WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» Кафедра биологии растений и селекции плодовых культур УТВЕРЖДЕНО протокол № 4 методической комиссии Плодоовощного института от 3 декабря 2007г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению лабораторной и самостоятельной работы на тему: « ВОДОРОСЛИ» по дисциплине - БОТАНИКА для студентов 1 курса по специальностям:

110202 - плодоовощеводство и виноградарство; 110204 - селекция и генетика с.-х. культур; 110201 – агрономия; 110102 – агроэкология; 110401 – зоотехния;

250203 - садово-парковое и ландшафтное строительство; 080401 - товароведение и экспертиза товаров; 110305 - технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции Мичуринск – наукоград РФ 2008 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Методические указания составлены сотрудниками кафедры биологии растений и селекции плодовых культур: профессором, доктором с.х.

наук Г.С. Усовой и доцентом, канд. с.-х. наук – И.А. Ивановой на основании типовой учебной программы - Ботаника. Программа для ВУЗов. – М.:

Изд-во МСХА, 1997.

Рецензент:

доцент, кандидат с.-х. наук А.В. Соловьев Рассмотрены на заседании кафедры.

Протокол № 2 от 21 октября 2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Цель и задачи лабораторной работы ………………………….. 3 2. Материалы и реактивы …………………………………………. 3 3. Ход работы ………………………………………………………. 3 4. Отдел зеленые водоросли ………………………………………. 4 5. Отдел диатомовые водоросли …………………………………. 8 6. Отдел бурые водоросли ………………………………………… 11 7. Отдел красные водоросли ……………………………………… 12 8. Вопросы для самоконтроля ……………………………………. 14 9. Литература ……………………………………………………… 14 ©Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2008 2 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com I. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ Цель работы: Усвоить особенности биологии различных отделов водорослей, знать представителей, их значение в природе и жизнедеятельности человека.

Задачи: Изучить и зарисовать в тетрадь внешнее и внутреннее строение водорослей, типы размножения, циклы развития и смену ядерных фаз;

- отметить типы запасных питательных веществ, наличие пигментов, места обитания;

- выучить наизусть латинские и русские названия отделов водорослей и их представителей;

- познакомиться со значением водорослей в природе и использованием в народном хозяйстве.

II. МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ Практикумы, плакаты, гербарные образцы водорослей, микроскопы, постоянные препараты вольвокса, спирогиры, конъюгации спирогиры, хара, живые особи пиннулярии зеленой, предметные и покровные стекла.

III. ХОД РАБОТЫ ВОДОРОСЛИ – Algae сборная группа фотоавтотрофных растений, живущих преимущественно в воде. Тело их - таллом имеет разнообразную структуру: монадную, коккоидную, пальмеллоидную, нитчатую, пластинчатую, сифональную, харофитную; может быть одноклеточным, колониальным, многоклеточным, нитчатым, неклеточным. При этом нет деления таллома на органы и ткани, именно поэтому эта группа является низшими растениями. Размножение: вегетативное, бесполое и половое.

Водоросли объединены в отделы Красные - Rhodophyta, Бурые - Phaeophyta, Диатомовые - Diatomophyta, Пирофитовые - Pyrrophyta, Золотистые - Chrysophyta, Эвгленовые - Euglenophyta, Зеленые – Chlorophyta, Желтозеленые – Xantophyta. Окраска таллома зависит от сочетания пигментов хлорофилла (a,b,c,d,e) и билипротеина (фикоцианин, фикоэритрин), наличие красящих веществ указано в таблице 1.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Таблица 1 - Пигменты водорослей, обуславливающие их окраску Красные – Rhodophyta Хлорофилл а, d Фикоцианин, фикоэритрин Бурые – Phaeophyta Хлорофилл а, c фукоксантин Диатомовые– Diatomophyta Хлорофилл а, с Пирофитовые – Pyrrophyta Хлорофилл а, c Золотистые – Chrysophyta Хлорофилл а, e Эвгленовые – Euglenophyta Хлорофилл а, b Зеленые – Chlorophyta Хлорофилл а, b Желтозеленые – Xantophyta Хлорофилл а, e В жизненном цикле развития происходит чередование спорофита и гаметофита, которые морфологически могут быть одинаковыми или разными (рис.1).

Гетероморфный цикл раз- Гетероморфный цикл раз- Изоморфный цикл развивития с нерегулярной сме- вития с регулярной тия с регулярной сменой ной фаз сменой фаз фаз Рис.1 Циклы развития водорослей ОТДЕЛ ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ – CHLOROPHYTA Таллом зеленых водорослей может быть одноклеточным, колониальным, многоклеточным, нитчатым, неклеточным. Запасные продукты накапливаются в виде крахмала и жиров. Размножение вегетативное, бесполое, половое. Половой процесс различается большим разнообразием.

Отдел подразделяется на три класса: Равножгутиковые (Isocontophyceae), Коньюгаты (Conjugatophyceae), Харовые (Charophyceae).

Класс Равножгутиковые (Isocontophyceae) Таллом бывает одноклеточный, колониальный, многоклеточный, неклеточный. Включает порядки: Волвоксовые, Протококковые, Улотриксовые (рис.4), Сифоновые.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Задание: пользуясь практикумом и плакатами изучить и зарисовать строение вегетативной клетки хламидомонады или вольвокса (рис.2); колонию и половой процесс вольвокса (рис.3).

Рис.2.Строение Хламидомонады (Chlamydomonas sp.):

1 - цитоплазма, 2 - ундулиподии («жгутики»), 3 - ядро, 4 - пульсирующая вакуоль, 5 - стигма (пигментный глазок), 6 - хроматофор, 7 - пиреноид Рис.3.Колониальная форма. Вольвокс шаровидный (Volvox globator).



1 - дочерние шары внутри материнского; 2 - часть колонии с яйцеклетками (я) и сперматозоидами (с).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис.4. Улотрикс (Ulothrix zonata).

1. Молодая нить. 2. Взрослая нить: а - вегетативные клетки, б - начало спорообразования, в - выход зооспор, г - опорожнившиеся клетки, д - образование гамет, е - выход гамет. 3. Вегетативная клетка: ж - ядро, з - части хроматофора. 4. Зооспора. 5. Гамета.

6 - 7. Копуляция гамет. 8. Зигота.

Класс Коньюгаты - Conjugatophyceae Таллом одноклеточный или многоклеточный. Подвижные фазы в цикле развития отсутствуют – нет гамет и зооспор. Нитчатые формы гетероталличные, так как внешне они одинаковы, отличаются только физиологически. Морфологически все растения спирогиры одинаковы. Половой процесс соматогамия или конъюгация (рис 5,6).

Задание: пользуясь практикумом, плакатами, постоянными препаратами изучить и зарисовать строение вегетативной нити спирогиры (рис.5);

половой процесс конъюгацию (рис.6).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 5. Чередование поколений и смена ядерных фаз у зеленой водоросли спирогиры (Spirogyra sp.):

1 - часть таллома, 2-4 — последовательные стадии конъюгации, 4, 5 - зигота, 6 - зигота с четырьмя гаплоидными ядрами, возникающими в результате мейоза, 7 - зигота с одним функционирующим гаплоидным ядром (прочие отмерли), 8 - прорастание зиготы, 9 - клеточная стенка, 10 - цитоплазма, 11 - ядро, 12 - хроматофор, 13 - пиреноиды, 14 – вакуоли Рис.6. Конъюгация спирогиры.

а, б – гетероталличные клетки; в - копуляционный канал; г - переливание протопласта из клетки в другую; д - место слияния двух протопластов; е - зигота; ж - начало образования копуляционного выроста.

Класс Харовые – Charophyceae Харовые являются наиболее высокоорганизованными среди Chlorophyta. Хара ломкая (Chara fragilis) — широко распространенное PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com растение, ее густые заросли образуются на дне озер, рек с проточной водой (рис.7). Бесполого размножения нет. Половой процесс - оогамия.

Задание: пользуясь практикумом, плакатами, постоянными препаратами изучить и зарисовать строение таллома и половых органов хары (рис.7).

Рис.7. Хара ломкая (Chara fragilis):

1. Общий вид. 2. Часть таллома с антеридиями (а) и оогониями (б).

3. Половые органы на талломе: а - антеридий, б - оогоний, к - коронка.

4. Сперматозоиды (двужгутиковые).

Зеленые водоросли источник кислорода; пища для водных и водоплавающих животных; участвуют в образовании почвы; круговороте кальция и кремния; участвуют в образовании лечебных грязей, доломитов;

хлорелла источник пищевого белка; зигменовые водоросли в жареном виде используют в пищу в Китае; объекты для физиологических, биофизических, космических исследований; изготовление бумаги (кладофора).

ОТДЕЛ ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ – DIATOMOPHYTA К отделу относятся одноклеточные и колониальные подвижные и неподвижные водоросли, обитающие в морских и пресных водоемах. Характерная черта диатомей наличие клеточной стенки в виде двух створок, пропитанных солями кремния, которые образуют рисунок типичный для PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com каждого вида водорослей. Окраска пластинчатых и зернистых хроматофоров зеленовато-бурая и связана с наличием пигментов: хлорофиллов «а» и «b», каротиноидных пигментов, в т.ч. бурого пигмента – диатомина. Запасное питательное вещество: масло. Жгутиков обычно нет. Движение особей осуществляется за счет взаимодействия тока цитоплазмы (по шву) и воды.

Размножение вегетативное путем деления. При этом всегда дорастает меньшая створка - гипотека, вследствие чего происходит измельчение особей. Половой тип размножения – хологамия, при котором сливаются измельченные особи и образуются ауксосторы – споры роста, в результате чего восстанавливается размер водорослей, реже изогамия, оогамия. Диатомеи образуют сапропель, горную породу трепел (диатомит), из которого получают изоляционный материал, биологические фильтры, используют в качестве подкормки для скота, а также, как наполнитель взрывчатых веществ, изоляционный материал. Водоросли могут вызывать гибель рыб (закупоривают жабры).

Отдел делится на 2 класса в зависимости от симметрии клеток: класс Pennatae – перистые диатомеи, тело особей характеризуется бисимметрией и 2 класс Centricae - центрические диатомеи, полисимметричные особи.

К классу Pennatae относятся Пиннулярия зеленая (Pinnularia viridis) и Навикула (Navicula).

Пиннулярия – одноклеточная водоросль, обитающая в пресных водоемах, в земле, ее можно увидеть также на стенках цветочных горшков.

Оболочка представлена 2 створками: меньшая створка - гипотека вложена в большую створку – эпитеку. При изучении водоросли «со створки» можно различить 3 бугорка - «узелки», между которыми проходит извилистая линия - «шов» (по шву и проходит взаимодействие движущейся цитоплазмы с водой). Под створками расположены: два пластинчатых хроматофора, имеется постенный слой цитоплазмы, ядро, вакуоль с клеточным соком, где располагаются масла. Навикула отличается от пиннулярии меньшими размерами, узорами на створках и формой в виде лодочки с заостренными концами.

Задание: Со стенки цветочного горшка или с поддона взять кусочки субстрата, положить в каплю воды на предметное стекло, закрыть покровным стеклом, рассмотреть при увеличении 600х. Обратить внимание на подвижность пиннулярии и навикулы, характер рисунка на створках. Зарисовать водоросль пиннулярию «со створки» и «с пояска». Обозначить:





створки, хроматофоры, ядро, вакуоль, цитоплазму, шов, «узелки», «поясок», зарисовать узор на створках. Пользуясь практикумом, плакатами, живыми препаратами изучить и зарисовать строение пиннулярии на поперечном, продольном разрезе (рис.8); половой процесс аутогамию (хологамию) (рис.9).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис.8. Морфологическое строение пиннулярии (Pinnularia) 1. Вид с пояска. 2. Вид со створки. 3. Поперечный разрез:

г- гипотека, э - эпитека, у- узелки, ш - шов, х - хроматофор, п – пиреноид.

Рис.9. Вегетативное размножение пиннулярии:

1. Вид с пояска; виден один хроматофор (темные полосы справа и слева). 2—3. Перемещение хроматофоров. 4. Деление ядра. 5. Начало деления клетки. 6. Деление окончилось, клетки еще не разошлись, каждая из них имеет по два хроматофора.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ОТДЕЛ БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ – PHAEOPHYTA Бурые водоросли – исключительно морские водоросли. Это высокоорганизованные, обычно многоклеточные водоросли, имеющие зачатки тканей и достигающие в длину иногда 60 м (макроцистис) и более. Клеточная стенка содержит целлюлозу и пектины, межклеточное вещество представлено альгинами. Клетка содержит одно ядро, хроматофоры обычно зернистые или дисковидные, без пиреноидов, содержат хлорофиллы «а» и «с», каротиноидные пигменты, в т.ч. бурый пигмент – фукоксантин, придающий водорослям бурую окраску. Запасные питательные вещества – моносахара (глюкоза), спирт маннит и полисахарид ламинарин, крахмал. Размножение вегетативное (обрывками таллома или выводковые «почки»), бесполое – двухжгутиковыми зооспорами; половое размножение – изогамия, гетерогамия, оогамия. Для Бурых водорослей характерно чередование поколений с изоморфной (диктиота) и гетероморфной сменой поколений (ламинария, кутлерия). У ламинарии спорофит преобладает над гаметофитом, у кутлярии гаметофит преобладает над спорофитом.

У фукуса (класс Циклоспоровые) чередования поколений нет, так как отсутствует бесполое поколение.

Бурые водоросли используются в пищу (салаты, икра), в медицине для получения йода, брома, агар-агара (получают из водорослей гелидиум, анфельция, филлофора), альгина, для удобрения полей, на корм скоту.

Рис. 10.Чередование поколений и смена ядерных фаз у бурой водоросли ламинарии (Laminaria) PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис.11. Фукус - Fucus vesiculosus: таллом с пневматофорами Задание: Рассмотреть по гербарию и таблицам строение и цикл развития ламинарии сахарной (рис.10), фукуса и зарисовать их. У фукуса обозначить пневматофоры (зачатки воздухоносной паренхимы), ризоидальную подушечку, скафидии, в которых располагаются антеридии и оогонии.

ОТДЕЛ КРАСНЫЕ (БАГРЯНЫЕ) ВОДОРОСЛИ – RHODOPHYTA Красные водоросли – обитатели морских, реже пресных водоемов.

Встречаются на глубине до 200 м. Это высокоорганизованные многоклеточные водоросли до 2 м длины, имеют зачатки тканей. Слоевище (таллом) их расчленено и часто напоминает стебель и листья. Клеточные стенки целлюлозно-пектиновые. В клетке имеется ядро, зернистый или пластинчатый хроматофор и др. органоиды. Пигменты багрянок – хлорофиллы «а» и «d», каротиноидные пигменты, синий пигмент фикоциан и красный – фикоэритрин. От соотношения пигментов зависит окраска водорослей.

Запасное питательное вещество – багряновый крахмал (йодом окрашивается в красный цвет). В цикле развития отсутствуют подвижные стадии. Бесполое размножение осуществляется моно- и тетраспорами, вегетативное – выводковыми почками, частями таллома. Половой тип размножения – оогамия. Женский гаметангий карпогон напоминает архегоний высших растений, мужской гаметангий – антеридий. Гаметы без жгутиков – спермации, что связано с глубоководным образом жизни. В результате полового процесса образуется цистокарпий, напоминающий гроздь винограда, в PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com котором находятся карпоспоры. Красные водоросли используются для получения агар-агара, йода, брома, для удобрения полей, идут на корм скоту, в пищу (порфира). Отдел делится на 2 класса –1 класс – Бангии, наиболее простые водоросли и 2 класс – Флоридеи, часто имеющие вид кустиков, листьев и стеблей.

А Б Рис. 12. Морфоструктура красных водорослей А. Немалион –Nеmalion: 1.Тетраспорангии с тетраспорами.

2. Выпадение тетраспор. 3. Ветвь с карпогоном (о), трихогиной (тр) и с антеридиями (а). 4. Цистокарпий, развившийся из оплодотворенного карпогона, сверху трихогина (тр). Б. Порфира (Porphyra variegate): таллом с ризоидами.

Задание: пользуясь практикумом и плакатами изучить и зарисовать строение таллома немалиона и порфиры (рис.12).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Перечислить отличительные признаки низших растений.

2. Назовите отделы водорослей по-русски и по-латыни.

3. Типы талломов у изученных водорослей.

4. Строение клеток.

5. Назовите пигменты Зеленых, Диатомовых, Бурых и Красных водорослей.

6. С чем связано отсутствие подвижных форм у Красных водорослей 7. С чем связано измельчение Диатомовых водорослей 8. Какая смена поколений встречается у Бурых водорослей 9. Значение Диатомовых, Бурых и Красных водорослей в народном хозяйстве и в природе.

10. Как называется половой процесс спирогиры.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.