储藏物昆虫学大纲(10版)
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第四章储藏物昆虫的生物学本章提要:·储藏物昆虫的生殖·储藏物昆虫从卵开始至成虫死亡的个体发育过程·储藏物昆虫各发育期的生命特征·储藏物昆虫的生活史第一节储藏物昆虫的生殖一、生殖方式生殖又称繁殖(reproduction)。
是生物在新陈代谢基础上产生后代的现象,是生命的基本特征之一。
储藏物昆虫与其他动物一样,也要进行繁殖。
通过生殖,使储藏物昆虫得以延续和发展。
储藏物昆虫是属于雌雄异体的动物,所以绝大多数种类进行两性生殖。
但也有些种类以其他特殊方式进行繁衍后代。
(一)两性生殖两性生殖(amphigony)又称有性生殖,需经过雄雄虫交配,雄性个体产生的精子与雌性个体产生的卵结合后,由雌虫排出体外,才能发育成新个体。
这是储藏物昆虫最主要的生殖方式。
储藏物昆虫两性生殖的特点:通常卵必须接受了精子以后,卵核才进行成熟分裂(减数分裂);而雄虫在排精时精子已经减数分裂。
(二)孤雌生殖卵不经过受精而能发育成新的个体的生殖方式称为孤雌生殖(parthenogenesis)。
一般可以分为三类:1.兼性孤雌生殖(facultative parthenogenesis)又称为偶发性孤雌生殖。
在正常情况下行两性生殖的种类中,偶而发生未受精卵发育成新个体。
例如鳞翅目昆虫中的家蚕、马铃薯块茎蛾等能进行偶发性的孤雌生殖。
2.专性孤雌生殖(obligate parthenogenesis)又称为经常性孤雌生殖。
即所有的卵都未受精而发育成新个体的生殖方式。
储藏物昆虫中的嗜卷书虱在自然情况下至今雄虫还未发现,该种类的繁殖完全是通过孤雌生殖进行的,雌虫生产的卵都是未受精的,但是都可以发育成为新的雌性个体。
3.周期性孤雌生殖(cyclical parthenogenesis)孤雌生殖和两性生殖随季节的变迁而交替进行,即所谓的“世代交替”(alternation of generations)。
例如一般蚜虫从春季到秋季连续十多代都是进行孤雌生殖,这段时期几乎不产生雄蚜,在冬季将来临时产生雄蚜,进行雌雄交配,产受精卵越冬。
第三节储藏物昆虫的食性与为害方式一、食性(一)昆虫食性的分类食性(food habits)就是取食的习性。
在储藏物昆虫中,通常按照食物范围的广狭而分为单食性(monophagy)、寡食性(oligophagy)、多食性(polyphagy)或杂食性(omnivore)等。
仅以一种植物的果实为食料的称单食性,如豌豆象专取食豌豆;能取食原缘相近的种属或科的植物果实或动物尸体的称为寡食性,如麦蛾只能取食禾本科的稻谷、小麦、大麦和玉米等;食性要求范围广,可以多种不同科的植物及动物为食料的称为杂食性或多食性,如蜚蠊目和皮蠹科等。
食性如果按照食物性质来分,还可以分成植食性、肉食性、腐食性和菌食性。
以植物有机体为食料的称植食性,包括根、茎、叶、花、果实、种子及其加工成品。
绝大多数储藏物害虫属此种食性。
以其他动物活体为食料的称为肉食性,如捕食仓库害虫的窗虻;吸食仓库害虫体液的食虫蝽象等。
取食陈腐的粮食、动植物尸体,即非生活的有机体的称腐食性,如黑粉虫等。
取食其他昆虫的粪便,已发霉的粮食及农副产品的菌类的,称菌食性,如薪甲科害虫。
(二)影响昆虫食性的物理和化学因素食物的选择基本上是遗传性决定的,是昆虫长期适应的结果。
有些种类成虫期与幼虫期的食物完全不同,或成虫根本不吃东西,但还是把卵产在它们下一代幼虫需要的食物上。
食性不是恒久不变的习性,有些种类在食物不充裕或完全缺乏时,可以被迫改变食性,但常常以大量死亡来换取一个新的适应,而遗传到下一代。
因此,食性虽然有它的稳定性,但也不是绝对不变的,有它一定的可塑性。
在自然的情况下,每一种植食性昆虫都各有其一定的寄生范围,单食性昆虫只取食某种植物,而多食性昆虫则选取固定的几十种到几百种植物。
从识别的过程来说,昆虫不像高等动物那样,对食物的认识靠传教、靠经历、甚至靠思维;对昆虫视觉生理研究也表明:植食性昆虫的视觉在寄主选择的过程中不起很重要的作用。
那么植食性昆虫为何或如何来选择它的寄主植物呢?这一问题早就引起了有关学者们的密切注意。
第二节储藏物昆虫的生长发育一、胚胎发育胚胎发育(embryonic development)是储藏物昆虫个体发育的第一个阶段,即由卵受精后开始,至幼虫孵化之前的发育过程。
整个胚胎发育过程都是在卵内进行的。
胚胎发育的过程是一个复杂的过程,期间卵的表面看起来平静,实际上正在发生着激烈的变化,其中有合核分裂(卵割)和胚盘的形成;胚带和胚层的形成,胚膜的形成和胚动胚胎的分节和附肢的形成;器官系统的形成,背面封合和胚膜消失等,最后发育成幼体,其中有些过程实际上是同时进行的,因此这些步骤并不表明发育中的先后次序。
胚胎发育的详细过程,请参阅有关参考文献。
二、变态及其类型昆虫从卵发育到成虫的过程中所经历过的一系列内部构造和外部形态的阶段性变化,称为变态(metmorphosis)。
储藏物昆虫在胚后发育过程中,不仅体积有所增大,同时在外部形态和组织等方面也在起变化,从卵孵化出来的幼期昆虫,同性成熟的成虫相比,总有或多或少的差异,这在外形上就可以看出来。
储藏物昆虫中的变态类型主要有:表变态、不完全变态和全变态等。
1.表变态(epimorphosis)表变态的特点是从卵孵化出的幼期已经基本具备了成虫的特征,在胚后发育中仅在个体增大、性器官的成熟等,成虫期后还继续仍能蜕皮。
如衣鱼目昆虫的变态。
2.不完全变态(incomplete metamorphosis)这是有翅亚纲外生翅类如革翅目、啮虫目、蜚蠊目和半翅目等昆虫所具有的变态类型。
昆虫一生只经历卵、若虫和成虫三个虫态。
成虫期的特征随着幼期的生长发育而逐步显现,翅在幼虫的体外发育。
不完全变态和表变态的主要不同是:成虫不再蜕皮,幼期属寡足型(只有胸足,无腹足)。
不完全变态类储藏物害虫中,它们幼期和成虫期在形态上和生活习性上差别不大,幼虫除了体型较小,翅未长成和生殖器官(外生殖器和内部生殖器官)没有发育完整外,在构造上(如触角、眼、口器和足)以及生活习性和栖息场所等方面,都与成虫非常相似。
绪论教学目的和要求:明确储藏物害虫与储粮害虫的概念,掌握昆虫与螨类的形态区别。
教和难点学重点:昆虫与螨类的形态区别。
教学方法与手段:课堂教学结合实验课教学。
第一章储藏物昆虫的外部形态教学目的和要求:掌握储藏物昆虫头、胸、腹部的基本结构;熟悉触角、口器、足、翅的基本构造与类型。
教学重点和难点:头、胸、腹部的基本结构。
教学方法与手段:课堂教学结合实验课教学。
有条件使用多媒体。
第一节储藏物昆虫的头部1.1.1 头壳的分区和头部的变化1.1.2 头部的型式1.1.3 触角的构造与类型1.1.4 复眼和单眼1.1.5 口器的构造与类型第二节储藏物昆虫的胸部1.2.1 前胸1.2.2 具翅胸节1.2.3 胸足1.2.4 翅1.2.5 脉序1.2.6 储藏物甲虫的翅1.2.7 储藏物蛾类的翅第三节储藏物昆虫的腹部1.3.1 基本构造1.3.2 腹部的附肢和附器第四节储藏物昆虫幼虫的形态1.4.1 鞘翅目幼虫的形态1.4.2 鳞翅目幼虫的形态复习与作业要求:教师布置思考题考核知识点:头部的分区和头式;触角、复眼、口器的基本构造和变化;胸部的基本构造;足和翅的基本构造和变化;腹部的基本构造;鞘翅目幼虫的基本类型;鳞翅目幼虫体刚毛毛序。
辅助教学活动:实验课。
第二章储藏物昆虫的分类教学目的和要求:掌握储藏物昆虫分类的基本原理和方法;结合实验教学能正确鉴别常见的储藏物昆虫。
教学重点和难点:昆虫分类原理;检索表编制;重要害虫的鉴别。
教学方法与手段:课堂教学结合实验课教学。
有条件的使用多媒体。
第一节昆虫分类的基本原理和方法2.1.1昆虫分类的任务和意义2.1.2分类阶元2.1.3昆虫的命名法2.1.4检索表第二节储藏物昆虫的分目2.2.1昆虫纲的分目2.2.2储藏物昆虫所属的目第三节储藏物昆虫的分类2.3.1缨尾目2.3.2蜚蠊目2.3.3等翅目2.3.4 革翅目2.3.5 半翅目2.3.6 啮虫目2.3.7鳞翅目2.3.8鞘翅目2.3.9 膜翅目2.3.10 双翅目复习与作业要求:教师布置思考题考核知识点:分类阶元;物种的概念;昆虫命名法;检索表的应用;储藏物昆虫所属10目的基本特征;鞘翅目和鳞翅目重要科的特征。
辅助教学活动:实验课。
第三章储藏物昆虫的生理学教学目的和要求:掌握储藏物昆虫的体壁、消化、呼吸、神经等系统的基本结构和功能及激素与信息素以及和防治有关系统的生理机制。
了解循环、排泄、生殖等系统的基本结构和功能。
教学重点和难点:体壁、消化、呼吸和神经系统;昆虫信息素。
教学方法与手段:课堂教学为主。
第一节体腔与各器官的相互位置3.1.1体腔3.1.2各器官的位置第二节体壁及其生理3.2.1 体壁的结构3.2.2 表皮的主要化学成分3.2.3 昆虫的蜕皮过程3.2.4 体壁衍生物3.2.5 体色第三节消化系统及其生理3.3.1消化道的结构与功能3.3.1昆虫的消化与营养需要第四节呼吸系统及其生理3.4.1气管系统的一般结构3.4.2气体交换3.4.3呼吸代谢3.4.4杀虫剂对昆虫呼吸作用的影响第五节循环系统及其生理3.5.1循环器官的构造和特点3.5.2心脏的搏动和血淋巴循环的途径3.5.3血淋巴及其功能第六节排泄系统及其生理3.6.1马氏管及其功能3.6.2昆虫的排泄特点3.6.3马氏管的排泄机制3.6.4其他排泄器官第七节神经系统及主要感觉器官3.7.1神经系统及其基本结构3.7.2神经传导的机理3.7.3神经毒剂对神经传导的影响3.7.4昆虫的感觉器官第八节肌肉系统及其生理3.8.1昆虫的肌肉起源与着生部位3.8.2肌肉与体壁的连接3.8.3肌肉的结构3.8.4昆虫肌肉收缩的机制和能量来源第九节昆虫的激素和信息素3.9.1激素3.9.2昆虫的信息素第十节生殖系统及其生理3.2.1雌性生殖器官及其生理3.2.2雄性生殖器官及其生理复习与作业要求:教师布置思考题考核知识点:体壁的基本结构;消化道的基本结构和功能;气管系统的结构,气体交换和呼吸代谢;神经元的基本构造;神经系统的组成;神经传导机制;昆虫激素的种类和功能;昆虫信息素。
辅助教学活动:第四章储藏物昆虫的生物学教学目的和要求:熟悉储藏物昆虫的生殖方式、胚后发育特点;掌握休眠与滞育、世代与生活年史、昆虫变态类型及储藏物昆虫的生活习性。
教学重点和难点:胚后发育;生活习性。
教学方法与手段:课堂教学为主。
第一节储藏物昆虫的生殖方式4.1.1储藏物昆虫的生殖方式4.1.2卵子和精子的形成4.1.2卵的构造和类型第二节储藏物昆虫的生长发育4.2.1胚胎发育4.2.2胚后发育4.2.3幼虫期4.2.4蛹期4.2.5成虫期第三节储藏物昆虫的生物学特性4.3.1成虫的性二型与多型现象4.3.2成虫的性成熟与寿命4.3.3储藏物昆虫的产卵方式及繁殖率4.3.4储藏物昆虫的习性4.3.5生活史4.3.6休眠与滞育复习与作业要求:教师布置思考题考核知识点:生殖方式;孵化、化蛹、羽化;变态类型;世代和生活史;生活习性;休眠和滞育。
辅助教学活动:第五章储藏物昆虫的生态学教学目的和要求:熟悉种群、群落、生态位、生态系统等概念;掌握温度、湿度等环境条件对储藏物昆虫的影响,了解储藏物昆虫生长繁殖的有利条件和不利条件。
教学重点和难点:生态系统;温度对储藏物昆虫的影响。
教学方法与手段:课堂教学为主。
第一节昆虫生态学的基本概念5.1.1昆虫生态学的定义与发展5.1.2生态因子概述5.1.2种群、群落和生态系统5.1.2储粮生态系统第二节储藏物昆虫与环境的关系5.2.1储藏物昆虫的地理分布和为害地带5.2.2温度与储藏物昆虫的关系5.2.3湿度与储藏物昆虫的关系5.2.4食物与储藏物昆虫的关系5.2.5温度、湿度与食物的综合作用5.2.1光与储藏物昆虫的关系5.2.2气体成分与储藏物昆虫的关系5.2.3其他生物与储藏物昆虫的关系5.2.4人类活动与储藏物昆虫的关系第三节储藏物昆虫的种群动态5.3.1储藏物昆虫种群的主要特征5.3.2储藏物环境中昆虫种群的演替5.3.3储藏物昆虫的生态对策复习与作业要求:教师布置思考题考核知识点:种群、群落、生态位、生态系统;温区划分;有效积温法则;种群动态。
辅助教学活动:四、课程教学的有关说明1.本课程自学内容及要求本课程自学内容:昆虫脉序、外生殖器、循环系统、排泄器官、肌肉系统、生殖系统、胚胎发育。
其中昆虫脉序、外生殖器、循环系统、排泄器官、生殖系统作为一般了解;肌肉系统和胚胎发育不作要求。
2.课内习题课的安排及学时教师可布置思考题,不安排学时。
3.利用现代化教学手段内容及学时本课程除实验课外应尽量采用多媒体手段教学(30学时)。
4.对学生能力培养的要求通过本课程的课堂教学、实验与实习等教学环节,使学生掌握鉴别储藏物害虫的方法;学习储藏物害虫的生理学、生物学、生态学,掌握储藏物害虫生长繁殖的规律。
使学生在未来的工作中能正确鉴别常见储藏物昆虫,并掌握它们的生活习性和发生规律。
五、考试大纲1.考试的目的与作用通过考试促使学生对本课程进行全面、系统的复习,同时评定学生对该课程知识的掌握程度。
2.考核内容与考核目标考核内容包括本大纲规定的教学内容和相关知识点及实验技能。
学生对讲课内容应全面掌握,自学内容作为一般了解;实验技能应达到实验仪器的熟练操作,借助于工具资料能正确鉴别常见储藏物昆虫的种类。
3.主要参考书(1)白旭光主编《储藏物害虫与防治》.科学出版社, 2002年(2)雷朝亮、荣秀兰主编.《普通昆虫学》.中国农业出版社,2003年(3)《粮食储藏》杂志.中国粮油学会储藏专业分会主办.双月刊(4)《昆虫知识》杂志。
中国昆虫学会,中国科学院动物研究所。
4.课程考试内容与教材的关系课程考试内容以教师根据大纲的授课内容为主,超出教材的内容一般不超过10%。
5.分章节的考核知识点绪论知识点:储藏物昆虫与储粮害虫、昆虫与螨类的形态区别。
第一章储藏物昆虫的外部形态第一节储藏物昆虫的头部知识点:头式、触角的构造与类型、复眼和单眼、咀嚼式口器的构造、储藏物昆虫的口器类型。
第二节储藏物昆虫的胸部知识点:前胸的基本构造、胸足的基本构造、跗节形式、前足基节窝、翅的变化与类型。
第三节储藏物昆虫的腹部知识点:腹部构造的特点、腹部的附肢和附器。
第四节储藏物昆虫幼虫的形态知识点:鞘翅目幼虫的类型、鳞翅目幼虫的基本构造及体刚毛的命名。
第二章储藏物昆虫的分类第一节昆虫分类的基本原理和方法知识点:分类单元和分类阶元、双名法、新种、模式标本、种的概念、检索表的编制和应用。
第二节储藏物昆虫的分目知识点:昆虫纲分目的依据特征、储藏物昆虫所属的目及各目的主要特征。
第三节储藏物昆虫的分类知识点:缨尾目的代表虫种, 蜚蠊目、等翅目、革翅目、半翅目和啮虫目的代表虫种, 鳞翅目重要科的特征及代表虫种、鞘翅目重要科的特征及代表虫种。
第三章储藏物昆虫的生理学第一节体腔与各器官的相互位置知识点:昆虫体腔的划分及各器官的位置。
第二节体壁及其生理知识点:体壁的结构、表皮的主要化学成分、体壁外长物。
第三节消化系统及其生理知识点:消化道的结构及各段的功能。
第四节呼吸系统及其生理知识点:气管系统的基本结构、气体交换过程、呼吸代谢过程、常用杀虫剂对昆虫呼吸酶的抑制作用。
第五节循环系统知识点:循环系统的组成及作用、血淋巴循环的途径。
第六节排泄器官知识点:马氏管基本构造和排泄机制、储存排泄。
第七节神经系统及主要感觉器官知识点:神经系统的基本组成、神经元的结构和类型、反射弧和神经传导机制。
第八节肌肉系统及其生理知识点:肌肉的结构和收缩机制。
第九节昆虫的激素和信息素知识点:昆虫激素的种类、激素对昆虫生长发育的控制、昆虫的信息素的生物学特点、信息素的种类和作用。
第十节生殖系统及其生理知识点:雌、雄生殖器官的构造和生理。
第四章储藏物昆虫的生物学第一节储藏物昆虫的生殖方式知识点:两性生殖与孤雌生殖、储藏物昆虫的产卵方式。
第二节储藏物昆虫的生长发育知识点:孵化、化蛹、羽化、蜕皮、龄、变态类型。
第三节储藏物昆虫的生物学特性知识点:世代和生活史、储藏物昆虫的食性、危害方式、趋性、休眠和滞育。
第五章储藏物昆虫的生态学第一节昆虫生态学的基本概念知识点:昆虫生态学的定义、生态因子、生态位、种群、群落和生态系统、储粮生态系统的组成和特点。
第二节储藏物昆虫与环境的关系知识点:分布区和为害区、昆虫温区的划分、有效积温法则及应用、湿度和食物性状对储藏物昆虫的影响、其他生物对储藏物昆虫的影响。
第三节储藏物昆虫的种群动态知识点:储藏物昆虫种群的特征、储藏物环境中昆虫种群的演替规律。
6.题目类型、考核方法题目类型主要有:名词解释、填空、选择填空、问答题。
考核方法:闭卷笔试和实验报告。
7.考试时间:120分钟8.成绩评定办法笔试成绩占总成绩的70%;实验课根据每次的实验报告评定成绩,占总成绩的30%。