实验2  多细胞动物早期胚胎发育

一、实验目的

1．通过对文昌鱼、海胆、海星、蛙等胚胎发育各个时期的观察，了解多细胞动物早期胚胎发育的一般过程。

2．认识动物个体发育的一般概念，从而加深对多细胞动物起源的理解。

二、实验材料

1．牛精子涂片，蛙、昆虫卵切片和鸡蛋。

2．文昌鱼早期胚胎发育4个时期装片或切片：受精卵期、卵裂各期、囊胚期和原肠胚期。

3．海星、蛙早期胚胎发育模型。

4．三化螟、蛙、鱼生活史标本。

三、实验器具与药品

显微镜、双目解剖镜、手提放大镜、培养皿、尖镊子、小瓷碗等。

四、实验内容与操作

（一）精子构造观察

用显微镜观察牛精子涂片，区分精子的头、颈和尾3部分（图2-1）。头部前端可见染色较浅的帽状结构，称顶体。头部其余部分染色较深，是细胞核，由于着色深，核内构造看不清楚。细胞核和顶体的外面为染色较浅的薄层物质，是细胞质和细胞膜，但这部分在涂片中不一定看得清楚。颈部短小，其内部构造也不易看清楚。尾部呈长鞭毛状。

（二）各种类型卵子的结构及卵裂形式观察

注意比较它们卵黄的含量及其分布状况与细胞质和细胞核的位置关系。

1．少黄卵

均黄卵 观察文昌鱼（或海胆）卵切片或装片及哺乳动物卵巢切片，对照挂图从卵巢切片中找到卵细胞。可见卵黄含量少，其分布均匀，未受精卵核大而清晰，受精后不见。其卵裂形式属完全均等分裂（图2-2）。

2．多黄卵

偏黄卵 观察蛙卵切片，卵黄的分布偏植物极，其卵裂形式属完全不均等分裂，从第三次分裂（纬裂）开始不均等，偏向动物极。

端黄卵
取一新鲜鸡蛋观察。用尖镊子小心从上面打开卵壳和两层壳膜（将鸡蛋横放），通过“天窗”观察鸡蛋的内部构造（图2-3），弄清楚卵细胞、卵黄和哪些结构属卵膜。鸡卵为高度偏黄卵，卵内含卵黄极多，而原生质含量极少，其卵裂形式属不完全卵裂的盘状卵裂。

中央黄卵 观察昆虫卵切片，卵子的中央部分都是卵黄，周围才是细胞质，核在细胞质中，卵裂形式为表面卵裂，也属不完全卵裂（图2-4）。

（三）文昌鱼早期胚胎发育观察

1．单细胞期

观察文昌鱼早期胚胎发育的单细胞期装片，注意未受精卵（可看到大而清晰的细胞核）与受精卵（看不到细胞核，受精后已分裂）（图2-5A）的区别。

2．卵裂期

观察文昌鱼早期胚胎发育卵裂期装片，注意观察2、4、8、16、32细胞期的卵裂球形态（图2-5B-F）。受精卵进行第一次分裂后，形成2个连在一起的较小细胞（也称分裂球），这是2细胞期。再进行一次分裂则成为4细胞期。文昌鱼受精卵的第1、2次卵裂是从动物极向植物极纵裂的，第3次呈水平分裂，共形成8个分裂球，进入8细胞期，因为细胞排列不在同一平面上，观察时必须及时转动细调焦器才能看清楚。以后再交替地分裂下去则形成16细胞期、32细胞期等。

3．囊胚期

文昌鱼的受精卵经过多次的卵裂后，分裂的细胞群逐渐向胚胎的表面迁移，结果发育成由单层上皮细胞构成的中空的球形胚体，称囊胚期。观察文昌鱼囊胚期装片，注意单层上皮细胞称囊胚层，中央的空腔称囊胚腔，腔内有细胞分泌的囊胚液（图2-6）。

4．原肠期

胚胎继续发育转入原肠期。囊胚较大的一端植物极发生内陷，并向内部迁移，内陷继续进行，结果形成具有两层细胞的胚体，称原肠胚。组成原肠胚的外层细胞称外胚层，内层细胞称为内胚层。内外两胚层之间残留的空腔为原来的囊胚腔，由内胚层细胞包围的腔称原肠腔。内胚层细胞在胚胎发育过程将形成消化道的上皮组织，故称原肠。原肠腔与外界相通的小孔叫胚孔或原口（图2-7）。原口的位置是胚胎的后端，相反一端是前端，因此，胚胎发育到原肠期就已经确定了胚胎的对称面。

文昌鱼的胚胎发育继原肠期之后，内胚层继续分化出脊索和中胚层，外胚层分化出神经管等，最终完成整个胚胎发育过程。

（三）胚后发育观察

动物体从卵孵化出来后还需进一步生长、发育到成熟，然后逐渐进入衰老期直至死亡，称胚后发育。一般将胚后发育分为间接发育和直接发育。

1．间接发育

（1）观察三化螟生活史标本，可见三化螟的发育过程是经过变态的，它的幼虫呈蠕虫状，无翅，足短小而不易见。但它的成虫却是一只蛾子，有翅2对，3对足，身体也明显分为头、胸和腹三部分。幼虫钻进稻秆里生活，而成虫则可以到处自由飞翔。此外，从幼虫发育成虫还需经过化蛹的阶段。

（2）观察蝌蚪和蛙浸制标本，可见蝌蚪头大尾小，早期还有外鳃，但蛙则整个体型都不同，无尾，也无外鳃。蝌蚪必须生活于水中，用鳃呼吸，而蛙则经常栖息在潮湿的陆地上，用肺及皮肤呼吸。

2．直接发育

观察幼鱼和成鱼的浸制标本，比较它们的形态有无显著差别，生活环境是否一样？再想一想我们日常所见的动物中，哪些种类是行直接发育的？哪些种类是行间接发育的？

五、作业与思考题

1．比较不同动物卵的类型与其卵裂形式的关系。

2．简述文昌鱼早期胚胎发育各阶段的特点。

3．绘文昌鱼早期胚胎发育简图，注明单细胞期、卵裂期、囊胚期和原肠期的结构名称。