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1、实验十 绿藻门、轮藻门,一、实验目的与要求 1通过代表植物的观察，掌握绿藻门和轮藻门的主要特征，并弄清绿藻门的进化趋势以及在植物界演化中的地位。 2掌握绿藻门、轮藻门各代表植物的特征及鉴定和实验观察方法。 二、实验材料与用品 1实验材料 衣藻属、团藻属、盘藻属、空球藻属、栅藻属、水绵属、丝藻属、刚毛藻属、水网藻属、轮藻属等新鲜材料；衣藻属、团藻属、盘藻属、空球藻属、栅藻属、双星藻、新月藻属、水绵属接合生殖、轮藻的精子囊及卵囊等永久装片；石莼、浒苔属、礁膜属等干制标本。 2实验用品 显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、滴管、培养皿、吸水纸、IKI溶液、浓KOH溶液、0.1亚甲基蓝溶液、23盐酸
2、(或醋酸)溶液.,实验十 绿藻门、轮藻门,三、实验内容及方法 (一) 绿藻门Chlorophyta 绿藻门是藻类植物中种类最多的一大类群。藻体形态、结构、生殖方式多样，细胞具真核。载色体常有1至多枚蛋白核，光合色素为叶绿素a、b、叶黄素和胡萝卜素，同化产物为淀粉。运动细胞具2条或4条顶生、等长的鞭毛。绿藻分布极广，淡水、海水、湿地、树皮、高山积雪处都有生长。绿藻中淡水种类约占90，海产种类约占10。 1衣藻属Chlamydomonas 属团藻目，衣藻科。是能运动的单细胞藻类的代表。本属分布广泛，多生于有机质丰富的水体或湿土表面，春秋两季生长旺盛。 用吸管吸取一滴培养液制成水装片，先在低倍镜下观
3、察，然后选择个体较大的转至高倍镜下观察，注意以下特征： (1) 形态和运动 细胞球形、卵形、椭圆形或宽纺锤形，具两条顶生等长的鞭毛。如运动过快，可在盖片一侧用吸水纸吸去多余水分或加入胶水减慢其运动。,实验十 绿藻门、轮藻门,(2) 细胞结构 依次观察以下结构： 细胞壁：位于细胞的最外层。 载色体：一个，多为杯状，占原生质体的绝大部分空间。 眼 点：红色，位于细胞前端侧面。 伸缩泡：位于细胞前端的细胞质中，显微镜下为两个发亮的小泡。 蛋白核：多为一个，大型，埋藏在载色体基部。加一滴IKI溶液于盖片一侧，在另一侧用吸水纸吸过去，蛋白核变成蓝紫色。 鞭 毛：将视野调暗，可看见不动或微动的鞭毛。由于吸
4、碘鞭毛膨胀加粗，因而更为明显。 细胞核：由于较小，且被载色体遮挡，所以一般不易看清。 (3) 无性生殖和有性生殖 取培养缸底部的绿色沉积物制片，在显微镜下观察，可见有的衣藻失去鞭毛，不能游动，细胞里有2、4、8、16个游动孢子，即为无性生殖。有性生殖不常见，有时可看见桔红色的合子，细胞壁厚，壁上常具刺状花纹。,实验十 绿藻门、轮藻门,2团藻属Volvox 属团藻目，团藻科。该属是团藻目中最进化的类型。藻体是由数百至上万个衣藻型细胞组成的多细胞空心球体，各细胞间有原生质丝相连。植物体有前后端分化，其后端有些细胞分化为较大的生殖胞。团藻多在春夏季生长于淡水池塘或临时积水坑中。 用吸管吸取团藻水样制
5、成水装片，在显微镜下观察它们的形态、结构、运动方式、细胞数目，并注意观察体内有否第一代甚至第二代子群体，理解其无性生殖和有性生殖过程。如无活体材料，可用永久装片代替。,实验十 绿藻门、轮藻门,3丝藻属Ulothrix 属丝藻目，丝藻科。多固着生长在清洁流水的石头或水中其它物体上，丛生呈深绿色绒毡状。采集时需用小刀固着物上刮下，以保持固着器的完整。用镊子取少量藻制成水装片，在显微镜下观察以下各项特征： (1) 藻体形态和细胞结构：丝藻为单列细胞组成的不分枝的丝状体，基部分化为固着器，比较营养细胞与固着器的区别。营养细胞长圆柱形，有一个大型环带状的载色体，加一滴IKI溶液，可看出载色体上的蛋白核和
6、位于细胞中央的细胞核。 (2) 生殖方式：有时将所采材料放入蒸馏水中，数小时后可观察到具24条鞭毛游动的孢子和4条鞭毛的游动配子。,实验十 绿藻门、轮藻门,4水绵属Spirogyra 属双星藻目，双星藻科。植物体由长圆柱形细胞形成不分枝的丝状体，具1至多条带状载色体和接合生殖方式，是最常见的丝状绿藻，广布于池塘、沟渠、稻田中，常成团生于水底或漂浮水面上。碧绿色，手触有滑腻感，一年四季均可采到。 用镊子取几条水绵制成水装片(注意用解剖针拨散开)，在显微镜下观察以下特征： (1) 藻体形态与细胞结构 低倍镜下观察，可见水绵为单列细胞组成的不分枝的丝状体，最明显的特征是每个细胞中都有螺旋绕生的带状载
7、色体。不同种类载色体条数不同，从1条到多条，每条载色体上有一列蛋白核。用IKI溶液染色后置高倍镜下观察，可看到着褐色的细胞壁和着淡黄色的贴壁分布的细胞质。把光线调暗，调节细调节器，可看到分布于细胞中央的黄色细胞核(注意与蛋白核区分)。仔细观察，还可看到中央原生质和周围细胞质由原生质丝穿越大液泡彼此相连。,实验十 绿藻门、轮藻门,(2) 接合生殖 水绵多在春秋季节发生接合生殖，此时藻体由绿色变为黄绿色。若将所采新鲜材料的瓶子正对阳光，用放大镜观察，丝状体上褐色的斑点，即为合子，说明水绵正在进行接合生殖。用镊子取几条有接合生殖的水绵制成水装片，置于显微镜下观察接合生殖的各个时期，没有新鲜材料可用永
8、久装片代替。 两条丝状体并列，相对的细胞侧壁产生突起。 两相对细胞的突起相接，横壁溶解形成接合管，各形成一配子。同时，两相对细胞的原生质体浓缩， 一条丝状体中的每个细胞(雄配子囊)内的配子以变形虫式的运动，通过接合管流入另一丝状体的细胞(雌配子囊)中。 一条丝状体内的细胞内全部形成合子，另一条丝状体的细胞全部为空壁，特称梯状接合。有时还可看到单条藻丝相邻细胞的侧面接合情况。 观察成熟的合子的形状、颜色和壁上的纹饰。,实验十 绿藻门、轮藻门,5石莼属Ulva 属石莼目，石莼科。藻体为绿色片状体，由两层细胞构成。细胞中具一个细胞核和一个片状的载色体，藻体基部为多细胞组成的固着器。石莼为海产绿藻，生
9、于潮间带上部(高潮带)的岩石或其它物体上，沿海居民称为“海白菜”。 先观察腊叶标本的外形，然后取小片浸泡的材料作成水装片，在显微镜下观察细胞的形状、载色体的形状和数目，并掌握其生活史。 6其它绿藻门植物的观察 观察盘藻属Goninum、空球藻属Eudorina、栅藻属Scenedesmus、刚毛藻属Cladophra、 水网藻属Hydrodictyon、双星藻属Zygnema、新月藻属Closterium等新鲜材料或永久制片以及浒苔属Enteromorpha、礁膜属Monostroma等大型绿藻的腊叶标本，认识多种绿藻门植物。,实验十 绿藻门、轮藻门,(二) 轮藻门Charophyta 藻体大
10、型，高约1060cm，基部以单列细胞分枝的假根固着于水底淤泥中。植物体有主枝和侧枝之分，主枝和侧枝均有明显的节和节间，节的四周轮生短枝，不同属的短枝结构不同。植物体的生长是由于半球型顶端细胞的不断分裂。生殖方式为卵式生殖，雌雄生殖器官分别称为卵囊和精子囊。轮藻多生于淡水中，在不大流动或静水的底部大片生长，尤以含钙丰富的硬水和透明度较高的水体中最为常见。 轮藻属Chara 属轮藻目，轮藻科。本属植物雌雄同株或异株，茎和短枝有或无皮层，小枝不分叉，短枝的节上轮生具单细胞的刺状突起。雌雄同株者卵囊位于刺状突起的上方，精子囊位于下方。多生于含钙或硅质较多的浅水湖泊、池塘或稻田中。,实验十 绿藻门、轮藻
11、门,(1) 首先取轮藻属的新鲜材料或浸制标本，用放大镜观察植物体的外形，区分出基部分枝的假根，上部的主枝、侧枝，茎上的节和节间，节间上轮生的短枝以及短枝的节、节间和节上轮生的单细胞刺状突起。在生殖季节肉眼还可看到桔红色的精子囊和色暗的卵囊。 (2) 取一段有轮生短枝的茎制成装片，在低倍显微镜下观察节和节间细胞的形状，比较节和节间细胞在长度和形状上的不同。观察节间细胞时，要仔细辨认节间中央的大细胞，即中央细胞，中央细胞周围是一层细长的皮层细胞。为了更清楚地观察，可制作透明标本。方法是把要观察的材料放入23盐酸或醋酸溶液中，浸泡数分钟后取出，用清水洗涤后装片观察。还可做横切片观察中央细胞与皮层细胞
12、的关系。 (3) 取有生殖器官的新鲜轮藻做成水装片，在显微镜下观察卵囊和精子囊的着生位置，比较二者的大小和形状，并仔细观察各自的结构。辨认卵囊外围的5个螺旋状绕生的管细胞、5个冠细胞和一个大的卵细胞；辨认精子囊外壁的8个盾状细胞的界限。然后轻轻压片使精子囊破裂，置高倍镜下观察，仔细辨认盾细胞、盾柄细胞、头细胞、次头细胞、精囊丝以及精囊丝内每个细胞所产生的精子。 以上均可结合永久装片观察。,实验十 绿藻门、轮藻门,四、作业 1绘出衣藻的细胞结构，示细胞壁、细胞质、细胞核、载色体、蛋白核、伸缩泡、眼点和鞭毛。 2绘出水绵的一个细胞结构，示细胞壁、细胞质、细胞核、载色体、蛋白核、原生质和中央大液泡。 3绘出水绵梯形接合生殖各个时期，示产生突起、形成接合管和配子、配子接合和合子形成过程。 4绘出轮藻一段短枝，示短枝上的刺状突起、精子囊及卵囊。 五、思考题 1、试述绿藻门的主要特征，说明绿藻在形态、结构、生殖方式和生活史等方面的演化趋势。 2比较绿藻门和轮藻门的异同，解释把轮藻从绿藻门中独立为门的原因。 3解释下列名词： 群体，多细胞体，同配生殖，异配生殖，卵式生殖，接合生殖，同宗配合，异宗配合，梯形接合，核相交替，世代交替，同形世代交替，孢子体，配子体，游动孢子，静孢子，似亲孢子。,