Kursprogramm Mikroskopie 2020-21 PDF

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Kursanleitung für Botanik, alte Studienordnung....

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DEPARTMENT BIOLOGIE I BEREICH BOTANIK

Fakultät für Biologie der LMU-München Bachelor-Studiengang

Botanik: Anatomie der Kormophyten (Mikroskopierkurs) Kursprogramm Wintersemester 2020/21

Inhaltsverzeichnis Zeitraum ...................................................................................................................... 1 Praktikumsliteratur ....................................................................................................... 1 Hilfsmittel ..................................................................................................................... 2 Kursobjekte.................................................................................................................. 2 Zeichnungen, Vordrucke und Testate ......................................................................... 2 Arbeitssicherheit .......................................................................................................... 2 Vordruck 1: Lichtmikroskopie ...................................................................................... 4 Kurstag 1: Lebende Pflanzenzelle, Plasmolyse, Speicherstärke ........................... 5 Kurstag 2: Zellwand, Färbungen, Epidermis............................................................ 6 Kurstag 3: Laubblatt mit Spaltöffnungsapparat, Sprossachse .............................. 7 Kurstag 4: Wurzel, Sekundäres Dickenwachstum I................................................. 8 Kurstag 5: Sekundäres Dickenwachstum II, Bast, Gymnospermenholz, Periderm9 Checkliste Zeichnungen/Testate ............................................................................... 10 Vordrucke 2-7 .................................................................................................... Anhang

Zeitraum: 11. Januar - 08. Februar, 2021 Der Kurs Anatomie der Kormophyten (Übung in Pflanzenwissenschaften) findet online via Moodle statt. Klausur: Donnerstag, den 04. März 2021, 12:00-14:00 Uhr, via EvaExam. Wiederholungsklausur: steht noch nicht fest.

Praktikums-Literatur Für den Kurs wird das Lehrbuch „Mikroskopisch-Botanisches Praktikum“ von G. Wanner (Thieme Verlag, Stuttgart, 1. Auflage, 2004, 2. Auflage, 2010 oder 3. Auflage, 2017) benötigt. Wir gehen davon aus, dass Sie vor Kursbeginn die im Kursprogramm angegebenen Kapitel durchgearbeitet haben. Zur Überprüfung des Vorwissens werden an den Kurstagen 2 bis 5 unter Umständen Antestate durchgeführt, die aus jeweils 3 Fragen bestehen. Für ein erfolgreiches Bestehen des mikroskopischen Teils des Praktikums müssen mindestens 50% der Fragen (also 6 von 12) richtig beantwortet sein. Außerdem ist eine Teilnahme an der Vorbesprechung Pflicht. Zur Prüfungsvorbereitung und um die notwendige Vertiefung des Lehrstoffes zu erleichtern wird ein Fragenkatalog unter http://www.lsf.lmu.de angeboten („Fragensammlung_Bot_Mikroskopie_2020). Die Beantwortung der Fragen setzt das Studium der „Vorlesung Biologie der Pflanzen“ sowie der Lehrbücher „Mikroskopisch-Botanisches Praktikum“ (s. oben) und „Allgemeine Botanik“ von W. Nultsch (Thieme Verlag, Stuttgart, 11. Auflage, 1996, oder 11. Auflage, 2001 bzw. 12. Auflage, 2012) voraus.

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Hilfsmittel Folgende Hilfsmittel sind für die Erstellung der Protokolle sinnvoll: Papiertaschentücher Lineal Druckbleistift mit 0,5 mm Mine mittlerer Härte (HB) Radiergummi Zeichenpapier DIN A 4 (weiß, unliniert) Bei Bedarf: ein Tablett bei digitaler Bearbeitung

Kursobjekte Da das Praktikum virtuell stattfindet, können Sie die Präparate natürlich nicht selbst schneiden und mikroskopieren. Wir stellen Ihnen daher Videotutorials zum Schneiden und Bildmaterial für die Auswertung zur Verfügung.

Zeichnungen, Vordrucke und Protokolle Zeichnungen werden selbst angefertigt. Zeichnen Sie immer mit Bleistift auf weißes Papier, eine Zeichnung pro Blatt, wenn nicht anders vom Kursleiter angegeben! Zu jedem Kursobjekt ist ein kurzes, ca. ½ bis 1-seitiges Protokoll anzufertigen. Die Details hierzu werden am jeweiligen Kurstag bekanntgegeben. Zeichnungen müssen folgende Angaben enthalten: 1. Name, Datum (in der Kopfzeile), 2. Angaben zum Objekt (in der Kopfzeile): wissenschaftlicher und deutscher Pflanzenname, Beschreibung des Präparats (z.B. Querschnitt durch den Spross, Übersichtszeichnung, Zelle im Verband), Färbung 3. Objekt möglichst formatfüllend zeichnen (Zeichnen Sie nicht mehr als nötig: Qualität statt Quantität), 4. eindeutige Beschriftung! 5. Maßstab in klarer Angabe: z.B. 1 mm oder 100 µm (nicht: „Strich entspricht ca. 0,3457 mm“!). 6. Eine Checkliste aller für das Bestehen erforderlichen Zeichnungen und Vordrucke finden Sie am Ende dieses Manuskripts im Anhang Zusätzlich zu den Zeichnungen sind einige Vordrucke zu beschriften. Die Vordrucke sind in diesem Programm als Bestandteil der Kursanleitung. Die Protokolle und – Zeichnungen sind innerhalb von 48h nach der Vorbesprechung an den Dozenten zu übermitteln (evtl. via Moodle). Alle Zeichnungen und Vordrucke werden testiert und soweit möglich zeitnah zurückgegeben und müssen ggf. verbessert werden. Testiert wird nach Vollständigkeit und Richtigkeit; bei den Zeichnungen geht es nicht um die künstlerische Darstellung sondern um die wissenschaftlich akkurate Dokumentation der beobachteten Strukturen. Voraussetzung für die Zulassung zur Abschlussprüfung ist die Vollständigkeit der Zeichnungen und Protokolle!

Arbeitssicherheit Aus gegebenem Anlass findet keine Sicherheitsbelehrung statt.

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Vordruck 1

Lichtmikroskopie Die Grundprinzipien von Auflösung und Vergrößerung sind Bestandteile des Lehrstoffes. Ihr Verständnis ist wichtig für die Beurteilung der Größe von Zellen und Strukturen sowie der Einschätzung dessen, was mit den jeweils eingesetzten Objektiven sichtbar ist und was nicht. Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum, Kapitel 1 und 2 Beziehung zwischen numerischer Apertur, Auflösungsvermögen und förderlicher Vergrößerung des Standard-Lichtmikroskops (Beim ersten Kurstag auszufüllen! Testat erforderlich!) Vergrößerung Objektiv numerische Apertur des Objektives (= n. A.) Auflösungsvermögen des Objektives: λ* dmin=

(µm) 2 x n.A.

förderliche Vergrößerung = n.A. x 500 bis n.A. x 1000 leere Vergrößerung ab Vergrößerung des Mikroskops (VObj. x VOk. x Tubusfaktor) Tubusfaktor = 1 VOk. = Objektfelddurchmesser (mm) * Die Wellenlänge des Lichtes, für die das menschliche Auge die höchste Empfindlichkeit besitzt, ist λ = 550 nm (grün). Das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges liegt zwischen 50 µm und 100 µm.

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1. Kurs Lebende Pflanzenzelle, Plasmolyse, Speicherstärke Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum Kap. 4.1, 4.3–4, 7.2–3

eigenes Präparat

Allium cepa (Küchenzwiebel): Epidermiszelle Präparation der Epidermis der Oberseite eines „Speicherblattes“. Zeichnung 1: Eine Epidermiszelle im Zellverband.

eigenes Präparat

Allium cepa (Küchenzwiebel): Plasmolyse einer Epidermiszelle Flächenschnitt der Unterseite eines „Speicherblattes“ (rot). Behandlung mit 1 mol/l Kaliumnitrat-Lösung. Zeichnung 2: Ein Plasmolysestadium.

Elodea canadensis (Wasserpest): Demonstration Plasmaströmung in den Mesophyllzellen nahe der Mittelrippe. Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit von Chloroplasten in µm/sec. Stärkekörner: eigenes Präparat

Solanum tuberosum (Kartoffel): Zeichnung 3: Einfache und zusammengesetzte Stärkekörner.

eigenes Präparat

Triticum aestivum (Weizen): Endosperm (Weizenkeimlinge), Färbung mit Iod-Iod-Kali Zeichnung 4: Groß- und Kleinkörner korrodierte Stärke.

Benötigte Reagenzien/Material: • Präparierbesteck • Wasserflaschen • Kaliumnitrat (KNO3) • Iod-Iod-Kalium • Filterpapier • Millimeterpapier

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2. Kurs Zellwand, Färbungen, Epidermis Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum Kap. 10.2, 10.5, 11.1, 11.3–4

eigenes Präparat

Begonia rex (Begonie): Eckenkollenchym Querschnitt durch die Peripherie eines Blattstiels, Färbung mit Astrablau. Zeichnung 1: Eine Kollenchymzelle im Verband.

Pirus communis (Birne): Sklerenchym Dauerpräparat Schnitt durch das Fruchtfleisch; Färbung mit Astrablau/Safranin. Zeichnung 2: Steinzelle mit angrenzendem Parenchym.

eigenes Präparat

Clivia nobilis (Clivie): Cuticula + Cuticularschicht Querschnitt durch das Blatt, ohne Behandlung. Querschnitt durch das Blatt, Behandlung mit Sudan-III-Glycerin. Querschnitt durch das Blatt, Behandlung mit Chlorzinkiod. Querschnitt durch das Blatt, Behandlung mit Astrablau. Vordruck 2 beschriften: Ausschnitt der Epidermis und des angrenzenden Gewebes mit Angabe des Färbeverhaltens.

eigenes Präparat

Pelargonium zonale (Geranie): Drüsenhaar Querschnitt durch den Blattstiel. Zeichnung 3: Ein Drüsenhaar (Kurzhaar) mit angrenzendem Gewebe. In der gleichen Zeichnung (rechts oben) eine kleine Übersichtszeichnung: verschiedener Haartypen maßstabgetreu nebeneinander an der Blattstiel Oberfläche.

Urtica dioica (Brennnessel): Brennhaar Dauerpräparat Vom Blattstiel: Brennhaar mit Sockel. Vordruck 3 beschriften: Ein Brennhaar mit angrenzendem Gewebe. Benötigte Reagenzien/Material: • Präparierbesteck, Filterpapier, Millimeterpapier • Wasserflaschen • Ethanol • Astrablau • Sudan-III-Glycerin • Chlorzinkiod 5

3. Kurs Laubblatt mit Spaltöffnungsapparat, Sprossachse Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum Kap. 12.1-2, 13.1

eigenes Präparat

eigenes Präparat

Helleborus niger (Christrose): bifaciales Laubblatt Vordruck 4 beschriften: Übersichtszeichnung eines Querschnitts des bifacialen Blattes. Querschnitt durch das Blatt. Zeichnung 1: Zelluläre Zeichnung eines Ausschnitts des Blattes (ohne Leitbündel und Spaltöffnung). Zeichnung 2: Querschnitt durch eine Spaltöffnung.

eigenes Präparat

Flächenschnitt der unteren Epidermis. Vordruck 5 beschriften: Spaltöffnung mit angrenzenden Epidermiszellen in Aufsicht. Zea mays (Mais): geschlossen kollaterales Leitbündel Querschnitt durch die Sprossachse, Behandlung mit Safranin/Astrablau.

Dauerpräparat Vordruck 6 beschriften: Übersichtszeichnung eines Sektors des Sprossachsenquerschnittes bei Lupenvergrößerung. Zeichnung 3: Zelluläre Zeichnung einer Symmetriehälfte eines kleinen Leitbündels. Benötigte Reagenzien/Material: • Präparierbesteck, Filterpapier, Millimeterpapier • Wasserflaschen

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4. Kurs Kormus, Wurzel, sekundäres Dickenwachstum I Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum Kap. 14.1, 16.1-3

Frischmaterial

Helianthus annuus (Sonnenblume) Keimling: Aufbau des Kormus, Wurzelhaare Zeichnung 1: Aufbau des Kormus (Vegetationspunkt, Kotyledonen, Hypokotyl, Wurzel, Wurzelhaare) Clivia nobilis (Clivie): Primäre Endodermis Querschnitt durch die Wurzel, Behandlung mit Safranin/Astrablau.

Dauerpräparat Zeichnung 2: Übersichtszeichnung eines Sektors eines Wurzelquerschnittes. Zeichnung 3: Ausschnitt aus der Endodermis mit Casparyschem Streifen (zellulär) im Verband.

Dauerpräparat

Iris germanica (Schwertlilie): Tertiäre Endodermis Querschnitt durch die Wurzel, Behandlung mit Safranin/Astrablau. Zeichnung 4: Detailzeichnung der Endodermis, Durchlasszelle mit angrenzenden Geweben.

Dauerpräparat

Aristolochia durior (Pfeifenwinde): Sekundäres Dickenwachstum Querschnitt durch die Sprossachse, Behandlung mit Safranin/Astrablau. Übersichtszeichnung 5: (auf einem Blatt Papier) Darstellung zweier Stadien des Dickenwachstums eines jungen und eines alten Sprosses, nebeneinander, maßstabgetreu.

Benötigte Reagenzien/Material: • Präparierbesteck, Filterpapier, Millimeterpapier • Wasserflaschen

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5. Kurs Sekundäres Dickenwachstum II, Bast, Gymnospermenholz, Periderm Vorbereitung: Wanner, Mikroskopisch-Botanisches Praktikum Kap. 14.2, 14.4 (14.3 in 1. Auflage), 15.1 Tilia cordata (Winterlinde): Bast Dauerpräparat Querschnitt durch den Bast, Behandlung mit Safranin/Astrablau. Zeichnung 1: Ausschnitt aus dem Bast, zellulär. Pinus silvestris (Kiefer): Holz Querschnitt durch das Holz der Sprossachse, Behandlung mit Safranin/Astrablau. Dauerpräparat Zeichnung 2: Detail des Holzaufbaus an einer Jahresringgrenze mit Markstrahl. Dauerpräparat Vordruck 7 beschriften: Detailzeichnung von Tracheiden und Markstrahl im Radialschnitt und Tangentialschnitt. Dauerpräparat Detailzeichnung 3: Darstellung eines Hoftüpfels einer Frühholz Tracheide in jeweils Querschnitt, Tangentialschnitt und Radialschnitt. Sambucus nigra (Holunder): Periderm Querschnitt durch den Spross (Peripherie), getrennte Behandlung Dauerpräparat mit Safranin/Astrablau und Sudan-III-Glycerin. Zeichnung 4: Darstellung der Epidermis und der darunterliegenden Gewebe.

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Checkliste Testate Name, Vorname: Matrikelnummer: 1. Kurstag Auflösungsv. Vordruck 1 Allium Zelle Allium Plasmolyse Solanum Stärke Triticum Stärke 2. Kurstag Begonia Pirus Clivia Vordruck 2 Pelargonium Urtica Vordruck 3 3. Kurstag Helleborus ÜS Vordruck 4 Helleborus Detail Helleborus Spaltöffnung quer Helleborus SÖ Aufs. Vordr. 5 Zea ÜS Vordruck 6 Zea Detail 4. Kurstag Helianthus Clivia ÜS

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Clivia Detail Iris Aristolochia ÜS 5. Kurstag Tilia Pinus ÜS Pinus Detail Pinus Vordruck 7 Sambucus

Gesamt

/26

10...