ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ
ТЕМА. ОСОБЛИВОСТІ СИСТЕМАТИКИ БУДОВИ ТА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ Ціанобактерій (Cyanobacteria), або СИНЬО-ЗЕЛЕНИХ ВОДОРОСТЕЙ (CYANOPHYTA)
Мета: вивчити характерні особливості систематики, будови та життєдіяльності Ціанобактерій (Cyanobacteria), або Синьо-зелених водоростей (Cyanophyta).
Обладнання та унаочнення: мікроскопи, предметні скельця, препарувальні голки, піпетки, живі водорості Chroococcus, Microcystis, Oscillatoria, Spirulina (Arthrospira).
Перебіг заняття
Завдання 1. Розглянути систематику відділу Cyanobacteria.
Систематика. Відділ Ціанобактерій (Cyanobacteria), або Синьо-зелених водоростей (Cyanophyta) включає 1 клас: Клас Ціанофіцієві (Cyanophyceae) і 4 порядки: Порядок Хроококальні (Chroococcales), Порядок Осциляторіальні (Oscillatoriales), Порядок Стигонематальні (Stigonematales)
Відділ Ціанобактерії (Cyanobacteria), або Синьо-зелені водорості (Cyanophyta)
Клас Ціанофіцієві (Cyanophyceae)
Порядок Хроококальні (Chroococcales)
Родина Хроококові (Chroococcaceae)
Рід Мікроцистис (Microcystis)
Вид Мікроцистис синювато-зелений (Microcystis aeruginosa)
Рід Глеокапса (Gloeocapsa)
Порядок Осциляторіальні (Oscillatoriales)
Родина Осциляторієві (Oscillatoriaceae)
Рід Осциляторія (Oscillatoria)
Рід Спіруліна – Spirulina
Порядок Ностокальні (Nostocales)
Родина Ностокові (Nostocaceae)
Рід Носток (Nostoc)
Вид Носток звичайний (Nostoc commune)
Вид Носток сливоподібний (Nostoc pruniforme)
Рід Анабена (Anabaena)
Вид Анабена спіралеподібна (Anabaena spiroides)
Порядок Стигонематальні (Stigonematales)
Родина Стигонемові (Stigonemataceae)
Рід Стигонема (Stigonema)
Завдання 2. Мікроскопічні дослідження водоростей Порядку Хроококальні (Chroococcales)
А. Розглянути рисунок «Хроококальні водорості» і встановити спільні для цієї групи водоростей особливості
Рис. Хроококальні водорості.
1 – Synechococcus;
2 – Tubiella;
3 – послідовні стадії поділу клітин Synechocystis;
4 – Merismopedia;
5, 6 – Microcystis
(5 – послідовні стадії поділу клітин, 6 – колонії);
7 – Gloeocapsa;
8, 9 – Chlorogloea
(8 – колонія з кубічних агрегатів,
9 – глеокапсоподібний кубічний агрегат);
10 – фрагмент колонії Siphononema (за Кондратьєва, Коваленко, Приходькова, 1984; Kovacik, 1988).
Б
. Приготувати мікропрепарат хроококка. Одноклітинна дуже дрібна водорость трошки овальної форми з інтенсивним синюватим відливом, не утворює слань Найчастіше зустрічаються непоодинокі клітини, а по 2 (4) разом, тому що вони інтенсивно діляться і клітини не встигають розійтися. Хроококк можна виявити серед ниток осціллаторіі, але напевно його зустрінеш на корі дерев і фундаменті будинків. У невелику ємність з водою зішкрябати трохи зеленого порошистого нальоту (з кори дерев, з фундаменту). Взяти об'єкт можна безпосередньо перед заняттям. В
) Зарисувати будову клітин хроококка (Chroococcus).
Г. Морфологія та життєдіяльність порядку Хроококальні (Chroococcales) на прикладі родуMicrocystis.
Піпеткою захопити краплину води з живою культурою Мікроцистису й виготовте тимчасовий мікропрепарат. Розгляньте його на малому, а потім на великому збільшенні мікроскопу й у альбомах зробіть замальовки та підписи.
Мікроцистис утворює сферичні колонії, які плавають у товщі води й складаються з великого числа клітин, занурених в слизову оболонку. Клітини розміщені невпорядковано у зв'язку з тим, що їх поділ відбувається в різних напрямках. При великому збільшенні видно окремі клітини. Їх цитоплазма має зернисту структуру й оточена товстою клітинною оболонкою. Ґранули, що розташовані вздовж клітинних стінок, – це фотосинтезуючі пігменти.
Р
ис. Вигляд колонії Мікроцистису під мікроскопом.Зарисувати фрагмент колонії і окремі клітини з газовими вакуолями Мікроцистису (Microcystis)
. Завдання 3. Мікроскопічні дослідження водоростей Порядку Осциляторіальні (Oscillatoriales)
А. Дослідити зовнішню будову Осциляторії (Oscillatoria)
О
сциляторія і схожі з нею нитчасті синьозелені водорості в масі утворюють темнуваті пластівці синьозеленого кольору. Вони часто скупчуються на стінках акваріума біля води (темно-зелений наліт), її можна знайти в пересихаючій калюжі, зняти з поверхні ґрунту, або з поверхні річкового мулу, вона утворює щільну плівку на поверхні води та на підводних предметах. Для вивчення потрібно взяти зелений наліт разом з ґрунтом у широкий посуд, налити трохи води, через кілька днів осціляторія виповзе на стінки. Осциляторія складається з великої кількості переплетених багатоклітинних трихом, кожна нитка складається з безлічі коротких циліндричних, схожих між собою клітин, розміщених в один ряд.
Ріст клітин відбувається з одного кінця шляхом їх ділення. Ростучі кінці ниток осциляторії трохи зігнуті. Розмножується гормогоніями.
Б. Зарисуйте загальний вигляд трихом осциляторії.
В
. На предметне скло в краплю води покладіть шматочок синьо зеленого нальоту, накрийте покривним склом і злегка розітріть. Розгляньте при малому і великому збільшенні і зверніть увагу на її краї – вони, зазвичай, дуже гладкі і покриті зеленим блискучим сметаноподібним нальотом. Це і є осциляторія. Проведіть спостереження коливальних рухів трихому осциляторії. Нитки здатні рухатися, хитатися з боку в бік і переповзати з одного місця на інше внаслідок однобічного виділення слизу.
Г. Зарисуйте будову клітини осциляторії
Вміст клітин умовно розподіляється на центральну та периферійну частини. У першій знаходиться кільцева ДНК, яка в без спеціального фарбування препарату є непомітною. У периферійній частині містяться фотосинтезуючі пігменти.
Р
ис. Осциляторії (Oscillatoria): а – будова клітини (1 – центроплазма, 2 – хроматоплазма).
На рисунку Осциляторії (Oscillatoria) позначте:
1 – центроплазму (знаходиться кільцева ДНК);
2 – хроматоплазму (містить фотосинтезуючі пігменти);
3
– ціанофіцинові зерна (зернисті включення, ціанофіцин – ліпопротеїд), розташовуються біля поперечних перегородок, і добре помітні в оптичний мікроскоп).Проаналізуйте схему будову клітини від електронним мікроскопом
Клітина осциляторії (схема): 1 – слиз; 2 – зовнішня мембрана; 3 –стінка клітини; 4 – внутрішня мембрана; 5 – фотосинтезуючі мембрани; 6 – гіалоплазма з рибосомами; 7 – ядерні речовини; 8 – запасний продукт – волютин; 9 – граноподібна кристалічна структура; 10 – газова вакуоля
Д. Дослідити зовнішню будову Spirulina (Arthrospira platensis)
Р
ід Артроспіра (Arthrospira), або Спіруліна (Spіrulіna) близький до роду осцилаторія, але відрізняється від нього нитками, що зазвичай мають форму правильної, рідше трохи неправильної спіралі, у великих форм більш-менш добре помітні поперечні перегородки. Нитки здатні до обертального й поступального руху. Спіруліна поширена в стоячих та повільно проточних водахЗарисувати А) зовніній вид колонії, зазначити 1 – слизовий чохол, 2 – клітини колонії.
Зарисувати Б) будову окремої клітини, зазначити
3 – протопласт; 4 – оболонку, 5 – газові вакуолі.
Завдання 4. Зазначити систематичне положення представників відділу Ціанобактерії (Cyanobacteria), або Синьо-зелені водорості (Cyanophyta).
Систематичне положення Ціанобактерій(Cyanobacteria), або Синьо-зелених водоростей (Cyanophyta)
| Домен | | | | |
| Царство | | | | |
| Підцарство: | | | | |
| Відділ: | | | | |
| Клас: | | | | |
| Порядок | | | | |
| Родина | | | | |
| Рід | | | Осциляторія (Oscillatoria) | Артроспіра (Arthrospira) (Спіруліна – Spirulina) |
| Вид | Хроокок (Chroococcus dimidiatus) | Мікроцистис синювато-зелений (Microcystis aeruginosa) | Осціляторія (Oscillatoria filaments) | Spirulina (Arthrospira) platensis |
Висновки.
Напишіть розгорнуті висновки до кожного із питань лабораторної роботи.
Контрольні запитання
Місце ціанобактерій водоростей в еволюції нижчих рослин;
Будова вегетативного тіла ціанобактерій;
Загальні риси організації клітини ціанобактерій;
Пігментний склад, запасні речовини ціанобактерій;
Способи розмноження ціанобактерій;
Систематика ціанобактерій;
екологія та поширення ціанобактерій;
Роль ціанобактерій в природних екосистемах.