Б3.В.ОД.1 Кафедра биологии, географии и химии Цель изучения

Цель изучения
дисциплины
Б3.В.ОД.1 «Анатомия и морфология растений»
Составитель аннотации: Недосеко О.И. , к.б. н., доцент
Кафедра биологии, географии и химии
Формирование научных знаний о закономерностях внешнего и
внутреннего строения, а так же целостности растительного
организма, о приспособительных особенностях к среде обитания,
изменениях в ходе онтогенеза, о связях анатомо-морфологического
строения от факторов внешней окружающей среды, формирование
системы знаний основных ботанических исследований с
использованием
лабораторной
техники;
формирование
систематизированных знаний в области ботаники, необходимых для
усвоения систематики, филогении и эволюции растений.
Краткая
Дисциплина «Б3.В.ОД.1» относится к вариативной (профильной)
характеричасти профессионального цикла (3.2.1).
стика учебной
ВВЕДЕНИЕ
дисРастительный мир, как составная часть Земли. Разнообразие
иплины (основные растений. Царства живого мира. Прокариоты и эукариоты.
блоки, разделы,
Одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы.
теКлетка, как основная структурная единица тела растения.
мы)
Низшие и высшие растения.
Автотрофные и гетеротрофные организмы, их роль в круговороте
веществ и преобразовании энергии на Земле. Космическая
(планетарная) роль зеленых растений. Роль растений в жизни
человека.
Необходимость охраны и рационального подхода к использованию
растительного мира.
Местонахождение
в
системе
биологических
наук
и
общеобразовательное значение ботаники.
Краткий очерк истории ботаники. Основные разделы современной
ботаники. Достижения и задачи ботаники.
КЛЕТКА
Общая характеристика эукариотической растительной клетки.
История изучения клеточного строения растений. Значение
теории клеточного строения организмов. Развитие представлений
о клетке в связи с совершенствованием методов изучения.
Световой и электронный микроскопы.
Общая организация типичной растительной клетки: оболочка,
протопласт, цитоплазма, органеллы, включения. Отличия
растительной клетки от животной. Связь этих отличий с типом
обмена веществ.
Цитоплазма, физические свойства и химический состав.
Субмикроскопическая
структура:
гиалоплазма,
мембранные
органеллы.
Органеллы
клеток,
ограниченные
одной
мембраной.
Эндоплазматическая сеть. Аппарат Гольджи и диктосомы, их роль в
жизнедеятельности клетки. Вакуоли, их возникновение и
строение. Тонопласт. Клеточный сок, его состав. Многообразие
функций вакуолей.
Взаимосвязи мембранных структур протопласта.
Органеллы клетки, ограниченные двумя мембранами. Митохондрии
их структура и функции. Пластиды, общая характеристика пластид,
их субмикроскопическая структура: оболочка, строма, тиллакоиды.
Пигменты пластид. Хлоропласты, их структура и функции.
Вторичный крахмал. Хромопласты и их роль. Онтогенез и
взаимопревращение пластид. Их эволюционное происхождение.
Запасные вещества и органические включения. Формы запасных
углеводов, жиров, белка и их место в клетке. Кристаллы.
Использование человеком запасных веществ растительных клеток.
Ядро растительной клетки: структура и строение: ядерная облочка,
нуклеоплазма, хроматин, ядрышко. Функции ядра.
Клеточная оболочка. Общая характеристика. Химический состав.
Молекулярная организация оболочки и биологическая роль клеточной
оболочки. Понятие об апопласте. Плазмодесмы и поровые поля.
Понятие о симпласте. Состав, текстура и физические свойства
вторичной оболочки. Поры, их типы.
Фазы развития растительных клеток.
ТКАНИ
Определение понятия. Принципы классификации тканей. Простые и
сложные ткани.
Меристемы. Цитологическая характеристика. Верхушечные,
боковые, вставочные, раневые меристемы. Их распределение в теле
растения. Инициальные клетки и их производные. Зональность
верхушечных меристем. Направление деления клеток. Понятие о
гистогенах: протодерма, прокамбий, основная паренхима. Понятие о
первичных и вторичных тканях.
Первичные покровные ткани. Эпидерма, элементы, входящие в ее
состав. Структура и функции основных клеток эпидермы.
Кутикула и восковой налет. Устьица, их строение и механизм
работы. Распределение устьиц в эпидерме. Трихомы, их типы и
функции, эмергенцы. Перидерма - вторичная покровная ткань. Ее
строение, образование и биологическое значение. Чечевички. Корка
(ритидом), ее образование и значение. Ризодерма (эпиблема), ее
формирование, строение и деятельность. Трихобласты и
атрихобласты. Корневые волоски, их образование, функции,
продолжительность жизни.
Экзодерма
и
эндодерма,
как
ткани,
регулирующие
происхождение веществ. Ассимиляционные ткани. Их строение,
функции и размещение в теле растения.
Запасающие ткани. Аэренхима. Их биологическое значение.
Выделительные ткани. Железистые трихомы, нектарники, гидатоды.
Смоляные ходы, млечники.
Механические ткани. Общие черты строения, значение, размещение
в теле растения. Особенности колленхимы, ее виды. Склеренхима.
Волокна и склереиды. Особенности роста волокон. Практическое
значение волокон.
Проводящие ткани. Общая характеристика. Типы и функции
проводящих тканей. Общие черты ксилемы и флоэмы. Ксилема и
флоэма, как сложные ткани: их состав, формирование, функции.
Ксилема. Трахеальные (водопроводящие) элементы: трахеиды и
сосуды,
их
типы,
развитие,
строение.
Перфорации.
Представление об эволюции трахеального элемента. Паренхима и
волокна ксилемы. Флоэма. Ситовидные элементы, их типы.
Ситовидные поля и ситовидные пластинки. Развитие
ситовидных трубок и специфика их строения. Клетки-спутницы,
их структура и функции. Паренхима и волокна флоэмы. Роль
прокамбия и камбия в образовании проводящих тканей. Проводящие
пучки, их типы и размещение в теле растения.
СТРОЕНИЕ СЕМЯН
Строение семени цветковых растений. Семенная кожура, зародыш,
эндосперм, перисперм. Образование семени из семязачатка. Строение
зародыша. Двусемядольные и односемядольные зародыши.
Соотношение зародыша и внезародышевых запасающих тканей.
Запасные вещества семени. Морфологические типы семян.
Хозяйственное значение семян. Покой семян. Условия прорастания.
Функции семядолей. Надземное и подземное прорастание. Типы
проростков.
КОРЕНЬ И КОРНЕВЫЕ СИСТЕМЫ
Определение
корня.
Его
функции.
Эволюционное
происхождение. Зоны молодого корневого окончания. Чехлик.
Верхушечная меристема корня и ее деятельность. Образование
первичных постоянных тканей корня. Функции первичной коры и
стелы. Барьерные ткани. Роль перицикла. Возникновение камбия,
феллогена, образование вторичных тканей. Строение многолетних
корней. Ветвление корней. Заложение и развитие боковых корней.
Морфологическая природа корней в корневых системах. Главный,
боковые, придаточные корни. Роль придаточных корней в
жизни
многолетних растений. Типы корневых систем по
способу образования, по морфологическим особенностям и по
размещению корней в почве. Экологическая пластичность
корневых систем. Практические приемы, влияющие на
формирование корневых систем с/х растений. Дифференциация и
специализация корней в корневых системах. Корнеплоды,
корневые
шишки
и
их
морфологическая
природа.
Использование
человеком.
Корни-подпорки,
ходульные
и
дыхательные корни. Воздушные корни.
ПОБЕГ И СИСТЕМА ПОБЕГОВ
Общая характеристика побегов. Определение. Метамерность побега.
Апекс побега и его органообразовательная деятельность. Понятие о
почке. Заложение листьев и боковых побегов. Пластохрон.
Развертывание побега из почки, роль интеркалярных меристем.
Листорасположение, его основные типы и закономерности. Листовая
мозаика. Лист - боковой орган побега. Определение и
функции. Морфологическое строение листа. Простые и сложные
листья. Разнообразие форм листьев. Жилкование. Листовые серии и
формации листьев. Гетерофиллия и анизофиллия. Анатомическое
строение
зеленого
листа
мезофита.
Изменчивость
анатомической структуры листа в зависимости от экологических
условий. Развитие листа. Внутрипочечная и внепочечная его фаза.
Длительность жизни листа. Листопад, его механизм и значение.
Стебель - ось побега. Определение и общая характеристика.
Основные функции стебля. Особенности образования и
распределения меристем в апексе побега. Возникновение первичных
тканей стебля. Первичное анатомическое строение междоузлий
стебля двудольных растений. Связь проводящих тканей, стебля и
листьев. Листовые следы и общие структуры стелы. Переход ко
вторичному строению и работа камбия. Общие черты строения
стеблей с длительным вторичным утолщением.
Строение древесины. Элементы, входящие в ее состав. Годичные
слои. Примитивные и продвинутые признаки в структуре древесины.
Строение луба древесных растений. Строение коры.
Строение стеблей однодольных растений. Утолщение стеблей
древовидных однодольных. Нарастание и ветвление. Образование
системы побегов. Типы почек по положению и способам
возникновения.
Придаточные
почки.
Почки
и
побеги
возобновления. Спящие почки и водяные побеги. Роль различных
типов побегов в жизни растения.
Годичные и элементарные побеги. Разнообразие побегов по
функциям, длине междоузлий, направлению роста, положению в
пространстве. Смена форм роста одного и того же побега. Ветвление
побегов. Интенсивность ветвления. Акротония, мезотония,
базитония. Кущение, как одна из форм ветвления. Моноподий и
симподий. Моноподиальные и симподиальные системы побегов.
Специализация и метаморфоз побегов. Подземные побеги:
корневище, столоны и клубни, луковица и клубнелуковица. Каудекс.
Надземные специализированные побеги и их части: усы, побеги
листовых и стеблевых суккулентов, кладодии, филлокладии и
филлодии, колючки и усики. Функции и биологические значение
метаморфизированных побегов и их частей. Практическое значение
метаморфизированных побегов.
Соцветия, как специализированная часть системы побегов.
Важнейшие морфологические признаки соцветий: фрондозные,
брактеозные, открытые и закрытые, ботрические и цимозные,
простые и сложные соцветия. Понятие об элементарных
соцветиях, соцветия паракладиев и объединенных соцветиях
(синфлорисценциях). Описательный и типологический подходы к
морфологической классификации соцветий. Простые соцветия:
кисть, щиток, зонтик, колос, початок, головка, корзинка. Сложные
соцветия: двойные кисти, сложный зонтик, сложные колосья.
Метельчатые, щитковидные, зонтиковидные сложные соцветия.
Тирс (тирзус). Цимоиды: монохазий (завиток, извилина),
дихазий, плейохазий. Биологическое значение соцветий.
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ
Общие сведения о размножении растений. Воспроизведение и
размножение растений. Бесполовое и половое размножение,
их биологическое значение. Вегетативное размножение. Общая
характеристика. Специализированные органы: выводковые
почки, столоны, усы и пр. Искусственное вегетативное
размножение, его биологические основы. Черенкование,
прививки, как метод размножения некоторых культурных
растений.
Спороношение у растений. Спорангии - органы спороношения.
Способы образования спор: митоспоры и мейоспоры.
Половой процесс у растений. Гаметы и зигота. Основной тип
полового процесса высших растений - антеридии и архегонии.
Общее понятие о цикле воспроизведения. Чередование ядерных
фаз при половом размножении. Гаплобионты и диплобионты.
Чередование поколений (на примере цикла воспроизведения
равноспорового папоротника). Понятие о спорофите и
гаметофите, их биологические особенности. Понятие о
разноспоровости (на примере селагинеллы и сальвинии).
Микроспоры и мегаспоры. Редукция гаметофитов и их
биологическое значение у наземных растений. Общая
характеристика
семенного
размножения.
Семенное
размножение у голосеменных (на примере хвойных). Мужские и
женские шишки (микро - и мегастробилы). Микроспоры и
пыльцевые зерна (мужские гаметофиты). Семязачаток, развитие
мегаспор, женский гаметофит. Опыление у голосеменных.
Оплодотворение. Образование семени. Зародыш и эндосперм
голосеменных. Определение семени. Биологическое значение
семенного размножения. Семенное размножение у цветковых
растений.
ЦВЕТОК
Определение. Строение цветка и его функции. Цветоложе — ось
цветка. Расположение частей цветка. Типы симметрии.
Диаграммы и формулы цветка. Простой и двойной околоцветник.
Формы, функции и происхождение чашечки и венчика. Разнообразие
цветков
по
форме
околоцветника.
Андроцей.
Общая
характеристика. Строение тычинки. Развитие пыльника и его
строение. Микроспорангии. Археспорий и микроспорогенез. Роль
эндотеция и тапетума. Мужской гаметофит цветковых
«пыльцевое зерно». Двух - и трехклеточная пыльца. Спермин и
пыльцевая трубка. Оболочки пыльцевых зерен. Палинология,
спорово-пыльцевой анализ и его значение в науке. Гинецей. Общая
характеристика. Плодолистики (карпеллы) и их происхождение.
Пестик. Апокарпный гинецей. Типы ценокарпных гинецеев. Верхняя
и нижняя завязи. Семязачатки и типы плацентации. Основные
направления эволюции гинецея. Строение и типы семязачатков.
Интегументы, нуцеллус, ариллусы и другие образования. Развитие
семязачатка и мегаспорогенез. Зародышевый мешок и его развитие
(мегагаметогенез).
Опыление
цветковых
растений.
Общая
характеристика.
Самоопыление и перекрестное опыление. Биологическое значение
перекрестного опыления. Разнообразие приспособления цветков к
опылению насекомыми. Примеры высокой приспособленности
насекомых и растений друг к другу. Опыление другими группами
животных. Гидрогамия. Однодомные, двудомные и многодомные
растения. Приспособления к защите от самоопыления: дихогамия,
гетеростилия и др. Автогамия и ее биологическое значение.
Приспособление к самоопылению. Клейстогамия.
Оплодотворение у цветковых растений. Развитие пыльцевой трубки.
Двойное оплодотворение и его биологическое значение.
Образование семени. Формирование зародыша и эндосперма.
Биологическая роль эндосперма. Перисперм.
Общая схема цикла воспроизведения у цветковых. Его особенности,
прогрессивные черты, биологические преимущества. Апомиксис.
Некоторые гипотезы происхождения цветка и направления его
эволюции. Разнообразие цветков в природе.
ПЛОДЫ
Определение плода. Биологическое значение плодов. Строение
околоплодника. Участие различных частей цветка в его образовании.
Плоды сухие и сочные, односемянные и многосемянные,
вскрывающиеся и невскрывающиеся, дробные и членистые, нижние и
верхние плоды. Способы вскрывания плодов. Апокарпные плоды и
ценокарпные плоды. Соплодия. Гетерокарпия и гетероспермия, их
биологическое значение. Распространение плодов и семян.
Значение различных способов распространения плодов и семян.
Значение плодов и семян растений в природе и для человека.
Компетенции,
формируемые в ре
зультате освоения
учебной дисципли
ны
Наименования
дисциплин, необходимых для осво
ения данной учебной дисциплины
Знания, умения и
навыки,
получаемые
в процессе
изучения
дисциплины
ЭКОЛОГИЧЕКИЕ ГРУППЫ И ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ
Приспособление растений к условиям обитания. Общее
представление об экологических группах и жизненных формах.
Экологические группы растений по отношению к влаге.
Морфологические и анатомические особенности ксерофитов,
мезофитов, гидатофитов, гидрофитов, гигрофитов. Галофиты.
Экологические группы растений по отношению к свету. Лианы,
эпифиты. Растения - подушки. Высшие растения, полупаразиты и
паразиты.
Классификация жизненных форм растений. Различия между
древесными, полудревесными и травянистыми растениями.
Система
жизненных
форм
по
Раункиеру.
Экологоморфологическая классификация жизненных форм.
Онтогенез
цветкового
растения.
Монокарпические
и
поликарпические растения. Продолжительность жизни растений.
Возрастные изменения многолетних растений. Возрастные группы.
Сезонные явления в жизни растений.
ОК-1, ОК-3, ОК-8; ОПК-3,ОПК-6
Для освоения дисциплины «Анатомия и морфология растений»
обучающиеся используют знания, умения, сформированные в
процессе изучения школьного курса «Ботаника», а так же
компетенции, сформированные в ходе освоения студентами
дисциплины в вузе «Б2.В.ОД.1» «Основы экологии».
Знания:
основные закономерности организации растительных
тканей, внутреннего и внешнего строения вегетативных и
генеративных органов растений
в связи с
выполняемыми
функциями и процессами в них происходящими;
- основные характеристики жизнедеятельности, внешнего и
внутреннего строения растений, их онтогенетических и сезонных
изменений, способы размножения и расселения, зависимость от
условий обитания;
- научные представления о разнообразии растительного мира и
других группах организмов, относимых к области ботаники
(бактерии, грибы, лишайники), об особенностях их строения,
экологии и эволюции;
- научные представления о растительном покрове как сложной
интегрированной системе флоры и растительности, современные
представления о динамических процессах под влиянием
антропогенных воздействий;
- методы исследования в современной ботанике.
Умения:
- определять ткани, органы и растения в целом по
характерным морфологическим признакам, делать морфологические
описания отдельных органов и растения в целом, зарисовывать и
коллекционировать растения и их части, проводить наблюдения в
природе и в лаборатории;
Навыки:
- владения методикой работы с микроскопом, бинокуляром, с
коллекциями и гербариями растений и их частей; методикой
определения растений; методикой морфологического описания
растений; методикой приготовления временных микропрепаратов.
Используемые
информационные,
инструментальные
и
программные
средства
При прохождении лабораторно-практических занятий использование
лаборатории мультимедийной и микроскопической техники,
оснащенной микроскопами, мультимедийной техникой.
Инструментальные и программные средства обучения и контроля на
базе компьютера Windows XP, Windows 7.
Использование методических рекомендаций и учебного пособия по
предмету;
электронная библиотека института;
Формы
промежуточного контроля
тестовый контроль знаний с помощью дистанционной системы
«Прометей»;
выполнение контрольных работ;
выполнение мультимедийных презентаций докладов студентов по
запланированным темам
Экзамен
Формы итогового
Контроля