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实验19 青蛙(或蟾蜍)的外形、皮肤、骨骼和肌肉系统

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实验19 青蛙(或蟾蜍)的外形、皮肤、骨骼和肌肉系统

  一、目的

  通过对蛙(或蟾蜍)外形、皮肤、骨骼和肌肉系统的观察,了解脊椎动物由水生到陆生的过渡中,两栖类在结构和功能上所表现出的初步适应陆生的特征;学习蛙(或蟾蜍)的双毁髓处死方法。

  二、内容

  (一)蛙(或蟾蜍)的外形、皮肤、骨骼和肌肉系统的观察。

  (二)刺激肌肉反应的示范。

  三、实验材料和用具

  活蛙(或蟾蜍),蛙皮肤切片、蛙(或蟾蜍)整体和散装的骨骼标本。

  解剖盘、解剖器、显微镜。

  四、实验操作及观察

  用双毁髓法处死活蛙(或蟾蜍),针尖刺入颅腔毁脑时,针的倾斜角度必须很小。实验材料若为蟾蜍,操作中应注意不宜近距离注视,不要挤压其耳后腺,防止耳后腺分泌物射入实验者眼内;如被射入,则立即用生理盐水冲洗眼睛。

  (一)外形:将活蛙(或蟾蜍)静伏于解剖盘内,观察其身体,可分为头,躯干和四肢3部分。

  1.头部:蛙(或蟾蜍)头部扁平,略呈三角形,吻端稍尖。口宽大,横裂,由上下颌组成。上颌背侧前端有1对外鼻孔,外鼻孔外缘具鼻瓣,观察鼻瓣如何运动,思考鼻瓣的运动与口腔底部的动作有何关系。眼大而突出,生于头的左右两侧,具上、下眼睑;下眼睑内侧有一半透明的瞬膜。轻触眼睑,观察上、下眼睑和瞬膜是否活动,怎样活动?当眼睑闭合时,眼球位置有何变动?两眼后各有一圆形鼓膜(蟾蜍的鼓膜较小。在眼和鼓膜的后上方有1对椭圆形隆起称耳后腺,即毒腺)。雄蛙口角内后方各有一浅褐色膜襞为声囊,鸣叫时鼓成泡状(蟾蜍无此结构)。

  2.躯干部:鼓膜之后为躯干部。蛙的躯干部短而宽,躯干后端两腿之间,偏背侧有一小孔,为泄殖腔孔。

  3.四肢:前肢短小,由上臂、前臂、腕、掌、指5部组成。4指,指间无蹼。生殖季节雄蛙(或雄蟾蜍)第一指基部内侧有一膨大突起,称婚瘤,为抱对之用。后肢长而发达,分为股、胫、跗、跖、趾5部。5趾,趾间有蹼。在第一趾内侧有一较硬的角质化的距。后肢在蛙体的哪些运动中起主要作用?(蟾蜍四肢短钝,后肢比青蛙的短,趾间蹼不发达。这些特征使蟾蜍善于跳跃和游泳吗?)

  (二)皮肤:蛙背面皮肤粗糙,背中央常有一条窄而色浅的纵纹,两侧各有一条色浅的背侧褶。背面皮肤颜色变异较大,有黄绿、深绿、灰棕色等,并有不规则黑斑。腹面皮肤光滑,白色。(蟾蜍体表极粗糙,有大小不等的圆形瘰疣,但头部背面无瘰疣。背面皮肢暗黑色,体侧和腹部浅黄色,间有黑色花纹)。

  1.用手抚摸活蛙(或蟾蜍)的皮肤,有粘滑感,其粘液由皮肤腺所分泌。保持皮肤的湿润对蛙(或蟾蜍)的生活有何意义?

  2.在显微镜下观察蛙(或蟾蜍)的皮肤切片,可见皮肤由表皮和真皮组成。角质层裸露在体表,极薄,由扁平细胞构成(蟾蜍的角质层较厚,有何作用?),角质层下为柱状细胞构成的生发层。表层中尚有腺体的开口和少量色素细胞。真皮位于表皮之下,其厚度约为表皮的3倍,由结缔组织组成,可分为紧贴表皮生发层的疏松层及其下方的致密层。真皮中有许多色素细胞、多细胞腺、血管和神经末捎等。

  3.注意皮肤与皮下肌肉的连接程度,为什么?皮肤内分布的血管丰富吗?有何意义?

  (三)骨骼系统:蛙(或蟾蜍)的骨骼系统由中轴骨骼(包括头骨和脊柱)和附肢骨骼组成。取蛙(或蟾蜍)的骨骼标本进行以下观察。

  1.头骨:蛙(或蟾蜍)的头骨扁而宽,可分为脑颅和咽颅两部分。

  (1)脑颅:中央狭长部分即脑颅,为容纳脑髓的地方;其两侧各一大空隙,眼球着生于此。脑颅后端有枕骨大孔,脑由此与脊髓相通。观察构成脑颅的骨片。

  ①从背面看:

  外枕骨:1对,位于最后方,左右环接,中贯枕骨大孔,每块外枕骨有一光滑圆形突起,称枕髁,与颈椎相关节。

  前耳骨:1对,位于两外枕骨的前侧方。

  额顶骨:1对,狭长,位于外枕骨前方,构成脑颅顶壁的主要部分。

  鼻骨:1对,位于额顶骨前方,略呈三角形,构成鼻腔的背壁。

  蝶筛骨:位于鼻骨和额顶骨之间,构成颅腔的前壁。并向前伸展,构成鼻腔的后半部,此骨在脑颅的腹面可见。

  ②从腹面看:

  副蝶骨:为脑颅腹面最大的一扁骨,略呈“+”字形,其后缘与外枕骨相接,其前方是蝶筛骨。

  犁骨:1对,位于鼻囊的腹面。蛙的每块犁骨腹面有一簇细齿,称犁骨齿(蟾蜍无犁骨齿)。

  (2)咽颅:包括构成上下颌的骨骼及舌骨。

  ①上颌骨:

  前颌骨:1对,形短小,位于上颌的最前端,其下缘生有齿(蟾蜍无前颌齿)。

  颌骨:1对,形长而扁曲,前端与前颌骨相连,后端与方轭骨毗连,构成上颌外缘。每骨的下表面凹陷成沟,沟的外边生有整齐的细齿,称颌齿(蟾蜍无颌齿)。

  方轭骨:1对,短小,位于上颌后端外缘的两旁,与上颌骨相连。其后端是一块尚未骨化的方软骨。

  鳞骨:1对,位于前耳骨的两侧,呈“T”形。其主支向后侧方伸出,连接方轭骨的后端,其横支的后端连接前耳骨。

  翼骨:1对,位于鳞骨下方,呈“人”字形。其前支与上颌骨的中段相邻接,后支和内支分别与方软骨、前耳骨相连。

  腭骨:为1对横生细长骨棒,位于头骨腹面,一端连蝶筛骨,另一端连上颌骨。

  ②下颌骨:

  颐骨:1对,极小,位于颌前端。

  麦克氏软骨:1对棒形软骨,构成下颌之中轴;其后端变宽,形成关节面,与上颌的方软骨相关节。但经制作的标本,此骨常不存在,只留下一纵形沟槽。

  齿骨:1对,长条形薄硬骨片,附于麦氏软骨前半段的外面。

  隅骨:1对,长大,包围麦氏软骨的内、下表面。前端与齿骨相连,后端变宽,延伸达下颌的关节。

   ③舌骨:位于口腔底部,为支持舌的一组骨片。由扁平近长方形的舌骨体和其前端的1对前角及后端的1对后角组成。

  2.脊柱:蛙(或蟾蜍)的脊柱由1枚颈椎,7枚躯干枢,1枚荐椎和1个尾杆骨组成。

  (1)椎骨的一般构造:取1枚躯干椎观察。

  椎体:是脊椎骨腹面增厚的部分。其前端凹入,后端凸出,为前凹型椎体。前后相邻椎体凹凸两面互相关节。蛙最后一枚躯干椎的椎体为双凹型(蟾蜍每一躯椎的椎体都是前凹型)。

  椎孔:椎体背面的一椭圆形孔,前后邻接的椎骨的椎孔相连形成一管即椎管,脊髓贯穿其中。

  椎弓:为椎体背侧的1对弧形骨片,构成椎孔的顶壁和侧壁。

  椎棘:椎弓背面正中的一细短突起。

  横突:在椎弓基部和椎体交界处,由椎体两侧向外突出的1对较长的突起。

  关节突:2对,为分别位于椎弓基部前、后缘的小突起。前面的关节面向前,称前关节突;后面的关节面向后,称后关节突。前一椎骨的后关节突与后一椎骨的前关节突相关节。

  (2)颈椎:为第1枚椎骨,也称寰椎。寰椎无横突和前关节面,其前面有2个卵圆形凹面,与头骨枕髁相关节。

  (3)荐椎:具长而扁平的横突,向后伸展与髂骨的前端相关节。椎体后端有2个圆形小突起,与尾杆骨前端相关节。

  (4)尾杆骨:是由若干尾椎骨愈合成的一细长棒状骨。其前端有2个凹面,与荐椎后方的两个突起相关节。

  3.附肢骨骼

  (1)肩带、胸骨、前肢骨

  ①肩带:呈半环形,左右对称。每侧肩带包括背腹两部,背部有上肩胛骨和肩胛骨,腹部有锁骨和乌喙骨。

  上肩胛骨:位于肩背部的扁平骨。其后缘为软骨质。

  肩胛骨:一端与上肩胛骨相连,另一端构成肩臼的背壁。

  锁骨:位于腹面前方,细棒状。

  乌喙骨:位于锁骨稍后方,为较粗大的棒状骨。其外端与肩胛骨共同构成肩臼,内端与上乌喙骨相连。

  上乌喙骨:位于左右乌喙骨和锁骨之间,1对细长形骨片,尚未完全骨化,在腹中线汇合,不能活动,称固胸型肩带(蟾蜍的左右上乌喙骨成弧状并互相重叠,可以活动,称弧胸型)。

  ②胸骨:位于胸部的腹中线上。蛙的胸骨由一系列骨块组成,并以上乌喙骨为界,分为两部分。蟾蜍仅具1块。

  ③前肢骨:构成前肢上臂、前臂、腕、掌、指等5部的骨块。

  肱骨:上臂的一根长棒状骨,近端圆大,嵌入肩臼形成肩关节;远端与前臂的桡尺骨形成肘关节。

  桡尺骨:前臂的一根由尺骨和桡骨合并而成的长骨,骨干内外两面两骨愈合处各有一纵沟,尤以远端部分较明显。

  腕骨:位于腕部的6枚不规则形小骨块,排成两列,每列3枚。

  掌骨:掌部5根小骨,第一掌骨极短小,其余掌骨细长形,长度相近。

  指骨:前肢4指,分别关节于第二、三、四、五掌骨远端。第一、二指各有2枚指骨,第三、四指各有3枚指骨。

  (2)腰带和后肢骨:

  ①腰带:是后肢的支架,由髂骨、坐骨和耻骨3对骨构成,背面看呈“V”形,三骨愈合处的两外侧面各形成一凹窝,称髋臼。腰带的后部中间与尾杆骨相连。

  髂骨:1对长形骨,前端分别与荐椎的2个横突相连,后端与其他两骨愈合,构成髋臼的前壁和部分背壁。

  坐骨:位髂骨后方。左右坐骨并合,构成髋臼的后壁和部分背壁。

  耻骨:位腰带后部的腹面,左右耻骨愈合。构成髋臼的腹壁。

  ②后肢骨:构成后肢的股(大腿)、胫(小腿)、跗、跖、趾等5部的骨块。

  股骨:为股部的一根长骨,其近端呈圆球状称股骨头,嵌入髋臼构成髋关节,远端与胫腓骨相关节。

  胫腓骨:为胫部的一根长骨,骨干内外两面中间各有1条浅纵沟,表明此骨系由胫、腓两骨合并而成。其近端与股骨形成膝关节,远端与跗骨相关节。

  跗骨:5枚,排成2列。与胫腓骨相关节的是1对短棒状骨,外侧的为腓跗骨(跟骨),内侧的称胫跗骨(距骨),两骨上端愈合,下端相互靠拢。另3枚颗粒状,在跟骨、距骨和跖骨之间排成一横列。

  跖骨:为联系跗骨和趾骨的5根长形骨,第四根最长。在第一跖骨内侧有一小钩状的距,又称前姆指。

  趾骨:后肢五趾,第一、二趾有2枚趾骨,第三、五趾有3枚趾骨,第四趾有4枚趾骨。

  (四)肌肉系统:用双毁髓法处死活蛙(或蟾蜍)。左手握蛙,使其背部向上。用食指按压其头部前端,拇指按其背部,使头前俯。右手持解剖针自两眼之间沿中线向后端触划,当触到一凹陷处即枕骨大孔所在部位,将针垂直刺入枕骨大孔。然后将针尖向前刺入颅腔,在颅腔内搅动毁脑。如针确在颅腔内,则可感到针触及颅骨。再将针退至枕骨大孔,针尖转向后方,与脊柱平行刺入椎管,一边伸入,一边旋转毁髓,直到蛙后肢及腹部肌肉完全松弛。

  将处死的蛙(或蟾蜍)腹面向上置于解剖盘内,展开四肢。左手持镊,夹起腹面后腿基部之间泄殖腔稍前方的皮肤,右手持剪剪开一切口,由此处沿腹中线向前剪开皮肤,直至下颌前端。然后在肩带处向两侧剪开并剥离前肢皮肤;在股部作一环形切口,剥去皮肤至足部。

  观察下颌,腹壁和四肢的主要肌肉。

  1.下颌表层肌肉:

  (1)下颌下肌:位于下颌腹面表层的一薄片状肌肉,构成口腔底壁的主要部分。肌纤维横行于两下颌骨间,其中线处有一腱划,将它分为左右两半。

  (2)颏下肌:为一小片略呈菱形的肌肉,位于下颌的前角,其前缘紧贴下颌联合,肌纤维横行。

  2.腹壁表层主要肌肉:

  (1)腹直肌:位于腹部正中幅度较宽的肌肉,肌纤信维纵行,起于耻骨联合,止于胸骨。该肌被其中央纵行的结缔组织白线(腹白线)分为左右两半,每半又被横行的4~5条腱划分为几节。

  (2)腹斜肌:位于腹直肌两侧的薄片肌肉,分内外两层。腹外斜肌纤维由前背方向腹后方斜行。轻轻划开腹外斜肌可见到其内层的腹内斜肌,腹内斜肌纤维走向与腹外斜肌相反。

  (3)胸肌:位于腹直肌前方,呈扇形。起于胸骨和腹直肌外侧的腱膜,止于肱骨。

  3.前肢肱部肌肉:

  肱三头肌:位于肱部背面,为上臂最大的一块肌肉。起点有3个肌头,分别起于肱骨近端的上、内表面,肩胛骨后缘和肱骨的外表面,止于桡尺骨的近端。是伸展和旋转前臂的重要肌肉。

  (1)股薄肌:位于大腿内侧,几乎占据大腿腹面的一半,可使大腿向后和小腿伸屈。

  (2)缝匠肌:位于大腿腹面中线的狭长带状肌。肌纤维斜行,起于髂骨和耻骨愈合处的前缘,止于胫腓骨近端内侧。收缩时可使小腿外展,大腿末端内收。

  (3)股三头肌:位于大腿外侧最大的一块肌肉,可将标本由腹面翻到背面来观察。起点有3个肌头,分别起自髂骨的中央腹面、后面,以及髋臼的前腹面,其末端以共同的肌腱越过膝关节止于胫腓骨近端下方。收缩时,可使小腿前伸和外展。

  (4)股二头肌:一狭条肌肉,介于半膜肌和股三头肌之间且大部分被它们覆盖。起于髋骨背面正当髋臼的上方,末端肌腱分为二部分,分别附着于股骨的远端和胫骨的近端。收缩时能使小腿屈曲和上提大腿。

  (5)半膜肌:位于二头肌后方的宽大肌肉,起于坐骨联合的背缘,止于胫骨近端。收缩时能使大腿前屈或后伸,并能使小腿屈曲或伸展。

  (6)腓肠肌:小腿后面最大的一块肌肉,是生理学中常用的实验材料。起点有大小2个肌头,大的起于股骨远端的屈曲面,小的起于股三头肌止点附近,其末端以一跟腱越过跗部腹面,止于跖部。收缩时使小腿屈曲和伸足。

  (7)胫前肌:位于胫腓骨前面。起于股骨远端,末端以两腱分别附着于跟骨和距骨。收缩时能伸直小腿。

  (8)腓骨肌:位于胫腓骨外侧,介于腓肠肌和胫前肌之间。起于股骨远端,止于跟骨。收缩时能伸展小腿。

  (9)胫后肌:位于腓肠肌内侧前方。起于胫腓骨内缘,止于距骨。收缩时能伸足和弯足。

  (10)胫伸肌:位于胫前肌和胫后肌之间。起于股骨远端,止于胫腓骨,收缩时能使小腿伸直。

  五、示范

  教师用电刺激器刺激刚处死剥皮的蛙(或蟾蜍)的胸肌,肱三头肌,股三头肌和股二头肌,腓肠肌和胫前肌等肌群,演示肌肉的收缩和舒张,帮助学生了解肌肉、骨骼与关节的关系,及肌群的协同和拮抗等生理活动。

  六、

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