УМП_СВР_Ч1
.pdfФедеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к малому практикуму
для студентов биолого-почвенного факультета
Ч.1. Архегониальные растения
г. Ростов-на-Дону
2007
Методические указания разработаны кандидатом биологических наук, доцентом кафедры ботаники В.В. Федяевой, кандидатом биологических наук, ассистентом кафедры ботаники О.Ю. Ермолаевой.
Ответственный редактор: |
канд. биол. наук Д.В. Вахненко |
Печатается в соответствии с решением кафедры ботаники биолого-
почвенного факультета ЮФУ, протокол № 5 от 1 февраля 2007 г.
2
Предисловие Методические указания к малому практикуму по разделу «Архегониальные
растения» курса «Высшие растения» составлены для самостоятельной работы студентов на лабораторных занятиях. В них на учебных объектах анализируются признаки, отражающие важнейшие особенности основных таксонов архегониаль-
ных растений. По каждому разделу работы указано, что конкретно необходимо изучить, на какие признаки обратить внимание, какие приемы исследования ис-
пользовать, что зарисовать и какие обозначения сделать к рисункам.
Выполнение лабораторных работ предполагает предварительную подго-
товку студентов к занятиям по учебникам, лекционному материалу, учебным по-
собиям к малому практикуму по высшим растениям. Вопросы для самоконтроля приведены в конце каждого раздела, посвященного отделам высших растений.
Содержание этих вопросов отвечает требованиям подготовки к лабораторным занятиям.
На каждом занятии студент должен иметь альбом для рисунков, каран-
даш, ручку, резинку, лезвие. По каждому объекту он получает на занятиях весь набор гербарного и фиксированного материала, препараты, микроскоп и лупы,
препаровальные иглы, в качестве справочного материала – настоящие указания,
пособия по малому практикуму по систематике высших растений, демонстра-
ционные таблицы. При необходимости он может получить консультацию пре-
подавателя.
Допуск студентов к лабораторным занятиям осуществляется по результа-
там опроса или тестирования. Отчетом о проделанной работе являются рисунки и записи в альбоме.
3
1. ОТДЕЛ BRYOPHYTA – МОХООБРАЗНЫЕ
1.1. КЛАСС MARCHANTIOPSIDA (HEPATICAE) – ПЕЧЕНОЧНИКИ
1.1.1. Порядок Marchantiales – Маршанциевые Семейство Marchantiaceae – Маршанциевые
Представитель: Marchantia potymorpha – Маршанция изменчивая.
Внешний вид. Изучить строение слоевища маршанции изменчивой на гер-
барном и фиксированном материале. Обратить внимание на размеры и следую-
щие особенности растений: раздельнополость (двудомность) особей; дихотомиче-
ское ветвление лентовидного слоевища (таллома), его более тонкие волнистые края, наличие средней «жилки» – неглубокой борозды на верхней стороне лопа-
стей слоевища; точки роста, расположенные в выемках на концах лопастей слое-
вища; густой войлок ризоидов на его нижней стороне, наиболее плотный вдоль средней жилки; строение антеридиальных и архегониальных подставок – верти-
кальных лопастей слоевища, образующих на верхушке уплощенные диски в ре-
зультате 3-кратного дихотомирования; выводковые корзинки чашевидной формы на верхней стороне слоевища близ точек роста (рассматривать в лупу на фиксиро-
ванных растениях). Зарисовать мужское и женское растения и сделать необходи-
мые обозначения.
Ризоиды. На постоянных или временных препаратах (ув. 15 40) ознако-
миться со строением простых (более широких, с тонкими гладкими стенками) и
язычковых (узких, направленных к средней жилке и идущих вдоль нее сплошным тяжем) ризоидов. Зарисовать оба вида ризоидов.
Поперечный срез слоевища. На препаратах (ув. 7 8,7 40) рассмотреть внутреннее строение слоевища и зарисовать его. Обозначить два слоя: нижний массив тонкостенной основной паренхимы, содержащей отдельные клетки с мас-
ляными тельцами, и верхний ряд воздухоносных камер, сообщающихся со средой через бочонковидные устьица из 4 рядов клеток. Обозначить также верхний и нижний эпидермис, ризоиды и брюшные чешуйки – амфигастрии, слои клеток,
4
разделяющих камеры с ассимиляторами.
Эпидермис с устьицами (вид сверху). На препаратах (ув. 7 8, 7 40)
рассмотреть и зарисовать строение эпидермиса. Показать на рисунке границы от-
дельных многоугольных воздухоносных камер, клетки эпидермиса и устьица – круглые отверстия, окаймленные кольцом из 4 узких клеток. Вращая микровин-
том, рассмотреть выступы внутренних слоев клеток, ограничивающих устьице.
Выводковые почки. На препарате (ув. 7 8) изучить строение выводковой почки – линзовидной многоклеточной пластинки с двумя точками роста и нож-
кой. Зарисовать строение почки, сделать обозначения. Отметить большое число клеток с масляными тельцами.
Строение антеридиальной подставки и антеридиев. Изучить строение антеридиальной подставки на препарате (ув. 7 8) и схематически зарисовать ее.
Отметить на рисунке ножку подставки, антеридиальный диск с каналами на верх-
ней стороне, ведущими в антеридиальные полости, антеридии внутри полостей,
тяж ризоидов в центре ножки.
При увеличении 7 40 изучить строение антеридия. Зарисовать его и обо-
значить однослойную стенку антеридия, многоклеточную ножку, сперматогенную ткань.
Строение архегониальной подставки и архегония. Изучить строение ар-
хегониальной подставки на препарате (ув. 7 8) и схематически зарисовать ее.
Отметить на рисунке ножку подставки с тяжем ризоидов в центре, архегониаль-
ный диск и его лопасти, группы архегониев между лопастями диска, покрытые бахромчатым общим покрывалом – перихецием.
При увеличении 7 40 рассмотреть строение архегония. Зарисовать архего-
ний и обозначить его части: брюшко, шейку, канал, яйцеклетку, брюшную ка-
нальцевую клетку, канальцевые клетки. Показать на рисунке защитный покров архегония – перианций.
Спорогоний. Изучить на препарате (ув. 7 8) строение зрелого и молодого
5
спорогониев. Рассмотреть и зарисовать их, обозначив: ножку, стопу, коробочку,
спорангий, отдельные споры и элатеры (вращать микровинтом), перианций. Изо-
бразить несколько спор и элатер.
Семейство Conocephalасеа – Коноцефаловые
Представитель: Conocephalus conicum – Коноцефал конический.
Внешний вид. По гербарию ознакомиться с внешним строением растений.
Обратить внимание на размеры слоевища и следующие особенности в сравнении с маршанцией: отсутствие выводковых корзинок, четкий ромбический рисунок на поверхности слоевища, отсутствие ножек у архегониальных подставок; их форму.
Зарисовать и сделать обозначения.
1.1.2. Порядок Jungermanniales – Юнгерманниевые Семейство Plagiochilaсеае – Плагиохиловые
Представитель: Plagiochila asplenioides – Плагиохила костенцовая.
Внешний вид. По гербарию ознакомиться с внешним видом слоевища. Об-
ратить внимание на его дорзовентральную симметрию и расчленение на стебель и листья, расположение ризоидов. Зарисовать и сделать обозначения.
1.2. КЛАСС BRYOPSIDA (MUSCI) – МХИ
1.2.1. Порядок Sphagnales – Сфагновые Семейство Sphagnaсеае – Сфагновые
Представитель: Sphagnum sp. – Сфагнум.
Внешний вид. Ознакомиться с внешним видом растения по гербарию. Об-
ратить внимание на размеры, способ ветвления стебля, плотное расположение ли-
стьев на стебле и его ветвях; расположение и количество спорогониев; отсутствие ризоидов в нижней части стебля. Зарисовать и сделать обозначения, показав так-
же 3 яруса боковых ветвей: верхние (плотно скученные), средние (отстоящие) и
нижние (направленные вдоль стебля вниз).
Поперечный срез стебля. На препарате (ув. 7 8) изучить анатомическое
6
строение стебля, состоящего из коры из крупных водоносных (гиалиновых) кле-
ток с порами и центрального цилиндра из более мелких клеток. В центральном цилиндре найти «древесину» из узких вытянутых толстостенных клеток и «серд-
цевину» из более крупных клеток паренхимы. Зарисовать и сделать обозначения.
Строение листа. Приготовить временный препарат, отделив препароваль-
ной иглой или отщепив пинцетом 1 – 2 листа от размоченных побегов. При уве-
личении 7 8 зарисовать лист, обратив внимание на его форму, однослойность клеток и отсутствие жилки. При увеличении 7 40 рассмотреть строение клеток и зарисовать клеточное строение фрагмента листа. На рисунке обозначить бесцвет-
ные водоносные (гиалиновые) клетки с округлыми порами и спиральными утол-
щениями стенок и узкие хлорофиллоносные ассимилирующие клетки, образую-
щие связную сеть.
Продольный срез спорогония. На препарате (ув .7 8) изучить строение спорогония и сделать схематический рисунок. Отметить следующие части споро-
гония: стопу, отделенную от коробочки – урны узкой перетяжкой, коробочку,
крышечку, колонку (куполовидная ткань внутри коробочки), спорангий, ложно-
ножку (вырост гаметофита).
1.2.2. Порядок Bryales s. l. – Бриевые, или Зеленые мхи Семейство Polytrichасеае – Политриховые
Представитель: Polytrichum commune – Кукушкин лен обыкновенный.
Внешний вид. Познакомиться по гербарию с внешним строением растения.
Обратить внимание на раздельнополость (двудомность) растений, неразветвлен-
ность стебля и плотное расположение мелких острых листьев на нем, безлистную подземную часть с бурыми ризоидами. Зарисовать мужское и женское растения,
обозначить детали их строения. Показать на мужских растениях скученную ро-
зетку листьев на верхушке («мужской цветок»), на женском – терминальный спо-
рогоний. Зарисовать отдельно верхнюю часть спорогония, обозначив ножку, ко-
робочку, колпачок (калиптру).
7
Поперечный срез стебля. На препарате (ув. 7 8) изучить анатомическое строение стебля, в котором четко выделяются две концентрически расположен-
ные зоны: толстая кора и центральный проводящий цилиндр. Зарисовать схему расположения тканей и сектор с клеточным строением. В составе коры обозна-
чить эпидермис, поверхностный слой толстостенных мелких клеток (механиче-
ский цилиндр), основную паренхиму с овальными листовыми следами. В прово-
дящем цилиндре отметить водопроводящую ткань из клеток гидроидов (отлича-
ются от трахеид отсутствием лигнификации клеточных стенок), крахмалоносное влагалище (слой богатых крахмалом мелких клеток) и периферическую часть из клеток лептоидов, проводящих пластические вещества.
Поперечный срез листа. На препарате (ув. 7 8) ознакомиться с анатоми-
ческим строением листа. Обратить внимание на ряды ассимиляционных пласти-
нок на вогнутой верхней стороне листа, его тонкие, однослойные края и много-
слойную центральную часть с проводящим пучком – жилкой. Зарисовать и схема-
тически обозначить на рисунке загнутый край листа, жилку, ассимиляционные пластинки, механические клетки – «указатели» (ряд крупных тонкостенных кле-
ток в центре жилки), верхние и нижние наружные («эпидермальные») клетки.
Антеридии. На продольном срезе верхушки побега мужского растения (ув.
7 8) ознакомиться со строением и расположением антеридиев. На расширенной верхушке стебля найти верхушечные покровные листья, точку роста, нитевидные парафизы, антеридии на коротких ножках. Зарисовать схематически и сделать не-
обходимые обозначения.
Продольный срез спорогония. На препарате (ув. 7 8) изучить строение зрелого спорогония, созревающего за два сезона. Сделать схематический рисунок и обозначить ножку, апофизу, урну, крышечку, эпифрагму (верхняя расширенная часть колонки), спорангий, перистом, трабекулы – многослойные нити, отходя-
щие от боковых стенок спорангия к колонке и к стенкам урны.
Перистом. На препарате (ув. 7 8) рассмотреть и зарисовать строение зуб-
8
цов простого перистома.
Семейство Fontinalaceae – Фонтиналисовые
Представитель: Fontinalis antipyretica – Фонтиналис противопожарный.
Внешний вид. По гербарию ознакомиться с внешним видом мха, обитаю-
щего в воде. Зарисовать и обозначить стебель, листья. Обратить внимание на чер-
но-зеленый цвет листьев, их форму и рыхлое расположение.
Лист. Приготовить временный препарат листа. При увеличении 7 8 зари-
совать и отметить на рисунке ланцетовидную форму листа, отсутствие жилок,
форму клеток.
Семейство Pottiaceaae – Поттиевые
Представитель: Syntrichia ruralis (Tortula ruralis) – Синтрихия сельская.
Внешний вид. По гербарию ознакомиться с внешним видом характерного мха степных сообществ. Обратить внимание на размеры побегов, отвороченные листья с заостренной вытянутой верхушкой, согнутую удлиненную коробочку спорогония с клювовидной крышечкой. Зарисовать и сделать обозначения.
Вопросы для самоконтроля.
Порядок Маршанциевые:
1.Как устроено слоевище (таллом) маршанции? Что такое воздухоносные каме-
ры, ассимиляторы, ризоиды, амфигастрии? Каково строение устьиц маршан-
ции?
2.Для чего служит и как устроена выводковая корзинка? Что такое выводковая почка?
3.Как образуется и как устроена мужская подставка? Каково строение антери-
дия?
4.Как образуется и как устроена женская подставка? Что такое перихеций и пе-
рианций? Каково строение архегония на разных стадиях его развития? Его роль при развитии спорогония.
5.Как происходит процесс оплодотворения у маршанции и как в это время вы-
9
глядят подставки?
6.Как развивается и как устроен спорогоний?
7.Каково строение спор и элатер. Как происходит рассеивание и прорастание спор? Что такое протонема?
Порядок Юнгерманниевые:
1.Каково строение слоевища (таллома) печеночников из порядка юнгерманние-
вых. Каким может быть расположение «листочков» на стебле.
2.Какие представители юнгерманниевых вам известны?
3.Как располагаются и как устроены архегонии и антеридии юнгерманниевых?
4.Как устроен спорогоний? В чем его отличия его от спорогония маршанциевых?
Порядок Сфагновые:
1.Каковы собенности местообитаний сфагновых мхов, их хозяйственное значе-
ние?
2.Каково строение стебля сфагновых мхов?
3.Какие особенности строения характерны для листа сфагновых мхов?
4.Как расположены и как устроены антеридии и архегонии сфагновых мхов?
5.Какие изменения претерпевает стенка архегония после оплодотворения и ка-
кова ее роль?
6.Каково строение спорогония, каков механизм вскрытия коробочки и рассеива-
ния спор?
7.Как устроена протонема сфагновых мхов?
Порядок Бриевые:
1.Каково внутреннее строение стебля зеленых мхов (на примере кукушкина льна)?
2.Каково строение листа кукушкина льна?
3.Где располагаются и как устроены антеридии у кукушкина льна? Что такое парафизы?
4.Где располагаются и как устроены архегонии у кукушкина льна? Что такое па-
рафиллы?
10