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14 脊椎动物
一、知识结构

脊椎动物

一般特征

五大纲

鱼纲

类型 无颔鱼类
软骨鱼类
硬骨鱼类
一般特征
外部形态及基本结构
两栖纲 一般特征
青蛙 — 外部形态及基本结构
蟾蜍与青蛙的比较
爬行纲 一般特征
壁虎 — 外部形态及基本结构
蛇 — 一般习性
蜥蜴类
鸟纲 一般特征
家鸽 — 外部形态及基本结构
羽毛的种类 翮羽
廓羽
纤羽
绒羽
羽毛的功能

哺乳纲

类型 卵生哺乳动物
袋育哺乳动物
胎盘哺乳动物
一般特征
兔子 — 外部形态及基本结构
 
二、教学目标

1.

认识脊椎动物的一般特征。

2.

了解鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲的一般特征。

3.

了解鱼、青蛙、壁虎、家鸽和兔子的外部形态及基本结构。

4.

认识软骨鱼与硬骨鱼的区别。

5.

认识鸟类羽毛的种类与了解其功能。

6.

认识哺乳动物的三大类型。
 
三、教学时间建议
章节 内容 时间分配(节)
14.1 脊椎动物的一般特征 0.5
14.2
实验十一
鱼类
硬骨鱼与软骨鱼的形态构造
3
14.3
实验十二
两栖动物
两栖类的成体与幼体的形态构造
2
14.4 爬行动物 1
14.5 鸟类 1
14.6 哺乳动物 1.5
合计 9
 
四、教学建议

14.1 脊椎动物的一般特征

这一节的引言可用我们常见的脊椎动物例如狗、兔、鸡等为例子,并与第12章及第13章的无脊椎动物比较,说明无脊椎动物体内没有脊柱,而脊椎动物体内有一条由许多脊椎骨连接而成的脊柱。然后再介绍脊椎动物其他的主要特征,并让学生了解脊椎动物的形态结构比无脊椎动物的复杂而高等。

14.2 鱼类

1.

课前可以让学生在教室或实验室里饲养几条鱼,要他们注意观察鱼的外部形态,在水中的游动情况及一般的习性等。这样能使学生先获得一些感性知识,有利于课本知识的理解。

2.

关于鱼的外部形态,上课时教师可将学生分组,并发给各组一条硬骨鱼例如非洲鱼,结合实验十一进行教学,边观察、边讲解,然后让学生填写观察记录,并绘画鱼的外部形态图。

3.

让学生触摸鱼体,感觉其体温,再说明鱼是变温动物。

4.

观察活鱼不断地让水从口流入,再从鳃孔流出,口与鳃盖交替开放和闭合情况。

提问:想一想鳃有什么作用?观察鱼在水中游动的情况,提问:鱼是怎样运动的?它在水中为什么能转弯?然后讲述各种鳍及其功能。

5.

另外,也可结合教师的提问例如鱼的身体可分为几部分?划分鱼体的分界线是什么?鱼的头部有哪些主要器官?它们的作用是什么?为什么鱼的眼睛总是睁开的?鱼的体表有鳞片覆盖,这些鳞片有什么作用?及讲解,让学生理解鱼的外部形态及主要特征。

6.

观察鱼体的两侧,各有一条侧线。提问:这是什么器官?有什么作用,关于侧线有测定方向和感知水流的作用,要讲得具体,使学生易于理解。可以举例,如海面下有无数的暗礁和险滩,当海浪冲击礁石时,就会引起水流和振动频率的变化,鱼的侧线可以及时地感受到这变化,就能改变游动方向绕过暗礁。这样形象化的进述,还可以使学生去想象鱼在水中欢腾活跃的情形,培养他们的想象力,加深对侧线的理解。

7.

从以上的活动,归纳出鱼纲的一般特征。

8.

在讲解硬骨鱼与软骨鱼的区别时,可结合实验十一让学生观察非洲鱼和鲨鱼,并指出两者的不同点。

14.3 两栖动物

1.

这一节的引言可用“鱼类是生活在水中的动物,我们今天要讲一种幼体在水中生活,而成体可以在陆上生活的脊椎动物——两栖动物”。然后演示两栖动物的幻灯片或挂图,介绍几种不同种类的两栖动物。

2.

在介绍两栖动物的一般特征时,应避免使学生形成:“凡是能在水中和陆地生活的动物都是两栖类”的模糊认识。应向学生讲清幼体生活在水中,用鳃呼吸;成体则生活在陆地上,也可生活在水中,主要用肺呼吸,兼用皮肤辅助呼吸。这样的动物才能叫做两栖动物。这样来讲清概念,就可区分两栖动物与水栖爬行动物如龟、鳖等和水栖哺乳动物,不致在概念上混淆不清。

3.

在进述青蛙的形态结构时,可发给每组学生活蛙或蟾蜍一只,结合实验十二,边观察、边提问、边讲解,并填写观察记录。

4.

为了引起学生们的兴趣,可作下列小实验:
在盖有细铁纱的玻璃缸内放进饥饿的青蛙,再放进几只活苍蝇或飞虫,则可看到青蛙跃起捕食飞虫的情况。(也可用细线拴上死苍蝇或小昆虫在青蛙眼睛前晃动,青蛙也会跃起捕食。如拴在细线上的昆虫不晃动,青蛙就不予理睬,而眼睁睁地饿着)。

14.4 爬行动物

1.

教师可先指出:两栖动物只是开始适应陆地生活,还不能完全摆脱水生环境。生殖时还要回到水中,幼体必须在水中生活,成体也不能离开潮湿多水的环境。真正能在陆地上生活的脊椎动物,是从爬行动物开始的。

2.

然后演示几种爬行动物的幻灯片或挂图。特别明确指出,不能把无脊椎动物中能爬行的动物也称为爬行动物。

3.

在介绍壁虎时,课前可让学生捕捉实物,供课堂上使用。

14.5 鸟类

1.

先用鸟类标本、录像带、挂图等,以启发及提问方式,通过对其形态、结构和生理的认识与分析,总结出鸟类在外形、结构和生理上适于飞翔生活的特点。

2.

教师在讲课前准备家鸽及各种羽毛的实物标本或挂图以便让学生观察。讲课时教师可以边讲述边提问,如讲到羽毛时,可提问:羽毛对鸟类的生活有什么意义呢?如果鸽子两翼的翮羽都剪去,它还能正常飞行吗?要让学生认识到最大的翮羽生长在两翼和尾部,在飞翔中起重要作用。

3.

教师在归纳总结家鸽的外形与飞行生活相适应的特点,要重点地突出这三点:体形、被覆羽毛和具有两翼。

14.6 哺乳动物

1.

教学时最好能从学生日常生活中最熟悉的典型例子引入,并配合有关挂图或幻灯片,介绍卵生、袋育和胎盘哺乳动物。

2.

这一节应使学生通过学习家兔来了解哺乳动物的主要特征。并要与前面学过的脊椎动物对照比较,从而说明哺乳动物是脊椎动物中结构、功能和行为最复杂的一个高等动物类群。

3.

关于家兔的外部形态,头部、颈部、躯干部、四肢进行简述,着重说明哺乳动物的重要特征,如体表有毛发;皮肤内有汗腺;体腔被横膈膜分为胸腔和腹腔;胎生;牙齿分为门齿、犬齿和臼齿等。另外雌兔腹面有4-5对乳头,里面有乳腺,产生乳汁。用乳汁哺育幼体是哺乳动物的特点。

4.

在学完全部哺乳动物的教材后,应将脊椎动物的五个纲进行总结复习,并可对脊椎动物的五个纲列表进行比较参考课本188及189页,让学生填写有关内容。
 
五、习题参考答案
A. 问答题

1.

参考课本175页图14.5(b)。

2.

参考课本176页14.2.6节的表。

3.

体温随着环境的温度变化而改变的动物,称为变温动物。例子:鱼、壁虎、乌龟、青蛙。(任何鱼类、两栖类、爬行类)

4.

生活史中有两个阶段,即幼体生活在水中,用鳃呼吸;成体则生活在陆地上,也可生活在水中,主要用肺呼吸,兼用皮肤辅助呼吸。这样的动物叫做两栖动物。

5.

鲸不是鱼类,它是哺乳类。因为它具有乳腺且生殖方式为胎生。

6.

参考课本179页14.4.14节。

7.

哺乳动物的三大生殖方法:

(i)

卵生哺乳动物,例如鸭嘴兽。

(ii)

袋育哺乳动物,例如袋鼠。

(iii)

胎盘哺乳动物,例如兔。

8.

壁虎能爬行在天花板上,是因为它的脚趾两旁长有黏性的足垫,可分泌黏液。
B. 选择题

1.C

2.E

3.A

4.D

5.D

6.B

7.C

8.D

9.C

10.D 11.D 12.E 13.A 14.A 15.D 16.A
 
六、实验指导
实验十一 硬骨鱼与软骨鱼的形态构造
〔说明〕
1. 此实验可配合课文14.2节进行教学。
2. 实验课前要准备好新鲜的非洲鱼及鲨鱼,以进行实验步骤1至步骤5,如果没有非洲鱼,也可以用其他常见的硬骨鱼来代替。实验步骤6则需准备活的非洲鱼、金鱼和塘虱鱼。
3. 观察硬骨鱼的鳃时,可以用解剖剪刀剪去鳃盖的后半部分,露出鳃,以方便观察。
4. 实验结束后,要求学生把解剖盘、镊子及解剖剪冲洗干净,并把镊子及解剖剪擦干、放好。
〔问题参考答案〕

1.

(a)

鲨鱼的头部是从前端至最后一个鳃裂

(b)

(i)

鲨鱼的口位于头部下方

(ii)

弧形

(c)

有许多细齿

(d)

(i)

外鼻孔

(ii)

在鱼的上颔背部

(e)

(i)

鲜红色

(ii)

4片

(iii)

鳃丝

2.

(b)

(i)

侧线

(ii)

没有

(c)

(i)

一对

(ii)

腹鳍

(iii)

胸鳍的作用主要是改变运动方向,也可维持鱼体平衡
腹鳍可帮助维持鱼体的平衡

(d)

(i)

臀鳍

(ii)

一个

(iii)

背鳍和臀鳍可使鱼保持垂直姿势和平衡稳定
尾鳍既能保持身体稳定,又能产生前进的推动力

3.

(b)

非洲鱼的尾鳍上下叶相对称,属于正尾。
鲨鱼的尾鳍上叶较下叶大,属于歪尾

4.

(a)

(i)

侧线上的鳞片有孔

(ii)

侧线有测定方向和感知水流的作用

(b)

5.

参考课本175页图14.5。

6.

(a)

(i)

金鱼

(ii)

塘虱鱼

(b)

(iii)

(c)

水流经鳃时与血液进行气体交换,完成呼吸作用。
 
实验十二 两栖类的成体与幼体的形态构造
〔说明〕

1.

此实验可配合课文14.3节进行教学。

2.

实验课前要准备好或吩咐学生捕捉活的蟾蜍及蝌蚪。也可在课前让学生用玻璃缸饲养蝌蚪。

3.

蝌蚪的采集和饲养:

小河、池塘或积水处,都可能有蝌蚪。发现蝌蚪后,可先取一些水和水草,放在桶中,然后用纱网或勺轻轻捞取小蝌蚪,放入桶中,带回实验室,养在玻璃缸中。玻璃缸中放些砂土和几块石头,并摆放一些从池里捞回来的水草。可用碎饭粒喂养,煮过的菠菜和莴苣也可以做饲料,但要除去粗纤维。还要喂一些煮熟的蛋黄和水蚤等动物性饲料。

4.

观察及挤压蟾蜍的毒腺时,应该注意安全,防止毒液喷射到眼睛中。
 
〔问题参考答案〕

1.

(a)

(i)

眼睛能闭合。

(ii)

眼睑

(iii)

瞬膜

(iv)

保护眼球

(b)

(i)

不是

(ii)

它在不停的呼吸。

(c)

(i)

鼻孔位于头的前方,口的上方。

(ii)

作为呼吸及嗅觉的用途。

(d)

(i)

鼓膜

(ii)

是蛙的听觉器官。

(e)

口腔上方有许多细齿。

(f)

(i)

有黏滑的感觉。

(ii)

舌根

(iii)

向后折叠

(g)

(i)

白色液体

(ii)

保护自己,防御敌害的作用。

2.

(a)

(i)

皮肤粗糙

(ii)

有许多瘤状突起

(iii)

黑褐色

(b)

(i)

上臂、前臂、掌、指

(ii)

4指

(c)

(i)

小腿肌(腓肠肌)

(ii)

使蟾蜍跳得远

(iii)

5趾

(iv)

蹼 

3.

参考课本178页图14.7。

4.

(a)

(i)

(ii)

水中

(b)

(i)

分为头和尾两个部分。

(ii)

扩大部分为头,其他为尾

(c)

(i)

头部有眼、鼻孔、鳃、口等

(ii)

(d)

(i)

后肢

(ii)

尾的基部两侧

(e)

尾巴慢慢缩小至消失
 
七、参考资料

14.2 鱼类

 

鱼耳

鱼耳藏在头部两侧的骨头里,称为内耳。有收听声音和平衡身体的功能。但是听觉范围很小。

 

鱼鳃

鱼的呼吸系统是鳃。两侧各有四个鳃,少部分有3个,另一半黏在腮腔壁。每个鳃又分成两排鳃片,鱼在水中时,每个鳃片完全张开,使鳃和水的接触面积扩大,增加摄取水中所溶解的氧。

 

鱼的鳞片

鱼的鳞片由骨质构成,是真皮的衍生物。鳞片终生不再更替,上面有生长环,这是由于季节和营养条件不同而形成的。

 

侧线

侧线是鱼类的一种特殊的感觉器官,从鱼体的外面可以看到。这就是在鱼体两侧的由许多小孔排列而成的线条(图14.3)。这些小孔称侧线管孔,小孔分布在一些鳞片上,小孔下面互相连通,形成长管,叫做侧线管。管中充满粘液,外界水流的刺激经过鳞片上的侧线管孔,传达到侧线管中的感觉细胞,可以产生兴奋,兴奋经神经传递给脑,就能产生水流感觉。鱼类通过侧线可以感知水压大小、水流方向、水流速度、水中物体的位置和其他各种变化。

 

尾鳍的作用最大,既能保持身体稳定,又能产生前进的推动力;背鳍和臀鳍主要是保持身体的平衡,如果将鱼的背鳍剪去,鱼体就会失去平衡而侧翻;胸鳍的作用主要是转换方向;腹鳍的作用较小,只是帮助背鳍和臀鳍保持身体的平衡。

14.3 两栖动物

 

皮肤

两栖类的皮肤裸露,表皮有多层细胞,表层的1-2层细胞产生轻微的角质化,在一定程度上能防止体内水分的蒸发。蟾蜍的角质化程度稍深,因此它可以在离水较远的干燥环境内活动。
两栖类皮肤内有大量多细胞的粘液腺,它分泌的粘液,使皮肤经常保持湿润。此外,在皮肤上分布有丰富的血管。因此,可以进行皮肤呼吸。皮肤内有的色素细胞,可以引起体色改变,这是低等动物常具有的一种保护性适应。

 

鸣囊

在雄蛙口角的两旁有鸣囊。当雄蛙鸣叫时,口腔内的气体被压进鸣囊,扩大成球状,它能使声带发生的声音扩大,所以鸣囊是发声的共鸣器。

14.4 爬行动物

 

皮肤

爬行动物皮肤干燥,缺乏腺体,体外多被有角质鳞(如蜥蜴、蛇)或骨质甲(如龟、鳖)。爬行动物的皮肤已失去呼吸的功能,但具有保护和防止体内水分散失的作用。皮肤上色素细胞的变化,使动物的体色与周围环境相适应。

 

生殖

爬行动物进行体内受精。雄性的泄殖腔壁具有可膨大而伸出的交配器。少数种类的爬行动物是卵胎生,如某些毒蛇、海蛇等,它们的受精卵不在体外发育而是在母体内发育,孵化后变为幼体才产出,但发育时的营养是依靠卵内贮存的卵黄而不是由母体供给。

 

盐腺

关于鳄鱼、海龟的眼泪自古以来就有许多的描述,如“鳄鱼的眼泪”、“海龟哭泣”等等。爬行动物真的会流泪吗?原来鳄鱼、海龟为了排除体内多余的盐分。它们具有特殊的腺体叫做盐腺,此腺体是调节体内水盐平衡的,以辅助肾脏的功能。由于鳄鱼的盐腺恰好生在眼旁,当腺体使盐带着水分流下时,看起来好像是残暴的鳄鱼在流泪了。

14.5 鸟类

 

消化系统

现代鸟类缺齿,咀嚼功能由砂囊代替。

 

泄殖系统

鸟类无膀胱,尿中水分较少,呈白色浓糊状,随粪排出而不另外单独排尿。
鸽与大多数鸟类一样,无外交接器(鸵鸟、鸭、鹅等有交接器)。它们在交配时,雌雄鸽的泄殖腔孔相互接触,精液进入雌体而行体内受精。

14.6 哺乳动物

 

皮肤的衍生物

哺乳动物的皮肤腺种类较多,功能各异。皮脂腺开口于毛囊基部,分泌的油脂能够保持被毛和皮肤的柔润,防止干燥和浸湿。汗腺是盘旋的管状腺,位于真皮内,有长管开口于皮肤表面。家兔的汗腺很不发达,而有蹄类(如马)和灵长类的汗腺发达,能排出大量的汗。乳腺是哺乳动物所特有的,乳头的数目因种类而异,雌兔的乳头一般为3-6对。最低等的哺乳类(如鸭嘴兽)不具乳头,乳腺开口在乳腺区,供仔兽舐食乳计。

 

鸭嘴兽

鸭嘴兽是现今世界上最原始的哺乳动物,仅分布在澳洲东南部和东北部以及塔斯马尼亚岛上的淡水河流中,鸭嘴兽的形态结构特点和生殖发育特点,说明了爬行动物和哺乳动物有亲缘关系,它是哺乳动物起源于爬行动物的重要证据。

 

蝙蝠

蝙蝠是哺乳动物中适应飞行生活的一类,因前肢变为翼,故又称之为翼手类。这类动物绝大多数是食虫的。蝙蝠在飞行中能从喉内发出高频率的超声波。超声波在空中遇 到障碍或昆虫时,能反射回来,然后传入听觉器官,再经大脑皮层分析,能迅速判别目的物。因此,蝙蝠在黑暗中飞行,也能避过障碍物或捕食昆虫。

 

鲸虽然外形似鱼,但是它具有哺乳动物的特征,如肺呼吸、心脏分四室、体温恒定、胎生哺乳等。在雌体生殖孔的两侧有一对乳头,为皮囊所遮蔽。每一个乳腺都被一块压缩肌肉所包围,当肌肉收缩时,乳汁便有力地喷入幼鲸的口中。