昆虫的生物学
第三章昆虫的生物学
第一节昆虫的生殖
一、昆虫的性别
在正常情况下，昆虫个体的性别有3种情况：雌性、雄性及雌雄同体。
一、雌性(female)
雌性在文献中常用符号"♀"表示。大多数种类中，雌性成虫略比同种的雄性个体大，颜色较暗淡，活动能力较差，寿命较长。二、雄性(male)
雄性文献中常用"♂"表示。多数昆虫的雄性个体比同种雌性体小，色泽鲜艳，活动能力强，寿命短。
雌雄两性的差异主要表现在生殖器官的形态上。
同种的雌、雄个体除生殖器官的结构差异和第2性征的不同外，在大小、颜色、结构等方面存在明显差异的现象叫雌雄二型现(sexual dimorphism)。
蜚蠊：雌性无翅；雄性有翅。
介壳虫：雌性无翅；雄性仅一对前翅。
锹甲：雌性上颚正常；雄性上颚发达前伸。
舞毒蛾：雌性，色浅黄，个体大；雄性色深黄，个体小。
中华蚱蜢：雌性大，雄性体小。
同种昆虫同一性别的个体在大小、颜色、结构等方面存在明显差异的现象称为多型现象(polymorphism)。如白蚁、蜜蜂。
三、雌雄同体
雌雄同体(hermaphrodite)是指在正常情况下卵巢与精巢并存于同一个体中的现象，昆虫纲仅见于襀翅目、同翅目、双翅目中。雌雄同体又分两种情况：
(1)非功能性雌雄同体；
(2)功能性雌雄同体
雌雄同体不同于雌雄间体及雌雄嵌体。
二、昆虫的生殖方法
昆虫生殖从不同的角度可以分为不同的类型。按生殖的个体可分为单体生殖和双体生殖，前者包括雌雄同体的自体受精和孤雌生殖，后者包括两性生殖及雌雄同体的异体受精。若从受精机制看，
生殖方法可分两性生殖(sexual reproduction)和孤雌生殖(parthenogenesis)两类。如依产生后代的个数可分单胚生殖(monembryony)和多胚生殖(polyembryony)。按能进行生殖的虫态则分为成体生殖与幼体生殖(paedogenesis)两类。若按产生后代的虫态则可分卵生(oviparity)和胎生(viviparity)。不过在大多数情况下昆虫为双体、两性、单胚、成体、卵生的生殖方式，这一主要的生殖方法通常称之为两性生殖，其他的方式均为特殊的生殖方法。
一、昆虫的两性生殖
两性生殖是昆虫最常见的生殖方式，其特点是要经过雌雄的交配，雄性个体把精子送人雌体，在精子与卵子结合(即受精)后才能形成新个体。
二、昆虫的几种特殊生殖方式
(一)孤雌生殖昆虫的卵不受精也能发育成新个体的现象叫孤雌
生殖。
像昆虫的生殖方式分类一样，从不同的角度出发，也可把孤雌生殖分为不同的类型。如据其产生的后代又分为产雌孤雌生殖、产雄孤雌生殖及产雌雄孤雌生殖；依细胞学基础可以分为无性孤雌生殖、自发孤雌生殖及有性孤雌生殖；按引起的原因则有自然孤雌生殖、和人工孤雌生殖；如果按出现的频率则又可分成兼性孤雌生殖和专性孤雌生殖。
1.兼性孤雌生殖(sporadic parthenogenesis) 兼性孤雌生殖又叫偶发性孤雌生殖，即大多数情况下行两性生殖，但偶尔会出现不受精的卵发育成新个体的现象。
2.专性孤雌生殖即没有雄虫或只有少数无生殖能力的雄虫，所有的卵都不受精而发育成新个体。
经常性孤雌生殖 (constant parthenogenesis)：经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。这种生殖方式在某些昆虫中经常出现，而被视为正常的生殖现象。
周期性孤雌生殖 (cyclical parthenogenesis)：周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象，又称为异态交替(heterogeny)或世代交替(alternation of generations)。如棉蚜从春季到秋末，行孤雌生殖10一20余代，到秋末冬初则出现雌、雄两性个体，并交配产卵越冬。
幼体生殖（paedogenesis）:见后面。
地理性的孤雌生殖（geographical parthenogenesis）:在一种昆虫的两个变型中，一个行两性生殖，一个行孤雌生殖。
(二)多胚生殖 (polyembryony)：是指1个卵内可产生两个或多个胚胎，并能发育成正常新个体的生殖方式。这种现象多见于膜翅目一些寄生蜂类，如小蜂科、茧蜂科、姬蜂科、细蜂科、及捻翅目部分昆虫等。行多胚生殖的寄生蜂，在1个寄主内可产卵l一8粒，所产的卵,受精卵发育为雌蜂,非受精卵发育为雄蜂。蜂卵在成熟分裂时，卵中的极体发展为包在胚胎外面的滋养羊膜，其直接由寄主体内吸取营养，而不是由卵黄供给。卵核至少经一次成熟分裂发展为两个胚胎，多者可达上千，分裂一次加倍一次子核数量，发生胚胎数量的多少，由寄主的承受能力决定。如广腹细蜂（Platygaster vernalis）,当寄生于瑞典麦杆蝇时，产生15-20个胚胎，而当寄生于甘蓝夜蛾时，可产生2000个胚胎。
(三)胎生(viviparity) 胎生是昆虫纲虫较为常见的一种生殖方式，特别是在进化程度高的双翅目昆虫中较为普遍，不全变态类昆虫胎生而出的幼体为若虫，又称若虫生，而全变态类昆虫胎生而出的幼体为幼虫，又称幼虫生。根据幼虫离开母体前的营养方式，胎生又分4类：
1.卵胎生(ovoviviparity)：是指胚胎发育所需的养分全部由卵供给，只是卵在母体内孵化为幼体后才被产出体外。所以从营养来源看，与卵生相同，只是其生殖方式属于幼生(1arviparity)。如麻蝇科和寄蝇科的一些种类，以1龄幼虫产出。
2.腺养胎生(adenotrophic viviparity)：是指胚胎发育的养分也由卵供给，但幼体在母体内孵化后并不马上产出，而是仍寄居于母体的阴道膨大而成的"子宫"内，由母体的附腺(子宫腺)供给养分，直至幼体接近化蛹时才产出，刚产出的幼虫即在母体外化蛹，因而又常被称为蛹生(pupiparity)。这种生殖方式为舌蝇、虱蝇科、蛛蝇科和蜂蝇科所特有。
3.伪胎盘胎生(pseudoplacental viviparity) ：是指一些昆虫的卵无卵黄和卵壳，胚胎发育所需的养分，完全依靠一种称为伪胎盘的构造从母体吸取。构成伪胎盘的物质来自母体，或来自胚胎本身，或兼有上述两种成分。最常见的行伪胎盘生殖的昆虫是蚜虫，当行孤雌生殖时，同时行伪胎盘生殖。
4.血腔胎生(haemocoelous viviparity)：是指一些没有输卵管的昆虫，当卵发育成熟后，卵巢破裂，卵释放于血腔内，胚胎发育在血腔中进行，胚胎直接利用血淋巴中的营养物质而发育的一种胎生方式。胚胎发育完成后，孵化出的幼体从母体的抱室开口爬出(如捻翅目)；或取食母体组织，最后破母体而出(如瘦蚊科的Miaster 和Oligarces属等)。
(四)幼体生殖(Paedogenesis)：少数昆虫在幼虫期就能进行生
殖，称为幼体生殖。因其幼虫期即具生殖能力，又行腺养胎生，所以幼体生殖属孤雌生殖和胎生。其成熟卵无卵壳，胚胎发育在囊泡中进行，孵化的幼体取食母体组织，继续生长发育，至母体组织消耗殆尽，破母体外出行自由生活，这些幼体又以同样的方式产生下一代幼体。如瘦蚊(Oligarce paradoxus)在夏季产生雌、雄蛹，成虫羽化后交配产卵，行两性生殖，而其余季节则行幼体生殖，因而也是一种世代交替现象。但在两性生殖时，1个母体中只能产生雌或雄，而不在同一个母体内同时产生雌、雄两性个体。
三、昆虫生殖方式的进化及生物学意义
两性、卵生的生殖方式应该是最原始的，其他特殊的生殖方式均由两性生殖演变而来。
长期以来，人们认为孤雌生殖的昆虫由于没有雌雄的基因组合，进化只能沿着单系突变的积累进行，是进化上的"死胡同"，但近年的研究表明，某些孤雌生殖昆虫的基因分化水平相当高。孤雌生殖是昆虫长期为生存而斗争的过程中适应环境的结果，它对昆虫种群的繁盛起着很大的作用。首先，这种生殖方式有利于昆虫的分布；第2，孤雌生殖方式使昆虫更能充分地利用有利的自然条件；第3，周期性孤雌生殖的昆虫具有复杂的生活史，异态交替现象能使昆虫更好地发挥两种生殖方式的优势。
胎生是保护卵而产生的适应性生殖方式，幼体生殖兼有孤雌生殖及胎生的优点，多胚生殖是对活体寄生的一种适应。
第二节昆虫的胚前发育
一般认为，除孤雌生殖的种类外昆虫的个体发育(ontogenesis)是从合子形成开始的。但近期的研究表明，果蝇卵细胞在产生过程中就已经参与快速胚胎发育。加之胚胎发育又在卵中进行，所以在讨论昆虫个体发育过程时，常以胚胎发育(embryonic development)为基点，把胚胎发育前的精、卵形成期叫昆虫的胚前发育(preembryonic development)，把胚胎完成后到性成熟的过程叫胚后发育(postembryonic development)。
一、卵
对于卵生昆虫而言，卵(egg或ovum，复数ova)是个体发育的第1个虫态，又是一个表面不活动的虫态。了解卵的形成、结构、产卵方式等具有重要的理论与实践意义。
一、卵的形成
卵的形成或称卵子发生始于原卵区内卵原细胞的原始分裂所产
生的卵母细胞。卵母细胞经过一段营养物质的吸收与合成，组成卵黄物质的沉积接近尾声时，最外面的卵质层形成卵黄膜，并在其外面由卵泡细胞分泌和沉积一层卵壳，此后，卵发育成熟，卵泡囊破裂，卵从封闭的卵巢管柄进入有伸缩性的侧输卵管内。
不同生殖类型、不同种类、同种昆虫的不同生长阶段中卵形成的速度与方式会有所不同。(果蝇卵的发生)
二、卵的外部形态及产卵方式
(一)卵的外部形态
1.卵的大小昆虫的卵较小，但与高等动物的卵相比则相对很大大多数昆虫的卵长在1.5-
2.5mm之间。
2．卵的形状卵的外形也呈现出高度的多样性，一般为卵圆形或肾形，也有的呈桶形、瓶形、纺锤形、半球形、球形、哑铃形，还有一些卵为不规则形。
3. 卵的颜色：乳白色、淡黄色，孵化时变深。
（二）昆虫的产卵方式及适应：
昆虫的产卵方式有单个分散产的，有许多卵粒聚集排列在一起形成各种形状的卵块的。有的将卵产在物体表面，有的产在隐蔽的场所甚至寄主组织内。大多数昆虫产卵表现出高度的选择性：
成虫把卵产在幼虫食物源上，为幼虫觅食提供方便。
保护卵不受天敌或同类的侵害。螳螂、蜚蠊卵鞘；草蛉卵具柄。
使卵有一个适宜的生长发育环境。产卵于植物组织。
三、卵的基本结构
昆虫的卵是一个大型细胞。最外面是起保护作用的卵壳(chorion)，卵壳里面的簿层称卵黄膜(vitelline membrane)围着原生质、卵黄及核。丰富的卵黄充塞在原生质网络的空隙内，但紧贴着卵黄膜内的原生质中无卵黄，这部分原生质特称周质(periplasm)。未受精的卵，卵细胞核一般位于卵之中央。这种卵称为中黄式卵(centrolecithal egg)(见下页图).
卵有基部与端部之分。其端部常有一个或若干个贯通卵壳的小孔，称为卵孔(micropyle)，受精时精子可通过此孔进入卵内，因此卵孔又被称为精孔或受精孔，有些昆虫还具有几个至几百个呼吸孔(aeropyle)。精孔附近常有各种各样的刻纹。大部分半翅目昆虫卵的端部还有称做卵盖(operculum或egg-cap)的。卵的基部常较粗，内部有生殖质负责以后
发育过程中生殖器官的形成。
卵壳是卵泡细胞分泌的一个十分复杂的构造，多较厚而坚硬，但
亦可薄或膜质而能够伸缩(如很多寄生性膜翅目昆虫的卵)，在胎生性的昆虫中，卵壳消失。卵壳基本上是由硫键及氢键交叉联结而成的一种蛋白质结构，由外向内可分为抗性外卵壳、软外卵壳、软内卵壳、琥珀层、外多元酸层、鞣化蛋白抗性层和内多元酚层7层。
第三章 昆虫的生物学特性
第三章昆虫的生物学特性 一、选择题 1. 雌雄异体，必须经过两性交配，卵必须经过受精作用，才能发育成新的后代个体的生殖方式称为生殖。 A. 有性； B. 无性； C. 胎生； D. 孤雌 2. 卵胎生的营养来源与卵生相同，只是其生殖方式属于幼生，如双翅目的科和寄蝇科的一些种类。 A. 家蝇； B. 丽蝇； C. 麻蝇； D. 头蝇 3.昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次有性生殖的现象，称为周期性孤雌生殖，多属于这种生殖方式。 A. 叶甲； B. 白蚁； C. 蜜蜂； D. 蚜虫 4. 完全变态不同于不完全变态的最主要特征是具有一个期。 A. 卵； B. 幼虫； C. 蛹； D. 成虫 5. 卵是昆虫个体发育的第一个虫态，由和卵内营养物质组成。 A. 卵壳； B. 卵巢； C. 输卵管； D. 产卵管 6.口器、触角、足及翅不紧紧贴附在蛹体上、可活动的蛹称为，如蜂类的蛹。 A. 活蛹； B. 被蛹； C. 围蛹； D. 裸蛹 7.成虫从它的前一虫态蜕皮而出的过程称为。 A. 孵化； B. 蜕皮； C. 羽化； D. 化蛹 8. 粪食性、腐食性、尸食性等昆虫能清除环境中的有机废弃物，故有昆虫之称。 A. 环保； B. 植保； C. 肉食； D. 植食 9.一种动物“模拟”其它生物的姿态得以保护自己的现象，称为。 A. 警戒色； B. 拟态； C. 保护色； D. 伪装 10.流线型体型是水生昆虫适应环境的结果，可以减少游泳阻力，如、牙甲等。A. 叶甲；B. 天牛；C. 金龟子；D. 龙虱 二、简答题 1.举例说明完全变态和不完全变态的主要差别。 昆虫在个体发育中，经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期地叫完全变态发育．完全变态发育的幼虫与成虫在形态构造和生活习性上明显不同，差异很大．如蝶、蚊、蝇、菜粉蝶、蜜蜂，蚕等． 不完全变态发育：幼体与成体的形态结构和生活习性非常相似，但各方面未发育成熟，发育经历卵、若虫、成虫三个时期．例如：蜻蜓、蟑螂、蝼蛄、蟋蟀、蝗虫等．因此完全变态发育与不完全变态发育的区别是后者没有蛹这一时期． 2.举例说明昆虫的三种栖息习性。 散居性：分散生活，多数种类属此 群栖性：同种大量个体聚集在一起，如叶甲, 飞蝗 社群性：群体中不同个体有分工，如白蚁,蜜蜂
昆虫的生物学
第三章昆虫的生物学 第一节昆虫的生殖 一、昆虫的性别 在正常情况下，昆虫个体的性别有3种情况：雌性、雄性及雌雄同体。 一、雌性(female) 雌性在文献中常用符号"♀"表示。大多数种类中，雌性成虫略比同种的雄性个体大，颜色较暗淡，活动能力较差，寿命较长。二、雄性(male) 雄性文献中常用"♂"表示。多数昆虫的雄性个体比同种雌性体小，色泽鲜艳，活动能力强，寿命短。 雌雄两性的差异主要表现在生殖器官的形态上。 同种的雌、雄个体除生殖器官的结构差异和第2性征的不同外，在大小、颜色、结构等方面存在明显差异的现象叫雌雄二型现(sexual dimorphism)。 蜚蠊：雌性无翅；雄性有翅。 介壳虫：雌性无翅；雄性仅一对前翅。 锹甲：雌性上颚正常；雄性上颚发达前伸。 舞毒蛾：雌性，色浅黄，个体大；雄性色深黄，个体小。 中华蚱蜢：雌性大，雄性体小。 同种昆虫同一性别的个体在大小、颜色、结构等方面存在明显差异的现象称为多型现象(polymorphism)。如白蚁、蜜蜂。 三、雌雄同体 雌雄同体(hermaphrodite)是指在正常情况下卵巢与精巢并存于同一个体中的现象，昆虫纲仅见于襀翅目、同翅目、双翅目中。雌雄同体又分两种情况： (1)非功能性雌雄同体； (2)功能性雌雄同体 雌雄同体不同于雌雄间体及雌雄嵌体。 二、昆虫的生殖方法 昆虫生殖从不同的角度可以分为不同的类型。按生殖的个体可分为单体生殖和双体生殖，前者包括雌雄同体的自体受精和孤雌生殖，后者包括两性生殖及雌雄同体的异体受精。若从受精机制看，
生殖方法可分两性生殖(sexual reproduction)和孤雌生殖(parthenogenesis)两类。如依产生后代的个数可分单胚生殖(monembryony)和多胚生殖(polyembryony)。按能进行生殖的虫态则分为成体生殖与幼体生殖(paedogenesis)两类。若按产生后代的虫态则可分卵生(oviparity)和胎生(viviparity)。不过在大多数情况下昆虫为双体、两性、单胚、成体、卵生的生殖方式，这一主要的生殖方法通常称之为两性生殖，其他的方式均为特殊的生殖方法。 一、昆虫的两性生殖 两性生殖是昆虫最常见的生殖方式，其特点是要经过雌雄的交配，雄性个体把精子送人雌体，在精子与卵子结合(即受精)后才能形成新个体。 二、昆虫的几种特殊生殖方式 (一)孤雌生殖昆虫的卵不受精也能发育成新个体的现象叫孤雌 生殖。 像昆虫的生殖方式分类一样，从不同的角度出发，也可把孤雌生殖分为不同的类型。如据其产生的后代又分为产雌孤雌生殖、产雄孤雌生殖及产雌雄孤雌生殖；依细胞学基础可以分为无性孤雌生殖、自发孤雌生殖及有性孤雌生殖；按引起的原因则有自然孤雌生殖、和人工孤雌生殖；如果按出现的频率则又可分成兼性孤雌生殖和专性孤雌生殖。 1.兼性孤雌生殖(sporadic parthenogenesis) 兼性孤雌生殖又叫偶发性孤雌生殖，即大多数情况下行两性生殖，但偶尔会出现不受精的卵发育成新个体的现象。 2.专性孤雌生殖即没有雄虫或只有少数无生殖能力的雄虫，所有的卵都不受精而发育成新个体。 经常性孤雌生殖 (constant parthenogenesis)：经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。这种生殖方式在某些昆虫中经常出现，而被视为正常的生殖现象。 周期性孤雌生殖 (cyclical parthenogenesis)：周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象，又称为异态交替(heterogeny)或世代交替(alternation of generations)。如棉蚜从春季到秋末，行孤雌生殖10一20余代，到秋末冬初则出现雌、雄两性个体，并交配产卵越冬。 幼体生殖（paedogenesis）:见后面。 地理性的孤雌生殖（geographical parthenogenesis）:在一种昆虫的两个变型中，一个行两性生殖，一个行孤雌生殖。
生物物理学发展史
生物物理学的发展史 从16世纪末开始，人们就开展了生物物理现象的研究，直到20世纪40年代薛定谔（Schr?dinger）在都柏林大学关于“生命是什么”的讲演之前，可以 算是生物物理学发展的早期。19世纪末叶，生理学家开始用物理概念如力学、流体力学、光学、电学及热力学的知识深入到生理学领域，这样就逐渐形成一个新的分支学科，许多人认为这就是最初的生物物理学。实际上物理学与生物学的结合很早以前就已经开始。例如克尔肖（Kircher）在17世纪描述过生物发光的现象；波莱利（Borrelli）在其所著《动物的运动》一书中利用力学原理分析了血液循环和鸟的飞行问题。18世纪伽伐尼（Galvani）通过青蛙神经由于接触两种金属引起肌肉收缩，从而发现了生物电现象。19世纪，梅那（Mayer）通过热、功和生理过程关系的研究建立了能量守恒定律。 20世纪40年代，《医学物理》介绍生物物理内容时,涉及面已相当广泛，包括听觉、色觉、肌肉、神经、皮肤等的结构与功能（电镜、荧光、X射线衍射、电、光电、电位、温度调节等技术），并报道了应用电子回旋加速器研究生物对象。著名的量子物理学家薛定谔专门作了“生命是什么”的报告中提出的几个观点，如负熵与生命现象的有序性、遗传物质的分子基础，生命现象与量子论的协调性等，以后陆续都被证明是极有预见性的观点，而且均得到证实。这有力地说明了近代物理学在推动生命科学发展中的作用。 20世纪50年代，物理学在各方面取得重大成就之后，物理学实验和理论的发展为生物物理学的诞生提供了实验技术和理论方法。例如，用X射线晶体衍射技术对核酸和蛋白质空间结构的研究开创了分子生物学的新纪元，将生命科学的许多分支都推进到分子水平，同时也把这些成就逐步扩大到细胞、组织、器官等，
昆虫的习性与行为
第六章昆虫的习性与行为 习性(habits)是昆虫种或种群具有的生物学特性，亲缘关系相近的昆虫往往具有相似的习性，如天牛科的幼虫均有蛀干习性，夜蛾类的昆虫一般有夜间出来活动的习性，蜜蜂总科的昆虫具有访花习性等等。 行为(behavior)是昆虫的感觉器官接受刺激后通过神经系统的综合而使效应 器官产生的反应。研究昆虫行为的科学称昆虫行为学(insect ethology)。该方向的研究自1973年Frisch，Lorenz和Tinbergen以其出色的行为学研究获得诺贝尔奖后进展非常迅速，出现了大量的论著。 第一节昆虫的主要习性与行为 一、昆虫活动的昼夜节律 昆虫的活动在长期的进化过程中形成了与自然中昼夜变化规律相吻合的节律，即生物钟(biological clock)或昆虫钟(insect clock)。绝大多数昆虫的活动，如飞翔、取食、交配等等均有固定的昼夜节律。 日出性或昼出性昆虫(diurnal insect)：白天活动的昆虫； 夜出性昆虫(nocturnal insect)：夜间活动的昆虫； 弱光性昆虫(crepuscular insect)：只在弱光下(如黎明时、黄昏时)活动。由于自然中昼夜长短是随季节变化的，所以许多昆虫的活动节律也有季节性。昆虫活动的昼夜节律表面上看似乎是光的影响，但昼夜间还有不少变化着的因素，例如湿度的变化、食物成分的变化、异性释放外激素的生理条件等。
二、食性与取食行为 (一)食性(feeding habit) 食性就是取食的习性。昆虫多样性的产生与其食性的分化是分不开的。通常人们按昆虫食物的性质，而把它们分成 植食性(phytophagous)：以植物活体为食，约占昆虫总数的40％一50％，如粘虫、莱蛾等农业害虫均属此类。； 肉食性(carnivorous)：以动物活体为食； 腐食性(saprophagous)：以动、植物尸体、粪便为食； 杂食性(omnivorous)：以动、植物活体、尸体、粪便为食。 根据食物的范围，可将食性分为 多食性(polyphagous)：以多个科的植物为食料，约占昆虫总数的40％一50％。寡食性(oligophagous)：是以1个科或少数近缘科植物为食料，如菜粉蝶取食十字花科植物，棉大卷叶螟取食锦葵科植物等。 单食性(monophagous)：是以某一种植物为食料，如豌豆象只取食豌豆等。 昆虫的食性具有它的稳定性，但有一定的可塑性。许多全变态昆虫成虫期的食物与幼虫期的完全不同，其他变态类的昆虫成虫与若虫或稚虫的食性相似。(二)取食行为昆虫的取食行为多种多样，但取食的步骤大体相似。如植食性昆虫取食一般要经过兴奋、试探与选择、进食、清洁等过程，而捕食性昆虫取
昆虫生物学
昆虫生物学 ----------------------- Page 1----------------------- 第三章昆虫的生物学 昆虫生物学是研究和记述昆虫生命过程及其生殖、个体发育特 征等各种生物学现象的科学 ----------------------- Page 2----------------------- 主要内容 主要学习昆虫个体发育史,包括生殖、发育、各虫期的生命特征等 一、昆虫的生殖方式 二、昆虫的卵和胚胎发育 三、昆虫的胚后发育 四、成虫的生物学 五、昆虫的世代和年生活史 六、昆虫的行为和习性 ----------------------- Page 3----------------------- 第一节昆虫的生殖方式
昆虫是卵生的，但在复杂的环境下经过长期适应，生殖方式也表现多样性， 主要有: ?两性生殖 ?孤雌生殖 ?卵胎生 ?多胚生殖 ?幼体生殖 ----------------------- Page 4----------------------- 第一节昆虫的生殖方式 一、两性生殖 绝大多数昆虫通过雌雄交配后，精子与卵子结合，雌虫产下受精卵，再发育成新个体，这种生殖方式称为两性生殖。 这是昆虫普遍存在的一种生殖方式。 ----------------------- Page 5-----------------------
二、孤雌生殖 卵不经受精，直接发育成新个体，也叫单性生殖。 孤雌生殖一般有三种情况： 1、偶发性的孤雌生殖： 2、经常性的孤雌生殖： 3、周期性的孤雌生殖： ----------------------- Page 6----------------------- 二、孤雌生殖 1、偶发性的孤雌生殖：在正常情况下两性生殖，偶而出现不受精卵发育成新个体的现象。如家蚕。 ----------------------- Page 7----------------------- 二、孤雌生殖 2、经常性的孤雌生殖： 膜翅目（蜜蜂）雌蜂在排卵时，有受精卵、未受精卵，受精卵发育成雌蜂，未受精卵发育成雄蜂。 叶蜂、瘿蜂、小蜂、蓟马等都有这种情况。
生物物理学课后习题及答案详解-袁观宇编著
第一章 1为何蛋白质的含氮量能表示蛋白质相对量？实验中又是如何依此原理计算蛋白质含量的？ 答：因为蛋白质中氮的含量一般比较恒定，平均为16%。这是蛋白质元素组成的一个特点，也是凯氏定氮测定蛋白质含量的计算基础。蛋白质的含量计算为：每克样品中含氮克数×6.25×100即为100克样品中蛋白质含量（g%）。（P1） 2.蛋白质有哪些重要的生物学功能？蛋白质元素组成有何特点？ 答：蛋白质是生命活动的物质基础，是细胞和生物体的重要组成部分。构成新陈代谢的所有化学反应，几乎都在蛋白质酶的催化下进行的，生命的运动以及生命活动所需物质的运输等都需要蛋白质来完成。蛋白质一般含有碳、氢、氧、氮、硫等元素，有些蛋白质还含有微量的磷、铁、铜、碘、锌和钼等元素。氮的含量一般比较恒定，平均为16%。这是蛋白质元素组成的一个特点。（P1） 3.组成蛋白质的氨基酸有多少种？如何分类？ 答：组成蛋白质的氨基酸有20种。根据R的结构不同，氨基酸可分为四类，即脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸、杂环亚氨基酸。根据侧链R的极性不同分为非极性和极性氨基酸，极性氨基酸又可分为极性不带电荷氨基酸、极性带负电荷氨基酸、极性带正电荷氨基酸。（P5） 4.举例说明蛋白质的四级结构。 答：蛋白质的四级结构含有两条或更多的肽链，这些肽链都成折叠的α-螺旋。它们相互挤在一起，并以弱键互相连接，形成一定的构象。四级结构的蛋白质中每个球状蛋白质称为亚基。亚基通常由一条多肽链组成，有时含有两条以上的多肽链，单独存在时一般没有生物活性。以血红蛋白为例：P11-12。 5、举例说明蛋白质的变构效应。 蛋白质的变构效应：当某种小分子物质特异地与某种蛋白质结合后，能够引起该蛋白质的构象发生微妙而有规律的变化，从而使其活性发生变化，P13。 血红蛋白（Hb）就是一种最早发现的具有别构效应的蛋白质，它的功能是运输氧和二氧化碳，运输氧的作用是通过它对O2的结合与脱结合来实现。Hb有两种能够互变的天然构象，一种为紧密型T，一种为松弛型R。T型对氧气亲和力低，不易于O2结合；R型则相反，它与O2的亲和力高，易于结合O2。 T型Hb分子的第一个亚基与O2结合后，即引起其构象开始变化，将构象变化的“信息”传递至第二个亚基，使第二、第三和第四个亚基与O2的亲和力依次增高，Hb分子的构象由T型转变成R型…这就微妙的完成了运送O2的功能。书P13最后两段，P14第一段 6.常用的蛋白质分离纯化方法有哪几种？各自的原理是什么？ １、沉淀：向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出。 ２、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动。根据支撑物不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。 ３、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。 ４、层析：a.离子交换层析，利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定pＨ时，各蛋白质的电荷量及性质不同，故可以通过离子交换层析得以分离。如阴离子交换层析，含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来。 b.分子筛，又称凝胶过滤。小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能进入孔内而径直流出。5、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质，也可以用作测定蛋白质的分子量。不同蛋白质因其密度与形态各不相同而分开。 7.什么是核酸？怎样分类？各类中包括哪些类型？ 核酸是生物体内极其重要的生物大分子，是生命的最基本的物质之一。（P15第一段） 核酸分为脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA。（P15第一段）
(高考生物)昆虫生物学特性
（生物科技行业）昆虫生物 学特性
第二章昆虫生物学特性 昆虫生物学是研究昆虫的个体发育史，包括昆虫从生殖、胚胎发育、胚后发育、直至成虫各时期的生命特征。同时还要讨论昆虫在一年中的发生过程，即它们的年生活史和发生世代等。 §1昆虫的生殖方式 一、两性生殖 雌雄个体经交尾、受精，进行繁育后代。卵生、。 昆虫的绝大多数种类进行两性生殖和卵生,即须经过雌雄两性交配，雌性个体产生的卵子受精之后，方能正常发育成新个体。两性生殖与其它各种生殖方式在本质上的区别是，卵通常必须接受了精子以后，卵核才能进行成熟分裂；而雄虫在排精时，精子已经是进行过减数分裂的单倍体生殖细胞：这种生殖方式在昆虫纲中极为常见，为绝大多数昆虫所具有。二、孤雌生殖(parthenogenesis)：不经两性交配即产生新个体，或虽经两性交配，但其卵未 受精，产下的不受精卵仍能发育为新个体。 分为以下3种类型。 （一）偶发性孤雌生殖(sporadicparthenogenesis)：偶发性孤雌生殖是指某些昆虫在正常情况下行两性生殖，但雌成虫偶而产出的末受精卵也能发育成新个体的现象。常见的如家蚕、一些毒蛾和枯叶蛾等。 （二）经常性孤雌生殖(constantparthenogenesis)：经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。这种生殖方式在某些昆虫中经常出现，而被视为正常的生殖现象。可分为两种情况： 1、在膜翅目的蜜蜂和小蜂总科的-些种类中，雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵两种，前者发育成雌虫，后者发育成雄虫。 2、有的昆虫在自然情况下，雄虫极少，甚至尚未发现雄虫，几乎或完全行孤雌生殖，如一
些竹节虫、粉虱、蚧、蓟马等。 （三）周期性孤雌生殖(cyclicalparthenogenesis)：周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象，又称为异态交替(heterogeny)或世代交替(alternationofgenerations)。如棉蚜从春季到秋末，行孤雌生殖10一20余代，到秋末冬初则出现雌、雄两性个体，并交配产卵越冬。 三、多胚生殖(polyembryony)：一个受精卵细胞产生两个以上胚胎的生殖方式（小蜂）。 四、卵胎生(viviparity)（如麻蝇） 多是昆虫的生殖方式均为卵生，即雌虫将卵产出体外，进行胚胎发育。但有些昆虫的卵在母体内发育成熟并孵化，产出来的不是卵而是幼体，形式上近似于高等动物的胎生，但胚胎发育所需营养是由卵供给，并非来自母体，也无子宫和胎盘之区别，所以又称为假胎生。如介壳虫、蓟马、麻蝇科和寄蝇科的一些种类。 五、幼体生殖(Paedogenesis)：未成熟的幼虫体内已具有卵巢，卵以孤雌生殖的方式发育为 更小的幼虫，而后咬破母体而出。经过若干次幼体生殖后，有的幼虫才化蛹变为成虫。§2昆虫的卵和胚胎发育 卵（ovum,egg）是昆虫发育的第一个虫态。 一、卵的基本构造 卵的构造：卵孔、卵壳、卵黄膜、卵黄、原生质表层、卵壳。 卵(ovum或egg)是一个大型细胞，外面包有一层起保护作用的卵壳(chorion)，下面为一薄层卵黄膜(vitellinemembrane)，其内为原生质和卵黄。卵黄充塞在原生质网络的空隙内，但在紧贴卵黄膜下面的原生质中则没有卵黄，这部分原生质特称为周质(periplasm)。一般将这种形式的卵称为中黄式卵(centrolecithalegg)。卵末受精时，其细胞核位于卵的中央。
医学生物物理学最终版
1、一级结构（Primary Structure):多聚体中组成单位的顺序排列。含义主要包括 1、链的数目； 2、每条链的起始和末端组分； 3、每条链中组分的数目、种类及其顺序； 4、链内或链间相互作用的性质、位置和数目。测定方法：1、生化方法：肽链的拆开、末段分析、氨基酸组成分析、多肽链降解、肽顺序分析 2、质谱技术（Mass Spectrometer)和色谱层析分析技术。 2、二级结构（Secondary Structure）是指多聚体分子主链（骨架）空间排布的规律性。测定方法：1、圆二色技术（Circular dichroism CD）、红外光谱（Infrared spectrum）和拉曼光谱（Raman spectrum ）技术。 3、水化作用 (Hydration)：离子或其他分子在水中将在其周围形成一个水层。 笼形结构(cage structure)：疏水物质进入水后水分子将其包围同时外围水分子之间较容易互相以氢键结合而形成笼形结构。 4、能量共振转移（energy resonance transfer): 将分子视为一个正负电荷分离的偶极子，受激发后将以一定的频率振动，如果其附近有一个振动频率相同的另一分子存在，则通过这两个分子间的偶极－偶极相互作用，能量以非辐射的方式从前者转移给后者，这一现象称为～。 5、脂多形性（lipid polymorphism):不同的磷脂分子可形成不同的聚集态或不同的结构，称为“相”，同一磷脂分子在不同的条件下也可以形成不同的聚集态，这一性质称为脂多形性。 6、相分离（phase separation）：由两种磷脂组成的脂质体，当温度在两种磷脂的相变温度之间时，一种磷脂已经发生相变处于液晶态，另一种磷脂仍处于凝胶态，这种两相共存的现象称为相分离。 7、相变：（phase transition）:是指加热到一定稳定时脂双层结构突然发生变化，而脂双层仍然保留的现象。这一温度成为相变温度，温度以上成为液晶相，相变温度以下称为凝胶相。 8、协同运输（cotransport）：细胞利用离子顺其跨膜浓度梯度运输时释放的能：量同时使另一分子逆其跨膜浓度梯度运输。 9、被动运输（passive transport）：是指溶质从高浓度区域移动到一低浓度区域，最后消除两区域的浓度差，是以熵增加驱动的放能过程。这种转运方式称为被动运输。 10、主动运输（active transport）：主动运输是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 11、易化扩散（facilitated diffusion）：在双层脂分子上存在一些特殊蛋白质能够大大增加融资的通透性，溶质也是从高浓度侧向低浓度侧运输，这种运输方式被称为易化扩散。这些蛋白质被称为运输蛋白。 12、离子通道（ion channel）：是细胞膜的脂双层中的一些特殊大分子蛋白质，其中央形成能通过离子的亲水性孔道，允许适当大小和适当电荷的离子通过。 13、长孔效应（longpore effect）：当一个离子从膜外进入孔道，要与孔道内的几个离子发生碰撞后才能通过孔道，这种现象称为长孔效应。 14、双电层（electrical double layer ）：细胞表面的固定电荷与吸附层电荷的净电荷总量与扩散层电荷的性质相反，数值相等，形成一个双电层。 15、自由基（ free radical FR ）：能独立存在的、具有不配对电子的原子、原子团、离子或分子。 16、基团频率（ group frequency ）：一些化学基团（官能团）的吸收总在一个较狭窄的特定频率范围内，是红外光谱的特征性。在红外光谱中该频率表现基团频率位移，即特征吸收峰。 17、infrared spectroscopy(红外光谱):以波长或波数为横坐标,以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。 18、圆二色谱（circular dichroism spectrum, CD）：记录的是物质对紫外光与可见光波段左圆偏振光和右圆偏振光的吸收存在的差别与波长的关系，是分子中的吸收基团吸收电磁波能量引起物质电子能级跃迁，其波长范围包括近紫外区、远紫外区和真空紫外区。 19、圆二色性（activity of circular dichroism）：手性物质对左右圆偏振光的吸收度不同，导致出射时左右圆偏振光电场矢量的振幅不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光是椭圆偏振光，而不再是线性偏振光，这种现象称为~。 20、旋光性（activity of optical ratation）：左右圆偏振光在手性物中行进（旋转）速度不同，导致出射时的左右圆偏振光相对于入射光的偏振面旋转的角度不同，通过样品后的左右圆偏振光再次合成的光相对于入射光的偏振面旋转了一定的角度，称为~。 21、荧光(fluorescence)：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为10-8~ 10 -11s。由于是相同多重态之间的跃迁，几率较大，速度大，速率常数kf为106~109s-1。分子产生荧光必须具备的条件（1）具有合适的结构（2）具有一定的荧光量子产率。
昆虫的生物学特性(繁殖方式及变态)-教案
教案模板（试行） 教研组长审阅 年月日 日期：课程：茶树病虫害防治 班级：茶叶1601 章节：昆虫的生物学特征（繁殖方式及变态） 【教学目标】： 知识目标： 1.了解昆虫的繁殖方式。 2.了解昆虫变态类型。 能力目标： 1.掌握昆虫的繁殖方式。 2.掌握昆虫变态类型。 情感目标： 培养同学们对昆虫的繁殖方式和变态类型，提高学习积极性。 【教学重点】 1.昆虫的繁殖方式。 2.昆虫变态类型。 【教学难点】 昆虫变态类型。 【课时安排】 组织教学1min 回顾上一节课内容4min 本节课的新内容80min 重点内容的总结3min 考勤、组织教学2min
【教学过程】 1、昆虫体内各系统的主要构造及其功能？ 答；(一) 消化道的基本构造 1、消化系统结构： 口器、开口于口腔的唾腺、前肠、中肠、后肠以及肛门组成消化道。 昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官。 2、消化系统的功能： ①摄取食物；②消化食物；③吸收营养物质；④排除未消化的食物残渣和马氏管的排泄物。 二、昆虫的排泄系统 昆虫排泄系统的主要功能：是排除体内的代谢废物，以调节体内水分和无机盐的平衡，保证各内脏器官和组织进行正常的生理活动。昆虫的排泄器官和组织包括马氏管、体壁、气管系统、消化道、脂肪体及围心细胞等，但其中最主要的是马氏管。 三、昆虫的循环系统 昆虫循环系统属于开放式血液循环，其血腔就是整个体腔，所有内脏器官都浸浴在血液中。昆虫血液循环的主要功能是： (1) 将身体所需的各种营养物质、水和激素送到作用部位； (2)将组织中产生的代谢物和废物送到其它组织或排泄器官中进行中间代谢或排出体外； (3) 维持身体各部位的渗透压、离子平衡和PH值。 四、昆虫的呼吸系统 昆虫的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管网络组成的气管系统。气管在组织学上虽然构造简单，但在虫体内的分布却非常发达，它们在体内有相当固定的排列方式，将氧直接输送到呼吸组织中。 气管系统的基本构造 昆虫的气管系统：依据其构造和生理功能可分为气门、气管和微气管3个组成部分。 五、昆虫的神经系统 昆虫的神经系统联络着各种感觉器官和效应器，能感受和整合外部信息，使相应的器官系统作出适当反应，并与内分泌系统协同对整体进行协调控制，以维持生命活动的正常进行。 神经系统的基本构造 昆虫的一切生命活动都受神经的支配,并与神经系统的感觉器官相联系,感受外界环境的刺激.如温、湿、光、风等。昆虫神经系统是在胚胎发育过程中由外胚层内陷的部分细胞发育为神经细胞形成的。神经细胞及其发出的神经纤维以及神经胶细胞组成了神经系统。每个神经细胞及其分支称为神经元。无数神经元构成大脑和神经节及其神经，组成了神经冲动的传导网络。 六、昆虫的生殖系统 昆虫的生殖系统：是产生卵子或精子，进行交配和种族繁衍的器官。 生殖系统的主要功能是产生生殖细胞，并吸收营养物质，供生殖细胞(卵子或精子)生长发育。一般地讲，只有成虫期才具有较完善的生殖器官，性细胞才迅速生长发育。 七、昆虫的内分泌系统 昆虫分泌激素的器官，包括神经分泌细胞和腺体两部分，分别形成神经内分泌和腺体内分泌两类。各种激素通过神经分泌细胞和腺体的排放，一部分直接作用于靶器官，大多则进入血液中，形成统一的内分泌系统。
《生物物理学》考试大纲.doc
《生物物理学》考试大纲 一、考试目的 本考试是全日制生命信息物理学研究生的入学资格考试之专业基础课，各考生统一用汉语答题。根据考生参加本门考试的成绩和其他三门考试的成绩总分来选择参加第二轮，即复试的考生。 二、考试的性质与范围 本考试是测试考生的生物物理学基础理论知识的水平考试。考试范围包括本大纲规定的生物物理学基础知识以及生物物理实验方法。 三、考试基本要求 1. 具备一定的生物物理方面基础知识。 2. 对研究生物系统的物理方法有较强的基本功。 3. 具备综合能力。 四、考试形式 本考试采取主观试题的形式，对于各部分内容分别出题考试，强调考生的生物物理基础知识以及运用物理方法与生物问题结合的能力。 五、考试内容 本考试包括两个部分：生物物理学基础知识以及生物物理实验方法。总分150分。 I. 生物物理学基础知识 1. 考试要求 要求考生能够陈述与各种典型细胞活动（例如兴奋、吞噬、分泌、变形、粘附、迁移等）有关的生命过程，过程的特征，相关机制和分子基础。包括：蛋
白、核酸、脂等生物大分子及其组装的细胞膜、典型的离子通道、蛋白质机器等的模型、结构特征、能量特征和相互作用特征；物质的输运、信号的传导等细胞生理活动，以及过程中相关物理指标发生的变化，细胞局部微环境物理因素的影响等。 2. 题型 5~6道主观题，对生物物理学基础重点内容进行描述，耗时约120分钟。 II. 生物物理实验方法 1. 考试要求 重点考察考生对目前比较重要的几种生物物理实验方法的物理原理、方法、特点、实验技术、应用的掌握程度。 2. 题型 3道主观题，对生物物理学实验方法的重点内容进行说明，耗时约60分钟。 参考书目 《生物物理学》，赵南明编，高等教育出版社，2000年07月。 答题和计分 要求考生用钢笔或圆珠笔做在答题卷上。 《生物物理学》考试内容一览表
生物物理学发展史与分支
生物物理学的发展史17世纪A.考伯提到发光生物荧火虫。 1786年L.伽伐尼研究了肌肉的静电性质。 1796年T.扬利用光的波动学说、色觉理论研究了眼的几何光学性质及心脏的液体动力学作用。 H.von亥姆霍兹将能量守恒定律应用于生物系统，认为物质世界包括生命在内都可以归结为运动。他研究了肌肉收缩时热量的产生和神经脉冲的传导速度E.H.杜布瓦－雷蒙德第一个制造出电流表并用以研究肌肉神经，1848年发现了休止电位及动作电位。 1895年W.C.伦琴发现了 X射线后，几乎立即应用到医学实践。 1899年K.皮尔逊在他写的《科学的文法》一书中首次提到：“作为物理定律的特异事例来研究生物现象的生物物理和生物物理学……”，并列举了当时研究的血液流体动力学、神经传导的电现象、表面张力和膜电位、发光与生物功能、以及机械应激、弹性、粘度、硬度与生物结构的关系等问题。 1910年A.V.希尔把电技术应用于神经生物学，并显示了神经纤维传递信息的特征是一连串匀速的电脉冲，脉冲是由膜内外电位差引起的。 19世纪显微镜的应用导致细胞学说的创立。以后从简单显微镜发展出紫外、暗视野、荧光等多种特殊用途的显微镜。电子显微镜的发展则提供了生物超微结构的更多信息。 早在1920年 X射线衍射技术就已列入蛋白质结构研究。W.T.阿斯特伯里用 X射线衍射技术研究毛发、丝和羊毛纤维结构、α-角蛋白的结构等，发现了由氨基酸残基链形成的蛋白质主链构象的α-螺旋空间结构；20世纪50年代J.D.沃森及F.H.C.克里克提出了遗传物质 DNA双螺旋互补的结构模型。1944年的《医学物理》介绍生物物理内容时，涉及面已相当广泛，包括听觉、色觉、肌肉、神经、皮肤等的结构与功能(电镜、荧光、X射线衍射、电、光电、电位、温度调节等技术)，并报道了应用电子回旋加速器研究生物对象。物理概念对生物物理发展影响较大的则是1943年E.薛定谔的讲演：“生命是什么”和N.威纳关于生物控制论的论点；前者用热力学和量子力学理论解释生命的本质引进了“负熵”概念，试图从一些新的途径来说明有机体的物质结构、生命活动的维持和延续、生物的遗传与变异等问题（见耗散结构和生物有序）。后者认为生物的控制过程，包含着信息的接收、变换、贮存和处理。他们论述了生命物质同样是物质世界的一个组成部分，既有它的特殊运动规律，也应该遵循物质运动的共同的一般规律。这就沟通了生物学和物理学两个领域。现已在生物的各个层次，以量子力学和统计力学的概念和方法进行微观和宏观的系统分析。 生物物理学的分支生物物理学研究的内容十分广泛，涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。由于生物物理学是一门正在成长着的边缘学科，其具体内容和发展方向也在不断变化和完善，它和一些关系特别密切的学科（生化、生理等）的界限也不是很明确。现阶段，生物物理的研究领域主要有以下几个方面： 1、分子生物物理。分子生物物理是本学科中最基本、最重要的一个分支。它运用物理学的基本理论与技术研究生物大分子、小分子及分子聚集体的结构、动力学，相互作用和其生物学性质在功能过程中的变化，目的在于从分子水平阐述生命的基本过程，进而通过修饰、重建和改造生物分子，为实践服务。 生物大分子及其复合物的空间结构与功能的关系是分子生物物理的核心问题。自从50
第二章-昆虫的生物学特征
第二章昆虫的生物学特性 昆虫在长期的演化过程中,为适应外界环境条件变化,逐步形成了各自的生活特点及生活习性,即昆虫的生物学。它是研究昆虫的个体发育史,包括昆虫的繁殖、发育与变态,以及从卵到成虫各个时期的生活史。通过研究昆虫生物学,可进一步了解昆虫共同的活动规律,对害虫防治和益虫利用都有重要意义。 第一节昆虫的生殖方式 绝大多数昆虫为雌雄异体,但极个别也有雌雄同体现象。自然界中雌雄异体的动物大多进行两性生殖,但也有其他的生殖方式。常见的生殖方式有以下4种 一、两性生殖 两性生殖(sexualreproduction)是昆虫最常见的一种生殖方式。这种生殖方式是由雌雄两性昆虫 经过交配后,雌虫产下的受精卵发育成新个体的过程,又称卵生。如蛾蝶类、天牛等昆虫。 二、孤雌生殖 有的昆虫(如某些粉虱、介壳虫等),无或有极少量雄性个体,雌虫产下未经受精的卵发育成新个体,这种生殖方式称为孤雌生殖(parthenogenesis),又称为单性生殖。分为3种情况:①偶发性的孤雌生殖。即在正常情况下进行两性生殖,偶尔出现未经受精的卵发育成新个体的现象。如家蚕。②经常性的孤雌生殖。正常情况下营孤雌生殖,偶尔发生两性生殖。例如膜翅目昆虫(如蜜蜂)中,未经交配或未受精的卵,发育为雄虫,受精卵发育为雌虫。还有一些昆虫如介壳虫、粉虱、蓟马、蓑蛾、叶蜂、小蜂等,经常进行孤雌生殖,在自然情况下雄虫极少,有的甚至还未发现过雄虫。③周期性的孤雌生殖。孤雌生殖和两性生殖随季节的变迁而交替进行,这种现象称为世代交替。如蚜虫,秋末随着气候变冷产生雄蚜牙,进行雌雄交配,产下受精卵越冬;而从春季到秋季连续十余代都以孤雌生殖的方式繁殖后代,在这段时期几乎没有雄蚜。 三、伪胎生 昆虫的绝大多数种类进行卵生(oviparity),但也有一些昆虫从母体直接产出幼虫(若虫),如蚜虫类,其卵在母体内发育并孵化,所产下来的是幼蚜(若蚜)似为胎生,但与哺乳动物的胎生不同,故称伪胎生。 另有少数昆虫在母体未达到成虫阶段,还处于幼虫期时就进行生殖,称为幼体生殖(paedogenesis)。这是一种特殊的、稀有的生殖方式。凡进行幼体生殖的昆虫,产出的都不是卵,而是幼虫,故幼体生殖可以认为是胎生的一种形式。如双翅目瘦蚊科、摇蚊科以及蛹翅目中的部分种类昆虫。 四、多胚生殖 多胚生殖(polymbryony)是指一个成熟的卵可以发育成两个或两个以上个体的生殖方式。这种生殖方式常见于膜翅目的一些寄生性蜂类,如小蜂科、细蜂科、茧蜂科、姬蜂科等寄生性昆虫。营多胚生殖的寄生蜂,将卵产在寄主的卵内,每个寄主里产卵1-8个不等(随种类而异),既可有受精卵,又可有非受精卵,前者发育为雌性,后者发育为雄性。一个蜂卵形成胚胎的数目变化很大,多数种类一个卵形成2个或多个胚胎,而寄生于鳞翅目幼虫的金小蜂(Litomastixtruncatellus)可产生数百个甚至2000个左右的胚胎。 多胚生殖可以看做是对活体寄生物的一种适应。因为这些寄生性昆虫常常不是所有的个体都能找到它相应的寄主,而一旦找到寄主就能产生较多的后代。 昆虫的生殖是为了种群的延续,而生殖方式的多样性是昆虫对不同生态环境的有利适应。如孤雌生殖对于昆虫扩大其分布和维持其种群都很重要,在任何适于生存的环境下,只要有1头雌虫,便可进行繁殖。胎生是对其卵的一种保护性适应,又无独立的卵期,所以完成生活史的周期较短。一些寄生性昆虫常常不容易找到寄主,而多胚生殖可以保证其一旦找到寄主就能产生较多的后代。幼体生殖缺乏成虫期和卵期甚至蛹期,更可以缩短其世代周期,在较短时期可迅速增大其种群数量。兼行两种生殖方式的昆虫,如蚜虫,在适宜环境下行孤雌生殖,可在短期内迅速繁殖,而在环境条件不宜时行两性生殖产卵越冬,以度过不良环境。 第二节昆虫的发育与变态 一、发育阶段的划分和变态类型 (一)发育阶段的划分 昆虫的个体发育可分为胚胎发育和胚后发育两个阶段。胚胎发育是在卵内完成的,至孵化为止。胚后发育是从幼虫孵化开始直到成虫性成熟为止。 昆虫的生长发育是新陈代谢的过程。从幼虫到成虫要经过外部形态、内部构造以及生活习性上一系列
生物物理学提纲2015
生物力学 一.基本概念 1生物力学：应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。 2应力：受力物体截面上（△A）内力（△F）的集度，即单位面积上的内力。当△A趋于0时，为某一点的应力。 3应变：当材料在外力作用下发生形状的改变。 4应变率：应变的变化速率，即单位时间内增加或减少的应变；应变率是表征材料快速变形的一种度量，应变对时间的导数。 5本构方程：阐明应力、应变、应变率之间关系的方程式，它取决于物体的结构。 6生物力学研究基础：能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。 7生物力学研究类型：固体生物力学流体生物力学运动生物力学（传统） 组织与器官力学生物动力学生物热力学（现代） 8粘弹性：具有弹性固体的弹性和粘性液体的粘性 9泊松比：当细长物体被拉长时，同时会发生横向线度的相对缩短。实验表明横向的线应变与纵向线应变成正比，比例系数是材料的特征常数，称为泊松比。 10骨的弯曲与扭转：弯曲是连续变化的线应变的组合，扭转是连续变化的剪切应变的组合分布。 二．简答题 1.简述生物力学的不同分类： 固体生物力学流体生物力学运动生物力学（传统） 组织与器官力学生物动力学生物热力学（现代） 2.简述应力的不同类型： 同截面垂直的称为正应力，同截面相切的称为切应力。 3.弹性体和粘性体的本构方程： 对于拉伸和压缩：Ee τ=； 对于剪切变形： tan G G ταγ==； 对于体积变形：Kv τ=。
其中，τ为应力，E 、G 、K 分别为杨氏模量（弹性模量）、刚性模量（剪切模量）和体积模量；e ，tan α和v 分别为线应变、切应变和体应变。 粘性体的本构方程——牛顿粘度定律。 粘性是物体形变时，内部反抗形变的摩擦力的表现，应力与应变率的最简单关系是二者成正比，切应变率公式为： /d dt τηγηγ? == 其中，η称为粘滞系数，简称粘度。上式称为牛顿粘滞性定律。 4.粘弹性的特征表现：松弛性 滞后性 蠕变性 5.骨受力（弯曲、扭转）应力-应变表现 弯曲：显然，梁的内部应力很小。骨骼的层状结构十分巧妙，最外层为韧性很好的骨膜，再向里为密质骨、疏质骨、骨髓腔，充分地发挥了骨组织的力学效能。 扭转：长度为l 的圆柱体在力矩作用下产生的扭转形变如图1。扭转圆柱体剪切应变沿径向的分布及沿轴向的分布如图2. 三．论述题（计算） 1.解释如图所示的拉伸应力与应变的关系曲线
昆虫生物学特性
第二章昆虫生物学特性昆虫生物学是研究昆虫的个体发育史，包括昆虫从生殖、胚胎发育、胚后发育、直至成虫各时期的生命特征。同时还要讨论昆虫在一年中的发生过程，即它们的年生活史和发生世代等。 §1昆虫的生殖方式 一、两性生殖雌雄个体经交尾、受精，进行繁育后代。卵生、。 昆虫的绝大多数种类进行两性生殖和卵生,即须经过雌雄两性交配，雌性个体产生的卵子受精之后，方能正常发育成新个体。两性生殖与其它各种生殖方式在本质上的区别是，卵通常必须接受了精子以后，卵核才能进行成熟分裂；而雄虫在排精时，精子已经是进行过减数分裂的单倍体生殖细胞：这种生殖方式在昆虫纲中极为常见，为绝大多数昆虫所具有。 二、孤雌生殖：不经两性交配即产生新个体，或虽经两性交配，但其卵未受(parthenogenesis)精，产下的不受精卵仍能发育为新个体。 分为以下3种类型。 （一）偶发性孤雌生殖(sporadic parthenogenesis)：偶发性孤雌生殖是指某些昆虫在正常情况下行两性生殖，但雌成虫偶而产出的末受精卵也能发育成新个体的现象。常见的如家蚕、一些毒蛾和枯叶蛾等。 （二）经常性孤雌生殖(constant parthenogenesis)：经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。这种生殖方式在某些昆虫中经常出现，而被视为正常的生殖现象。可分为两种情况： 1、在膜翅目的蜜蜂和小蜂总科的-些种类中，雌成虫产下的卵有受精卵和未受精卵两种，前者发育成雌虫，后者发育成雄虫。 2、有的昆虫在自然情况下，雄虫极少，甚至尚未发现雄虫，几乎或完全行孤雌生殖，如一些竹节虫、粉虱、蚧、蓟马等。 （三）周期性孤雌生殖(cyclical parthenogenesis)：周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。昆虫通常在进行1次或多次孤雌生殖后，再进行1次两性生殖。这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象，又称为异态交替(heterogeny)或世代交替(alternation of generations)。如棉蚜从春季到秋末，行孤雌生殖10一20余代，到秋末冬初则出现雌、雄两性个体，并交配产卵越冬。 三、多胚生殖：一个受精卵细胞产生两个以上胚胎的生殖方式（小蜂）。(polyembryony) 四、卵胎生(viviparity)（如麻蝇） 多是昆虫的生殖方式均为卵生，即雌虫将卵产出体外，进行胚胎发育。但有些昆虫的卵在母体内发育成熟并孵化，产出来的不是卵而是幼体，形式上近似于高等动物的胎生，但胚胎发育所需营养是由卵供给，并非来自母体，也无子宫和胎盘之区别，所以又称为假胎生。如介壳虫、蓟马、麻蝇科和寄蝇科的一些种类。 五、幼体生殖(Paedogenesis)：未成熟的幼虫体内已具有卵巢，卵以孤雌生殖的方式发育为更小 的幼虫，而后咬破母体而出。经过若干次幼体生殖后，有的幼虫才化蛹变为成虫。 §2 昆虫的卵和胚胎发育 卵（ovum,egg）是昆虫发育的第一个虫态。一、卵的基本构造 卵的构造：卵孔、卵壳、卵黄膜、卵黄、原生质表层、卵壳。 卵(ovum或egg)是一个大型细胞，外面包有一层起保护作用的卵壳(chorion)，下面为一薄层卵黄膜(vitelline membrane)，其内为原生质和卵黄。卵黄充塞在原生质网络的空隙内，但在紧贴