(7)-4 昆蟲的生物學昆蟲學基本理論

回顧復習昆蟲的外部形態(tài)

柄節(jié)柄節(jié)梗節(jié)鞭節(jié)A剛毛狀（蜻蜓）B絲狀（飛蝗）C念珠狀（白蟻）D櫛齒狀（綠豆象）E鋸齒狀（鋸天牛）F球桿狀（白粉蝶）G錘狀（長角蛉）H具芒狀（綠蠅）I鰓片狀（金龜甲）J雙櫛齒狀（樟蠶蛾）K膝狀（蜜蜂）L環(huán)毛狀（庫蚊）ABCDEFGHIJKL復眼家蠅的復眼約由4000個小眼組成，蝶、蛾類的復眼約有28000個小眼。上唇上顎下顎舌下唇

蝗蟲口器解剖咀嚼式口器刺吸式口器虹吸式口器

兼有咀嚼和吮吸兩種功能，為蜜蜂類特有。上唇和上顎保持咀嚼式形式,上顎發(fā)達，以咀嚼花粉和筑巢。

下顎和下唇特化為臨時組成吮吸液體的喙。蜜蜂口器嚼吸式口器昆蟲的頭部

基節(jié)轉節(jié)腿節(jié)脛節(jié)跗節(jié)爪中墊ad

cbefga.

步行足（步行蟲）b.

跳躍足（蝗蟲）c.

開掘足（螻蛄）d.

游泳足（龍虱）e.

抱握足（雄龍虱的后足）f.

攜粉足（蜜蜂）g.

捕捉足（螳螂）華北螻蛄東方螻蛄“不怕螻蛄咬，就怕螻蛄跑”螳螂13缺圖昆蟲的內部器官腦口舌唾腺咽下神經節(jié)腹神經索馬氏管生殖孔肛門背血管卵巢消化道第三章昆蟲的生物學美麗的蝴蝶是怎么蛻變的？“毛毛蟲”是怎樣變成蝴蝶的呢？唐代詩人李商隱的詩中寫道：“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”蠶吐完絲就真的死掉了嗎？研究昆蟲生命特征的科學包括生殖方式、胚胎發(fā)育、胚后發(fā)育、變態(tài)和行為習性。了解昆蟲的行為習性及在發(fā)育過程中的薄弱環(huán)節(jié)，對害蟲防治和天敵昆蟲利用均有重要的實踐意義。

昆蟲的生物學五昆蟲的行為習性一昆蟲的生殖方式三昆蟲的變態(tài)類型四昆蟲的世代與年生活史二昆蟲的個體發(fā)育及特征

一、昆蟲的生殖方式昆蟲在長期進化過程中，由于對環(huán)境的適應和種類

的變異，形成了多種生殖方式。（一）兩性生殖

雌雄交配、受精形成受精卵，進而發(fā)育成新的個體。（一）兩性生殖昆蟲的生殖方式有些昆蟲不經雌雄交配，雌蟲產下的未受精卵也能發(fā)育成新的個體。1.偶發(fā)性孤雌生殖正常情況下行兩性生殖，但偶爾產出的末受精卵也能發(fā)

育成新個體。家蠶、枯葉蛾和毒蛾等。（二）孤雌生殖昆蟲的生殖方式2.經常性孤雌生殖雌蟲產出有受精和未受精卵，前者-雌蟲，后者-雄蟲；螞蟻、蜜蜂當雄蟲極少或無，雌蟲不經交配也能正常繁殖后代；竹節(jié)蟲、薊馬。3.周期性孤雌生殖（世代交替或異態(tài)交替）孤雌生殖、兩性生殖隨季節(jié)變遷而交替進行-蚜蟲生長季節(jié)（春季到秋季）、無翅蚜越冬前（秋末），有翅蚜

1粒卵內可產生2個以上胚胎的生

殖方式；每個胚胎可發(fā)育成1新的

個體。1個受精卵可利用少量的養(yǎng)分獲得

大量后代，有利于繁衍后代。

卵寄生蜂：赤眼蜂（三）多胚生殖昆蟲的生殖方式胚胎發(fā)育是在母體內完成的，由母體產出若蟲或幼蟲。如蚜蟲、蚧蟲。（四）卵胎生昆蟲的生殖方式

昆蟲發(fā)育經歷2個階段：

胚胎發(fā)育：自卵受精開始，在

卵內完成至形成1個完整的胚

胎，即將孵化（卵的發(fā)育）。胚后發(fā)育：自幼蟲孵化開始至

成蟲羽化為止（幼蟲-蛹-成蟲）。二、昆蟲的個體發(fā)育和特征卵的基本構造：

卵殼-卵黃膜-周質，內包圍著原生質、卵黃，細胞核（中央）。

卵前端具卵孔1-數(shù)個，是精子進入的通道（受精孔）。1.卵（一）各蟲態(tài)特征卵的類型形狀：球形、腎形、桶形、半球形、紡錘形、扁圓形；大?。?.5~2.0mm，螽斯10mm，葡萄根瘤0.02~0.03mm棉鈴蟲卵斜紋夜蛾卵塊玉米螟卵塊黃褐色絨毛產卵方式散產、塊產、裸露、隱蔽、保護物

孵化：幼蟲（若）胚胎發(fā)育完成之后，破卵殼而出。孵化期：自開始孵化至孵化結束。

2.幼蟲孵化Papiliopolytes

大小或蟲齡，用脫皮次數(shù)來表示。蟲齡自幼蟲（若）蟲孵化出至第1次脫皮

前為１齡；經第１次脫皮后幼蟲為2齡，

依此類推。齡期相鄰兩次脫皮間所經歷的時間。末齡幼（若）蟲，再脫皮就變?yōu)橛迹ǔ桑┫x。

幼（若）蟲幼期是取食、生長、積累營養(yǎng)的階段。

脫皮因受體壁限制，需脫皮，才能繼續(xù)生長、發(fā)育幼蟲脫皮有周期性，脫皮次數(shù)，一般固定。

直翅目脫皮4-5次，鱗翅目脫皮5次-蛹態(tài)。幼蟲幼蟲脫皮幼蟲類型

據胚胎發(fā)育的程度、胚后發(fā)育的適應及胸、腹足的

有無，常見3種類型：（1）多足型

除具3對胸足以外，腹部還有2-8對腹足-夜蛾、葉蜂等。（2）寡足型

胸足3對，無腹足-金龜、叩頭甲。（3）無足型

無胸、腹足-天牛、蚊蠅。幼蟲多足型幼蟲Polypodlarvae天蛾葉蜂魚蛉多足型幼蟲寡足型幼蟲Oligopodlarvae叩甲型（蠕蟲型）蠐螬型步甲型（蛃型）步甲型幼蟲（蛃型）carabiformlarvae叩甲型幼蟲（蠕蟲型）elateriformlarvae蠐螬型幼蟲scarabaeformlarvae無足型幼蟲Apodouslarvae顯頭型無頭型顯頭型：頭部明顯骨化。無頭型：頭部退化，縮入前胸。顯頭型蛹化蛹前-停食-場所-作繭或造土

室-體縮短-靜止-脫皮-蛹。3.蛹及其類型

蛹表面“休眠”（靜止），體內卻發(fā)生著劇

烈的變化：

A.破壞了幼蟲的外形；

B.形成成蟲所具有器官與特征（組織分解、

組織發(fā)生，經重新組合，引起了蟲態(tài)改變）(2)類型

A．離蛹翅、附肢不緊貼附于蛹體，可以活動-蟻、蜂、甲蟲。B．被蛹翅、附肢緊貼附于蛹體，不能活動-鱗翅目。C．圍蛹除末齡幼蟲皮包裹裸蛹外，蛹體外有1層筒形硬殼。

蛹是靜止蟲態(tài)，易受敵害侵襲和不良氣候的影響。3.蛹及其類型離蛹Exaratepupae南洋大兜天牛翅、附肢不緊貼附于蛹體，可以活動被蛹Obtectpupae大帛斑蝶蛹芋雙線天蛾蛹斑鳳蝶蛹翅、附肢緊貼附于蛹體，不能活動

圍蛹Coarctatepupae（2）性成熟和補充營養(yǎng)

羽化后，性細胞（精、卵子）發(fā)育成熟，可交配產卵。

有些成蟲羽化后，其性細胞、性腺尚未完全發(fā)育成熟，需繼續(xù)

取食，以獲得性腺和性細胞發(fā)育營養(yǎng)物后，才能交配產卵，這

種對成蟲性成熟不可缺少的營養(yǎng)物質-補充營養(yǎng)4.成蟲（1）羽化由蛹脫皮而出的現(xiàn)象。成蟲羽化：補充營養(yǎng)（3）生殖力：不同種類差異很大，數(shù)粒-上千粒不等（4）雌雄二型和多型現(xiàn)象雌雄二型現(xiàn)象：同種除第1性征外，兩性在體型大小、

體色、觸角、翅的有無明顯差異。

A.觸角類型雄雙櫛齒，雌絲狀-黃地老虎。

B.鳴器有無雄蟬鳴器位于腹第1節(jié)，雌則無。

C.翅的有無雌無后翅，雄則有-溝叩甲。

E.體色雌色淡、雄色深-玉米螟、稻螟蛉。

F.體形大小雌體粗大，雄體細小-蝗蟲。成蟲雌雄二型獨角仙多型現(xiàn)象：同種昆蟲在大小、體色、結構等存在明顯差異。異色瓢蟲、蚜蟲、白蟻兵蟻工蟻蟻王蟻后昆蟲的個體發(fā)育和不同發(fā)育階段的特征卵、幼（若）蟲、蛹、成蟲小結化繭成蝶讓我們再來看看家蠶的發(fā)育家蠶卵家蠶的幼蟲結繭休眠繭里的蠶是什么樣的呢（蛹）蠶蛹藏在蠶繭里蛹經過大約12-15d羽化成蠶蛾交配后雄蟲死亡產卵后雌蟲死亡破繭而出家蠶的不同發(fā)育階段金蟬脫殼PhotosbyMz.GuoY.N.Device–Nikon5200EggsofH.axyridis欲孵化的卵體呈黑褐色異色瓢蟲PhotosbyMz.GuoY.N.Device–Nikon5200PupaeofH.axyridis異色瓢蟲成蟲色斑與多型現(xiàn)象成蟲鞘翅顏色變化豐富，形成各種各樣的色斑型，一系列等位基因綜合表達結果我國異色瓢蟲色斑型有近24種：黃底型Non-Melanic；黑底型：Melanic色斑型季節(jié)性變化：夏季色斑型以黑底型為主,秋季和越冬期間黃底型成蟲數(shù)量顯著色斑型變化在不同地區(qū)之間更為明顯：原產地亞洲中部及東部地區(qū)，以黑底為主；在引入地北美地區(qū)，則以黃底型為主。昆蟲由卵孵化后，在生長發(fā)育過程

中要經過一系列外部形態(tài)、內部

器官的變化，才能轉變?yōu)槌上x。1.變態(tài)簡單說：在胚后發(fā)育過程中，從幼期狀態(tài)，到變?yōu)槌上x狀態(tài)的現(xiàn)象-變態(tài)。三、昆蟲的變態(tài)類型昆蟲的變態(tài)類型表變態(tài)Epimorphosis表變態(tài)原變態(tài)半變態(tài)漸變態(tài)全變態(tài)原變態(tài)Prometamorphosis不完全變態(tài)Incompletemetamorphosis完全變態(tài)Completemetamorphosis

不完全變態(tài)翅在幼期的體外發(fā)育；3個蟲期：卵-若-成蟲；無蛹期；成蟲特征是隨著幼期生長發(fā)育而逐步顯現(xiàn)的。變態(tài)的類型2rd1rd3rd

EggAdult4rd煙粉虱：不完全變態(tài)消滅蝗蟲成蟲卵若蟲（蝗蝻）若蟲全變態(tài)

A.翅在幼蟲體內發(fā)育；

B.卵-幼-蛹-成蟲；

C.幼蟲在外形、內部器官與成蟲很不相同，且生活習性也常不同。

形態(tài)方面與成蟲差異很大。

生活習性與成蟲往往不同。

卵幼蟲蛹成蟲

世代：1新個體，從離開母體發(fā)育至性成熟且產生后代為止的個體發(fā)育史-1個世代。

1代/年：一化性，如大地老虎；

多代/年：多化性，如東亞飛蝗、棉蚜；

1代/多年：部化性，如華北螻蛄約3年完成1代。世代交替：兩性生殖與孤雌生殖交替-世代交替現(xiàn)象，如蚜蟲、癭蚊。年生活年史：1種昆蟲在1年內的發(fā)育史。

四、昆蟲的世代與年生活史四齡幼蟲雌雄蟲交尾卵一齡幼蟲二齡幼蟲三齡幼蟲5.1d5.4d3.7d3.2d9.0d18℃25℃2.7d2.1d1.9d1.3d4.1d蛹產卵前期全世代9.1d13.9d42.8d4.2d9.2d20.6d世代：生活史各蟲態(tài)發(fā)育歷期

5-7月中旬

7月下旬-9月

低溫敏感

死亡低溫敏感安全越冬氣候馴化

獲得耐寒能力1-2代成蟲

滯育越冬

解除滯育

10月下旬

4月下旬3-4代成蟲異色瓢蟲在自然界中的年生活史

在1年發(fā)生過程中，當遇到寒冬或盛夏季節(jié)，往往

有1段或長或短的生長發(fā)育停滯期-越冬、越夏。

越冬、夏是安全度過不良環(huán)境條件的1種現(xiàn)象，據

性質分休眠與滯育：昆蟲的休眠和滯育（1）休眠

在某階段，由不良環(huán)境條件直接引起發(fā)育停止，不

食不動。當環(huán)境條件一旦轉變適宜，生長發(fā)育迅速

恢復-休眠。

引起昆蟲休眠的環(huán)境因子主要:溫度、濕度。在溫、寒帶區(qū)，低溫是引起冬眠的主因。在干旱或熱帶地區(qū)的干旱和高溫季節(jié)-夏眠。粘蟲、斜紋夜蛾、東亞飛蝗均有休眠習性。昆蟲的休眠和滯育（2）滯育

自然情況下，某些昆蟲在一定季節(jié)、一定發(fā)育階段，不論

環(huán)境條件適合與否，都會出現(xiàn)生長發(fā)育停止，不食不動的

現(xiàn)象-滯育。

通常，當不利環(huán)境條件還未到來之前，昆蟲就進入滯育，

一但進入滯育，即使給最適合的條件，也不會馬上恢復發(fā)

育，具有遺傳穩(wěn)定性。

打破滯育要求有一定的刺激因子（溫度、光照）后，才能

恢復生長發(fā)育，如大地老虎、大豆食心蟲、玉米螟、桃小

食心蟲等。昆蟲的休眠和滯育

滯育的誘因有多種，其中一年中光周期的變化是誘

導滯育的主因。

引起昆蟲種群中50%個體進入滯育的光周期界限稱

為臨界光周期。

昆蟲滯育有2種類型：

短日照滯育型，如玉米螟、棉鈴蟲等；

長日照滯育型，如大地老虎、麥紅吸漿蟲等。昆蟲的休眠和滯育五、昆蟲的習性與行為（一）周期性節(jié)律活動生物鐘（Biologicalclock）：昆蟲對晝夜和季節(jié)

變化常表現(xiàn)出的各種周期性節(jié)律活動。孵化、化蛹、羽化、取食、交配和產卵等晝夜活動規(guī)律；季節(jié)活動規(guī)律（蝶類、蛾類）蜜蜂有最高級和最復雜的社會分級和行為：

曾是無法破解的謎一群蜜蜂如何形成結構嚴密、分工明確的社會?如何完成訪花采蜜和協(xié)調它們的行為?由美國倍樂(Baylor)醫(yī)學院牽頭，15個國家64個實驗室170位科學家參加的蜜蜂基因組測序項目，到2006年已宣告完成共發(fā)現(xiàn)基因10157個(比果蠅少25%，兩者僅10%同源)。氣味受體基因特別多，但味覺受體基因相當?shù)纳?，正好說明它超乎尋常的嗅覺識別能力，卻不大講究味道。蜜蜂的生物鐘系統(tǒng)很像人類，而與其他昆蟲差別較大。（二）假死性Thanatosis

昆蟲受到某種刺激而突然停止活動、佯裝死亡

的現(xiàn)象（簡單的無條件反射）象甲小地老虎（