Методичні вказівки до виконання роботи. Завдання 1. Будова органів нестатевого розмноження мохів.
Завдання 1. Будова органів нестатевого розмноження мохів.
Розглянути постійний мікропрепарат спорогонія зозулиного льону (Polytrichum commune), вивчити будову спорогонія, замалювати внутрішню будову коробочки спорогона (рис. 3.1), позначити кришечку, урн очку, колонку, спорангій із спорогенною тканиною, апофізу, ніжку.
Спорогоній зозулиного льону (спорофіт, нестатеве покоління) розвивається в заплідненому архегонії із зиготи на верхівці жіночого гаметофіта. Спорогоній складається з коробочки та ніжки із присоскою; всередині коробочки розташований спорангій - орган нестатевого розмноження. Клітини спорогонію диплоїдні. В спорангії з клітин археоспорія після редукційного поділу формуються гаплоїдні спори нестатевого розмноження.
Завдання 2. Будова органів нестатевого розмноження папоротей.
Розглянути постійний мікропрепарат поздовжнього розрізу сорусу щитника (Dryopteris filix mas). Замалювати будову сорусу папороті (рис. 3.2), позначити плаценту, індузій, спорангії, спори.
З нижнього боку лисків спорофіта у щитника на потовщеннях – плацентах – закладаються спорангії, розташовані групами - сорусами. Спорангії округлої форми, дещо сплющені з боків, сидять на коротких ніжках. Кожен сорус (група спорангіїв) зверху покритий індузієм, що розвивається з плаценти. Клітини археспоріальної тканини всередині спорангія після мейотичного поділу формують тетради гаплоїдних мейоспор. Після виходу із спорангія у сприятливих умовах спори проростають, утворюючи гаметофіт (статеве покоління) папороті – заросток.
Завдання 3. Будова органів статевого розмноження щитника.
Розглянути постійний мікропрепарат „Заросток папороті”, знайти архегонії, антеридії, ризоїди. Замалювати заросток папороті із гаметангіями (рис. 3.3), позначити фотосинтезуючу пластинку заростку, антеридії, архегонії, ризоїди.
Заросток щитника (гаметофіт, статеве покоління) має вигляд багатоклітинної зеленої серцеподібної пластинки із ризоїдами. Клітини заростку гаплоїдні, бо він розвинувся з гаплоїдних спор. На нижній частині зрілого заростку виникають гаметангії – антеридії і архегонії, в яких формуються гамети – сперматозоїди і яйцеклітини. Антеридії папороті мікроскопічні, з одношаровою стінкою. Всередині кожного антеридія розвиваються сперматогенні клітини, з яких виникають сперматозоїди із джгутиками. Архегонії колоподібної форми, з одношаровою стінкою. Розширена частина архегонія – черевце – занурена у тканину заростку, звужена частина –шийка – висовується назовні. В черевці архегонія формується яйцеклітина.
Завдання 4. Будова мікростробілу (чоловічої шишки) та чоловічого гаметофіта (пилку) сосни.
Розглянути за допомогою мікроскопа постійні мікропрепарати „Чоловіча шишка сосни” та „Пилок сосни”. Вивчити будову мікростробіла, замалювати чоловічу шишку у розрізі (рис. 3.4а), позначити мікроспорофіли і мікроспорангії. Вивчити морфологію пилкового зерна голонасінних, порівняти із будовою пилку покритонасінних (постійний мікропрепарат „Пилок квіткових рослин”). Замалювати пилкові зерна голонасінних і покритонасінних (рис. 3.4б).
Навесні на дереві сосни (спорофіті) формуються жіночі та чоловічі шишки – видозмінені системи пагонів. Чоловіча шишка представляє собою вісь (мікростробіл), видозміненими листками, що несуть мікроспорангії. Мікроспорофіл має вигляд тонкої плівчастої луски із 2 мікроспорангіями – пилковими мішками. Із спорогенної тканини внаслідок мейотичного поділу виникають тетради гаплоїдних мікроспор (пилок). Мікроспори вкриваються двома оболонками – інтиною та екзиною із двома повітряними пухирцями. Проростання пилку (формування чоловічого гаметофіта) відбувається всередині мікроспорангіях ще до запилення. У зрілому пилковому зерні формується антеридіальна клітина, яка функціонально замінює антеридій, та сифоногенну клітину пилкової трубки. На цій стадії чоловічий гаметофіт (зрілий пилок) після розкриття мікроспорангія висипається в повітря. Таким чином, гаметофіт голонасінних дуже редукований, представлений лише двома клітинами, одна з яких – антеридіальна – в подальшому, після запилення, виконує роль антеридія – з неї формується спермагенна клітина, що в свою чергу ділиться з утворенням двох чоловічих безджгутикових гамет (сперміїв). В цілому, стробіли голонасінних можна вважати генеративними структурами.
Завдання 5. Будова жіночого гаметофіта покритонасінних.
Розглянути постійний мікропрепарат „Зав’язь та сім’япочка”. Вивчити складові частини насінного зачатку, знайти зародковий мішок. Замалювати будову зародкового мішка покритонасінних (рис. 3.5), позначити яйцеклітину, синергіди, антиподи, вторинне ядро.
Сім’япочка або насінний зачаток складається з зародкового мішка (нуцелуса), інтегументів (покривів), що утворюють вузький канал - мікропіле, через який пилкова трубка потрапляє до зародкового мішка, а також сім’яніжки (фунікулус), яка прикріплює насінний зачаток до плаценти зав’язі. Зародковий мішок покритонасінних рослин або нуцелус – це центральна частина насінного зачатка (сім’япочки) покритонасінних, гомологічний мегаспорангію спорових рослин. Зародковий мішок (жіночий гаметофіт) формується з галоїдної мегаспори, що утворилася в результаті мегаспорогенезу. В результаті трьох послідовних мітотичних поділів та утворення диплоїдного вторинного ядра (внаслідок злиття 2 ядер) він має гаплоїдну яйцеклітину, дві гаплоїдні клітини-синергіди, три гаплоїдні клітини-антиподи та диплоїдне вторинне ядро. Гаметангії (антеридії та архегонії) у квіткових рослин редуковані.
Традиційно генеративним органом покритонасінних (квіткових) рослин вважається квітка, оскільки в ній відбуваються процеси мікро- і мегаспорогенеза, мікро- і мегагаметогенеза, запилення, запліднення, розвиток зародка, утворення насіння і плоду.
Завдання для самостійної роботи (виконуються письмово).
1. Дати визначення понять і термінів: нестатеве розмноження, статеве розмноження, репродуктивні органи, генеративні органи, спороношення, мітоспори, мейоспори, спорангій, археоспорій, спорогоній, статевий процес, гамети, оогамія, гаметангії, антеридії, архегонії, зигота, спорофіт, гаметофіт, чергування поколінь, гаметофітна лінія еволюції, спорофітна лінія еволюції, мікроспорогенез, мікрогаметогенез, мегаспорогенез, мегагаметогенез, спорові рослини, архегоніальні рослини.
2. Скласти схеми життєвих циклів зозулиного льону, щитника чоловічого, покритонасінної рослини.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3