Реферат: Учебно-методическое пособие для студентов биологических факультетов специальности 011600 «Биология» Балашов

Балашовский институт (филиал)

ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет

имени Н. Г. Чернышевского»


Е. М. Сулига, Д. В. Иванов


Низшие растения и прокариоты

(водоросли, грибы, бактерии)


Учебно-методическое пособие
для студентов биологических факультетов
специальности 011600 «Биология»


Балашов

2009

УДК 582:001.4

ББК 28.591+28.5я73

С89


Рецензенты:


Доктор биологических наук, профессор ФГОУ ВПО
«Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»
А. И. Иванов;

Кандидат биологических наук, доцент Балашовского института (филиала)
ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н. Г. Чернышевского»
Г. С. Котова;

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Балашовского института
(филиала) ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н. Г. Чернышевского»
М. А. Занина.


Рекомендовано к изданию Научно-методическим советом Балашовского
института (филиала) ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского».


Сулига, Е. М.

С89 Низшие растения и прокариоты (водоросли, грибы, бактерии) : учеб.-методич. пособие для студ. биол. фак-тов спец. 011600 «Биология» / Е. М. Сулига, Д. В. Иванов. — Балашов : Николаев, 2009. — 72 с.

ISBN 978-5-94035-392-8


Учебно-методическое пособие представляет собой комплекс практических занятий по низшим растениям курса «Ботаника с основами фитоценологии». В работах рассматриваются систематика, морфология, экология прокариот, водорослей, грибов, лишайников, даются вопросы для самоконтроля, творческие задания, коллоквиумы. Пособие будет способствовать закреплению теоретических знаний и выработке навыков работы с натуральными объектами.

Пособие предназначено для студентов очного и заочного отделений биологических факультетов по специальности 011600 «Биология». Практикум может быть полезным учителям биологии и экологии общеобразовательных школ, гимназий, лицеев, как при проведении уроков, элективных курсов, факультативов, так и при внеклассной работе (экскурсии, кружки).


УДК 582:001.4

ББК 28.591+28.5я73


ISBN 978-5-94035-392-8 © Сулига Е. М., Иванов Д. В., 2009

Оглавление


Введение 6

Методические указания для студентов 8

Надцарство Прокариоты
(Доядерные организмы) — Procariota 9

Занятие 1. Прокариоты: бактерии 9

Занятие 2. Прокариоты: цианеи (сине-зеленые водоросли) 11

Надцарство Эукариоты — Eucariota 15

Занятие 3. Строение одноклеточных
и ценобиальных зеленых водорослей 15

Занятие 4. Строение многоклеточной
зеленой водоросли (улотрикса) 18

Занятие 5. Строение аэрофильных зеленых водорослей 19

Занятие 6. Изучение строения
и размножения конъюгат (спирогира) 22

Занятие 7. Строение высокоорганизованной
зеленой водоросли (хара) 23

Занятие 8. Строение желто-зеленых водорослей 24

Занятие 9. Особенности строения диатомовых водорослей 26

Занятие 10. Строение бурых водорослей 28

Занятие 11. Особенности строения красных водорослей 30

Царство Грибы — Fungi 33

Занятие 12. Строение оомицетов (фитофтора) 34

Занятие 13. Строение зигомицетов (мукор) 35

Занятие 14. Гемиаскомискомицеты: строение
и химический состав хлебных дрожжей
(Saccharomyces cerevisiae) 36

Занятие 15. Строение эуаскомицетов (пеницилл) 39

Занятие 16. Аскомицеты: органы полового размножения 41

Занятие 17. Взаимодействие плесневых грибов двух классов 42

Занятие 18. Базидиомицеты: органы полового размножения 44

Занятие 19. Базидиомицеты: видоизменения мицелия 47

Занятие 20. Строение гастеромицетов 48

Занятие 21. Изучение микоризы 50

Занятие 22. Лишайники: морфолого-анатомическое строение 51

Алфавитный список основных русских названий 56

Алфавитный список основных латинских названий 58

Список рекомендуемой литературы 60

Приложения 62



Введение
Содержание занятий данного пособия определяется программой курса «Ботаника с основами фитоценологии» по специальности 011600 «Биология», включает лекции, лабораторные, практические занятия и учебно-полевую практику. Лабораторные и практические занятия необходимы для закрепления и углубления теоретического материала.

В результате изучения студенты должны:

знать о наиболее характерных представителях различных групп низших растений на примере местной флоры;

иметь представление об особенностях строения клеток, таллома, экологии низших растений;

сформировать бережное отношение к растительному покрову как комплексу сложной природной системы;

владеть системой знаний, касающихся растительного мира;

уметь работать с живыми объектами в лабораторных и природных условиях;

владеть основными методами исследования биологических наук.

Для изучения выбраны традиционные занятия по курсу низших растений, а также ряд оригинальных работ, проводимых в течение нескольких лет на факультете экологии и биологии Балашовского института (филиала) ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского», в которых рассматриваются наиболее типичные и распространенные объекты региональной флоры. В предлагаемом пособии число
заданий несколько больше, чем предусмотрено временем для их проработки. Это связано с большим флористическим разнообразием, доступностью изучения, поэтому некоторые работы могут быть выполнены студентами самостоятельно.

Все работы строятся по единому плану: дается систематическое положение, цели, оснащение, пояснения к заданиям (по сбору материала, экологии, изготовлению временных микропрепаратов), ход выполнения, вопросы для самоконтроля, творческие задания, списки основной и дополнительной литературы. После изучения блока тем представлены вопросы коллоквиума, в приложении — методика сбора, обработки, гербаризации натуральных объектов, техника приготовления временных микропрепаратов, выполнения биологического рисунка; ключи для определения основных групп водорослей и грибов; правила произношения латинских названий. Методические рекомендации (пояснения к заданию) позволяют формировать экологическое представление о распространении в данном регионе наиболее типичных представителей подцарства водорослей и царства грибов, облегчают работу студентов по заготовке и гербаризации материала. Творческие задания направлены на развитие профессиональных способностей студентов, а также выработку креативного мышления, позволяющего в будущем легче адаптироваться к профессии педагога.

Руководство поможет сформировать у студентов представления о современной классификации и филогении низших растений. Его можно использовать не только на практических и лабораторных занятиях, проводимых преподавателем, но и в самостоятельной работе студентов,
в частности при отработке пропущенных занятий. Студенты заочного отделения при наличии оснащения, пользуясь данным пособием, смогут выполнить большую часть работ до сессии.

Практикум может использоваться учителями общеобразовательных школ, гимназий, лицеев как при проведении уроков, элективных курсов, факультативов, так и во внеклассной работе (экскурсии, кружки).

В пособии использованы ключи для определения водорослей из изданий А. А. Гуревича, А. Г. Еленевского, ключи для определения некоторых порядков афиллофоровых и агариковых грибов из издания М. В. Горленко.


^ Методические указания для студентов
1. При проведении практических занятий необходима предварительная теоретическая подготовка по теме занятия, которая осуществляется студентами самостоятельно по лекциям, рекомендуемой основной и дополнительной литературе. Подготовка включает в себя знания систематического положения, строения, экологии и географии объектов, рассматриваемых на занятиях.

2. Контроль за работой студентов проводится на каждом занятии
в течение 10—15 минут фронтального опроса по изученному материалу,
а также просмотра записей и зарисовок в тетрадях.

3. После изучения систематических групп проводятся коллоквиумы для закрепления знаний.

4. Перед выполнением заданий необходимо внимательно прочитать ход работы, а затем приступать к выполнению. В случае затруднений следует обратиться к преподавателю.

5. Для выполнения работы нужно ознакомиться с оснащением, приготовить микропрепараты, если это необходимо по условию задания.

6. Прежде чем приступить к изучению строения клеток низших растений и прокариот, необходимо ознакомиться со способами приготовления временных микропрепаратов, используя приложение.

7. Практические задания выполняются каждым студентом. Результаты в виде рисунков, схем размножения, таблиц оформляются в альбоме
и служат показателем проделанной работы.

8. На занятиях формируются навыки работы с натуральными объектами, изготовления временных микропрепаратов и выполнения биологического рисунка, который играет важную роль, поскольку представляет одно из средств познания.

9. При зарисовке необходимо выделять главное, наиболее существенное в объекте, а также освоить общие принципы и приемы рисования, что понадобится будущему учителю биологии и экологии.
^ Надцарство Прокариоты
(Доядерные организмы) — Procariota
Прокариоты — организмы, лишенные морфологически оформленного ядра, хромосом. Кольцевая ДНК свободно лежит в цитоплазме. Отсутствуют такие мембранные органоиды, как митохондрии, хлоропласты, аппарат Гольджи. Окислительные процессы у многих представлены разнообразными типами брожения. К прокариотам относят бактерии и цианеи.


^ Царство Дробянки — Mychota

Основной способ размножения бактерий — бесполый. Клетки при этом увеличиваются в размерах и делятся надвое. Отсюда известный термин «дробянки». У бактерий отсутствует внутриклеточное движение цитоплазмы — циклоз, им не характерен фагоцитоз и пиноцитоз. Подвижные формы передвигаются с помощью жгутиков. Многие бактерии способны образовывать внутри клетки эндоспоры и с их помощью переживают неблагоприятные условия внешней среды. Бактерии являются возбудителями многих опасных заболеваний (холера, дифтерия и др.), а также широко используются человеком в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.
^ Занятие 1. Прокариоты: бактерии
Класс Эубактерии — Eubacteriae

Порядок Эубактерии — Eubacteriales

Род Палочка — Bacillus

Цели:

Изучить особенности строения и размножения прокариот.

Познакомиться с морфологическим разнообразием и практическим значением бактерий.

Формировать навыки изготовления временных микропрепаратов
и выполнения биологического рисунка.

Оснащение: культуры бактерий сенной палочки (Bacillus subtilis), навозного настоя и загнивающих семян гороха, предметные и покровные стекла, пипетки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, раствор Люголя, микроскоп.

^ Пояснение к заданию: для получения культуры сенной палочки необходимо взять немного сена, положить его в колбу с водой, отверстие колбы закрыть ватным тампоном и прокипятить в течение 30 минут. Полученный раствор отфильтровать и поставить в теплое место (оптимальной является температура в 25—26 °С). Через 3—4 дня на поверхности жидкости появится бактериальная пленка. Это культура сенной палочки.

Для получения культуры бактерий-сапрофитов надо за 5 суток до проведения работы в литровую банку положить небольшое количество свежего конского навоза (около 1 столовой ложки), залить теплой водой
и поставить в теплое место. Через несколько дней в растворе появится большое число различных бактерий. В микроскопе при большом увеличении можно увидеть крупные одиночные и соединенные в цепочки бациллы, спириллы и кокки.

На примере культуры бактерий, взятых с загнивающих семян гороха, можно ознакомиться с бактериями, способными к передвижению. Для этого нужно в колбу насыпать небольшое количество семян гороха так, чтобы они лежали в 2—3 слоя. Залить семена теплой, хорошо прокипяченной водой так, чтобы она полностью закрывала набухшие семена. Сосуд закрыть пробкой или крышкой. Через 4—5 суток на поверхности жидкости появляется пленка, а вся жидкость начинает мутнеть и пениться.

^ Ход работы:

1. Поместите на предметное стекло каплю пленки с раствора сенной палочки. Накройте покровным стеклом, окрасьте раствором Люголя, при большом увеличении пронаблюдайте, как осуществляется ее активное движение с помощью перетрихальных жгутиков.

2. Зарисуйте короткие клетки сенной палочки. Обратите внимание на слизистый защитный чехол (капсула), плотную клеточную стенку, густую неподвижную слоистую цитоплазму и отметьте на рисунке.

3. Найдите клетки без жгутиков, на стадии деления они образуют длинные цепочки, располагающиеся параллельно одна над другой, соединенные слизью. Зарисуйте и обозначьте.

4. Рассмотрите отдельные клетки одной из делящихся цепочек, внутри этих клеток начинают формироваться эндоспоры овальной формы, их особенность — сильное преломление света.

5. Проследите и отразите в рисунках этапы формирования покоящихся спор, образующихся из вегетативных клеток.

6. Приготовьте микропрепарат из навозного настоя. При большом увеличении изучите морфологическое разнообразие бактерий, зарисуйте и подпишите.

7. Изготовьте микропрепарат из жидкости с загнивающими семенами гороха, окрасьте его раствором Люголя и рассмотрите при большом увеличении. Найдите в растворе бактерии, их органы движения, зарисуйте
и обозначьте.

8. Сделайте вывод о разнообразии морфологических форм бактерий,
о способности некоторых из них к передвижению и приспособлениях выживать в неблагоприятных условиях (кипячение в течение 30 минут).


Вопросы для самоконтроля

Почему бактерии относятся к прокариотам?

Как представлена наследственная информация в бактериальной клетке и где она расположена?

Как происходит размножение бактерий?

Какие приспособления существуют у бактерий для переживания неблагоприятных условий?

Каково принципиальное отличие в строении растительной и бактериальной клеток?

Чем обусловлено широкое распространение бактерий в природе?


Творческое задание

Чтобы убедиться в необходимости мыть руки перед едой, проведите следующий опыт. Приготовьте питательную смесь для бактерий. Возьмите клубень картофеля, помойте его и почистите. Разрежьте пополам и вымочите в течение нескольких часов в 1%-м растворе соды. Затем сварите его и разрежьте на ломтики. Ломтики положите на фильтровальную бумагу
в 3 чашки Петри. Это питательная среда для выращивания бактерий. Чашки Петри необходимо предварительно тщательно простерилизовать
и высушить. Прикоснитесь пальцами немытой руки к питательному раствору в одной из чашек. К питательному субстрату во второй чашке прикоснитесь пальцами руки, вымытой без мыла, а в третьей — тщательно вымыв руки с мылом. Накройте чашки Петри крышками и поставьте
в слабо освещенное теплое место. Сравните результаты опыта через 2—3 дня.

На простерилизованные кусочки картофеля, лежащие в стерильных чашках Петри, посадите живую комнатную муху. Постарайтесь, чтобы она некоторое время ползала по картофелю. Закройте чашки крышками
и оставьте на несколько дней. Через 2—3 дня скальпелем снимите с поверхности картофеля небольшое количество вещества и рассмотрите его при большом увеличении микроскопа. Сделайте выводы.

Попробуйте проделать тот же опыт, используя монеты, дверные ручки аудитории.


Список рекомендуемой литературы [1, 10, 18, 19, 20, 31, 32, 33, 34, 35].
^ Занятие 2. Прокариоты: цианеи (сине-зеленые водоросли)
Отдел Цианеи (Сине-зеленые водоросли) — Cyanophyta

Цианобактерии, или цианеи — это аэробные фотосинтезирующие бактерии, широко распространенные в водоемах и на суше, одноклеточные, нитчатые или колониальные организмы. Фотосинтезирующие пигменты — хлорофилл, фикоцианин, каротин. Ядерные оболочка, ядрышки и хлоропласты отсутствуют. На определенной стадии образуются газовые вакуоли. Продукт ассимиляции — полисахарид гликоген. Клеточные оболочки состоят из пектиновых веществ и часто ослизняются. Размножение вегетативное или посредством гормогониев. Цианеи образуют споры или клетки с плотной оболочкой — акинеты, которые устойчивы к неблагоприятным условиям среды. Обитают в почве, пресных и соленых водоемах. Цианеи стали широко известны благодаря их использованию в медицине в качестве биопротекторов и иммуномодуляторов.

^ Класс Гормогониевые — Hormogoniophyceae

Порядок Осциллаториевые — Oscillatoriales

Род Осциллатория — Oscillatoria

Род Спирулина — Spirulina


Порядок Ностоковые — Nostocales

Род Анабена — Anabaena

Род Носток — Nostoс

Цели:

Изучить особенности строения и размножения цианей.

Познакомиться с морфологическим разнообразием и значением.

Формировать навыки изготовления временных препаратов и выполнения биологического рисунка.

Оснащение: природные и лабораторные культуры цианей, готовые микропрепараты, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, микроскоп.

^ Пояснение к заданию: материал для изучения цианей можно иметь
в течение всего года, выращивая их в аквариумах или на поверхности влажной почвы. Цианеи нетрудно найти в природных местообитаниях:
в водоемах, на влажных камнях, стенах.

Осциллатория представляет собой длинные нити (трихомы) яркого сине-зеленого цвета диаметром от 1 до 100 мкм, произрастает на подводных предметах, образует пленки или затягивает поверхность сильно
загрязненных водоемов.

Спирулина встречается с осциллаторией в пресных водоемах и отличается от нее тем, что ее трихомы обычно скручены в правильную спираль.

Анабена имеет нитчатый таллом, вызывает обильное цветение воды
в стоячих водоемах.

Носток образует сложные слизистые колонии сферической или неправильной формы, размеры которых варьируются от микроскопических до крупных, достигая 5—10 см. Обитает в пресных водоемах, на влажной почве и камнях, является симбионтом грибов, образующих лишайники.

^ Ход работы:

1. Приготовьте микропрепарат осциллатории, взяв кусочек тины и расчленив его иголками на отдельные нити, поместите на предметное стекло в каплю воды и накройте покровным.

2. Рассмотрите микропрепарат при малом увеличении микроскопа
и зарисуйте с натуры общий вид слизистого трихального таллома сине-зеленого цвета. Понаблюдайте за колебательными движениями осциллатории: концы нитей совершают колебание, что сопровождается поступательным движением.

3. При большом увеличении обратите внимание на то, что трихомы (нити) сложены из совершенно одинаковых цилиндрических клеток, за исключением верхушечных, без ядра и хроматофоров. Внутренняя часть клетки — бесцветная цитоплазма, окружает ее более темная — хроматоплазма. В хроматоплазме видны мелкие зернышки гликогена; зарисуйте
и обозначьте детали строения.

4. Найдите фрагменты трихального таллома — гормогонии, одетые
в слизистый чехол — это органы размножения осциллатории, зарисуйте
и подпишите.

5. Приготовьте микропрепарат спирулины. При малом увеличении рассмотрите ее трихомы, скрученные в правильную спираль. Понаблюдайте за скользящими движениями винтового типа, зарисуйте общее строение трихом.

6. При большом увеличении рассмотрите отдельные короткоцилиндрические клетки с перегородками, крупнозернистую цитоплазму, а также органы размножения: гормогонии и споры (акинеты), зарисуйте и обозначьте.

7. Приготовьте микропрепарат анабены из фиксированного или живого материала. При малом увеличении рассмотрите обычно одиночные нити трихального гетероцитного таллома. Пронаблюдайте движение нитей, зарисуйте с натуры и сделайте обозначения.

8. При большом увеличении рассмотрите участок гетероцитного таллома анабены, отметив вегетативные клетки с газовыми вакуолями; гетероцисты — толстостенные с прозрачным содержимым, поры которых закрыты «пробками»; споры или акинеты интенсивно окрашенные, с зернистой структурой. Органы размножения — гормогонии; зарисуйте и подпишите.

9. Проследите и отразите в рисунках этапы формирования покоящихся спор. Обратите внимание на шаровидные или эллипсоидальные споры одиночные или в два ряда с крупнозернистым содержимым и утолщенной стенкой.

10. Рассмотрите и зарисуйте колонии ностока в целом, группу нитей, погруженных в общую желеобразную массу и один из участков, обратив внимание на строение гетероцитных нитей и их расположение в стенке колонии, а также на отдельные гетероцисты и споры, обозначьте их.

11. Разнообразные виды цианей рассмотрите в природных пробах (их может быть несколько). При помощи ключа определите их (см. Приложение 3).


Вопросы для самоконтроля

1. Какое положение занимают цианеи в системе фототрофных организмов?

2. Какие особенности строения имеет клетка цианей?

3. Наличие каких пигментов обусловливает окраску цианей?

4. Как происходит размножение цианей?

5. Каково соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле?

6. Какие особенности строения и функционирования гетероцист и спор?

7. Какое практическое значение имеют цианеи?


Творческое задание

Подумайте, какое значение имеет «цветение» водоема для животных, обитающих в данном водоеме, и биоценоза в целом? Сделайте серию фотографий или видеоролик по данному явлению.


Список рекомендуемой литературы [1, 4, 6, 7, 10, 12, 16, 18, 25, 30, 31, 32, 33, 34, 35].
^ Вопросы и задания к коллоквиуму
«Надцарство Прокариоты»
Почему бактерии относятся к прокариотам?

Где расположена наследственная информация в бактериальной клетке?

Как происходит размножение бактерий?

Как бактерии переживают неблагоприятные условия среды?

Каково принципиальное отличие в строении растительной и бактериальной клеток?

В чем отличие бактерий-сапротрофов от симбионтов?

Сравните обмен веществ аэробных и анаэробных бактерий.

Каково значение бактерий в природе и жизни человека?

Какое положение занимают цианеи в системе фототрофных?

Какие особенности строения имеет клетка цианей?

Наличие каких пигментов обусловливает окраску цианей?

Как происходит размножение цианей?

Каково соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле цианей?

Каковы особенности строения и функционирования гетероцист
и спор?

Какое практическое значение имеют цианеи?
^ Надцарство Эукариоты — Eucariota
Эукариоты — это одноклеточные, колониальные или многоклеточные организмы. Имеют морфологически оформленное ядро, внутри которого одно или несколько ядрышек. ДНК с белками-гистонами образует особую структуру-хромосому. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой. В клетке содержатся разнообразные органоиды. Преобладает аэробное дыхание. Для большинства эукариот характерно половое размножение.

^ Царство Растения — Vegetabilia

Растения — царство эукариотических организмов. В клетках находится морфологически оформленное ядро; кроме мембран и рибосом имеются другие органоиды. Их характеризует способность к фотосинтезу, наличие различных пигментов, плотные клеточные стенки, состоящие, как правило, из целлюлозы. Запасным веществом обычно служит крахмал.
^ Занятие 3. Строение одноклеточных
и ценобиальных зеленых водорослей
Подцарство Водоросли — Phycobionta

Водоросли — древние представители органического мира, живущие
в пресноводных водоемах, морях и почве.Водные и наземные растения, тело которых не расчленено на органы и ткани. Являются слоевищными или талломными растениями. Строение клеток такое же, как и у других отделов растений. Цитоплазма у большинства водорослей расположена тонким постенным слоем, окружает вакуоль с клеточным соком. Пластиды разнообразны по форме, содержат пигменты: фикоцианин, фикоэритрин, каротин и др. Размножение трех видов: вегетативное, бесполое, половое. В цикле развития чередуются половое и бесполое поколения.


^ Отдел Зеленые водоросли — Chlorophyta

Отличием отдела является многообразие морфологических структур таллома. Хлоропласты зеленого цвета, так как содержат приблизительно в той же пропорции, что и высшие растения, хлорофиллы «а» и «в», каротины и несколько ксантофиллов. Они разнообразной формы, часто с периноидами. Продукт ассимиляции — крахмал, иногда — масло. Вегетативное размножение осуществляется кусочками таллома, бесполое — посредствам зооспор. Половой процесс широко распространен и разнообразен, но у части видов отсутствует. Некоторые представители имеют правильную смену полового и бесполого поколений. Встречаются все возможные циклы развития.


^ Класс Равножгутиковые — Isocontophyceae

Порядок Хламидомонадовые — Chlamidomonadales

Род Хламидомонада — Chlamidomonas


Порядок Вольвоксовые — Volvocales

Род Вольвокс — Volvox


Порядок Хлорококковые — Chlorococcales

Род Гидродикцион — Hydrodiction

Род Сценедесмус — Scenedesmus

Цели:

Изучить особенности строения, размножения хламидомонады и ценобиальных водорослей разных родов.

Познакомиться с циклом развития, сменой ядерных фаз и значением.

Формировать навыки изготовления временных препаратов и выполнения биологического рисунка.

Оснащение: одноклеточные и ценобиальные зеленые водоросли, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, водный раствор йода, микроскоп.

^ Пояснения к заданию: для проведения работы необходимо заранее подготовить живой материал водорослей.

Хламидомонаду можно заготовить поздним летом или ранней осенью, собрав в лужах или канавах с водой. Сосуд с водорослью поставьте в теплое, ярко освещенное место, через некоторое время на стенках сосуда будет хорошо заметен зеленый налет из водорослей.

Вольвокс встречается в старицах рек и прудах, нередко вызывая цветение воды. Это колониальная водоросль, в виде шара, внутренняя полость которого занята слизью.

Гидродикцион (водяная сеточка) обитает в пресных стоячих водах
с постоянным подтоком азотистых веществ. Часто развивается в массовом количестве. На занятиях лучше использовать живой материал молодых сеточек.

Сценедесмус распространен в планктоне водоемов прибрежной зоны среди нитчаток.

^ Ход работы:

Поместите на предметное стекло каплю воды с водорослью хламидомонады, накройте покровным стеклом.

Рассмотрите микропрепарат при малом увеличении микроскопа. Обратите внимание на одноклеточный, монадной организации таллом хламидомонады. Понаблюдайте за движениями водоросли.

При большом увеличении рассмотрите водоросль. Найдите оболочку, цитоплазму, ядро, чашевидный хроматофор, периноиды, светочувствительный глазок-стигму, пульсирующие вакуоли, зарисуйте, укажите основные части.

4. Если микропрепарат сделан правильно, вам удастся рассмотреть пульсирующие вакуоли. Понаблюдайте за работой пульсирующих вакуолей, затем окрасьте микропрепарат водным раствором йода и снова рассмотрите его. Как изменилась окраска водоросли? С чем это связано?

5. Приготовьте микропрепарат вольвокса, поместив на предметное стекло каплю жидкости с водорослью, и накройте покровным или воспользуйтесь готовым микропрепаратом. Рассмотрите и зарисуйте особенности строения сферического ценобия вольвокса с дочерними колониями, покажите границы клеток, протопласты, цитоплазматические отростки, плазмодесмы.

6. При большом увеличении отметьте вегетативные клетки со жгутиками, партеногонидии, оогонии с яйцеклетками, антеридии со сперматозоидами; серией рисунков отразите процесс инверсии у молодых колоний вольвокса.

7. Приготовьте микропрепарат гидродикциона, поместив часть ценобия в каплю воды, рассмотрите и зарисуйте удлиненной формы клетки с заостренными концами, слагающие ценобий. Обратите внимание, как формируется сеть из шестиугольных ячеек, зарисуйте и обозначьте составные части.

8. При большом увеличении микроскопа рассмотрите отдельную клетку ценобия, ее оболочку, крупную центральную вакуоль, постенно расположенную цитоплазму с сетчатым хроматофором, с многочисленными мелкими ядрами и периноидами, зарисуйте, подпишите.

9. Рассмотрите и зарисуйте формирование дочернего ценобия внутри материнской клетки. В серии рисунков отразите цикл развития гидродикциона.

10. Приготовьте микропрепарат сценедесмуса, взяв каплю жидкости
с водорослью, поместив ее на предметное стекло, и накройте покровным. Рассмотрите и зарисуйте с натуры плоские ценобии, состоящие из 4—8 клеток, сросшихся боками параллельно друг другу, располагающихся
в один-два ряда.

11. Обратите внимание на клетку ценобия, ее оболочку, постенный хлоропласт, окрасьте клетку водным раствором йода, обозначьте ядро. Найдите отдельные клетки на стадии образования автоспор, зарисуйте
и укажите основные части.


Вопросы для самоконтроля

Отметьте характерные черты строения клетки зеленых водорослей.

Какова функция хроматофора и стигмы, в чем отличие хроматофора от хлоропласта?

Как происходит размножение зеленых водорослей и какие типы полового процесса у них известны?

Каковы способы размножения вольвоксовых, особенности полового процесса?

Каков образ жизни представителей хлорококковых?

Какие общие черты в образовании спор у хлорококковых и вольвоксовых?


Творческое задание

Для изучения многообразия водорослей в природе представляет интерес знакомство с теми водорослями, которые обитают на раковинах пресноводных моллюсков. Исследование водорослевых обрастаний на раковинах можно проводить в различных водоемах: прудах, озерах, реках. Моллюсков можно содержать и в банках с водой или аквариумах. Используйте раковины моллюсков для изучения разнообразия водорослей, обитающих в данном водоеме.


Список рекомендуемой литературы [1, 4, 6, 12, 16, 18, 19, 25, 26, 30, 31, 33, 35].
^ Занятие 4. Строение многоклеточной
зеленой водоросли (улотрикса)
Класс Улотриксовые — Ulothrichophyceae

Порядок Улотриксовые — Ulothrichales

^ Род Улотрикс — Ulothrix

Цели:

1. Изучить особенности строения многоклеточной зеленой водоросли — улотрикса.

2. Познакомиться с циклом развития и сменой ядерных фаз улотрикса.

3. Формировать навыки изготовления временных препаратов и выполнения биологического рисунка.

Оснащение: живой материал многоклеточной зеленой водоросли — улотрикса, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, водный раствор
йода, микроскоп.

^ Пояснения к заданию: улотрикс — бентосная водоросль. Распространен в текучих пресных водах: реках, ручьях в прибрежных зонах озер. Прикрепляется в виде больших зеленых кустиков к подводным предметам у поверхности воды. Зафиксируйте в спирте через несколько часов после сбора, чтобы встречались нити с различными стадиями образования зооспор.

^ Ход работы:

Приготовьте микропрепарат улотрикса, поместив нить в каплю воды на предметное стекло, накрыв покровным.

При малом увеличении рассмотрите внешний вид трихального таллома и сделайте рисунок растения, отметив вегетативные клетки и подошву.

Обратите внимание на один из участков слоевища. Найдите верхушечную, базальную и вегетативную клетки, зарисуйте, подпишите.

Рассмотрите при малом и большом увеличении отдельную клетку: оболочку, хроматофор, периноиды, окрашенное водным раствором йода ядро, обозначьте основные части клетки.

Зарисуйте схему цикла развития улотрикса.


Вопросы для самоконтроля

1. Дайте общую характеристику порядка улотриксовых.

2. Какие особенности в строении таллома улотрикса?

3. Какие виды размножения характерны улотриксовым?

4. Как происходит половое размножение и смена ядерных фаз улотриксовых?

5. Сравните строение таллома улотрикса с другими представителями отдела зеленых водорослей.


Творческое задание

Изучите альгофлору с помощью пластинок обрастания (предметных стекол) в лабораторных условиях. Для опыта используют аквариум, в который помещают ил и воду из водоема (обычно это водоемы в черте города или в ближайших пригородах). В толщу воды аквариума опускают предметные стекла в металлических креплениях, изготовленных из кровельного железа. Несколько стекол кладут на поверхность ила. Ежедневно в течение пяти дней наблюдают за появлением водорослей на стеклах и зарисовывают обнаруженные водоросли (перед просмотром в поле зрения микроскопа стекла с одной стороны вытирают). Определите родовую принадлежность по ключам (см. Приложение 3).


Список рекомендуемой литературы [1, 4, 6, 12, 16, 18, 19, 25, 30, 31, 33, 35].
^ Занятие 5. Строение аэрофильных зеленых водорослей
Порядок Хетофоровые — Chaetophorales

Род Трентеполия — Trentepohlia

Род Плеврококкус — Pleurococcus

Порядок Хлорококковые — Chlorococcales

Род Хлорококкум — Chlorococcum

Род Хлорелла — Chlorella

Аэрофильные водоросли живут вне водоемов на различных твердых субстратах: камнях, заборах, крышах, стенах домов. Условия существования аэрофильных и водных водорослей существенно различны. Для воздушной среды характерны резкая смена температур, кратковременное увлажнение. В качестве приспособлений к неблагоприятным условиям среды аэрофильные водоросли имеют сильно утолщенные, слоистые стенки, слизистые обертки, чехлы, более вязкую цитоплазму, удерживающие воду. Также клетки в больших количествах накапливают масло. Несмотря на своеобразную экологию, аэрофильные водоросли развиваются в массовом количестве, образуя на поверхности субстрата слизистые или порошкообразные налеты.

Цели:

1. Изучить особенности строения аэрофильных водорослей в связи
с наземным обитанием.

2. Познакомиться с циклом развития и сменой ядерных фаз.

3. Формировать навыки изготовления временных препаратов и выполнения биологического рисунка.

Оснащение: зеленые аэрофильные водоросли, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки, стеклянные палочки, фильтровальная бумага, чашки Петри, водный раствор йода, микроскоп.

^ Пояснения к заданию:

Трентеполия произрастает на теневой стороне деревьев и располагается вдоль всего ствола в виде налета кирпично-красного или желтого цвета. Материал снимают с дерева ножом с кусочком коры. За день до занятия помещают кусочки коры в чашки Петри с увлажненной фильтровальной бумагой. При приготовлении микропрепарата аккуратно снимают водоросль без перидермы.

Плеврококкус обитает на северной стороне стволов деревьев у основания, образуя изумрудно-зеленый налет. Собирают вместе с субстратом и хранят в сухом виде, а за 6—7 дней до занятия кладут на мокрую фильтровальную бумагу в чашки Петри.

Хлорококкум обитает на сырой земле, коре деревьев и в пресных водоемах, входит в состав многих лишайников.

Хлорелла широко распространена как в пресных водоемах, так и на сырой земле и коре деревьев. Многие виды являются симбионтами
животных и грибов.

^ Ход работы:

Приготовьте микропрепарат трентеполии, соскоблив оранжево-желтый налет с коры в каплю воды на предметное стекло и накройте
покровным.

Зарисуйте с натуры гетеротрихальный таллом, фрагменты горизонтальных и вертикальных нитей, отметьте толстую, слоистую оболочку.

Обратите внимание на отдельную шаровидную клетку: хроматофор, пигмент — гематохром, растворенный в каплях масла, ядро, зарисуйте.

При большом увеличении рассмотрите вегетативные клетки, зооспорангии с зооспорами, клетки-ножки, гаметангии с двужгутиковыми гаметами, зарисуйте и подпишите.

Рассмотрите внешний вид таллома плеврококкуса, отдельную клетку: о