Мета заняття: Ознайомитися з пристроєм мікроскопа і основними прийомами роботи з ним. Навчитися виготовляти тимчасові мікропрепарати і розрізняти на мікропрепаратах окремі частини клітини і елементи тканини.
Робота 1. Будова мікроскопа
Біологічний мікроскоп - це оптичний прилад, за допомогою якого можна отримати збільшення зворотне зображення досліджуваного об'єкта і розглянути дрібні деталі його будови. За допомогою викладача або по керівництву ознайомтеся з пристроєм мікроскопа, запишіть в зошит порядок його налаштування.
1. Встановіть мікроскоп на робоче місце.
2. Обертанням макровінта (кремальера великого збільшення) на себе підійміть тубус мікроскопа на 1см від столика.
3. Встановіть освітлення за допомогою вигнутого дзеркала.
4. Покладіть на столик препарат.
5. Дивлячись в окуляр, пальцями обох рук, повільно обертаючи на себе макровінт, добийтеся чіткого зображення об'єкта.
6. Із закінченням роботи над об'єктом переведіть мікроскоп в неробочий стан, а препарат приберіть.
Робота 2. Будова клітини (на прикладі клітини шкірки луски цибулі)
Приготуйте тимчасовий препарат шкірки соковитою луковичной луски, пофарбувавши вміст клітин розчином йоду в йодистим калії. Розгляньте при збільшенні мікроскопа клітини шкірки луковичной луски. Замалюйте простим олівцем у великому масштабі одну з кліток. На малюнку позначте оболонку, цитоплазму, ядро з ядерцем, вакуоль. Малюнок підпишіть, виділивши основну мету дослідження.
Робота 3. Хлоропласти в клітинах листа Елоді (або валлиснерии)
Приготуйте тимчасовий препарат з шматочка листа Елоді (або валлиснерии). Розгляньте клітини з пластидами - хлоропластами, зверніть увагу на їх форму. На цьому ж препараті поспостерігайте рух цитоплазми. Замалюйте 2 - 3 клітини в великому масштабі, позначте в них хлоропласти (хлорофілові зерна). Напрямок руху цитоплазми на малюнку позначте стрілками. Малюнок підпишіть.
Робота 4. Хромопласти в клітинах зрілих плодів
Приготуйте тимчасовий препарат з шматочка м'якоті зрілого плода помідора (або перцю). Розгляньте пластиди - хромопласти, зверніть увагу на їх форму. Замалюйте 2 - 3 клітини в великому масштабі, в них - хромопласти. Позначте клітинну оболонку, хромопласти, цитоплазму, ядро. Малюнок підпишіть.
Робота 5. Вивчення клітини одноклітинного тварини.
Покладіть на столик мікроскопа постійний препарат евглени зеленої. Розгляньте особливості будови її як тваринного організму (стигма, джгутик, травна вакуоль). Зверніть увагу на хроматофори, що мають зелений колір (ознака рослини). Замалюйте, позначивши перераховані частини клітини. Малюнок підпишіть.
Робота 5. Вивчення тканин на спилі дерева.
Розгляньте частина спиляного стовбура дуба. Знайдіть кірку, кору (луб), камбій, деревину, серцевину. Зробіть малюнок спила і позначте його частини. Вкажіть тканини, що входять до них. Малюнок підпишіть.
Питання для обговорення
1. Які переваги дає організму побудова його з клітин?
2. Чи можна вважати, що клітини листа Елоді (або валлиснерии) утворюють тканину?
3. У чому основні відмінності між рослинними і тваринними клітинами?
4. Чому рослини швидше ростуть вночі і в сиру погоду?
5. Чому поліно важко розбивається поперек і порівняно легко колеться вздовж?
6. З якої частини деревної рослини виготовляють пляшкові пробки? Виростає таке дерево в Росії?
7. Що називають корою і чим вона відрізняється від кірки?
8. Які рослини називають автотрофами, які - паразитами? C чим це пов'язано?
9. Чим відрізняється стара клітина від молодої клітини?
Розділ 2. Органний рівень організації живої матерії
Характерні ознаки нижчих і вищих рослин. Еволюція органів вищих рослин. Визначення поняття «орган». Класифікація органів. Закономірності формування органов.Строеніе вегетативних органів. Корінь і його метаморфози. Втеча і стебло, їх метаморфози. Лист і його метаморфози.
За науковими уявленнями життя виникло у водному середовищі. Одним з етапів у розвитку рослин є час морських водоростей, що мають тіла, що не були розчленовані на органи. Таке тіло називається таллом, або слань. Рослини, які мають талломное будова, відносяться до нижчих рослин. Це найбільш просто влаштовані представники рослинного світу. Вищі рослини за своїм зовнішнім виглядом, так само як за будовою і біологічними особливостями, надзвичайно різноманітні. Велике число їх видів. За найскромнішими підрахунками, налічується до 500 000 видів. Всі вони виникли не відразу, а в результаті тривалого еволюційного процесу. Вищі рослини мають розчленоване тіло, що складається з органів, а в процесі еволюції вони спеціалізувалися в виконуваних функціях. Тому виділяють вегетативні (від vegetatio - рости, розвиватися) і генеративні (generare - народжувати, створювати) органи. Рослини вийшли з водного середовища на сушу і стали поступово заселяти її. Замість однорідної водного середовища вони виявилися в нових середовищах: грунтової і повітряної, а стабілізація вмісту води всередині їх тіла дозволила стати рослинам відносно незалежними від коливань вологості грунту і атмосфери. Тіло виявилося розділеним на дві частини: підземну, яка забезпечила грунтову харчування (всмоктування води і розчинених в ній речовин) і надземну, що забезпечує вуглецеве харчування в процесі фотосинтезу. Виникнення нирок - замкнутих вмістилищ верхівкових меристем, захищених листовими зачатками і нирковими лусками, мало величезне значення для успішного завоювання суші вищими рослинами. Під органомпонімают частина організму, що має певну будову і виконує певну функцію. Основними вегетативними органами в даний час вважають втечу і корінь, а розчленовування тіла вищої рослини можна представити таким чином:
Вегетативне ------------- система пагонів ------- елемент ---- втечу листя
----------------коренева система ------- елемент ---- корінь
Корінь переходить в стебло, розташовуючись вертикально. Кордон між ними називається кореневою шейкой.Корень і стебло називаються осьовими органами. Фактори середовища впливають на закономірності їх формування. Полярность- відмінність між протилежними точками (полюсами) організму, органу або окремої клітини. Вона проявляється у вищих рослин в розчленуванні тіла на пагони і коріння, у відмінності між підставою і верхівкою окремого органу, в роботі і будові окремих тканин і клітин, в здатності до відновлення втрачених частин (процес - регенерація). Морфологічна верхня частина рослини називається апикальной, а нижня - базальної. Відмінності між ними виражені в явищі тропізму. Це ростовое рух, викликане подразником, чинним в одному напрямку. Наприклад, односторонню дію світла і Землі впливає на ріст стебла і кореня таким чином, що орган або притягається, або відштовхується.
Сімметріяпроявляется в розташуванні бічних частин організму. Під симетрією розуміють розташування частин предмета в просторі, при якому площини симетрії розсікають його на дві дзеркально подібні половини. У рослин вона проявляється як у внутрішньому, так і в зовнішній будові органів. Наприклад, листя розташовуються симетрично щодо стебла, а бічні корені - щодо того кореня, на якому вони виникли. Розрізняють такі типи: радіальна, білатерально і моносімметрія. Якщо білатеральна симетрія проявляється в квітках, то вони називаються актиноморфними; при моносімметріі - вони називаються зигоморфні. Асиметрія зустрічається у органів, в яких не можна провести жодної осі симетрії
Корінь - осьовий орган. Коріння закріплюють рослини в грунті, забезпечують всмоктування і надходження в рослину води і мінеральних речовин, необхідних для здійснення нормальної життєдіяльності організму. Крім того, корінь може служити сховищем запасних речовин, що використовуються рослиною в певні періоди вегетації. У деяких випадках закладаються додаткові бруньки, з яких розвиваються нові надземні пагони. За походженням розрізняють три групи коренів: основний, боковий і прідаточний.Главний корінь, - бере початок від зародкового кореня насіння. Бічні корені відходять від головного, а від надземних частин рослини (стебло, лист) або від підземних метаморфозів беруть началопрідаточние коріння. Все коріння в сукупності складають кореневу систему рослини. Розрізняють стрижневу систему, яка характеризується хорошим розвитком головного кореня, і мочковатую систему, у якій головний корінь не розвивається, а основну масу становлять додаткові корені. У трав'янистих рослин можуть розвиватися метаморфізує коріння, в яких відкладаються запасні поживні речовини. Коріння мають в цілому схожу будову. Зазвичай розрізняють три зони: поділу, росту і розтягування, всмоктування. Особливою морфологічної структурою є кореневої чохлик, який виконує захисну функцію. Коріння можуть метаморфізує (видозмінюватися):
- коренеплоди - це потовщення головного кореня (морква, буряк)
- м'ясисті коріння - потовщення бічних коренів (орхідея)
- кореневі бульби - потовщення придаткових коренів (чистяк, жоржини, топінамбур)
- коріння - прищіпки - додаткові корені, що розвиваються на пагонах, які ростуть вгору по опорі (виноград)
- повітряні - додаткові корені у рослин, що поселяються на стовбурах рослин. Зовнішні клітини гігроскопічність і легко поглинають атмосферну вологу.
- бульби на коренях бобових рослин утворюються за рахунок діяльності бульбочкових бактерій. Вони проникають в корінь і, посилено розмножуючись, заповнюють порожнину клітин. Бульбочкові бактерії здатні вловлювати з атмосфери азот, який є необхідним елементом освіти білка. Тому після зростання бобових рослин грунт дуже продуктивна.
- микориза утворюється від поселяються на коренях грибів не тільки на кінчиках деревних рослин, але і трав'янистих видів. Гриби можуть бути шапинкових (білий, підосичники, лугові опеньки і ін). Грибниця може проникати у внутрішні тканини кореня - внутрішня мікориза, або обвивати зовні - зовнішня микориза. Гриб дає коріння воду і мінеральні речовини, а коріння грибам - органічні речовини.
Внутрішня структура кореня відповідає виконуваним функціям. Різні тканини розташовані таким чином, що вони спільно здійснюють яка поглинає, котра проводить і механічну функції. У центрі органу розташовуються клітини провідної тканини.
Стебель- це осьова частина пагона. Він виконує опорну функцію і забезпечує найбільш сприятливе розташування до джерела світла фотосинтезирующих органів - листя; на ньому розташовуються нирки і країни, що розвиваються з них пагони розгалуження. Через стебло здійснюється зв'язок між органами повітряного (листям) і грунтового (корінням) харчування; по проводять тканинам стебла до коріння надходять продукти фотосинтезу, а від коренів до надземних частин рослини забезпечується приплив води і розчинених в ній поживних речовин. Стебло є сховищем запасних речовин. На ньому можуть утворюватися додаткові корені, що важливо при вегетативному розмноженні рослин пагонами. Втеча - це стебло, з розташованими на ньому листям і нирками, що виріс за один вегетаційний період. Формуються укорочені пагони, якщо междоузлие вкорочені-но, і подовжені пагони, коли вузли розсунуті. Типовим укороченим пагоном є нирка. Вона складається із зародкових листочків і покривних лусок, міцно нале-гающих один на одного. Але розташуванню на стеблі розрізняють верхівкові і бічні нирки. Бічні нирки, які утворюються в пазухах листків, мають назву - пазухи. Прида-точні нирки можуть утворюватися на всіх частинах і органах рослин. За біологічному призначенню розрізняють ростові (листові), квіткові (генеративні) і змішані нирки. На місці опалого листа утворюється листової рубець з листовими слідами. Метаморфози (видозміни) втечі можуть бути наземними і підземними. Наземні метаморфози: філокладії, колючки, вусики, прутьевідниє зелені пагони і т. Д. Підземні видозміни - цибулини, бульби, корені-вища.
Лист-бічне освіту стебла. У листі осуществля-ються три життєво важливі процеси: фотосинтез, транспірація і газообмін. У процесі фотосинтезу в листі за участю води, вуглекислого газу, ґрунтового розчину мінеральних речовин під дією енергії сонячних променів синтезується органічна речовина. Газообмін відбувається завдяки роботі устьічного апарату, який здійснює зв'язок між рослиною і атмосферою. Через продихи надходить кисень для процесу дихання, а вуглекислий газ - для фотосинтезу. Через них виходить в атмосферу кисень, одержуваний при фотосинтезі. Видаляється також вуглекислий газ, утворений в процесі дихання. Фотосинтез протікає на світлі, а подих - і вдень і вночі. Процес випаровування (транспірації) води рослиною регулюється головним чином листом. Випаровування забезпечує взаємозв'язок коренів і листя рослин. Лист може виконувати і додаткові функції: зберігати запасні продукти і брати участь у вегетативному розмноженні. Лист може видозмінюватися в колючки, вусики, ловчі апарати комахоїдних рослин, в луски і лусочки і т. Д. Основна роль у виконанні функцій належить листовій пластинці. Формуванням пластинки досягається велика поверхня органу, що забезпечує найбільш повне використання падаючої сонячної енергії і уловлювання розсіяного в повітрі вуглекислого газу.
Питання для самоконтролю
1. Які функції виконують коріння рослин?
2. Перелічіть види коренів за походженням і типи кореневих систем. Вкажіть їх відмінні риси.
3. Назвіть зони кінчика кореня. Вкажіть їх функції.
4. Перерахуйте метаморфози кореня. Наведіть приклади рослин з різними метаморфозами. Які функції вони виконують?
5. Які тканини входять до складу кореня?
6. Що таке річний втечу? Назвіть його частини.
7. Які органи включають в себе нирки рослин?
8. Вкажіть основні типи нирок, як вони класифікуються?
9. Яку будову мають підземні метаморфози пагонів: а) кореневище; б) бульба; в) цибулина. Які функції виконують ці метаморфози? Як довести їх побеговая походження?
10. Порівняйте між собою корінь і кореневище, виділіть подібності та відмінності. Які ознаки втечі має кореневище?
11. За рахунок клітин яких тканин стебло росте в довжину, в ширину?
12. Як визначається вік дерева?
13. Перерахуйте метаморфози листа, вкажіть їх функції. Наведіть приклади рослин.
14. Що таке продихи? Де вони розташовуються? Які функції вони виконують?
15. Які пристосування, що зменшують випаровування, є у рослин?
16. У який час доби фотосинтез протікає більш інтенсивно? Який газ поглинається і який газ виділяється при фотосинтезі?
17. Чи відбувається при фотосинтезі поглинання або виділення тепла? У якій кількості?
18. У який час доби протікає процес дихання? Як впливають екологічні умови на дихання рослин?
19. Чому восени листя змінюють забарвлення. Які екологічні фактори викликають листопад?
Лабораторне заняття 2