蜜蜂實(shí)驗(yàn)動物學(xué)實(shí)驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（一）掌握蜜蜂的基本生物學(xué)特性

（二）熟悉蜜蜂實(shí)驗(yàn)的基本操作方法

（三）了解蜜蜂在科學(xué)研究中的應(yīng)用價(jià)值

二、實(shí)驗(yàn)原理

蜜蜂作為重要的傳粉昆蟲，其生活史、行為模式及生理機(jī)制在生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)中具有重要研究意義。本實(shí)驗(yàn)通過觀察蜜蜂的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活史及行為特征，幫助學(xué)生建立對蜜蜂實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的初步認(rèn)識。

三、實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

（一）實(shí)驗(yàn)材料

1.蜜蜂：1-2日齡幼蟲、蛹、成蜂各若干

2.養(yǎng)蜂工具：蜂框、蜂脾、飼喂器、采集網(wǎng)

3.消毒用品：酒精、消毒液

4.觀察設(shè)備：解剖鏡、顯微鏡、攝像設(shè)備

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.實(shí)驗(yàn)臺：不銹鋼材質(zhì)，尺寸為200cm×80cm

2.溫濕度控制箱：溫度范圍18-30℃，濕度60%-80%

3.氣體分析儀：用于檢測CO?濃度

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）蜜蜂生活史觀察

1.幼蟲期觀察：

(1)取出1-2日齡幼蟲，置于培養(yǎng)皿中

(2)使用解剖鏡觀察幼蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)，記錄蛻皮現(xiàn)象

(3)用顯微鏡頭拍攝幼蟲腹部特征圖

2.蛹期觀察：

(1)收集蜜蜂蛹，固定于蜂脾上

(2)觀察蛹體色澤變化及羽化前準(zhǔn)備行為

(3)記錄蛹期時長及羽化時間

3.成蜂期觀察：

(1)觀察成蜂出房后的爬行、飛行行為

(2)捕捉成蜂，解剖觀察其消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)

(3)記錄成蜂壽命及不同性別行為差異

（二）蜜蜂行為學(xué)實(shí)驗(yàn)

1.采食行為觀察：

(1)設(shè)置飼喂區(qū)，提供花蜜（模擬）

(2)記錄蜜蜂的采食頻率、時間分配

(3)分析不同蜜蜂個體采食效率差異

2.筑巢行為觀察：

(1)觀察蜜蜂在蜂箱內(nèi)的蠟腺分泌及蠟板構(gòu)建過程

(2)記錄蜜蜂分工協(xié)作模式

(3)分析環(huán)境因素對筑巢行為的影響

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1.幼蟲：體長2.5-4.0mm，環(huán)節(jié)明顯，無翅

2.蛹：體長5.0-6.0mm，復(fù)眼紅褐色，觸角伸長

3.成蜂：體長8.0-12.0mm，翅膀透明，具復(fù)眼和單眼

（二）行為學(xué)數(shù)據(jù)

1.采食實(shí)驗(yàn)：

-成蜂日均采食量：20-30μL

-工蜂采食頻率：每分鐘5-8次

2.筑巢實(shí)驗(yàn)：

-蠟板構(gòu)建周期：3-5天

-蜜蜂分工比例：工蜂占70%-80%

六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

（一）操作規(guī)范

1.實(shí)驗(yàn)前用酒精消毒雙手及工具

2.觀察蜜蜂時避免過度干擾其正常行為

3.解剖操作需輕柔，減少蜜蜂損傷

（二）安全防護(hù)

1.佩戴防護(hù)眼鏡，防止蜜蜂蜇傷

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時清理殘余飼料及工具

3.保持實(shí)驗(yàn)區(qū)域通風(fēng)，避免蜜蜂聚集

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫

（一）報(bào)告結(jié)構(gòu)

1.實(shí)驗(yàn)背景及目的

2.實(shí)驗(yàn)方法與材料

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論

（二）要點(diǎn)要求

1.數(shù)據(jù)需用圖表形式呈現(xiàn)，附詳細(xì)說明

2.分析部分需結(jié)合蜜蜂生物學(xué)特性進(jìn)行解釋

3.討論部分需提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)建議

八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)通過系統(tǒng)觀察蜜蜂的生活史及行為特征，使學(xué)習(xí)者掌握蜜蜂實(shí)驗(yàn)的基本流程。實(shí)驗(yàn)過程中需注意數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及操作規(guī)范性，為后續(xù)相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。

九、蜜蜂生活史觀察（續(xù)）

（一）幼蟲期觀察（續(xù)）

1.幼蟲期觀察：

(1)取出1-2日齡幼蟲，置于培養(yǎng)皿中：

1.**具體操作**：使用無菌鑷子，在無菌操作臺中從蜂脾上輕輕夾取1-2日齡的幼蟲。注意鑷子只接觸幼蟲身體，避免接觸蜂膠或花粉。將幼蟲轉(zhuǎn)移至鋪有濕潤濾紙（需用無菌水或蜂王漿潤濕）的透明培養(yǎng)皿中，確保環(huán)境濕度維持在80%-90%，防止幼蟲脫水。

2.**觀察要點(diǎn)**：

-**外部形態(tài)**：觀察幼蟲的橢圓形身體，約2.5-4.0mm長，體節(jié)明顯，呈白色或淡黃色，無翅無足。注意觀察其爬行姿態(tài)及取食動作。

-**蛻皮現(xiàn)象**：若觀察到幼蟲有卷曲不動、身體變硬等蛻皮前兆，可用解剖鏡重點(diǎn)觀察其頭部和腹部節(jié)片變化。記錄蛻皮所需時間，通常為12-24小時。

-**體表結(jié)構(gòu)**：使用解剖鏡觀察幼蟲體表的剛毛分布和氣門位置，注意幼蟲缺乏呼吸系統(tǒng)，通過氣門與外界進(jìn)行氣體交換。

3.**記錄方法**：

-使用繪圖軟件繪制幼蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注頭部、胸部、腹部、觸角、足等關(guān)鍵部位。

-使用顯微攝影功能拍攝幼蟲腹部橫切面、氣門及剛毛特寫照片，保存至實(shí)驗(yàn)記錄本。

(2)使用解剖鏡觀察幼蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)，記錄蛻皮現(xiàn)象：

1.**設(shè)備準(zhǔn)備**：將培養(yǎng)皿置于解剖鏡載物臺上，調(diào)整光源亮度，使視野清晰。

2.**觀察內(nèi)容**：

-**頭部**：觀察口器結(jié)構(gòu)（上顎、下顎、舌），注意其用于切割蜜房和取食花粉糊的能力。

-**胸部**：觀察三對足的發(fā)育過程，初期為短小狀，后期逐漸伸長。

-**腹部**：觀察體節(jié)排列及氣門開口位置，注意腹部末端有未發(fā)育的尾刺。

3.**數(shù)據(jù)記錄**：

-記錄幼蟲在不同時間段（如0h,6h,12h,24h）的體長變化（用游標(biāo)卡尺測量）。

-繪制蛻皮前幼蟲的體內(nèi)器官示意圖，標(biāo)注消化道、神經(jīng)索等結(jié)構(gòu)。

(3)用顯微鏡頭拍攝幼蟲腹部特征圖：

1.**拍攝步驟**：

-將顯微鏡調(diào)至最高放大倍數(shù)（如100x），對準(zhǔn)幼蟲腹部區(qū)域。

-調(diào)整焦距和對比度，確保圖像清晰無模糊。

-使用自動對焦功能鎖定拍攝位置。

-按下快門拍攝，每體節(jié)拍攝2-3張照片。

2.**圖像處理**：

-將拍攝的照片導(dǎo)入電腦，使用圖像處理軟件（如ImageJ）調(diào)整亮度、對比度。

-對圖片進(jìn)行標(biāo)注，說明各結(jié)構(gòu)名稱（如氣門、體節(jié)）。

-將處理后的圖片插入實(shí)驗(yàn)報(bào)告的“幼蟲形態(tài)觀察”章節(jié)。

2.蛹期觀察：

(1)收集蜜蜂蛹，固定于蜂脾上：

1.**蛹的選擇**：挑選處于預(yù)蛹期（pupa）的蜜蜂蛹，其體色由白色逐漸變?yōu)辄S褐色，觸角和翅芽明顯可見。

2.**固定方法**：用無菌鑷子輕輕夾取蛹體，將其背部朝上固定在已消毒的蜂脾小房內(nèi)，確保蛹體與蜂脾接觸緊密。若需長期觀察，可用細(xì)線在蛹體頸部下方做簡單捆綁（注意不要勒傷）。

(2)觀察蛹體色澤變化及羽化前準(zhǔn)備行為：

1.**色澤變化觀察**：每日定時觀察蛹體顏色變化，記錄從黃褐色→深褐色→黑色（眼點(diǎn)形成）→帶金屬光澤（羽化前）的完整過程，并測量蛹體長度變化（每日0h,12h測量）。

2.**羽化前行為**：

-**行為指標(biāo)**：觀察蛹體在房內(nèi)的活動頻率（如扭動、旋轉(zhuǎn)）、房蓋開啟程度、觸角和翅的伸展動作。

-**記錄方法**：使用秒表記錄蛹體每分鐘平均扭動次數(shù)，用百分表測量房蓋開啟角度。

3.**環(huán)境因素**：記錄實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)溫度（18-30℃）、濕度（60%-80%）及CO?濃度（0.5%-1.0%）變化，分析其對羽化速率的影響。

(3)記錄蛹期時長及羽化時間：

1.**蛹期時長**：統(tǒng)計(jì)一批蛹從預(yù)蛹期到羽化完成所需的總時間，計(jì)算平均蛹期（通常為7-9天，受溫度影響）。

2.**羽化時間**：

-**連續(xù)觀察**：每2小時觀察一次蛹房狀態(tài)，記錄首個蛹羽化時間、最后一個蛹羽化時間。

-**羽化標(biāo)志**：房蓋被完全掀開，成蜂頭部或觸角伸出，翅膀展開并干燥。

-**數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)**：計(jì)算羽化周期（從第一個蛹羽化到最后一個蛹羽化所需時間），繪制羽化進(jìn)程曲線圖。

3.成蜂期觀察：

(1)觀察成蜂出房后的爬行、飛行行為：

1.**出房行為**：

-**觀察指標(biāo)**：記錄成蜂從房內(nèi)爬出所需時間、爬行速度（cm/s）、首次站立姿勢、第一次飛行距離和時間。

-**環(huán)境因素**：記錄實(shí)驗(yàn)期間光照強(qiáng)度（300-500Lux）、風(fēng)力等級（0-2級）對出房行為的影響。

2.**飛行行為**：

-**飛行軌跡**：使用攝像設(shè)備（如GoPro）從不同角度拍攝成蜂飛行路徑，分析其搜索資源的典型模式（直線→螺旋→盤旋）。

-**飛行參數(shù)**：使用高速攝像系統(tǒng)（如Phantom）測量成蜂起飛加速度（m/s2）、最大飛行高度（cm）、單次飛行持續(xù)時長（s）。

(2)捕捉成蜂，解剖觀察其消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)：

1.**捕捉方法**：

-使用特制蜜蜂捕網(wǎng)輕輕震動蜂脾，使成蜂跌落至收集盒中。

-需快速操作，避免成蜂因受驚而蜇傷或死亡。

2.**解剖步驟**：

-**消毒處理**：用70%酒精對成蜂進(jìn)行全身噴灑消毒。

-**固定方法**：將成蜂腹部朝上固定于解剖臺上，用細(xì)針固定翅、足等干擾部位。

-**消化道解剖**：沿腹部中線做縱切口，依次觀察嗉囊、前胃、胃室、蜜胃、后腸等結(jié)構(gòu)，記錄各器官形態(tài)及內(nèi)容物（如花粉團(tuán)、蜂蜜）。

-**生殖系統(tǒng)解剖**：

-**雌蜂**：觀察卵巢發(fā)育程度（卵泡數(shù)量）、輸卵管形態(tài)、產(chǎn)卵器結(jié)構(gòu)。

-**雄蜂**：觀察觸角長度（通常比雌蜂長）、生殖厴（gaster）特征、抱握器（claspers）形態(tài)。

3.**解剖工具**：

-**必備工具**：解剖針、眼科剪、顯微鑷子、解剖鏡、培養(yǎng)皿（用于放置器官樣本）。

-**消毒工具**：每解剖一只蜜蜂更換一次解剖針和鑷子，用火焰或酒精消毒。

(3)記錄成蜂壽命及不同性別行為差異：

1.**壽命記錄**：

-**標(biāo)記方法**：用防水記號筆在成蜂腹部做唯一標(biāo)記（如“♀A1”、“♂B2”）。

-**飼養(yǎng)條件**：提供充足的花蜜（模擬）、水、清潔蜂脾，置于標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)箱（25±2℃，相對濕度65±5%）中。

-**死亡統(tǒng)計(jì)**：每日記錄死亡蜜蜂數(shù)量、性別及死亡前行為（如停翅、癱瘓）。

-**壽命計(jì)算**：統(tǒng)計(jì)不同性別蜜蜂的平均壽命、中位數(shù)壽命、最高壽命。

2.**行為差異分析**：

-**工蜂**：記錄其清潔巢房、哺育幼蟲、采集花粉/花蜜等勞動行為頻率，分析其晝夜節(jié)律。

-**蜂王**：觀察其產(chǎn)卵行為（日產(chǎn)卵量、卵徑分布）、警戒行為（對入侵者的反應(yīng)時間）、飛行范圍（用GPS追蹤設(shè)備記錄）。

-**雄蜂**：記錄其求偶行為（展示舞蹈、觸角交觸）、參與分蜂的頻率。

（二）蜜蜂行為學(xué)實(shí)驗(yàn)（續(xù)）

1.采食行為觀察：

(1)設(shè)置飼喂區(qū)，提供花蜜（模擬）：

1.**飼喂器設(shè)計(jì)**：

-**類型選擇**：使用玻璃或塑料飼喂器，底部有微小針孔或?yàn)V網(wǎng)，防止蜜蜂溺斃。

-**位置布置**：在標(biāo)準(zhǔn)蜂箱內(nèi)設(shè)置3-5個飼喂點(diǎn)，間距≥50cm，確保各區(qū)域蜜蜂可達(dá)。

2.**花蜜模擬**：

-**配方參考**：取40%蔗糖溶液+1%果糖+0.1%維生素E+香草醛（模擬花蜜氣味），用微波爐加熱至60℃滅菌30分鐘。

-**濃度梯度**：設(shè)置3個濃度梯度（10%,20%,30%糖水），測試不同甜度對采食偏好。

(2)記錄蜜蜂的采食頻率、時間分配：

1.**觀察方法**：

-**人工計(jì)數(shù)**：使用秒表記錄每分鐘訪問同一飼喂器的蜜蜂數(shù)量（♀/♂）。

-**攝像記錄**：使用紅外攝像機(jī)24小時監(jiān)控，分析蜜蜂訪問時間（小時）、停留時長（秒）、訪問順序。

2.**數(shù)據(jù)分析**：

-**頻率統(tǒng)計(jì)**：計(jì)算每只蜜蜂日均訪問次數(shù)、單次采食量（用微量移液器測量攝入體積）。

-**時間分配**：繪制采食活動與勞動活動的時間分配餅圖（如采食15%、筑巢35%、清潔20%、飛行30%）。

(3)分析不同蜜蜂個體采食效率差異：

1.**效率指標(biāo)**：

-**單位時間采食量**：計(jì)算每分鐘采食μL數(shù)（采食效率）。

-**花粉裝載效率**：觀察采食蜜蜂攜帶花粉團(tuán)數(shù)量、花粉粒附著密度。

2.**影響因素**：

-測試不同溫度（20℃,25℃,30℃）、濕度（50%,65%,80%）對采食效率的影響。

-比較工蜂、處女蜂、雄蜂的采食效率差異（預(yù)期：工蜂>處女蜂>雄蜂）。

2.筑巢行為觀察：

(1)觀察蜜蜂在蜂箱內(nèi)的蠟腺分泌及蠟板構(gòu)建過程：

1.**蠟腺觀察**：

-**解剖方法**：捕捉2-3日齡工蜂，解剖頭部觀察蠟腺（胸腺）的位置和大小。

-**分泌實(shí)驗(yàn)**：將蜜蜂置于含濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，用解剖鏡觀察蠟腺分泌的蠟滴形態(tài)變化（從液態(tài)→半固態(tài)→固態(tài)）。

2.**蠟板構(gòu)建過程**：

-**行為標(biāo)記**：使用標(biāo)記筆跟蹤單個工蜂的筑巢行為（如切割蠟片、涂抹蠟液、加固蜂房）。

-**時間序列分析**：記錄單個蜂房從開始構(gòu)建到完成所需時間（平均2.5小時）。

-**蠟用量估算**：稱量構(gòu)建一個巢房消耗的蠟量（約10-15mg）。

(2)記錄蜜蜂分工協(xié)作模式：

1.**分工類型**：

-**內(nèi)勤蜂**：負(fù)責(zé)哺育幼蟲、清理巢房、分泌王漿。

-**外勤蜂**：負(fù)責(zé)采集花蜜、花粉、回采花粉團(tuán)、筑巢。

2.**協(xié)作指標(biāo)**：

-**信息素濃度**：使用GC-MS檢測巢內(nèi)信息素（如蜂王信息素、蜂蠟醇）濃度變化，分析其調(diào)控機(jī)制。

-**蜂群密度**：統(tǒng)計(jì)不同區(qū)域（巢脾中心/邊緣）的蜜蜂密度，分析其分工分布規(guī)律。

(3)分析環(huán)境因素對筑巢行為的影響：

1.**溫度影響**：

-**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)**：設(shè)置4組蜂箱（20℃,25℃,30℃,35℃），記錄各溫度下蠟板構(gòu)建速度、蜂房角度（理想角度33.6°）。

2.**濕度影響**：

-**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)**：在蜂箱內(nèi)放置濕度調(diào)節(jié)裝置（硅膠干燥劑/濕棉球），測試不同濕度（40%,55%,70%）對蜂蠟硬度的影響（用邵氏硬度計(jì)測量）。

3.**震動影響**：

-**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)**：使用振動臺模擬環(huán)境震動（頻率0.5-2Hz，幅度1-3mm），觀察震動對蜂房結(jié)構(gòu)完整性的影響（用體視顯微鏡測量蜂房壁厚度）。

十、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（續(xù)）

（一）形態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（續(xù)）

1.幼蟲：

-**體長測量**：隨機(jī)抽樣30只幼蟲，用電子游標(biāo)卡尺測量體長，計(jì)算平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（2.8±0.3mm）。

-**體色光譜分析**：使用分光光度計(jì)檢測不同日齡幼蟲體色的反射光譜曲線，發(fā)現(xiàn)顏色隨蛻皮周期呈規(guī)律性變化。

-**剛毛密度**：解剖鏡下計(jì)數(shù)幼蟲腹部每平方毫米的剛毛數(shù)量（約125±10根）。

2.蛹：

-**羽化率統(tǒng)計(jì)**：一批100只蛹的羽化率為92±5%，記錄未羽化蛹的死因（如畸形、真菌感染）。

-**蛹重變化**：用電子天平測量羽化前蛹體重量，繪制重量增長曲線（從50mg增長至180mg）。

3.成蜂：

-**翅脈形態(tài)**：解剖鏡下拍攝蜜蜂前翅翅脈圖，標(biāo)注徑脈（R1）、亞前緣脈（Sc）等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

-**觸角長度**：測量雌雄蜂觸角長度（♀平均12mm±1.2mm；♂平均15mm±1.5mm）。

（二）行為學(xué)數(shù)據(jù)（續(xù)）

1.采食實(shí)驗(yàn)：

-**糖水偏好實(shí)驗(yàn)**：設(shè)置10個飼喂點(diǎn)，提供不同濃度糖水（5%-35%），統(tǒng)計(jì)蜜蜂訪問頻率，發(fā)現(xiàn)20%糖水被優(yōu)先選擇（訪問率45±8%）。

-**時間節(jié)律**：24小時紅外攝像分析顯示，采食高峰出現(xiàn)在8:00-10:00（外勤蜂）和18:00-20:00（內(nèi)勤蜂）。

2.筑巢實(shí)驗(yàn)：

-**蜂蠟產(chǎn)量**：解剖5只工蜂，稱量其蠟腺總重（約2.5mg±0.4mg），估算蜂群日產(chǎn)蠟量（基于蜂群規(guī)模3000只）。

-**蜂房效率**：觀察工蜂平均每小時能完成3個巢房的基本構(gòu)建（切割、封頂）。

十一、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（續(xù)）

（一）操作規(guī)范（續(xù)）

1.**消毒升級**：所有接觸蜜蜂的器械需經(jīng)過高壓滅菌（121℃，15min），實(shí)驗(yàn)臺面用聚維酮碘擦拭消毒。

2.**蜜蜂福利**：

-**減少應(yīng)激**：捕捉蜜蜂時使用濕棉球包裹鑷子，避免過度擠壓。

-**及時放歸**：非研究用途的蜜蜂需立即放歸原蜂群。

3.**異常處理**：

-若發(fā)現(xiàn)蜂群異常（如大量死亡、拒食），立即隔離并上報(bào)指導(dǎo)教師。

-使用抗生素（如鏈霉素）預(yù)防真菌感染（需提前獲得許可）。

（二）安全防護(hù)（續(xù)）

1.**防護(hù)升級**：實(shí)驗(yàn)人員需佩戴3層防beesuit（連帽、手套、面罩），禁止暴露皮膚。

2.**應(yīng)急預(yù)案**：

-**蜜蜂蜇傷處理**：立即用肥皂水沖洗傷口，涂抹氨水緩解疼痛。

-**過敏處理**：對蜜蜂過敏者需自備腎上腺素筆，實(shí)驗(yàn)全程禁止攜帶食物。

3.**廢棄物處理**：實(shí)驗(yàn)廢棄蜜蜂尸體用70%酒精浸泡后深埋，解剖液用次氯酸鈉溶液消毒24小時。

十二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫（續(xù)）

（一）報(bào)告結(jié)構(gòu)（續(xù)）

1.**圖表規(guī)范**：

-所有數(shù)據(jù)圖表