Зацепіна Д.Я., Хоботкова Л.М., Ліханов А.Ф. Методичні вказівки до лабораторних занять з ботаніки

Подождите немного. Документ загружается.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БІОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА БОТАНІКИ ТА ЕКОЛОГІЇ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних занять

(за кредитно-модульною системою)

З БОТАНІКИ – СИСТЕМАТИКИ ВИЩИХ РОСЛИН

для студентів денної та заочної форм навчання спеціальностей

6.070801 – екологія

6.070408 – фізіологія

6.070402 – біологія

Донецьк 2010

Методичні вказівки до лабораторних занять з ботаніки – систематики

вищих рослин (для студентів денної та заочної форм навчання спеціальностей

6.070801 – екологія, 6.070408 – фізіологія, 6.070402 – біологія) / Д.Я. Зацепіна,

Л.М. Хоботкова, А.Ф. Ліханов, А.І. Сафонов, О.В. Машталер. – Донецьк:

ДонНУ, 2010. – 42 с.

У відповідності до загальної та робочої програм для поглиблення

теоретичних знань студентів на лабораторних заняттях передбачається

знайомство з особливостями будови та циклів розвитку конкретних

представників основних таксонів, визначення рівня організації, таксономічних

відмінностей, поширення, значення. При проведенні занять використовуються

схеми, гербарні колекції, живі рослини, сухі та фіксовані препарати.

Звертається увага на типові рослини регіональної флори, а також на рідкісні

види, що охороняються або підлягають охороні. В методичних вказівках

наводяться коротка характеристика таксонів та рекомендовані посібники,

враховуються попередні та сучасні варіанти таксономії і номенклатури видів

рослин.

Укладачі

Зацепіна Д.Я. канд. біолог. наук, доцент

Хоботкова Л.М. канд. біолог. наук, доцент

Ліханов А.Ф. канд. біолог. наук, доцент

Сафонов А.І. канд. біолог. наук, доцент

Машталер О.В. канд. біолог. наук, доцент

Рецензент Остапко В.М. д-р біол. наук, проф.

Відп. за випуск Глухов О.З. д-р біол. наук, проф.

Рекомендовано до видання Вченою радою біологічного ф-ту ДонНУ

МОДУЛЬ I

НАДЦАРСТВО ЯДЕРНІ ОРГАНІЗМИ – Еucaryota

ЦАРСТВО РОСЛИНИ – Vegetabilia, або Plantae

ПІДЦАРСТВО ВИЩІ (ЛИСТОСТЕБЛОВІ) РОСЛИНИ –

Embryobionta (Cormophyta)

ГРУПА ВІДДІЛІВ: ВИЩІ АРХЕГОНІАТНІ РОСЛИНИ –

Embryobionta archegoniate

Заняття 1. Відділ МОХОПОДІБНІ, або БРІОФІТИ – Bryophyta

Відмітною особливістю мохоподібних є переважання в циклі розвитку

гаметофіта – статевого покоління, яке являє собою слань (талом) або стебло з

листками і розвивається із протонеми (безпосередньо або із бруньок, які

утворюються на ній). Спорофіт – нестатеве покоління – дуже редукований, у

мохоподібних він називається спорогонієм (або спорогоном) і складається із

спороносної коробочки (урночки) і ніжки, нижня частина якої потовщена у

вигляді присоски – гаусторії. За допомогою останньої спорофіт присмоктується

до гаметофіта і живе як паразит або напівпаразит. Спорогон відділений від

гаметофіту в просторі і часі, оскільки гаметофіт виростає із спор, що

висипаються на землю і проростають в сприятливих умовах після того, як

сформується і дозріє спорогон цього індивідуума. Корені у всіх мохоподібних

відсутні і їх функції виконують ризоїди – вирости епідерміса.

Матеріали та обладнання*: схеми; гербарій; фіксовані та живі рослини і їх

органи; постійні і тимчасові мікропрепарати; мікроскопи; лупи; предметні і

покривні скельця; препарувальні голки; лезо; пляшечки з водою; піпетки;

серветки.

Систематичне положення досліджуваних об’єктів

Клас Печіночники, або Маршанціопсиди – Hepatiсopsida, або Marchantiоpsida

Підклас Маршанцієві, або Маршанціїди – Marchantiidae

Порядок Маршанцієві – Marchantiales

Родина Маршанцієві – Marchantiaceae

Представник: маршанція звичайна – Marchantia polymorpha L.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

І. Зовнішній вигляд маршанції. Позначити: дихотомічне розгалуження

талома; виводкові кошики з виводковими бруньками в них; амфігастрії і

ризоїди; архегоніофори; антеридієфори.

___________________________________________________

*Для цього і всіх наступних лабораторних занять.

2. Поперечний зріз талома маршанції. Позначити: верхній епідерміс,

продихи (без замикаючих клітин); клітини-асимілятори (на дні повітряних

камер); основну перенхімну тканину (без хлорофілу); нижній епідерміс з

язичковими та членистими ризоїдами і амфігастріями.

3. Поздовжній зріз талома маршанції. Позначити: ніжку; опуклий диск з

овальними порожнинами і каналами, що відкриваються на поверхні диску;

антеридії, які розміщені в порожнинах і містять спермагенну тканину або вже

зрілі сперматозоїди.

4. Поздовжній зріз архегоніофора. Позначити: ніжку; диск з променями;

перихецій; архегоній, у якого черевце заглиблене в періанцій.

5. Молодий спорогоній. Позначити: ковпачок; кулясту коробочку і

присоску; спорангій всередині коробочки; спори з елатерами.

6. Схему циклу розвитку маршанції.

Клас Листостеблові (Листяні) мохи, або Бріопсиди – Bryopsida (Musci)

Підклас Брієві мохи, або Бріїди – Bryidae

Порядок Політріхові, або Зелені мохи – Polytrichales

Родина Політріхові – Polytrichaceae

Представник: зозулин льон звичайний – Polytrichum commune Hedw.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

1.Зовнішній вигляд рослини – жіночий екземпляр із спорогонієм і

чоловічий екземпляр з рядами обгортки із криючих листків (парафізів) навколо

групи антерідіїв.

2. Поздовжній радіальний зріз спорогонія. Позначити: каліптру; кришечку;

урну (спороносну частину) і апофізу.

3. Внутрішню будову урни. Позначити: стінку; колонку; епіфрагму; зубці

перистома в розрізі; спорангій з археспоріальними клітинами.

Підклас Сфагнові мохи, або Сфагніди – Sphagnidae

Порядок Cфагнові, або Білі, мохи – Sphagnales

Родина Сфагнові – Sphagnaceae

Представник: сфагнум – Sphagnum sp.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

1. Зовнішній вигляд рослини. Позначити: короткі бічні гілочки голівок;

прямостоячі та повислі гілочки; спорогоній; листки.

2. Будову листка. Позначити: хлорофілоносні клітини; гіалінові

(водоносні) клітини; продихи.

3. Поздовжній розріз спорогону. Позначити: колонку; спорангій (у

вигляді склепіння); багатошарову стінку; кришечку.

Контрольні запитання:

1. Загальні ознаки та відмінності рослин, що входять до відділів

Rhyniophyta, Zosterophyllophyta, Bryophyta.

2. Особливості гетероморфного циклу розвитку мохоподібних.

3. Таксономічні відмінності класів та підкласів відділу. Поділ на

анакрогінні та акрогінні мохи. Приклади.

4. Marchantia polymorpha:

- таксономічне положення;

- зовнішня та внутрішня будова талому;

- утворення, розміщення та значення виводкових кошиків;

- будова антерідіє- та архегонієфорів;

- будова спорогону та спор;

- цикл розвитку.

5. Polytrichum commune:

- таксономічне положення;

- будова чоловічих та жіночих екземплярів;

- зовнішня та внутрішня будова спорогону;

- цикл розвитку.

6. Sphagnum sp.:

- таксономічне положення;

- будова листка та спорогону;

- цикл розвитку.

7. Еволюційна оцінка рівня організації розглянутих представників.

8. Значення мохів в природі та господарчій діяльності людини.

Література.1*: 178-186,194-208; 2: 50-62, 63-66; 3: 188-200; 4: 79-89;

5: 29-53; 11: 155-343 (вибірково); 12: 75-96.

Заняття 2. Відділ ПЛАУНОПОДІБНІ – Lycopodiophyta

Відділ плауноподібні характеризується наявністю коренів, стебла,

листків. В циклі розвитку переважає спорофіт, який являє собою пагін із

спороносними листками звичайної структури та із спорофілами, які чергуються

із стерильними листками (трофофілами) і утворюють спороносні зони або

зібрані на кінцях гілок у спороносні колосовидні стробіли.

_______________________

* Тут і далі вказані порядкові номери підручників, посібників та методичних

вказівок, а після двокрапки – номери сторінок; повна назва джерел наводиться в

загальному списку, який поміщено в кінці методичних вказівок

У відділі є як рівно-, так і різноспорові рослини. Гаметофіт менший за

розміром і складається з пластинки (заростка) із статевими органами. Відділ

містить два класи – Плауновидні та Молодильникові. Клас Плауновидних

характеризується мікрофілією і наявністю колосків із трикутних спорофілів, на

кожному з яких міститься по одному спорангію. В недозрілих спорангіях

знаходиться археспоріальна тканина, в дозрілих – спори (клітини, з яких

розвивається заросток). Корені і стебла дихотомічно галузяться. Рід плаун є

ізоспоровою рослиною. Із спор розвивається двостатевий заросток (гаметофіт).

Клас Плауновидні, або Лікоподіопсиди – Lycopodiopsida

Порядок Плаунові – Lycopodiales

Родина Плаунові – Lycopodiaceae

Представник: плаун булавовидний – Lycopodium clavatum L.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

І. Загальний вигляд плауна. Позначити: придаткові корені; дихотомічнo

розгалужене стебло; спороносні колоски.

2. Листки. Позначити: вегетативні листки; листки-спорофіли

(спорофілоїди); спорангії, що розміщені по одному із зовнішнього боку біля

основи спорофілів.

3. Спори. Позначити: інтину; екзину; трипроміневий тетраедний рубець.

4. Схему циклу розвитку плауна (ізоспорової рослини), позначити місце

редукційного ділення на ній.

5. Будову зародка. Позначити: стебельце; перший листок; придатковий

корінь.

Клас Молодильниковидні, або Ізоетопсиди – Isoetopsida

Порядок Плаункові (Селагінели) – Selaginellales

Родина Селагінелові – Selaginellaceae

Представник: Селагінела (плаунок) – Selaginella sp.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

1. Зовнішній вигляд спорофіта. Позначити: дорзовентральний пагін;

дихотомічне розгалуження; диморфізм філоїдів, характер їх розміщення на

стеблі; спороносні колоски; спорангії.

2. Поздовжній зріз колоска. Позначити: вісь; спорофілоїди; мікро- і

мегаспорангії із спорами; язички (які сидять на спорофілоїдах вище місць

прикріплення спорангіїв).

3. Схему циклу розвитку селагінели.

Контрольні запитання:

1. Співвідношення в циклі розвитку спорофіту та гаметофіту.

2. Відмінності класів Lycopodiopsida та Isoetopsida.

3. Lycopodium clavatum:

- таксономічне положення;

- будова спорофіту, диференціація листків;

- будова спорангію та спор;

- цикл розвитку, будова зародка.

4. Selaginella sp.:

- таксономічне положення;

- будова спорофітів, диморфізм філоїдів;

- будова спороносного колоска;

- цикл розвитку.

Література: 1: 225-241; 2: 74-82; 4: 90-93; 5: 53-69.

Відділ ХВОЩЕПОДІБНІ, або ЕКВІЗЕТОФІТИ – Equisetophyta

Для хвощеподібних характерна наявність пагонів, які чітко почленовані на

вузли і меживузля та несуть у вузлах кільця (мутовки) дрібних редукованих

листків. Характерною особливістю представників відділу є наявність у них

своєрідних структур – спорангієфорів, які чергуються із звичайними

вегетативними листками або утворюють стробіли. Переважаюча більшість

хвощеподібних – різноспорові рослини. Статеве покоління (гаметофіт, або

заросток) у сучасних представників хвощів являє собою одно- або двостатеві

невисокі зелені рослинки. На гаметофітах утворюються антерідії і архегонії. В

антерідіях розвиваються багатоджгутикові сперматозоїди, в архегоніях –

яйцеклітини. Запліднення здійснюється при наявності краплинно-рідинного

середовища, із зиготи розвивається спорофіт – нове нестатеве покоління хвоща.

Клас Хвощевидні, або Еквізетопсиди – Equisetopsida

Порядок Хвощові – Equisetales

Родина Хвощові – Equisetaceae

Представник: хвощ – Equisetum sp.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

І. Зовнішній вигляд хвоща. Позначити: кореневище; придаткові корені;

бульби (вкорочені бічні пагони кореневищ); споpоносний (весняний) і

вегетативний (літній) пагони.

2. Будову спорангієфора. Позначити: видовжені звислі спорангії, які

розміщені навколо ніжки мутовками.

3. Спори і елатери:

а) вологі спори із спірально закрученими елатерами (розглядати на

предметному скельці, нe закриваючи його покривним);

б) сухі спори із розкрученими елатерами (після висихання препарату).

4. Схему циклу розвитку хвоща.

Контрольні запитання:

1. Таксономічні ознаки відділу, поділ на класи.

2. Equisetum sp.:

- таксономічне положення;

- будова весняного та літнього пагонів;

- будова спорангієфора, спорангіїв, спор;

- цикл розвитку.

Література. 1: 214-217,225-235, 247-254; 2: 74-79, 82-85; 3: 202-203, 206-

211, 214-216; 4: 89-97; 5: 74-77.

Заняття 3. Відділ ПАПОРОТЕПОДІБНІ, або ПОЛІПОДІОФІТИ –

Polypodiophyta

На відміну від плауноподібних і хвощеподібних папоротеподібні

характеризуються макрофілією. Надземне стебло тонке, повзуче, інколи

прямостояче (і навіть деревовидне), але найчастіше воно розвинено слабко і

являє собою лише кореневище, яке звичайно занурене в землю. Спорангії зрідка

поодинокі, частіше зібрані в соруси або синангії, вони вкриті індузієм і

розміщені на нижній поверхні листків. У представників порядків водяних

папоротей спорангії знаходяться всередині спорокарпіїв, які мають подвійну

оболонку, що утворює зовнішню стінку спорокарпія і внутрішню оболонку –

стінку замкненого сорусу. Третьою оболонкою є стінка спорангія всередині

соруса. Серед папоротеподібних зустрічаються рівно- і різноспорові рослини.

При проростанні спор розвиваються зелені (автотрофні) заростки-гаметофіти,

різноманітні за формою, звичайно невеликі, особливо у різноспорових

папоротей, ізольовані від спорофітів у просторі і часі.

Листки папоротей (вайї) характеризуються тим, що їхня точка росту

розміщується на верхівці листка. У справжніх папоротей спорангії зібрані в

соруси або синангії, які бувають прикриті індузіем або не мають його.

Розміщуються соруси за певним порядком чи розсіяні випадково по пластинці

або жилці листка. Листок виконує дві основні функції – трофічну (живлення) і

спороносну. У деяких папоротей відрізняються трофофіли і спорофіли. Листки

вужачкових папоротей поділені на дві половини кожний – трофофільну і

спорофільну і мають спільний черешок – філофор.

Клас Поліподіопсиди, або Папоротевидні – Polypodiopsida

Підклас Поліподіїди – Polypodiidae

Порядок Поліподієві, або Багатоніжкові – Polypodiales

Pодина Щитникові, або Аспідієві – Dryopteridaceae, або Aspidiaceae (в

попередніх варіантах таксономії – родина Аспленієві, або Aspleniaceae)

Представник: щитник чоловічий – Dryopteris filix-mas (L.) Schott

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати:

1. Зовнішній вигляд папороті – щитника. Позначити: додаткові корені;

кореневище; листки-вайї; соруси із спорангіїв на нижньому боці листка.

2. Поздовжній зріз соруса. Позначити: плаценту; індузіум (індузій);

спорангії на ніжках.

3. Спорангій. Позначити: ніжку; спорангій; кільце для розкривання

спорангія.

4. Схему циклу розвитку папороті – щитника.

Підклас Сальвініїди – Salviniidae

Порядок Cальвінієві, або Водяні папороті – Salviniales

Родина Cальвінієві – Salviniaceae

Представник: сальвінія плаваюча – Salvinia natans (L.) All.

Хід роботи і завдання:

Розглянути і замалювати: загальний вигляд рослини. Позначити:

горизонтальне стебло; 3-членну мутовку листків; суцільні плаваючі листки (по

два в мутовці); розсічені нитковидні (схожі на корені) листки (по одному);

спорокарпії з мікро- і мегаспорангіями.

Контрольні запитання:

1. Таксономічні ознаки відділу, поділ на класи та підкласи.

2. Відмінності еу- та лептоспорангіатних папоротей, приклади.

3. Щитник чоловічий:

- таксономічне положення;

- будова спорофіта;

- будова соруса та спорангія;

- будова гаметофіта;

- цикл розвитку.

4. Сальвінія плаваюча:

- таксономічне положення;

- будова спорофіта;

- розміщення та будова спорокарпіїв із мікро- та мегаспорангіями;

- цикл розвитку.

5. Значення папоротеподібних в природі та господарчій діяльності людини.

Література. 1: 251-252, 261-272, 274 -279; 2: 93-102, 87-88; 3:219, 223-230;

4: 98-104; 5: 77-97.

Заняття 4. КОЛОКВІУМ по темі: «ВИЩІ СПОРОВІ РОСЛИНИ»

Підготуйте відповідь на наступні питання

(для представників вказувати латинські назви

та місце в системі синтаксонів):

1. Які критерії таксономічного значення враховуються при виділенні

відділів вищих рослин?

2. Які відділи вищих рослин входять до складу так званих

передпагонових, чи голорослів?

3. Чим відрізняються типовий і нетиповий гетероморфний цикл

розвитку вищих рослин? Навести приклади.

4. Таксономічні відмінності класів та підкласів відділу Мохоподібні,

приклади представників.

5. Порівняльна характеристика спорогонів у родів маршанція, зозулин

льон та сфагнум.

6. Еволюційна оцінка рівня організації наведених вище родів.

7. Таксономічні ознаки відділу Плауноподібні та відмінності класів

відділу.

8. Порівняльна характеристика і еволюційна оцінка родів плаун та

селагінела.

9. Спільні ознаки і відмінності відділів Хвощеподібні та

Папоротеподібні.

10. Особливості ціклу розвитку хвоща.

11. Відмінності груп еу- та лептоспорангіатних папоротей. Приклади.

12. Таксономічне положення та цикли розвитку щитника чоловічого і

сальвінії плаваючої.

13. Дати відповіді на тестові завдання 1-9:

1. До якого підкласу належить рід моху Radula:

1) Marchantiidae

2) Bryidae

3) Sphagnidae

4) Andreaeidae

5) Jungermanniidae

2. До якого підкласу належить рід моху Funaria:

1) Marchantiidae

2) Bryidae

3) Sphagnidae

4) Andreaeidae

5) Jungermanniidae

3. До якого підкласу належить рід моху Riccia:

Зацепіна Д.Я., Хоботкова Л.М., Ліханов А.Ф. Методичні вказівки до лабораторних занять з ботаніки - систематики вищих рослин

Подождите немного. Документ загружается.