Лаб 5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 (2 часа)

Тема: Покровные ткани.

Цель: Изучить особенности строения первичной покровной ткани стебля – эпидермы.

Оборудование и материалы: Препаровальные иглы, предметные и покровные стекла, пробка, скальпель, лезвие, микроскоп, осветительная лампа. Постоянные микропрепараты поперечного среза листа ириса (Iris germanica L.),герани (Pelargonium zonale), свежие листья герани (Pelargonium zonale), традесканции (Tradescantia virginiana L), гербарные образцы листьев ветреницы дубравной (Anemone nemorosa L.), белокрыльника болотного (Calla palustris L.), кукурузы обыкновенной (Zea mays L.), купены душистой (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce.).

Задание 1. Изучить строение эпидермы двудольного растения на примере листа пеларгонии - Pelargonium zonale Ait. Для этого приготовить временный микропрепарат с нижней стороны листа. Сравнить форму основных, побочных и замыкающих клеток устьиц на эпидерме листа. Сделать рисунок эпидермы листа пеларгонии.

П

Рисунок 1. Эпидерма листа герани: 1 - собственно эпидермальные клетки, 2 - устьица, 3 - простые волоски.

орядок выполнения задания 1: Изучить препарат эпидермы листа пеларгонии при малом увеличении (рис.1), а затем при большом (рис.2). Найти разные клетки эпидермы: основные клетки, или собственно эпидермальные; замыкающие клетки устьиц; клетки простых кроющих и железистых волосков; околоволосковые клетки. Обратить внимание на неравномерность утолщения оболочки у замыкающей клетки устьица: она более толстая на стороне обращенной к межклетнику. Используя микровинт, при большом увеличении убедиться, что устьице погружено вовнутрь листа, а окружающие клетки нависают над ним. При рассмотрении внутреннего содержимого клеток обратить внимание какие пластиды, находятся в основных клетках эпидермы, а какие в замыкающих клетках устьиц.

Рисунок 2. Схема эпидермы нижней стороны листа пеларгонии (Pelargonium): 1 - основные клетки эпидермы, 2 - замыкающие клетки устьица, 3 - устьичная щель, 4 - кроющий волосок, 5 - железистый волосок (трихома), 6 - околоволосковые клетки, 7 - побочные клетки.

Затем рассмотреть побочные клетки. Обратить внимание на форму, количество, а также на их сходство с основными клетками. Основные клетки имеют извилистые оболочки, плотно примыкают друг к другу (не имеют межклетников). Околоволосковые клетки отличаются формой и расположением от других клеток эпидермы. Оболочки их менее извилистые и они примыкают в виде радиального кольца к волосковой клетке. У кроющих волосков верхушка заостренная, а у железистых имеется головка. Зарисовать фрагмент эпидермы при малом увеличении, сделать обозначения.

Задание 2. Сделать поперечный срез листа традесканции Tradescantia virginiana L. (рис.3). Обратить внимание на неравномерное утолщение оболочек замыкающих клеток устьиц. Найти кутикулу. Окрасить срез листа традесканции красителем суданом III, при воздействии которого кутикула окрашивается в оранжевый цвет (благодаря наличию в ней кутина).

Рис.3. Эпидерма традесканции в поперечном разрезе и в плане.

1-2 – эпидермальные клетки;

п.кл. - побочные клетки устьица;

з.кл.-замыкающие клетки;

у.щ-устьичная щель; ф-цитоплазма;

б.хл-бесцветные лейкопласты вокруг ядер.

Задание 3. Изучить строение эпидермы в поперечном и продольном сечении на постоянном микропрепарате у однодольных растений на примере ириса Iris germanica L. (рис.4).

Рис. 4. Эпидерма листа ириса (Iris germanica): А - вид с поверхности; Б - устьичный аппарат; В - поперечный разрез. 1 - замыкающие клетки, 2 - устьичная щель, 3 - воздушная полость, 4 - побочная клетка, 5 - кутикула, 6 - основные клетки эпидермы, 7 - клетки мезофилла.

На продольном срезе эпидермы листа ириса при малом увеличении найти вытянутые клетки первичной покровной ткани, между которыми как бы вставлены пары полукруглых маленьких замыкающие клеток устьичного аппарата. При большом увеличении изучить строение клеток эпидермы. Обратить внимание на толщину стенок, размер вакуолей, цитоплазму, наличие пластид, ядра. Рассмотреть также устьице, представляющее замыкающие клетки и щель между ними. Вращая микрометренный винт, можно заметить, что щель расположена в глубине ямки, т.е. замыкающие клетки имеют покатые по направлению к щели стенки. Стенка замыкающих клеток со стороны клеток эпидермы гораздо тоньше, чем со стороны щели. На постоянном препарате поперечного среза листа ириса детально рассмотреть устьичный комплекс. Выяснить: форму замыкающих клеток, наличие в них двориков, наличие хлоропластов и характер их расположения, характер утолщения оболочек замыкающих клеток, наличие сопровождающих клеток, их количество, форму, тип устьичного комплекса, наличие воздушных полостей под устьицами, характер размещения устьичного комплекса (на одном уровне с эпидермальными клетками, выше или ниже их. Данные занести в таблицу.

Задание 4. Используя материалы электронного «Ботанического атласа» препаратов нижнего эпидермиса листьев растений, заполните таблицу 1.

Таблица 1. Сравнительная характеристика строения эпидермиса листьев двудольных и однодольных растений

Структурные признаки	Растения
	двудольные			однодольные
	Герань	Клаусия	дуванчик	Ирис	Амариллис	лук
Форма основных эпидермальных клеток
Степень извилистости оболочек
Количество устьиц в поле зрения
Характер размещения устьиц
Форма замыкающих клеток устьиц
Форма сопровождающих клеток и их количество
Тип устьичного комплекса

Рисунок 2. Поперечный срез пробковой ткани клубня картофеля: 1 - пробка; 2 - запасающая паренхима; 3 - крахмальные зерна.

Тема: Вторичная и третичная покровные ткани.

Цель: изучить особенности строения вторичной и третичной покровной ткани, их клеток и расположение в органах растений.

Оборудование и материалы: Препаровальные иглы, предметные и покровные стекла, пробка, скальпель, лезвие, микроскоп, осветительная лампа. Свежий клубень картофеля (Solanum tuberosum L.) Постоянные микропрепараты поперечного среза ветки бузины (Sambucus racemosa L.), коллекция образцов третичной покровной ткани древесных растений (дуба (Quercus robur), березы (Betula platyphylla Sukacz.), сосны (Pinus sylvestris L.).

Задание 1. Рассмотреть вторичную покровную ткань на примере пробковой ткани клубня картофеля (Solanum tuberosum L..(рис.1.)

Д

Рисунок 3. Клетка из пробковой ткани: 1 - первичная оболочка, 2 - слои суберина, 3 - внутренний целлюлозный слой оболочки.

ля этого сделать срез кожуры клубня картофеля и поместить его в каплю воды на предметном стекле. В поле зрения микроскопа видна многослойная пробковая ткань, состоящая из сплющенных клеток, расположенных правильными рядами. Эти клетки мертвые, т.к. в их оболочках произошел процесс опробковения (пропитывание суберином, см. рис.2), при окрашивании суданом III оболочки опробковевших клеток краснеют.

Задание 2. Рассмотреть перидерму и чечевичку на постоянном микропрепарате "Поперечный срез ветки бузины". Найти феллему, феллоген, феллодерму. Обратить внимание на особенности строения клеток этих тканей. Сделать рисунки строения перидермы и чечевички (рис. 3,4).

Последовательность работы. При малом увеличении на поверхности стебля обычно видны полуразрушенные плоские клетки эпидермы, за ними следуют правильные радиальные ряды пробки. Протопласты клеток отмерли. Только во внутренних более мелких клетках кое-где заметны ядра, еще не успевшие разрушиться. Под пробкой лежит слой плоских тонкостенных клеток с живым содержимым. Это вторичная меристема - феллоген (пробковый камбий). Внутрь от него находится слой хлорофиллоносной паренхимной ткани - феллодерма. Расположение ее клеток совпадает с лежащими над ней клетками феллогена, из которого она дифференцировалась. Только по расположению и можно отличить клетки феллодермы от лежащей глубже основной ткани коры. Три рассмотренных слоя (пробка, пробковый камбий и феллодерма) вместе составляют перидерму. Изучить ее также при большом увеличении. Зарисовать перидерму при большом увеличении, отметив фелемму, феллоген, феллодерму, и обратив внимание на расположение клеток.

Рисунок 3. Перидерма и чечевичка стебля бузины: 1 - остаток эпидермы, 2 - выполняющая ткань чечевички, 3 - перидерма: 3а - пробка, 3б - феллоген, 3в - феллодерма.

Рисунок 4. Перидерма (А), внешний вид чечевичек (Б), чечевичка на поперечном срезе ветки бузины (Sambucus sibirica) (В): 1 - остатки эпидермы, 2 - пробка (феллема), 3 - феллоген (пробковый камбий), 4 - феллодерма, 5 - чечевичка, 6 - выполняющая ткань.

Передвинуть микропрепарат и найти чечевичку. Рассмотреть ее строение. Чечевичку рассмотреть при малом увеличении. Она имеет двояковыпуклое очертание. Большая часть чечевички заполнена рыхло расположенными, имеющими большие межклетники, более или менее округлившимися клетками, которые чередуются с более плотными слоями клеток. Выполняющая чечевичку ткань образуется еще до появления сплошного слоя пробкового камбия в результате деления паренхимных клеток, лежащих под устьичным аппаратом. В наружной части этой ткани имеются трещины. Пробковый камбий под чечевичкой усиленно делится. Это видно из того, что несколько слоев, им отложенных, не успели еще дифференцироваться в постоянную ткань и на вид не отличаются от камбия. Зарисовать строение чечевички, отметив характер расположения феллогена, форму выполняющих клеток и межклетники между ними.

Задание 3. Рассмотреть строение перидермы груши, сливы, дуба, ольхи, яблони (табл.1). Обратить внимание на специфические черты ее структуры у каждого вида, учитывая форму клеток, количество слоев пробки, наличие чечевичек. Обосновать вывод о разнообразии вторичной покровной ткани стебля.

Таблица 2. Перидерма древесных растений.

А	Г
Строение перидермы: А – яблони, Б – груши, В – сливы, Г – дуба, Д – ольхи; 1 – слои перидермы дуба, 2 – феллема, 3 – феллоген, 4 – феллодерма.

Задание 4. Рассмотреть невооруженным глазом корку различных древесных растений (фотографии приведены в конце лабораторной работы), выяснить особенности их структуры, окраски, массы. Результаты наблюдений записать в виде таблицы 2.

Таблица 3. Строение корки древесных растений.

Растение	Корка
	Тип (чешуйчатый, кольчатый и т.д.)	Цвет	Характер поверхности	Наличие
				чечевичек, их размер	трещин

Задание 5. Ответить на контрольные вопросы, используя рекомендуемую литературу. Заполнить рабочие листы в тетради по теме «Вторичная и третичная покровные ткани».

Вопросы для самоконтроля.

1. Почему у многолетних растений эпидерма заменяется пробкой?

2. Какие изменения происходят в клетках феллемы по мере их возникновения (из феллогена) и отмирания?

3. Как образуется и из каких гистологических элементов состоит кора?

4. Почему с возрастом у деревьев устьица стебля перестают функционировать?

Литература основная.

1. Чижевская.З. Практикум по общей ботанике. М, 1963. – С.74-87.

2. Воронин Н.С. Руководство к лабораторным занятиям по анатомии и морфологии растений. М.: Просвещение, 1981. – С.45-48.

3. Лотова Л.И. Морфология и анатомия высших растений. М., 2001. – С.63-65.

Литература дополнительная.

1. Васильев А.Е. и др. Ботаника: анатомия и морфология растений. М.: Просвещение, 1988. – С.104-109.

2. Кудряшов А.Е. и др. Ботаника с основами экологии. М.: Просвещение, 1979.

3. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника., т.2. М., Мир, 1990.- С.28, 80-84.

Рисунок 5. Береза

А Б

Рисунок 6. А – Осина, Б – Земляничное дерево

Рисунок 7. Сосна

Рисунок 8. Лиственница

Рисунок 9. Тополь

Рисунок 10. Ильм (Вяз)

Вопросы для самоконтроля.

1. Почему эпидерму называют первичной покровной тканью?

2. Какие органы растений покрыты эпидермой?

3. Каковы особенности структуры клеток эпидермы?

4. Из каких компонентов состоит устьичный аппарат?

5. Какова функция устьичного аппарата?

6. В чем особенность структуры замыкающих клеток?

7. Какие образования усиливают защитную роль эпидермы?

8. Какова зависимость между формой листа и формой клеток эпидермы?

9. Чем обусловлена автоматика движения устьиц?

10. У каких растений и на каких органах эпидерма сохраняет свою жизнь?

11. Какие особенности эпидермы вы можете связать с его функциями?

12. Сравнить первичную покровную ткань наземных органов растения с первичной покровной тканью корня и показать как особенности строения связаны со средой обитания и функцией органа?

Литература основная.

1. Вехов В.Н., Лотова Л.И., Филин В.Р. Практикум по анатомии и морфологии высших растений. МГУ, 1980. – С.35-36.

2. Воронин Н.С. Руководство к лабораторным занятиям по анатомии и морфологии растений. М.: Просвещение, 1981. – С.45-48.

Литература дополнительная.

1. Васильев А.Е. и др. Ботаника: анатомия и морфология растений. М.: Просвещение, 1988. – С.104-109.

2. Кудряшов А.Е. и др. Ботаника с основами экологии. М.: Просвещение, 1979.