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(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。