2植物学(二)实验指导(孢子植物)(3)

2019-04-16 23:43

1.列表区别三种类型地衣的主要形态特征。 2.绘叶状地衣横切面,并表示各部分。

实验二十三 苔鲜植物门(Bryophyta)

一、目的要求:

观察、认识苔鲜植物主要代表植物的形态、构造,从而掌握苔鲜植物的特征、生活史,及其在植物界的演化地位。 二、实验用品:

显微镜、解剖镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、解剖针、蒸馏水滴瓶、吸水纸、地钱、葫芦藓或金发藓属的新鲜或浸泡标本,玻片标本。 三、实验步骤:

(一)地钱属(Marchantia)喜生于阴湿地方。

1.观察地钱配子体的新鲜标本,它是绿色扁平二叉分枝的叶状体,把标本置玻片中央,在解剖镜下观察,可看到叶状体背面有许多菱形或多角形的小区,小区中央有气孔。把标本翻过来,在叶状体的腹面,可看到紫色的鳞片,在鳞片之间有假根。

用镊子取少许假根制成临时装片,置显微镜观察,你能区别简单假根和舌状假根吗? 再注意观察,有的叶状体,在其背面分叉处,生有小杯状物,这是它的胞芽杯。胞芽杯内生有许多胞芽,胞芽是地钱营养繁殖的结构部分。若用镊子取下一个胞芽杯,置载玻片上,用解剖针挑破杯壁,并抖出胞芽,加上盖玻片,在显微镜观察,注意胞芽的形态特征。

2.观察地钱雌株的新鲜或浸泡标本,其雌器托由托柄、托盘两部分组成,若用镊子取下一个胞芽状,置载玻片上,用解剖针挑破杯壁,并抖出胞芽,加上盖玻片,在显微镜观察。注意胞芽的形态特征。

取地钱雌器托纵切玻片标本置显微镜观察。可见其托柄顶端的两条芒钱之间的基部,倒悬着一列颈卵器。颈卵器的壁由一层细胞构成,颈部细长,内有一串小细胞,叫颈沟细胞,腹部膨大,内有一个卵细胞,卵细胞上面还有一个细胞,叫腹沟细胞,有的颈卵器已成熟,腹沟细胞、颈沟细胞已消失,仅有一个卵细胞在腹腔内,有的卵细胞已受精发育成孢子体。

取孢子体的玻片标本,置显微镜观察。其孢子体可分三部分: 基足——埋于颈卵器基部的组织中。

蒴柄——较短,一端与基足相连,另一端与孢蒴相连。

孢蒴——孢蒴是孢子体的主要部分,外面为单层细胞构成的壁所包被,内有孢子和弹丝。 3.观察地钱雄株的新鲜或浸泡标本,比较雄器托与雌器托在形态上的差异,取雄器托纵切片,置显微镜观察,可见雄托盘上有许多小孔腔,每个孔腔内有一个精子器。精子器呈椭圆形,具短柄。

(二)葫芦藓属(Funaria)、金发藓属(Polytrichum)都喜生于阴湿的林下、山坡、沟边、路旁。葫芦藓本地分布较少,金发藓在校园附近潮湿地方,常成群生长。

1.观察金发藓新鲜标本。其配子体下有假根,上有茎、叶。茎长而直立,茎上着生螺旋状排列的绿叶,较老部分的叶片变成褐色,有的已脱落。茎的地下部分,生有假根。

金发藓是雌雄异株。取雄株新鲜标本观察,茎顶宽而薄的特化叶片,这种特化叶形成一个莲座式的叶丛,形如一朵小花。春季采集的标本,在叶丛中生有许多精子器。用镊子取少许精子器装片,并用镊子柄轻压盖玻片,置显微镜下观察。其精子器为棒形囊状,下有短柄。有的精子器的壁被压破,精母细胞流出,有时还可看到成熟精子器顶端放出精子的情况。

取真藓雄枝纵切玻片标本,置显微镜观察,可见枝顶生有许多精子器,精子器之间有隔丝。

取金发藓雌株新鲜标本观察,它的茎顶没有特化叶,枝顶形如一个叶芽。春季采集的标本,枝顶中部生有颈卵器,用镊子折下枝顶,放在载玻片上,置解剖镜下,用两根解剖针将叶片剥开,可见瓶状颈卵器。未成熟的颈卵器呈绿色,成熟的颈卵器呈黄褐色,在材料上加一滴水,盖上盖玻片,置显微镜观察,它的颈卵器在形态结构上均与地钱相似。

再取真藓雌枝枝顶纵切玻片标本,置显微镜观察颈卵器的详细构造。

2.观察金发藓的孢子体。它生于雌配子枝顶。以基足插入雌配子体枝顶组织中,肉眼不易看见。蒴柄细长。顶部有一个孢蒴。孢蒴是孢子体的主要部分,其结构较复杂。注意在蒴上套有蒴帽,蒴帽是它的孢子体还是配子体?用镊子轻轻揭去它,可见孢蒴顶端有蒴盖,再小心摘掉蒴盖,在蒴囊的开口边缘有一圈蒴齿。压破蒴囊,其内的黄色孢子挤出。

取出藓孢蒴纵切片标本,置显微镜观察,可见孢蒴顶部最外面为蒴盖,蒴盖下面两侧部分是蒴齿。蒴囊是孢蒴的主要部分,外有多层细胞构成的蒴壁,中央为蒴轴。蒴轴周围是造孢组织,造孢组织发育成孢子细胞,每个孢子母细胞经减数分裂形成四个孢子。孢子成熟借蒴齿水湿与干燥发生运动而散发,这是与地钱不同之处。在造孢组织与蒴壁之前,还可看到有排列蔬松的细胞,其中有许多空隙,叫气室。

再在显微镜下观察藓的原丝体装片标本,原丝体是由孢子萌发的,它是多细胞的分枝丝状花,其上生芽,芽长成具茎,叶的配子体,配子体成长后,它就枯萎了。

3.观察示范桌上的葫芦藓及其了真藓的浸泡或干标本,比较它们在形态上与发藓有何区别。

四、作业:

1.绘葫芦藓或其他真藓雌、雄枝顶纵切面,分别表示颈卵器,精子器的结构及养生位置。

2.绘金发藓植株外形,表示孢子体寄生于配子体上。

实验二十四 蕨类植物(Pteridophyta)

——石松亚门(Lycophytina) 楔叶亚门(Sphenopphytina)

一、目的要求:

通过主要代表植物观察,掌握石松亚门、楔叶亚门的形态特征、生活史及其在植物界的演化地位。

二、实验用品:

显微镜、解剖镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、解剖针、蒸馏水滴瓶、吸水纸、石松属、卷柏属、木贼属植物标本、孢子叶穗纵切玻片标本。

三、实验步骤:

(一)石松纲(Lyophyltina) 1.石松属(Lycopodium)

石松属的植物,大多数分布于热带、亚热带,常生于山野树林,我国南方各地都有分布。 观察石松属植物的腊叶标本,它们的植物体有根、茎、叶分化。其葡匐茎向上生直立小枝,向下生不定根。根茎都是二叉分枝,叶细小,螺旋状排列在小枝上,孢子叶穗着生于直立茎的顶端。用放大镜观察孢子叶穗,其孢子叶在孢子叶穗轴上,也是螺旋状排列,在孢子叶的叶腋处能看到孢子囊吗?

取石松孢子叶穗纵切片标本,置低倍显微镜观察,可更清楚地看到每个孢子叶的叶腋处,有一个孢子囊。孢子囊内的孢子大小一样,即为同型孢子。

2.卷柏属(Sclaginella)

卷柏也常生于阴湿环境中,在校园附近树林、山坡、田边阴湿地方都有大片卷柏属的植物生长。

观察卷柏的新鲜标本,其植物体较细弱,外形颇似藓类。茎多分枝,常铺匐于地面,具背腹性。许多鳞片状小叶,在茎上排列成四行,两行较大,两行较小,仔细观察,在每个叶腋生一小片状物,叫叶舌。在匍匐茎分枝处还生有无叶的根托,根托顶端生有不定根。孢子叶穗生于枝顶。孢子叶的叶腋生孢子囊。注意孢子囊有两种,一个为大孢子囊,一个为小孢子囊,着生大孢子囊的孢子叶叫大孢子叶,着生小孢子囊的孢子叶叫小孢子叶,成熟的大孢子囊呈黄色,成熟的小孢子囊呈红色。

取卷柏孢子叶穗纵切玻片标本,置低倍显微镜观察,可见大小孢子囊分别生于大小孢子叶的基部,大孢子囊内有四个大孢子,在切片上只能看到三个,小孢子囊内有许多小孢子。卷柏孢子异型,这与石松不同。异型孢子在植物界进化上有何重要意义?

(二)楔叶亚门(Sphenopphytina)

楔叶亚门植物,现代生存的只一属即木贼属(Equisetum)。常见的有问荆、节节章。 观察问荆、节节草的新鲜或腊叶标本,他们具有如下几个明显的特征。

(1)地上茎和地下茎都有明显的节和节间,每个节间有许多凸出的纵肋(脊),两个纵肋凹陷处为槽(沟)。上下两个相邻间的纵助是互生的,因此槽也是互生的。

(2)鳞片状的小叶轮生在节上,其基部连成管状的鞘,先端膜质非绿色。 (3)地下茎生不定根。

(4)地上茎有营养枝和生殖枝之分,营养枝绿色,节上轮生许多小枝;生殖枝不分枝,无色,顶端单生一孢子叶穗。

取问荆孢子叶穗浸泡标本,先用放大镜观察,其孢子叶穗为长圆柱状,是许多特化的孢子叶聚生在一起组成的,特化孢子叶顶面观是一个六角形的盾状物。用镊子取一特化孢子叶,置载玻片上,在解剖镜下观察。其六角形盾状顶盘的下面有一个短柄,短柄周围有5-10个孢子囊生于盾状顶盘的下面。

取问荆孢子叶穗纵切玻片标本,置显微镜下观察,可见孢子叶穗中央是穗轴,特化孢子叶螺旋状排列在穗轴上,注意孢片囊着生的位置,每个孢子囊内有许多染成红色的同型孢子。孢子的外壁附有弹丝。

四、作业:

1.绘卷柏外形图、卷柏孢子叶穗纵切简图,表示各部分。 2.绘问荆外形图,问荆孢子叶穗纵切简图,表示各部分。

实验二十五 蕨类植物(Pteridophyta)

——真蕨亚门(Filicophytina)

一、目的要求:

通过真蕨亚门主要代表植物的形态观察,从而掌握真蕨亚门的特征、生活史,及其在植物界的演化地位。

二、实验用品:

显微镜、解剖镜、放大镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、解剖针、蒸馏水滴瓶、95%酒精、吸水纸、海金沙、鳞毛蕨等常见的特生真蕨代表植物新鲜或腊叶标本、苹、槐叶苹等水生真蕨代表植物新鲜或腊叶标本。蕨地下茎横切玻片标本,蕨原叶体新鲜与装片标本,蕨幼孢子体装片标本。

三、实验步骤:

真蕨亚门植物是现代最茂盛的蕨类植物,广泛分布在各种生态环境。在桂子山附近也有多种真蕨植物生长。

(一)厚囊蕨纲(Eusporangiapsida)

本纲植物的孢子囊壁由多层细胞组成,观察瓶尔小草属(Ophioglos-sum)和阴地蕨属(Botrychium)的腊叶标本,注意其植物体(孢子体)的外形及孢子叶穗着生情况。

(二)薄囊蕨纲(Leptosporangiapsida)

本纲植物的孢子囊壁由一层细胞组成。 1.观察陆生代表植物的形态。 (1)海金沙属(Lygodium)

海金沙是常见的真蕨类植物,分布很广。它是攀援蕨类植物,以无限伸长的叶轴,攀援在树枝或它物上生长。叶羽状或掌状分裂,营养叶(不育叶)和孢子叶(能育叶)在形态上无区别。在孢子叶先端边缘并生二行孢子囊、孢子囊成熟时为褐色。

(2)观察鳞毛蕨(Dryopteris)及其他常见陆生真蕨的新鲜或腊叶标本的外形,它们的根状茎常有褐色鳞毛。向下生不定根,向上生大型复叶。注意叶脉的形态,孢子囊群着生的位置、形态,有无囊群盖等特征。

(3)取真蕨地下茎横切片标本,置显微镜下观察,最外面是表皮,表皮以内为一圈机械组织,薄壁组织占茎的大部分,在薄壁组织中有两圈维管束彼此套生着,外圈由多个圆形或椭圆形的小维管束组成,内圈由两个长条维管束组成,这是网状中柱结构特征。注意每个维管束中心为木质部,外围为韧皮部,属同心维管束的周韧官束,在内外圈维管束之间另有两行染成深色的机械组织。

(4)观察真蕨植物的孢子囊。从蕨叶孢子囊群中,摄取少许孢子囊,放在载玻片上,用解剖针将材料分开,加上盖玻片,置显微镜下观察。可见每个孢子囊有一个多细胞组成的柄,柄上生一个扁圆的囊。囊壁由单层细胞组成,其上有特殊细胞组成的环带。注意环带细胞内切面及两侧的壁加厚,整修环带绕囊大半环。环带有何功用?在视野中有些孢子囊尚未开裂,可在盖玻片一端注入95%酒精,用吸水纸从盖玻片另一端将酒精吸过去,立即观察,能看到孢子囊开裂的情况,孢子囊内有许多孢子,孢子有无大小之分?

另取孢子叶切片标本,置显微镜观察。

(5)观察真蕨原叶体(配子体),孢子成熟散落后,在自然条件,一般到第二年春天萌发成一个心形的配子体,叫原叶体,原叶体很小,具叶绿素,能独立生活,往往成丛的生于蕨类植物的群丛之下,潮湿土壤上。

取蕨原叶体新鲜标本装片(或装片标本),置显微镜下观察。心形原叶体前端凹陷处是生长点,其腹面的后端生许多假根。精子器、颈卵器同生于原叶体的腹面。精子器球形,位于原叶体腹面后半部假根附近,颈卵器位于原叶体腹面前端凹陷处附近。注意颈卵器的腹部埋在原叶体组织中,仅颈部露在原叶体表面并向后弯曲,调节细准焦螺旋,可见颈卵器内有一个卵细胞,有的卵细胞已受精成合子。合子在颈卵器内发育成胚,胚在配子体发育成幼孢子体。

再观察真蕨幼孢子体的新鲜标本或装片标本,具幼叶的幼小孢子体寄生在配子体上,不久它的初生根穿出配子体,伸入土壤,变成一个独立生活的蕨孢子体。以后配子体即死亡。

2.观察水生真蕨代表植物的外形


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