ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
Факультет естественных наук
Т.А.ГОРШКОВА
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО КУРСУ «АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ
РАСТЕНИЙ»
Обнинск 2006
УДК 58(076.5)
Горшкова Т.А. Лабораторный практикум по курсу «Анатомия и морфология растений» (для студентов специальностей «Биоэкология»). – Обнинск: ИАТЭ, 2006. – 68 с.
Пособие, предназначенное для проведения лабораторных работ по разделу «Морфология и анатомия сосудистых растений» в курсе ботаники, включает восемь четырехчасовых лабораторных работ с теоретическим введением, подробным описанием хода, методики выполнения работ, пояснениями к препаратам и рисунками. После каждой работы приведены вопросы для самоконтроля студентов по теоретической и практической частям изучаемого раздела.
Фрагменты пособия могут быть использованы в качестве практического и иллюстративного материала к курсу ботаники в школе. Илл. 14, табл. 4, библ. 11 назв.
Рецензенты: к. б. н. Н.В. Амосова
преподаватель С. А. Макарова
Темплан 2006, поз 51.
© Обнинский государственный технический университет атомной энергетики, 2006 г.
© Т.А.Горшкова, 2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………...4
Занятие 1. Микроскопия. Рисунки в биологии. Строение растительной клетки…………………………………………………………5
Занятие 2. Растительные ткани: меристемы и покровные
ткани…………………………………………………………………..14
Занятие 3. Механические и проводящие ткани………………..20
Занятие 4. Морфология и анатомия стебля…………………….26
Занятие 5. Морфология побега. Побеговые системы. Морфология и анатомия листа…………………………………………………33
Занятие 6. Корень и корневые системы………………………...39
Занятие 7. Метаморфозы побега. Цветок. Соцветия…………..43
Занятие 8. Плоды, семена и проростки…………………………48
Литература………………………………………………………..57
Приложение к занятию 1………………………………………...58
Приложение к занятию 2………………………………………...59
Приложение к занятию 3………………………………………...60
Приложение к занятию 4………………………………………...61
Приложение к занятию 5………………………………………...62
Приложение к занятию 6………………………………………...64
Приложение к занятию 7………………………………………...66
Приложение к занятию 8………………………………………...67
ВВЕДЕНИЕ
В ходе лабораторных занятий по курсу «Анатомия и морфология растений» студенты закрепляют на практике знания, полученные при изучении теоретического курса, приобретают навыки работы с микроскопом, живым и фиксированным материалом, осваивают методики самостоятельного приготовления препаратов, учатся грамотно выполнять научные рисунки в биологии.
В настоящем пособии большое внимание уделяется теоретическому введению перед работами, подробно описан ход работ, приведены методические рекомендации и пояснения к препаратам. В конце практикума в соответствующих каждой из восьми работ приложениях собраны иллюстрации по наиболее сложным объектам, отмеченным в тексте звездочкой (*). Приступая к выполнению лабораторной работы, студенты обязаны изучить тему по учебнику и лекциям и ясно представлять себе ее основное содержание. Для самоконтроля студентов по теоретической и практической частям темы в конце каждой лабораторной работы приведены вопросы теоретического минимума.
Для удобства пользования пособием перед описанием практической части в работах используется система условных значков, помогающих студентам ориентироваться в выборе объектов и методов работы с ними:
в работе используется гербарный материал;
фиксированный в спиртоглицериновой смеси объект;
живой макрообъект;
нужно приготовить временный микропрепарат;
в работе используется постоянный микропрепарат;
необходимо воспользоваться лупой.
Словосочетания «малое и большое увеличение микроскопа» в описании работ сокращены: м/ув. и б/ув.
Структурные особенности объектов, которые необходимо отметить на рисунках, обозначены в тексте курсивом.
ЗАНЯТИЕ 1. МИКРОСКОПИЯ. РИСУНКИ В БИОЛОГИИ. СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Работа 1. Микроскопия
1.1. Устройство микроскопа
Микроскоп – оптико-механический прибор, позволяющий увеличивать рассматриваемый объект и изучать отдельные его детали размером менее 0,15 мм, недоступные невооруженному глазу. Способность микроскопа давать раздельные изображения двух соседних элементов называется его разрешающей способностью. Она в 300-500 раз выше разрешающей способности глаза.
Стандартный световой микроскоп, предназначенный для лабораторных работ студентов, имеет оптическую часть, включающую осветительную и наблюдательную части, и механическую часть.
На микроскопе, стоящем перед вами, найдите:
1) – осветительную часть, состоящую из осветителя или зеркала; конденсора, собирающего световые лучи и служащего для оптимального освещения объекта, и ирисовой диафрагмы, регулирующей пучок света; в некоторых микроскопах предусмотрена также оправа для светофильтра;
2) – наблюдательную часть, представленную объективом, состоящим из нескольких линз, вправленных в металлическую гильзу и окуляром, состоящим из линз и диафрагмы, заключенных в цилиндрическую оправу;
3) – механическую часть, состоящую из штатива, винта грубой настройки на резкость (кремальеры), микрометрического винта тонкой настройки, предметного столика, верхний диск которого можно сдвигать, вращая винты предметного столика, тубусодержателя (дуги), револьвера с отверстиями для ввинчивания объективов и тубуса, в верхнее отверстие которого вставляются окуляры, а в нижнем – закреплен револьвер.
Получите у преподавателя карточку с изображением микроскопа, вклейте ее в альбом и подпишите все указанные выше детали строения.
1.2. Правила работы с микроскопом
Возьмите предметное стекло с меткой, нанесенной фломастером или маркером («препарат»), и отработайте следующие правила работы с микроскопом.
1. Микроскоп устанавливается напротив левого плеча, справа на столе располагают оборудование, необходимое для занятия, и альбом для зарисовок (для левшей – наоборот).
2. Для подготовки микроскопа к работе необходимо включить осветитель, линзу конденсора установить на 5 мм ниже столика микроскопа, открыть ирисовую диафрагму, установить объектив малого увеличения на расстоянии 1 см от предметного столика.
3. Положить «препарат» на предметный столик так, чтобы объект изучения (метка) находился напротив фронтальной линзы конденсора, опустить объектив до стекла (не касаясь его!) и, глядя в окуляр одним глазом, не закрывая второй, осторожно вращать кремальеру на себя до появления четкого изображения.
4. Для работы при большом увеличении необходимо объект или нужную для изучения часть его расположить в центре поля зрения и с помощью макровинта добиться четкого изображения. Затем, не поднимая тубуса, повернуть револьвер для смены объектива. О правильной установке последнего судят по легкому щелчку. Ясность изображения фокусируют вращением макровинта, резкость регулируют с помощью диафрагмы.
5. По окончании работы микроскоп снова переводят на малое увеличение и после этого снимают препарат с предметного столика.
6. Переносить микроскоп следует двумя руками (одной – берут микроскоп за «ручку», другой – поддерживают основание).
7. Части микроскопа необходимо вытирать только мягкой хлопчатобумажной тряпочкой, загрязнения на линзах вытирают ваткой, слегка смоченной в спирте.
Работа 2. Микротехника
Анатомическую структуру растения изучают на микроскопических препаратах, сделанных из срезов его отдельных тканей или органов. Совокупность приемов, используемых для получения микроскопического препарата, называется микротехникой. На лабораторных работах по анатомии растений необходимо освоить технику изготовления срезов.
Достаточно тонкие срезы делают обычным лезвием. Объект берут большим и указательным пальцами левой руки и при помощи скальпеля или ножа выравнивают его поверхность. В правую руку берут лезвие и делают им плавное быстрое движение по объекту к себе и вправо. Срезы должны быть небольшие и тонкие. Их снимают с лезвия мягкой кисточкой и переносят на предметное стекло в каплю воды.
Для изготовления срезов мелких или мягких объектов последние помещают в сердцевину бузины или в корнеплод моркови, предварительно сделав в них разрез или углубление.
Лезвие, используемое для получения срезов, должно быть острым (должно легко перерезать волос).
Для приготовления временного препарата на середину предметного стекла наносят каплю воды, помещают в нее срез и расправляют его препаровальной иглой. Затем под острым углом к предметному стеклу прикладывают покровное стекло, осторожно опускают его на приподнятую препаровальную иглу и медленно вынимают ее из капли. Покровное стекло нельзя опускать резко, т. к. в противном случае объект покроется пузырьками воздуха.
Если под покровным стеклом растекся избыток воды, его удаляют фильтровальной бумагой.
Если препарат необходимо сохранить в течение недели или до нескольких месяцев, срез с помощью острой деревянной палочки (зубочистки) помещают в каплю расплавленной глицерин-желатины и осторожно накрывают покровным стеклом, на которое предварительно также была нанесена капля среды. Избыток глицерин-желатины удаляют фильтровальной бумагой. После застывания среды ее края, выступившие за пределы покровного стекла, подчищают и окантовывают его замазкой-вазелином, лаком или олифой.
Подготовьтесь к ответу по теме «Правила работы с микроскопом».
Работа 3. Рисунки в биологии
Результаты работы оформляются в виде зарисовок. По выражению С.Г. Навашина, «рисунок – это язык морфологии».
Для выполнения рисунков и схем необходимы альбом либо отдельные листы плотной чертежной или рисовальной бумаги.
К выбору простого карандаша, как основного инструмента, следует подойти очень внимательно. Карандаш должен иметь среднюю мягкость (ТМ, Н, НВ), легко стираться, не оставляя борозд на бумаге, быть хорошо отточенным. Лучше всего, если на конце простого карандаша имеется мягкая резинка. Цветные карандаши нужны не всегда – только когда применение их оправдано – чаще всего, при зарисовке макрообъектов. Наиболее часто используемые цвета – зеленый, коричневый, реже – оранжевый, желтый и др. В отдельных случаях разрешается раскрашивать цветными карандашами рисунок микропрепарата, если он имеет цветные детали (пластиды, окрашенные красителями структуры), но не следует закрашивать рисунок, например, желтым карандашом, если препарат виден в желтых лучах лампы накаливания осветителя микроскопа. Можно разработать систему цветных обозначений для некоторых тканей, например, ксилему всегда раскрашивать красным, флоэму синим, а камбий – зеленым цветами.
Рисунок должен быть пропорциональным, достаточно крупным, чтобы отразить максимальное количество деталей. Для зарисовки микропрепаратов можно сделать из картона рамки-шаблоны, с помощью которых ограничивать поле рисунка либо квадратом с длиной стороны от 6 см и больше, либо кругом (как поле зрения микроскопа), диаметром также не менее 6 см.
Рисунок располагают с левой стороны листа, на правую сторону выносят стрелки и подписи. Они выполняются простым карандашом, поскольку в случае ошибки их можно легко стереть. Менее наглядный, но допустимый способ, – расстановка цифр напротив рисунка и расшифровка их в подрисуночной подписи. Стрелки и подписи должны быть аккуратными и, по возможности, параллельными друг другу.
Крупные анатомические объекты зарисовывают схематично, расположение отдельных тканей обозначают условно, соблюдая масштаб. Иногда целесообразно рисовать не весь микрообъект, например, круглой формы поперечный срез, а сектор круга. Схему строения органов рисуют при малом, а детальное строение отдельных клеток и тканей – при большом увеличении микроскопа.
В подрисуночной подписи, выполняемой ручкой, должно быть указано название объекта и соответствующее рисунку увеличение микроскопа, рассчитываемое как произведение увеличения окуляра на увеличение объектива (эти цифры выгравированы на окулярах и объективах микроскопа).
Кроме рисунков с подписями в рабочих альбомах для каждой работы следует записывать название, кратко – ход работы и необходимые примечания.
Подготовьте рассказ о правилах выполнения научных рисунков в биологии.
