식물의 실험 및 관찰/고사리

고사리의 생태

개요

세계적으로 널리 분포하는 여러해살이풀로 높이 1m 가량, 잎자루 높이 20-80cm이다. 뿌리줄기는 땅 속을 길게 기며 둥글고 어린 부분에는 갈색 털이 있다. 잎자루는 곧게 서며 굵고 털이 없으나, 그 기부 부근은 어두운 갈색을 띠며 같은 빛의 털이 있다.

고사리의 생태와 구조

고사리는 어떻게 번식하며 그 생김새와 생활은 어떤지 알아본다.

실험관찰

① 고사리의 뿌리, 줄기, 잎을 구별할 수 있는지 살펴보자.② 줄기를 가로로 잘라서 관다발 조직이 있는지 관찰해 보자.③ 어린잎의 생김새를 살펴보고, 다 자란 잎의 뒷면에 포자낭의 생김새를 현미경으로 관찰해 보자.④ 포자낭과 포자의 구조와 기능을 알아보자.

결과

① 대표적인 양치식물인 고사리는 뿌리, 줄기, 잎의 구분이 분명하다. 줄기는 땅속줄기이며 뿌리는 땅속줄기에서 뻗어 있다.② 줄기뿐만 아니라 뿌리와 잎줄기를 잘라 관찰해보아도 모두 관다발이 발달해 있다.③ 어린잎은 땅속줄기에서 나오는데 잎자루가 통통하고 그 끝이 꼬불꼬불 말려 솜털로 덮여 있다. 다 자란 잎의 뒷면에 있는 포자낭은 다갈색의 주머니 모양이며 그 안에는 무수한 포자가 들어 있다.④ 포자낭에는 자루가 달려 있고, 주머니의 표면은 한 층의 세포로 된 얇은 막으로 되어 있다. 또 포자낭군은 포막이라고 하는 얇은 막으로 덮여 있다. 그 안에 포자를 담고 있다. 포자는 포자낭이 건조해져 터지면 땅에 떨어져 싹을 틔운다.

핵심요점

다 자란 고사리의 잎 뒷면에는 포자낭이 있는데 이 포자낭이 터지면 그 안의 포자가 땅에 떨어져 싹을 틔운다.

고사리의 번식 방법

고사리의 번식과정에서 일어나는 세대교번, 즉 무성생식과 유성생식에 대해서 알아보자.

실험관찰

① 전엽체의 생김새와 역할을 알아보자.② 난자와 정자의 수정 과정을 살펴보자.③ 세대교번은 어떻게 이루어지는가 알아보자.

결과

① 포자낭에서 땅에 떨어진 포자가 자라서 전엽체가 된다. 전엽체는 평평한 심장 모양으로 녹색을 띠며 지름은 5㎜ 정도인데 이 전엽체 뒷면에 장정기와 장란기가 있다.② 장정기 속에서 만들어진 정자는 장란기 속에서 생긴 난자가 있는 곳까지 수분이 있는 곳을 따라 헤엄쳐 가서 수정한다. 수정한 난세포는 전엽체의 장란기 속에서 싹을 틔워 생장하여 새로운 고사리의 몸이 되고, 전엽체는 시들어 버린다.③ 이처럼 고사리류에서는 포자를 만들어 번식하는 무성생식 시대와 난세포와 정자가 수정하여 새로운 고사리가 되는 유성생식 시대를 반복하는데 이것을 세대교번이라고 한다.

핵심요점

고사리는 무성생식과 유성생식을 반복하면서 번식한다.