WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Основы систематики высших растений (методические указания для лабораторных работ студентов-биологов 2 курса дневной и вечерней форм обучения) Составители: В.А. Агафонов Г.И. Барабаш А.И. Кирик Н.В. Москалева О.Н. Щепилова Воронеж - 2002 2 Лабораторные занятия играют важную роль в освоении основ систематики высших растений, помогают глубже разобраться в довольно сложном курсе, завершающем общее ботаническое образование, обязательное для всех студентов-биологов.

Данное методическое пособие условно можно разделить на две части. Первая часть содержит информацию об отделах архегониальных растений от моховидных до гнетовидных включительно. Во второй части рассматриваются семейства отдела покрытосеменных, представители которых играют важную роль всложении растительного покрова земного шара, широко используются человеком или важны с филогенетической точки зрения.

В качестве объектов на этих занятиях рассматриваются представители различных таксонов, имеющие важное теоретическое и практическое значение. Номенклатура таксонов дается по современной системе (А.Л. Тахтаджян, 1987). Материалом для изучения служат живые растения, гербарные образцы, постоянные и фиксированные препараты, исследуемые с помощью ручных и бинокулярных луп, микроскопов.

На каждом занятии работа начинается с описания систематического положения растения. Далее, изучив морфологические и анатомические особенности объекта, студенты оформляют результаты исследований в виде рисунков (подробных или схематизированных). Все детали рисунка должны быть четко обозначены.

При изучении архегониальных растений каждому студенту, помимо усвоения отличительных особенностей представителей различных систематических групп, необходимо научиться самостоятельно составлять и зарисовывать этапы циклов развития, со схематичным (но точным!) изображением деталей строения гаметофитов и спорофитов.

Изучение отдела цветковых предваряется повторением правил составления формул и диаграмм цветка, морфологического описания вегетативных органов растений. Поскольку представление о семействе невозможно получить на основании 1-2 объектов, на самостоятельное изучение выносятся дополнительные объекты, для которых студенты также самостоятельно составляют формулу и диаграмму цветка. В результате работы с гербарным материалом составляется список видов изучаемого семейства, которые нужно твердо запомнить и правильно произносить на латинском и русском языках.

В конце настоящего пособия в приложении 1 приводится краткий словарь основных терминов данного курса, которые необходимо знать студентам.

Отдел Bryophyta - Моховидные Класс Bryopsida - Мхи Подкласс Вrуidae - Бриевые мхи Порядок Polytrichales - Политриховые Семейство Роlуtrichaceae - Политриховые Ро1уtrichum commune Hedw. - Кукушкин лен обыкновенный Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик женского и мужского гаметофитов (гаметофоров) - корневище с ризоидами, стебель со спирально расположенными листьями, архегониальные и антеридиальные почки (кроющие листья, парафизы, архегонии, антеридии); 2) спорофит (стопа=гаустория, ножка, коробочка, прикрытая колпачком); 3) внешнее строение вскрывшейся коробочки (апофиза, урночка, крышечка, устье, перистом, эпифрагма); 4) продольный разрез через коробочку:

грибовидная колонка, споровый мешок, расположенный вокруг колонки в виде муфты и прикрепленный к стенкам коробочки и колонке ассимилирующими нитями; 5) нитчатую ветвящуюся протонему с косыми перегородками между клетками и сформировавшимися на ней почками.

Перечисленные рисунки следует расположить в последовательности, соответствующей этапам цикла развития, отделив чертой гаметофазу от спорофазы.

Отдельно рассмотреть и зарисовать анатомическое строение стебля (покровная ткань, наружная и внутренняя кора, листовые следы, "флоэма", крахмалоносное влагалище, "ксилема").

Подкласс Sphagnidae - Сфагновые мхи Порядок Sphagnales - Сфагновые Семейство Sphagnaceae - Сфагновые Sphagnum sр. - Сфагнум Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик разветвленного гаметофита с несколькими спорофитами; на рисунке отметить стебель, веточки трех типов - короткие верхушечные, скученные в головку;

горизонтальные и свисающие, черепитчато-налегающие листья; 2) спорофит, прикрепленный с помощью ложной ножки к верхушечной веточке гаметофита, отметив остатки колпачка (брюшка архегония) в основании коробочки; 3) продольный разрез через молодой спорофит (многочисленные кроющие вегетативные листья, колпачок, короткая ножка, стопа, колонка, куполообразный спорангий, крышечка); 4) пластинчатую протонему с ризоидами. Все рисунки оформить в виде цикла развития.

Рассмотреть под микроскопом однослойный лист сфагнума (узкие хлорофиллоносные клетки, окаймляющие крупные мертвые гиалиновые клетки с утолщенными оболочками и сквозными порами).

Класс Нераticopsida - Печеночники Подкласс Marchantiidae - Маршанциевые Порядок Marchantiales - Маршанциевые Семейство Marchantiaceae - Маршанциевые Marchantia роlуmorpha L. - Маршанция многообразная Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик мужского и женского слоевищ с подставками и выводковыми корзиночками; отметить характер расположения мужских и женских гаметангиев на подставках, обратить внимание на морфологические отличия мужских (лопастных ) и женских (лучевидно рассеченных ) подставок; 2) анатомическое строение слоевища (верхняя и нижняя эпидерма, устьица-продушины, воздушные камеры с ассимиляторами, основная ткань со слизевыми клетками, масляными тельцами, простые и язычковые ризоиды, амфигастрии); 3) строение молодого спорофита (перианций, остатки брюшка архегония - колпачок, стопа, ножка, споровый мешок со спорами и элатерами, обратить внимание на отсутствие в коробочке колонки). Рисунки оформляются в виде цикла развития.

Отдел Lycopodiophyta - Плауновидные Класс Lycopodiopsida - Плауновые Порядок Lycopodiales - Плауновые Семейство Lycopodiaceae - Плауновые Lycopodium clavatum L. - Плаун булавовидный Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик спорофита, обратив внимание на неравно-дихотомический тип ветвления, ортотропные и плагиотропные побеги, придаточные корни, спирально расположенные листья, спороносные колоски; 2) анатомическое строение стебля (эпидерма, наружная, средняя и внутренняя кора, листовые следы, эндодерма, перицикл, лентовидная ксилема, окруженная элементами флоэмы – плектостела); 3) гаметофит на продольном разрезе (ризоиды, мицетом, скопляющая зона, меристема, архегонии, антеридии); 4) зародыш спорофита, отметив подвесок, ножку, зачаток листа, корень, стебель. Составить цикл развития плауна булавовидного.

Дополнительные объекты: семейство Lycopodiaceae: Lycopodium annotinum L.- плаун годичный (колоски расположены одиночно на концах боковых побегов, листья без волосовидного окончания, которое есть уL.

clavatum); Diphasiastrum complanatum (L.) Holub (Lycopodium complanatum L. - плаунсплюснутый) - двурядник сплюснутый (листья зеленые чешуевидные, супротивные, тесно прижатые друг к другу и к сплюснутому стеблю, спороносные колоски многочисленные); семейство Huperziaceae: Huperzia selago (L.) Bernh. ex Schrank & C. Mart.

(Lycopodium selago L.) - баранец обыкновенный (обособленные спороносные колоски отсутствуют, есть только временно функционирующие спороносные зоны, спорангии находятся в пазухах обычных листьев, над спороносящей частью побегов продолжается их вегетативная часть с листьями без спорангиев; листья нечешуевидные, темно-зеленые, отстоящие горизонтально от стебля).

Класс Isoetopsida - Шильниковые Порядок Selaginellales - Селагинелловые Семейство Selaginellaceae - Селагинелловые Selaginella helvetica Link. - Селагинелла швейцарская Рассмотреть и зарисовать: 1)общий вид растения, восходящие и стелющиеся побеги, отметив четырехрядно расположенные листья (анизофилия), ризофоры и придаточные корни, спороносный колосок с микро- и мегаспорангиями; 2) мужской и женский гаметофиты (в сильно редуцированном мужском гаметофите - проталлиальная клетка, клетки стенок антеридия, сперматогенные клетки; в более крупном женском гаметофите - оболочка мегаспоры, ризоиды, архегонии, крупные клетки питательной ткани, зародыш спорофита). Самостоятельно составить цикл развития селагинеллы как разноспорового представителя плауновидных.

Рассмотреть и зарисовать поперечный разрез стебля селягинеллы:

эпидерма без устьиц, кора из однородных клеток, полость с зелеными нитями-трабекулами (эндодерма), на которых подвешена протостела;

отметить, что наряду с трахеидами в ксилеме встречаются одиночные сосуды.

Дополнительный объект: Isoetes lacustris L. - шильник, полушник озерный. Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик растения: короткий стебель ризофор с придаточными корнями, спирально расположенные и, тесно сближенные шиловидные листья; 2) продольный разрез нижней части спорофилла с погруженным спорангием: язычок, воздушные камеры, спорангий, трабекулы, индузий; 3)гаметофиты (сильно редуцированный мужской гаметофит: проталлиальная клетка, клетки стенки антеридия, сперматогенные клетки, из которых образуется 4 многожгутиковых сперматозоида; более крупный женский гаметофит: оболочка мегаспоры, архегонии, питательная ткань).

Отдел Equisetophyta - Хвощевидные Класс Equisetopsida - Хвощевые Порядок Equisetales - Хвощевые Семейство Equisetaceae - Хвощевые Equisetum arvense L. - Хвощ полевой Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик спороносного (весеннего) и вегетирующего (летнего) побегов (корневище, придаточные корни, клубеньки, узлы и междоузлия, мутовки листьев, влагалища); 2) строение спороносного колоска на разрезе, показав ось, спорангиофоры (ножка, шестигранный щиток) и спорангии; 3) мужской и женский гаметофиты (ризоиды, лопасти, гаметангии); 4) анатомическое строение стебля (эпидерма, кора с четко выраженными участками хлоренхимы и склеренхимы, паренхима, эндодерма, проводящие пучки, система воздухоносных полостей – валекулярные (ложбиночные), каринальные, центральная, составляющих вместе с пучками особый тип проводящего цилиндра – артростелу). Составить цикл развития.

Дополнительные объекты: E. sylvaticum L. – Хвощ лесной (побеги сначала спороносные, позднее вегетативные, листовые влагалища при спороношении -имеют ржавую окраску, боковые веточки многочисленные сильно разветвленные); E. fluviatile L. – Хвощ наплывающий, или приречный (спороносные колоски образуются на обычных зеленых побегах, побеги с немногими боковыми ветвями или без них); E. hyemale L. – Хвощ зимующий (побеги неразветвленные, зимующие, трудно сминаемые, очень жесткие, дифференциация на спороносные и вегетативные (фотосинтезирующие) отсутствует).

Отдел Polypodiophyta - Папоротниковидные Класс Роlуроdiopsida - Многоножковые Подкласс Polypodiidae - Многоножковые Порядок Aspidiales - Аспидиевые Семейство Aspidiaceae - Аспидиевые Dryopteris filix-mas Shott. - Щитовник мужской Рассмотреть и зарисовать: 1) внешний облик спорофита (корневище с придаточными корнями, молодые листья, свернутые в улитку, взрослые перисто-рассеченные листья - вайи; на черешках показать раменты – буроватые пленки); 2) срез листа через сорус (мезофилл, плацента, покрывальце-индузий, отдельный спорангий – ножка, однослойная стенка, механическое кольцо – анулюс); 3) обоеполый сердцевидный гаметофит с ризоидами и гаметангиями на нижней стороне 4) рассмотреть под ;

микроскопом анатомическое строение стебля (на примере папоротникаорляка), отметив эпидерму, наружную и внутреннюю кору, резко выраженные тяжи склеренхимы, проводящие пучки (меристелы) концентрического типа. Составить цикл развития щитовника мужского.

Для знакомства с разнообразием современных папоротниковидных предлагается изучить гербарный и оранжерейный материал: Pteridium aquilinum (L.) Kuhn – Орляк (длинное ветвящееся корневище, крупные одиночные дважды перисто-рассеченные листья, спорангии прикрыты краем листа, завернутым на нижнюю сторону); Athyrium filix-femina (L.) Bernh.– Женский папоротник, или кочедыжник женский (продолговатые сорусы лежат косо вдоль жилки сегмента третьего порядка, индузий бахромчатый); Matteuccia struthiopteris (L.) Tod. - Cтраусово перо, или страусник обыкновенный (диморфные листья: дважды перистые вегетативные и перистые темно-коричневые спороносные, сорусы расположены на утолщениях жилок, индузий рано исчезает).

Подкласс Salviniidae - Сальвиниевые Порядок Salviniales - Сальвиниевые Семейство Salviniaceae - Сальвиниевые Salvinia natans L. - Сальвиния плавающая Рассмотреть и зарисовать: 1) фрагментпобега сальвинии (мутовка из двух плавающих листьев и третьего нитевидно-рассеченного погруженного листа), обратив внимание на форму и расположение сорусов; 2) строение сорусов на разрезе (двуслойный индузий, микро- и мегаспорангии); 3) гаметофиты (мужской гаметофит: 2 проталлиальные клетки, 2 антеридия, каждый состоит из 2 клеток стенки и сперматогенной клетки, продуцирующей 4 многожгутиковых сперматозоида; женский гаметофит: стенка мегаспорангия, оболочка мегаспоры, базальная клетка с питательными веществами, архегонии, зародыш спорофита). Самостоятельно составить схему жизненного цикла сальвинии как разноспорового представителя папоротниковидных, уделив особое внимание строению редуцированных раздельнополых гаметофитов.

Дополнительные объекты: Marsilea quadrifolia L., Regnellidium sp., Pilularia sp. (различия морфологии листьев, уяснить различия между сорусом и спорокарпием).

Отдел Pinophyta - Сосновидные (Голосеменные) Класс Pinopsida - Сосновые Порядок Рinаlеs - Сосновые Семейство Рinасеае - Сосновые Pinus sylvestris L. - Соснаобыкновенная Рассмотреть: 1) удлиненные (ауксибласты) и укороченные (брахибласты) побеги сосны, обратив внимание на одиночное расположение хвои на удлиненных и попарное – на укороченных побегах;

2) ветки сосны с многочисленными мужскими шишками – в основании молодых побегов и женскими шишками на верхушках побегов.

Рассмотреть и зарисовать: 1) разрез через мужскую шишку (ось, микроспорофилл и два микроспорангия на адаксиальной стороне 2) );

микроспору (экзина, интина) с двумя воздушными мешками и дистальной бороздой; 3) мужской гаметофит, отметив клетку ножки, два спермия, клетку трубки с ядром; 4) разрез через женскую шишку (ось, семенные чешуи с 2 семязачатками, кроющие чешуи); 5) строение семязачатка (интегумент микропиле, нуцеллус, женский гаметофит (первичный, эндосперм) с архегониями); 6) продольный разрез семени, отметив семенную кожуру, эндосперм, зародыш спорофита (обратить внимание на число семядолей), обозначить точку роста зародыша, подсемядольное колено, корешок, подвесок); 7) внешнее строение семени с крыловидным выростом.

Составить и зарисовать цикл развития голосеменного растения на примере сосны обыкновенной.

Используя гербарные образцы, коллекции шишек, живой демонстрационный материал, познакомиться с разнообразием современных голосеменных. Дополнительные объекты: Pinus sibirica Du Tour. – Сосна сибирская, кедр сибирский (шишка прямостоячая, плотная, чешуи с крупным ромбическим щитком, семена бескрылые, на брахибластах 5 жестких, длинных хвоин); Picea obovata Ledeb. – Ель сибирская (шишка повисающая, нераспадающаяся, до 9 см длиной, чешуи по краю широко закруглены, цельные); Picea excelsa L. – Ель обыкновенная, или европейская (шишка повисающая, до 12 см длиной, чешуи с вытянутыми, тупоусеченными, зубчатыми краями); Abies sibirica Ledeb. – Пихта сибирская (хвоя уплощенная, часто на верхушке немного выемчатая, с нижней стороны хвои находятся 2 белые устьичные полоски с восковым налетом, шишки торчащие, с хорошо заметными кроющими чешуями, при созревании рассыпаются, ось шишки остается на дереве);

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 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.