УМП_СВР_Ч1

Федеральное 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.

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