进行多种基本实验技能的综合训练。学生在每个实验中自主组合实验内容，合理安排实验程序，在一个单元实验时间内，用有限的实验材料完成多个实验项目。

 

实验七  原生动物系列实验

 

[目的要求]

1、学习对运动迅速的微型动物的观察和实验方法。

2、通过实验，了解原生动物的基本特征，进一步认识和理解原生动物的单个细胞是一个完整的能独立生活的动物有机体。

3、认识原生质的应激性；了解草履虫的科学研究价值。

4、认识常见原生动物。

 [实验原理]

草履虫是原生动物的代表动物，是生命科学基础理论研究的理想材料，在细胞生物学、细胞遗传学研究中尤其具有科学价值。

草履虫的形态结构和生命活动充分展现了单细胞原生动物作为一个完整的、独立的动物有机体所具有的各种特征，而且草履虫对各种刺激的反应也说明应激性是原生质的普遍特性。

[实验内容]

1、草履虫活体观察和实验

（1）草履虫形态结构与运动

（2）食物泡的形成与变化

（3）草履虫的应激性实验

刺丝泡的发射

草履虫对酸刺激的反应

  （4）草履虫水平衡调节实验

2、草履虫生殖装片的观察

3、常见原生动物示范

[实验材料和用品]

大草履虫培养液，草履虫横分裂及接合生殖的装片，锥虫、团藻、绿眼虫、变形虫、喇叭虫、钟虫、棘尾虫等装片或活标本。

显微镜、体视显微镜、秒表、镊子、漏斗架、试管架、载玻片、盖玻片、试管、滴管、毛细滴管、玻棒、烧杯、量筒、1mL移液管（吸管）、漏斗、滤纸、精密pH试纸（pH值范围0.5～5.0和5.0～7.0）、吸水纸、脱脂棉、橡皮吸球。

蓝黑墨水、冰醋酸、5%醋酸、洋红粉末（天然品、非化学合成）、1%氯化钠溶液、蒸馏水。

 

实验八  鱼的系列实验

 

[目的要求]

1、学习掌握鱼类活体采血技术、硬骨鱼的一般测量方法、硬骨鱼解剖方法，学习利用年轮推测鱼类年龄的方法和检索表的使用。

2、通过硬骨鱼外形和内部构造的观察，了解硬骨鱼类的主要特征及适应于水生生活的形态结构特征。

3、通过硬骨鱼比较解剖，较深刻理解动物体结构与功能统一，生物与环境统一等生物学原理。

4、培养学生对实验结果进行整理、分析、归纳和表达的能力、以及团队协作能力。

[实验原理]

鱼类是典型的水生脊椎动物，是脊椎动物中种类最多，数量最大的类群。鱼类的体型、鳍运动、鳃呼吸、侧线器官等是在长期的演化过程中产生的适应水生生活的典型特征。硬骨鱼外形、消化系统（口位、齿、鳃耙、消化管等）等的形态结构特征充分表现了对不同水层、不同食性、不同生活方式的适应。鱼的系列实验有助于理解生物体结构与功能、生物与环境相适应的这一自然界的一般规律。

鱼的外形测量、活体采血、解剖方法、检索表的使用是鱼类实验中常用的技术方法。

[实验内容]

1、鱼的外形观察和测量。

2、鱼活体采血

3、硬骨鱼的比较解剖

3、检索表的使用-实验鱼分类到科

4、观察鱼年轮并鉴定年龄

5、示范硬骨鱼类的骨骼系统、斑马鱼活体标本

 

 [实验材料与用品]

不同水层、不同食性的硬骨鱼若干种，鱼整体骨骼标本，斑马鱼活体标本。

体视显微镜、解剖盘、解剖器具、培养皿、载玻片、刷子、胶布、棉球、直尺、灭菌注射器（5mL）、针头（5～6号）和试管。

肝素（或其它抗凝剂）。

 

实验九  蛙的系列实验

 

[目的要求]

1、学习蛙类外形测量方法、安死术、胸淋巴囊注射方法、毁蛙类动物迷路的方法，蛙类一般解剖技术，肠系膜标本、坐骨神经—腓肠肌标本的制备，非手术结扎技术、反射时的测定，实验现象的观察等基础实验技术方法。

2、通过对成蛙(或蟾蜍）形态结构的观察，进一步理解两栖类对陆生生活的初步适应及其不完善性。

3、了解刺激强度与反射时的关系和脊髓反射的特点，反射弧的组成及反射弧各部位的作用。

4、了解微循环区各种血管内血流特点，及某些药物对血管舒缩活动的影响。

5、了解蛙类心脏各部分自动节律性活动的时相、频率和心脏起搏点。

6、了解迷路在维持动物姿势平衡和正常运动中的作用。

7、通过由学生自行选择和合理安排实验项目，在1个单位实验时间内，用1只蛙(或蟾蜍）完成多个实验项目，初步培养学生独立设计，合理地充分利用实验材料，采用多种实验技能进行综合实验的能力。

 

[实验原理]

1、脊髓反射与反射弧的分析：在中枢神经系统参与下，机体对刺激发生的反应过程称为反射。从刺激开始到反射活动出现的时间称为反射时，即兴奋通过反射弧而引起外周效应所需要的时间。反射时与刺激强度有关，在一定条件下和在一定的刺激强度范围内，刺激愈强，反射时愈短。

反射活动的结构基础是反射弧。反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分组成。只有保持完整的反射弧，才能引起反射活动。反射弧的任何一部分发生机能上的障碍或结构破坏，反射活动就不能进行。

由于脊髓的机能较简单，所以常用只毁脑的动物（如脊蛙）为实验材料，以利于观察分析。

2、动物一侧迷路破坏的效应：内耳迷路中的前庭器官是感觉头部空间位置及运动的器官，通过它可反射性地影响肌紧张，从而调节机体的姿势与平衡。当动物一侧迷路被破坏后，其肌紧张的协调发生障碍，在静止和运动时失去正常的姿势。

3、蛙肠系膜微循环的观察：观察蛙肠系膜血管内的血流，以了解血管系统外周部分小动脉、毛细血管和小静脉的血流情况。小动脉管内血流速度快，呈现轴流现象（血细胞在血管中央流动），而且随着心博流速也出现搏动；小静脉血流慢，无轴流现象；而毛细血管因受管径限制，仅允许单个血细胞通过，故能清晰看到血细胞流动的情况。

4、心跳起源的分析：哺乳动物心脏的起搏一传导系统具有自动节律性，但各部分的自动节律性的高低不同，以窦房结的自律性最高。正常的心脏搏动，每次都由窦房结首先兴奋，引起心肌收缩，所以窦房结被称为起搏点。两栖动物心脏由两心房一心室构成，心脏背面有一个静脉窦，其心脏活动顺序为静脉窦→心房→心室，起博点是静脉窦。

5、蛙神经肌肉标本的制备：蛙（或蟾蜍）等两栖动物的一些基本生命活动及生理功能与恒温动物近似，但其离体组织所需要的条件较简单，易于控制和掌握。在生理实验中，常用蛙（或蟾蜍）坐骨神经腓肠肌标本来观察神经肌肉的兴奋性、刺激与反应的规律性，以及肌肉收缩特性等。学习掌握坐骨神经腓肠肌标本的制备方法，可为神经肌肉生理实验打下基础。

[实验内容]

1、必做内容

 （1）蛙的外形观察及测量

 （2）内部解剖

 （3）脊髓反射及反射弧的分析

2、选做内容

 （1）蛙类一侧迷路破坏的效应

 （2）心博起源的分析

 （3）微循环的观察

（4）坐骨神经——腓肠肌标本的制备

   （实验报告） 

 [实验材料和用品]

活蛙 (限1人1只蛙)。

显微镜、解剖器具、毁髓针、蛙心夹、玻璃针、蜡盘、有孔橡皮蛙板、铁支架、细铁丝钩或蛙嘴夹、电炉、温度计、秒表、2ml注射器、小烧杯、大烧杯、滴管、培养皿、大头针、纱布、棉球、细线、小滤纸片、直尺、卡尺、铜锌弓、温觉计(或小指管）。

0.65%生理盐水、0.01%去甲肾上腺素、0.01%组织胺、20％氨基甲酸乙酯、1%可卡因、任氏液、0.5%、1%和2%硫酸溶液、蒸馏水、冰水、水。

 

 

实验十  鸟的系列实验

 

[目的要求]

1、学习采集鸟类血液的一般方法。

2、学习鸟类的一般解剖方法。

3、通过鸟外形和内部构造的观察，了解鸟类适应于飞翔生活的一般特征。

4、通过比较观察鸟类形态特征与其生活环境相适应的事实，理解结构与功能、生物与环境的统一和物种多样性的形成机制。

5、以鸟类为代表，学习动物分类的基本原理和方法。

[实验原理]

观察鸟类的外形和内部构造，有助于理解鸟类的进化与对飞行生活的适应。

鸟的活体采血方法、外形测量、分类检索和解剖方法，是鸟类研究中常用的一般技术方法。

[实验内容]

1、鸟翼根静脉采血、微量采血和心脏采血

2、鸟的外形观察、测量与比较

3、鸟的处死和内部解剖

4、将所解剖的鸟鉴定到目

[实验材料和用品]

不同嘴型、翅型、爪型、蹼型、尾型鸟若干种。

游标尺、钢卷尺、记录纸。解剖盘、常用解剖器具、双连球、滴管、试管架、已灭菌注射器(5mL)和针头(5～6号)、一次性刺血针、一次性定量毛细采血管、试管、消毒干棉球、脱脂棉、纱布。

肝素或其它抗凝剂、乙醚（或氯仿）、75%、100%乙醇、水。

 

实验十一  动物多样性及进化

 

[目的要求]

1、通过观察和比较动物界10个主要动物门代表动物的主要形态特征，了解动物的多样性和动物界的进化发展。

2、通过观察动物形态特征与其生活环境相适应的事实，理解结构与功能、生物与环境的统一和物种多样性的形成机制。。

[实验原理]

在长期的进化历程中，由于异质环境和自然选择的作用，动物在形态、生态、行为、生理、遗传水平上发生分化。这种复化进化和分化进化的结果产生了地球上丰富的物种多样性。

生物对环境的适应可以在不同结构水平上体现出来。动物的外部器官直接与环境相作用，其形态特征可以反映动物对特定环境的适应。不同动物类群的形态差异也反映了它们之间的进化关系，从而提供了对它们进行自然分类的基础。

虽然蛋白质电泳、DNA结构等微观特征在动物分类研究中愈来愈受到重视，但由于形态特征本身就是遗传基因的特定表达，物种之间的形态差异在很大程度上反映了其基因结构和功能的差异。同时，直观的形态特征易于观测，具有很大的方便性和实用性，因此，以形态特征为基础的传统分类方法目前仍占主导地位。

[实验内容]

观察和比较动物界10个主要动物门代表动物的主要形态特征。

[实验材料与用品]

主要的无脊椎动物门、脊索动物门和脊椎动物各纲1~2种代表动物的浸制或剥制标本，显微镜。

 

 

第三部分  自选性实验

 

自选性实验由学生自行选择其中1个实验，独立进行实验器具的准备、试剂的配制，直到完成实验报告，并允许改进实验方法。

 

实验十二   草履虫的克隆培养与接合生殖观察

 [目的要求]

1、学习单细胞动物的克隆培养方法。

2、通过草履虫接合生殖实验，了解原生动物的有性生殖过程及内外影响因素。

3、探索单细胞动物生命周期变化的规律。

[实验原理]

接合生殖(conjugation)是原生动物纤毛纲特有的生殖方式。草履虫的自然种群中只有具备相对接合型(mating type)的虫体间才能发生接合。通过单个草履虫的克隆（clone）建立草履虫原培养(stock) 的纯系，再对不同的纯系进行配合试验，能够很快地确定相对接合型并形成大量的接合生殖体。

[实验内容]

1、草履虫纯系的建立。

2、草履虫的接合生殖实验。

3、探讨不同因素对草履虫接合生殖的影响。

4、拓展性实验：

（1）草履虫的同基因型内有不同的交配型。请设计实验分析你研究的草履虫在同基因型内可能有多少种交配型？

（2）参看本实验的Box，请设计实验，采用Miyake溶液（附录3）诱导草履虫发生结合生殖，并比较实验组与对照组的接合率和成活率。

[实验材料和用品]

草履虫混合培养液，稻草培养液。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

实验十三   水螅的系列实验

 

[目的要求]

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。认识腔肠动物在动物进化过程中的重要地位。

[实验原理]

水螅是腔肠动物的代表动物，其形态结构与生命活动展示了开始具有原始组织器官分化的最原始的多细胞动物的主要特征，有助于了解进化过程中，动物体的结构与机能如何由简单原始的形式逐渐趋于复杂和完善。

[实验内容]

1、水螅的活体观察与实验。

（1）水螅的外形观察及对刺激的反应

（2）捕食活动

2、水螅网状神经的显示。

3、水螅玻片标本的观察。

[实验材料和用品]

活水螅。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

 

实验十四   涡虫的再生实验

 

[目的要求]

学习掌握涡虫再生研究的基本技术方法，通过观察涡虫的再生过程，加深对动物再生概念的理解。

[实验原理]

再生是指动物被离断的器官重建的过程。许多无脊椎动物都以此方法重建失去的身体部分，其中涡虫的再生能力惊人。再生一般包括生理性再生、修复性再生、无性繁殖和重建等几种主要形式。涡虫再生细胞来源问题有两种理论：未分化细胞理论和去分化理论，前者强调当动物再生时，涡虫体内保存的那些未分化细胞会在再生刺激下，大量分裂并再经迁移、分化，使那些失去的部分重新构建，恢复原貌；后者强调未分化细胞来源于其他器官的细胞，经去分化而形成的。两种理论均有相应的实验依据，目前认为，再生过程中两种机制均存在，可能以前者为主，后者为辅，相互协同，促进再生过程的完成。

[实验内容]

1、设计不同条件下切割和切断涡虫，观察记录各片段再生的方式与过程。

2、拓展性实验：涡虫的再生存在极性。再生的速率由前向后呈梯度递减，而且横切后，有头部的片断，由切口处再生出尾部，而后半段由切口处再生出来的是头部。设计实验探讨这种极性形成的方式与机理。

[实验材料与用品]

涡虫（Dugesia）。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

   实验十五   涡虫染色体的制备及观察

 

[目的要求]

学习并初步掌握动物染色体标本制备的原理和基本方法。

[实验原理]

染色体技术是细胞遗传学研究的基本技术。涡虫再生组织具有很多处于分裂期的细胞，给以一定剂量的秋水仙素就可使许多处于分裂状态的细胞被阻断在有丝分裂中期，然后采用空气干燥法或压片法制备染色体，即可得到大量可供分析的染色体标本。

[实验内容]

涡虫染色体的制备与观察。

[实验材料和用品]

淡水三角涡虫

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

实验十六   涡虫的形态结构与生命活动

 

[目的要求]

1、学习对低等蠕形动物进行活体观察和实验的一般方法。

2、通过实验，了解扁形动物的基本特征、进步性特征及其生物学意义。

[实验原理]

继腔肠动物之后，动物界发展演化中重大关键性转折变化的主要标志是由水生过渡到陆生，由固着或漂浮生活过渡到自由爬行生活，并相应出现形态结构的一系列重大变化。扁形动物的出现标志着动物界系统发育进入了一个新的阶段。

涡虫是扁形动物中自由生活的蠕形动物，其形态结构和生命活动反映了扁形动物的基本特征，有助于理解扁形动物进化特征的出现为动物由水生进化到陆生提供了重要的基本条件。

[实验内容]

1、涡虫活体观察与实验

（1）外形、运动、对刺激的反应

（2）活体显示消化系统、排泄系统

2、涡虫石蜡切片玻片标本的制作

2、涡虫整体装片玻片标本的观察

3、涡虫横切面玻片标本的观察

4、拓展性实验：设计实验，检测涡虫是否具有初步的学习能力。

[实验材料与用品]

活涡虫。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

 

实验十七   河蚌的系列实验

 

[目的要求]

1、学习解剖观察河蚌内部器官的技术。

2、通过对河蚌外形及内部结构的观察，了解软体动物门的一般特征及其与生活方式相适应的特征。

3、了解变温动物心搏频率与温度的关系。

[实验原理]

软体动物是动物界第二大类群，它们种类多，分布广，并随着生活方式的不同，其形态差异很大，绝大多数软体动物朝着适应比较不活动的生活方式发展，河蚌就是其中的代表。河蚌的系列实验有助于了解软体动物适应不大活动生活方式的典型特征，及变温动物的心率随环境温度的变化而变化。

[实验内容]

1、河蚌活体观察。

2、河蚌外形及内部解剖。

3、心脏搏动与水温的关系。

4、河蚌幼虫的观察。

5、拓展性实验：软体动物门不同类群动物外形、结构差异很大，河蚌是瓣鳃纲的代表。如果条件具备，可另选腹足纲、头足纲动物进行比较解剖。

[实验材料与用品]

活河蚌。

    实验用品由学生根据实验需要自行准备。

实验十八   软体动物齿舌的观察与分析

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、学习齿舌带的制备方法。

= 2 \* Arabic 2、根据齿舌的形态特征了解软体动物的分类依据之一。

= 3 \* Arabic 3、通过比较不同动物齿舌的差别，分析软体动物进化及其与环境之间的适应关系。

[实验原理]

齿舌（Radula）是软体动物特有的取食器官，除瓣鳃纲及其他个别种类外，多数软体动物都有齿舌结构。齿舌形态分析对揭示软体动物间的亲缘关系和适应环境的机制有重要意义。齿舌分析不仅是软体动物分类鉴定的手段之一，而且还能为动物取食结构的生物学功能、生物与环境间的物质交换等研究提供依据。

[实验内容]

= 1 \* Arabic 1、齿舌的分离。

= 2 \* Arabic 2、齿舌的装片与观察。

= 3 \* Arabic 3、分析不同动物齿舌的差别与分类系统的关系。

4、拓展性实验：对亲缘关系较远，生境、食性和齿舌形态差异较大的种类，利用SPSS软件进行多因子分析，找出影响齿舌演化的主导因子，并结合系统分类探讨软体动物齿舌进化的趋势。

[实验材料与用品]

实验材料可以根据不同地区（内陆、沿海）特点选取软体动物。

实验用品由学生根据实验需要，自行准备。

 

实验十九    虾体色调节实验

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、学习虾体色调节实验一般方法。

= 2 \* Arabic 2、通过实验，了解虾类生理性变色受眼柄中神经分泌器官分泌的激素调节。

[实验原理]

动物体色随环境而变化是生物的适应性特征。甲壳动物的生理变色是通过其表皮以下色素细胞内色素颗粒的运动来实现的，而色素颗粒的聚集或分散受动物眼柄内的神经分泌器官（X器官—窦腺复合体）分泌的激素调节。研究动物激素最基本的方法是切除怀疑有分泌某种激素功能的器官或组织，观察切除后动物出现的体征或症状；再将另一动物的该器官或组织移植（或该器官组织的提取液注射）到被切除这一器官或组织的动物体内，观察切除后出现的体征或症状能否消失，恢复正常，以初步确定该器官或组织是否有分泌功能以及所分泌激素的调节作用。因此，采取类似的方法即可确定产生调节虾体色的激素的内分泌器官存在于动物的眼柄。

[实验内容]

= 1 \* Arabic 1、虾的生理变色实验。

= 2 \* Arabic 2、虾的体色调节实验。

3、拓展性实验：

（1）设计实验，检测在不同色光环境中虾的各种色素细胞内色素颗粒移动的规律。

（2）设计另一实验，证明下控制色素次胞内色素颗粒运动的激素来源于眼柄。

[实验材料与用品]

小型活虾

实验用品由学生根据实验需要，自行准备。

 

实验二十    动物宏观标本的制作

 

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、初步学会昆虫展翅标本的制作方法。

= 2 \* Arabic 2、学习鱼骨骼标本的基本制作方法，了解硬骨鱼类骨骼的基本组成。

= 3 \* Arabic 3、学习制作鱼的透明骨骼标本，观察鱼骨骼的自然连接状况及与其它器官的位置关系。

= 4 \* Arabic 4、通过液体染料注射法制作血管标本，了解两栖类主要的动、静脉及其分布。

= 5 \* Arabic 5、观察鸟类姿态特征，学习鸟类剥制标本的一般制作方法。

[实验原理]

一般将与实物保持原样而制成的动物大体形态、器官系统模型称为宏观标本。宏观标本能真实地反映动物的形态和构造，并可长期保存，因而在动物分类、进化等科学研究中有重要的作用。

[实验内容]

1、制作昆虫展翅标本。

2、煮沸法制作鱼类、蛙类、鸟类骨骼标本。

3、鱼透明骨骼标本的制作

4、注射法制作两栖类血管标本。

5、剥制法制作鸟类标本。

[实验材料与用品]

青蛙或牛蛙、鲤鱼或鲫鱼、鳞翅目蝶、蛾类或蜻蜓目昆虫、鲜活家鸡或家鸽。

实验用品由学生根据实验需要，自行准备。

 

实验二十一   小鼠走迷宫

 

[目的要求]

1、通过观察、分析小鼠学习和记忆的过程，理解大脑在动物行为机制建立中的作用。

2、通过实验，了解影响动物学习和记忆能力的因素。

3、通过实验，了解数据统计分析在科学研究中的重要作用。

[实验原理]

学习和记忆是神经系统高级中枢的重要机能之一。学习是神经系统不断接受环境刺激而获得的行为习惯或经验；获得的行为习惯或经验维持一定时间的能力就是记忆。动物的学习和记忆能力对其生存具有重要意义。

在人为设置的迷宫里，动物通过不断感受复杂通道的结构，调整和改进自己的行为。随着训练次数的增多，条件反射逐渐建立，以至在其大脑皮层形成记忆。这可以通过记录动物搜寻食物时间的长短加以评价。

[实验内容]

1、测量在不同训练次数下小鼠走出迷宫找到食物所花费的时间。

2、拓展性实验：

（1）设计小鼠走迷宫实验，考察烟、酒、噪音、室内污染等对小鼠学习与记忆能力及健康的影响，并预测这些因素对人类健康的影响。

（2）设计实验，检测小鼠对颜色的分辨能力。

[实验材料与用品]

小白鼠。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

实验二十二    小白鼠的系列实验

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、学习小型哺乳动物的外部测量法、哺乳动物一般解剖方法。

= 2 \* Arabic 2、学习小鼠的采血方法、腹腔注射、皮下注射、尾静脉注射方法及颈椎脱臼处死法。

= 3 \* Arabic 3、了解小白鼠的内部结构。

= 4 \* Arabic 4、了解胰岛素调节血糖水平的功能。

= 5 \* Arabic 5、了解小脑对躯体运动的调节机能。

 [实验原理]

1、胰岛素惊厥：胰岛素是调节机体血糖水平的激素之一，当体内胰岛素含量增高时，便引起血糖下降，动物出现惊厥现象。

2、损伤小白鼠小脑的效应：小脑具有维持身体平衡，调节肌紧张和协调肌肉运动等机能。当小脑损伤后，随着破坏程度的不同，可表现出不同程度的肌紧张失调及平衡失调。

小白鼠的外形测量、活体采血、腹腔注射和皮下注射方法，是小型哺乳动物实验中常用的技术方法。

[实验内容]

= 1 \* Arabic 1、小白鼠外形观察和外形测量。

= 2 \* Arabic 2、小白鼠活体采血。

= 3 \* Arabic 3、小白鼠的内部解剖。

= 4 \* Arabic 4、胰岛素惊厥实验。

= 5 \* Arabic 5、损毁小白鼠小脑效应。

6、拓展性实验：胰岛素和胰高血糖素2种激素的协调作用使血糖浓度处于相对稳定的范围，通过小白鼠胰岛素惊厥实验可以检测胰岛素降低血糖的生理作用。请以小白鼠为实验材料设计实验，检测胰高血糖素增高血糖的生理作用。

[实验材料与用品]

小白鼠。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

实验二十三    种群在有限环境中的逻辑期谛增长

 

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、通过实验，了解种群增长是受环境条件限制的。

= 2 \* Arabic 2、通过实验，了解不同环境条件下种群增长的规律。

3、通过实验，了解种间竞争存在时种群增长的规律。

 [实验原理]

在自然条件下，因受空间、食物等必需资源的限制，动物种群不可能连续地按几何级数增长。随着数量的上升，个体间为资源的竞争相应增加，以至影响种群的出生率和存活率，种群增长率下降，种群数量停止增加甚至下降。逻辑斯谛 (Logistic) 方程是描述在资源有限条件下种群增长规律的一个最佳数学模型。

在适宜温度条件下，草履虫每天分裂一次。当培养液有限时，经过一定的时间，其分裂受到限制。如果不补充营养液，种群密度将饱和甚至下降。其种群增长规律符合逻辑斯谛模型。当培养温度不同时，以及当种间竞争存在时，模型的参数将会发生变化。了解这些变化可以更好地理解种群增长规律与环境因子的关系。

 [实验内容]

1、设计不同条件，监测草履虫实验种群的数量变化。

2、拓展性实验：设计实验，对酵母菌、蚯蚓、果蝇动物等种群在有限环境中的逻辑斯谛增长进行研究。

[实验材料和用品]

草履虫原液（纯培养）。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

实验二十四   两栖类的年龄鉴定

 

[目的要求]

1、通过学习动物相对年龄和绝对年龄的鉴定方法，理解年龄鉴定和年龄组成在动物种群生态研究中的意义。

2、学习石蜡切片技术

[实验原理]

年龄结构是种群生态学的一个重要参数，它直接影响种群的出生率和死亡率。分析种群动态和预测种群数量都必须了解个体的年龄情况。在野外研究中，由于动物的种类和生活史不同，生态学家所使用的年龄鉴定方法很多，概括起来有两个方面：①相对年龄鉴定。许多寿命相对较短的野生动物，从出生到死亡的生命过程中，其身体大小随着年龄的增长而增加。因此以动物的体长、体重、飞羽长、眼晶体重等为指标，可以划分动物的大致年龄范围，如亚成体、成体等。其优点在于方法简便易行，不足之处是精确性较差。②绝对年龄鉴定，目前被公认并被广泛使用的是“年轮法”。在自然条件下，动物的生长速度受季节的影响。这种生长速度的差异体现在骨骼等上，就形成所谓“年轮”。用于计数年轮的体征包括鱼类的鳞片、耳石、脊椎骨，两栖爬行类的脊椎骨、趾骨，鸟类的趾骨，哺乳类颌骨、角等。该方法可以准确判定动物的年龄，但骨骼材料的制备工作量较大。

[实验内容]

1、用体长和体重作为相对指标、趾骨年轮作为绝对指标，鉴别蛙类的年龄。

2、骨组织的石蜡切片

3、拓展性实验：采用冰冻制片技术制作骨骼年轮切片。

[实验材料和用品]

来自一个自然群体活体或浸制青蛙（或蟾蜍）标本50~100只。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

       实验二十五    土壤动物群落多样性调查

[目的要求]

= 1 \* Arabic 1、学习土壤动物的采集与保存方法。

2、学习土壤动物的分类与鉴定方法。

3、了解土壤动物群落调查方法，认识土壤动物的多样性。

[实验原理]

土壤动物是指生活史中有一段时间稳定地在土壤中度过的动物。它们主要分布在土表的枯枝落叶层和20cm以内的土壤表层.土壤动物涉及的类群非常广泛，个体数量巨大，在植物凋落物和动物尸体的分解，土壤内物质循环和能量转换，乃至土壤的理化特性和土壤的形成和发育等方面，都发挥着十分重要的作用。因此，它们是土壤生态系统的重要组成部分。研究土壤动物群落结构和多样性，对于认识土壤生态系统的结构和功能具有重要意义。

[实验内容]

1、土壤样品的采集。

2、土壤动物的采集、分离与保存。

3、土壤动物的分类与鉴定。

4、土壤动物群落结构分析。

5、拓展性实验：试设计一个农田生态系统中动物群落多样性的调查方法。

[实验材料和用品]

某土壤生态系统中的土壤样品（自行采集）。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

实验二十六   校园常见鸟类数量调查和栖息地利用

[目的要求]

1、了解鸟类数量调查的基本方法，认识鸟类与其栖息环境的关系。

2、提供一个感知自然、了解自然的机会，从而增强自然保护的意识。

[实验原理]

一个特定环境内动物的个体数量是种群动态的基本参数。栖息地的特征和质量是决定动物种群数量的关键因素，了解种群数量及其与栖息地的关系，是物种保护和环境质量评价工作的基本方面。鸟类是自然生态系统的重要成员，其种类、数量及生活类型具有时间和空间的特异性，所以鸟类数量调查的方法也因时、因地及所调查的类群而异; 进一步，通过关联鸟类的种类、数量与栖息地特征参数，可以更好地理解鸟类与环境的关系。大学校园多位于城市内，其相对茂密的植被和幽雅的环境，是城市生态系统的一个特殊组成部分。校园环境常常吸引许多鸟类栖息、觅食和繁殖。通过了解校园里鸟类的分布、数量和栖息地利用方式，不仅可以得到野外生态学研究的基本训练，深入理解生物群落的概念，而且可以提高自然保护的意识。

[实验内容]

1、调查校园常见鸟类的种类和数量。

2、研究鸟类与栖息地的关系。

3、拓展性实验：设计一个调查连续自然植被的鸟类密度的方法。

[实验材料和用品]

大学校园

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

实验二十七    蛙的催青及人工受精

 

[目的要求]

了解生殖、生理等方面的基础理论，掌握蛙的催青及人工繁殖技术。

[实验原理]

在自然界里，蛙的生殖有一定季节性。繁殖季节，性成熟个体在其生活环境的综合生态因子作用下，通过神经—体液调节机制，由脑垂体前叶分泌促性腺激素，作用于性腺，能促使性细胞的成熟和排放。据此，人工注射蛙脑垂体提取液或促性腺激素于蛙体内，可达到加速性细胞成熟和排放的目的，此为催青。根据成熟精子和卵子的生理特性，采取相应技术措施，人为地使精卵相遇达到受精，即人工受精。催青和人工受精技术为动物繁殖生理、发育机理的研究、繁育良种、扩大生产等方面奠定了理论和实践基础。

[实验内容]

1、蛙的催青。

2、蛙的人工受精。

3、拓展性实验：设计鱼的人工催青和授精实验（材料可选金鱼、鲫鱼、泥鳅等）

[实验材料和用品]

性成熟的黑斑蛙，或金钱蛙或泽蛙。

实验用品由学生根据实验需要自行准备。

 

 

第四部分  设计性实验

 

设计性实验由学生在教师指导下，在已掌握知识与技能的基础上选择教师提供的动物生物学范畴内的小课题或自行命题，然后设计实验至完成实验。

 

实验二十八   实验选题、设计与实施

 

[目的要求]

1、训练学生查阅资料，发现问题，灵活运用所学知识和技能设计实验，完成实验，以验证或解决某一实际问题的能力，培养创新意识和能力。

2、检验全学期教与学两方面的教学质量。

[实验原理]

学生在已掌握动物生物学基础知识、基本理论和基本实验技能的基础上，在教师指导下，根据实验室条件，完成选题、设计实验、实验准备、实施实验和实验小结等全过程。培养动手能力，分析解决问题的能力和创新思维。

[实验内容]

1、查阅资料，选题。

2、查阅资料，灵活运用所学知识和技能设计实验。

3、实施并完成自行设计实验。

4、小结实验，写出实验报告。

[实验材料和用品]

由学生根据实验需要自行准备。

 

 

四、教材与参考书

教  材：[1]黄诗笺等，动物生物学实验指导（第3版）.高等教育出版社，2013

 

参考书：[1] 刘凌云等，普通动物学实验指导（第3版），高等教育出版社，2010

             [2] 白庆笙等，动物学实验. 高等教育出版社，2007

             [3] 杨琰云等，动物学实验教程.科学出版社，2005

 

五、考核方式

强调平时学习训练，建立了平时成绩与期末考试成绩相结合的多元成绩考核方法。

平时成绩占70％，由多元要素组成。其中实验报告、课堂考查、阶段考核、原始记录等方面。实验报告强调规范性、实验现象和数据与原始记录的一致性，以及对实验结果的分析讨论。课堂考查以当堂面试的方式进行，公布评分标准，逐个考查学生的操作、观察和解答问题的情况，及时纠正存在的错误，强调教学实效。原始记录强调其真实性。

开放实验占10％，强调选题的创新性，设计方案的合理性，实验过程的确实性、实验结果分析的科学性等。

期末考试占20％，分笔记和面试两部分，均以抽签定题的方式进行。其中笔试8%，主要考核实验操作要点、注意事项等；面试12%主要是操作与观察，考核学生的动手能力和实验技能水平。

此外，综合素质包括实验室工作习惯、纪律、学习态度、科学素养和团结协作精神等有1~3分的增或减的附加分。