2. Из каких компонентов состоит устьичный аппарат?

УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 1 из 67
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД
УМКД 042-18-22.1.89/03 -2013
Учебно-методические
Редакция № __
материалы по дисциплине
от_______2013г
«Ботаника»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«БОТАНИКА»
для специальности 5В60700 «Биология»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей 2013
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Содержание
1. Глоссарий
2. Лекции
3. Практические занятия
4. Самостоятельная работа студентов
Страница 2 из 67
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
1.
Редакция № __ от ______2013
Страница 3 из 67
Глоссарий
Анаэробиоз — жизнь в отсутствие свободного кислорода.
Ареал — территория распространения того или иного вида (рода, семейства
и т.д.) организмов.
Аэробиоз — жизнь в присутствии свободного кислорода.
Биом — совокупность флоры и фауны.
Биота — совокупность растительного покрова и животного населения,
иногда синоним биома.
Вид — совокупность поколений, происходящих от общего предка.
Гидробионты — организмы водной среды.
Денитрификация — восстановление бактериями нитратов до молекулярного
азота.
Детрит — органическое вещество, состоящее из частей тела животных и
обрывков растений.
Космополит — широко распространенный вид (более, чем на трех
материках).
Мейоз — непрямое деление клетки, при котором число хромосом ядра
сокращается вдвое.
Митоз — продольное расщепление клетки, при котором набор хромосом
ядра удваивается.
Мицелий — грибница, вегетативное тело гриба.
Наследственность — свойство организмов повторять в ряду поколений
одинаковые признаки и особенности развития.
Нитрификация — превращение аэробными микроорганизмами аммонийных
солей в нитраты.
Осмос - перенос вещества через полупроницаемую мембрану, разделяющую
два раствора различной концентрации или раствор и растворитель.
Пектины — высокомолекулярные полисахариды, содержащиеся в
растворимой форме во всех наземных растениях и некоторых водорослях.
Пестициды — химические средства, используемые для борьбы с сорняками,
с вредителями и болезнями растений, зерна и зернопродуктов.
Протоплазма — содержимое живой клетки.
Растительность - совокупность растительных сообществ.
Рекомбинация генетическая — перераспределение гене-тического материала
в потомстве.
Ризоиды - нитевидные корнеподобные образования из одной или нескольких
клеток, служащие для прикрепления мхов, лишайников, грибов и водорослей
к субстрату, поглощения из него воды и питательных веществ.
Сапрофаг — животное, питающееся трупами других животных.
Сапрофит — растения, питающиеся органическими веще-ствами отмерших
организмов или выделениями живых.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 4 из 67
Склероций — покоящаяся стадия гриба в неблагоприятных условиях в виде
округлых или продолговатых тел.
Таксон — любая единица классификации.
Урбанизация — процесс повышения роли городов в обществе.
Филлоид — лопасть слоевища крупных водорослей, имеющая внешнее
сходство с листьями.
Флора — видовой состав растений, заселяющих определенную территорию
или акваторию.
Хемоавтотрофы — некоторые бактерии, усваивающие углекислый газ с
использованием энергии окисления неорганического субстрата.
Хромосомы — органоиды клеточного ядра, совокупность которых
определяет основные наследственные свойства клеток и организмов.
Циркумполярные организмы — виды, ареал которых охватывает кольцом
одну из полярных областей.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
2.
Редакция № __ от ______2013
Страница 5 из 67
Лекции
Лекция №1
Тема: Введение. Разделы ботаники. История развития.
1 .П р е дм е т б о т ан и ка , е е ц е л и и з а да ч и .
2 .Ра з де л ы б о т ан и к и .
3 .П р о ис х о жд е ни е и р а з в ит и е р а с т е н ий .
Ботаника — наука о растениях. Она представляет собой раздел более общей
науки —биологии, науки о живых существах, населяющих Землю.
Ботанические знания начали накапливаться уже на первых этапах жизни
человека. Растениями человек питался, из них делал одежду, растениями
излечивался от болезней и ран. Поэтому ему необходимо было уметь
отличать ядовитые растения от лекарственных и пищевых. Однако ботаника
как наука о растениях оформилась много позднее — около 2300 лет тому
назад. Основоположниками ботаники были выдающиеся деятели науки
древнего мира — Аристотель и Теофраст (IV в. до н.э).
Общая задача ботаники — изучение не только отдельных растений, но и
природных растительных сообществ, из которых формируются леса, луга,
степи.
2. Ботаника в свою очередь подразделяется на целую серию более частных и
конкретных наук, каждая из которых изучает те или иные закономерности
развития, строения и жизни растения или растительного покрова.
Морфология – это один из наиболее крупных и наиболее рано
сформировавшихся разделов ботаники. Задача морфологии — изучение
закономерностей возникновения и развития форм растений как в целом, так и
их частей — органов.
Флорография - один из главнейших разделов ботаники. Задача флорографии
— распознавание и описание видов, составление их диагнозов.
Систематика. Систематика изучает трудно обозримое разнообразие видов и
причины происхождения этого разнообразия. Но конечной задачей
систематики как фундаментальной биологической дисциплины является
приведение в легко обозримую научную систему всех наших знаний о видах,
описанных флорографами. Это задача флористической систематики, или
таксономия. Конечная задача таксономии — создание такой научно
обоснованной классификации, которая содержала бы максимум биологической информации о видах и систематических категориях более высокого
ранга, их объединяющих.
Второй раздел систематики, получивший интенсивное развитие после работ
Ч. Дарвина, называют филогенетической систематикой.
География растений или фитогеография – это крупнейший раздел
ботаники. Основная задача ботанической географии — изучение
закономерностей распространения и распределения растений и их сообществ
— ценозов — на суше и в водных пространствах.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 6 из 67
Экология – наука о взаимоотношении растений с окружающей средой.
Жизнь растения тесно связана с окружающей средой. Задача экологии-—
изучение строения и жизни растений в связи с окружающей средой.
Физиология растений – изучает процессы жизнедеятельности,
преимущественно обмен веществ, движение, рост, ритм развития,
размножение, раздражимость.
Микробиология. Микробиология изучает особенности жизненных
процессов у микробов, преобладающую часть которых представляют
бактерии и некоторые грибы. Успехи почвенной микробиологии широко
используют в сельскохозяйственной практике.
Палеоботаника. Наука об ископаемых растениях, живших в прошлые
геологические периоды.
Другие разделы ботаники настолько обособились в связи с решением
специальных задач и методами работы, что давно уже составляют особые
дисциплины. Некоторые из них более сближены с физикой и химией, чем
собственно с ботаникой. К таковым относятся биофизика, биохимия,
радиобиология, генетика и др.
3.ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
Историю развития Земли принято изображать в виде следовавших одна за
другой геологических эр. Таких эр насчитывают шесть: катарахейская,
архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская, кайнозойская. В
пределах этих эр выделяют еще так называемые геологические периоды.
Жизнь на нашей планете возникла в архейской эре, т. е. около 3,5 млрд. лет
назад.
В предшествовавшей катархейской эре (около 4,5 млрд. лет назад) в мировой
акватории развивались физико-химические процессы, вследствие которых
создавались условия (субстрат и материал) для возникновения жизни и
организмов.
Жизнь на Земле развивалась очень медленно. Особенно в течение архейской
и протерозойской эр, охватывающих около 50% всего геологического
летоисчисления. Именно в протерозойскую эру наряду с широким развитием
одноклеточных и колониальных сине-зеленых водорослей отмечается
появление красных и зеленых водорослей, новых групп бактерий, в
частности железных. Темпы эволюции убыстрялись. Важнейшие события в
ходе истории развития царства растений произошли в силурийском и
девонском периодах палеозоя. В силурийском периоде появились риниефиты
— первые сухопутные растения. В следующем (за силурийским) девонском
периоде произошло массовое переселение растений на сушу. Растения
достигли больших размеров, чередование фаз развития (гаметофазы и
спорофазы), установившиеся тогда у многих растений, оказалось очень
полезным для них, ибо позволило растениям проводить часть жизни в воде
(гаметофаза), а другую часть—вне ее, на суше (спорофаза). В связи с
сухопутным образом жизни у спорофита была хорошо развита надземная
часть, образовались проводящие пучки. Начиная со второй половины
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 7 из 67
девонского периода особенно широкое развитие получили древовидные
папоротники и хвощи — каламиты. Появились близкие к хвойным кордаиты,
достигавшие 30 м высоты. В каменноугольном периоде шло развитие
голосеменных растений и семенных папоротников.
В пермском периоде большинство семенных папоротников, семенных
плауновых и кордаитов вымерло. Началось развитие новых типов
голосеменных, в том числе саговников, предков современных араукарий и
других хвойных. В конце пермского периода господствовали голосеменные.
За палеозойской последовала мезозойская эра, подразделяющаяся на 3
периода: триасовый, юрский, меловой. В триасовый и особенно в юрский
периоды сильно обогатилась флора голосеменных.
В меловом периоде получили широкое развитие настоящие цветковые
растения. Развитие цветковых было важным поворотным этапом в развитии
растительного и животного царств. В кайнозойскую эру цветковые растения
достигли своего мощного развития. Появились лиственные леса. Значительно
распространились магнолии, лавровые деревья, хлебное дерево, инжир,
миртовые деревья, дубы, клены, ясени, грецкие орехи и многие другие.
Хвойные деревья имели важнейшее значение как в образовании чистых
лесов, так и смешанных, т. е. с примесью лиственных пород. Появилась
богатая травянистая флора.
В следующий — четвертичный — современный период, насчитывающий
1,6—1,8 млн. лет, произошло резкое изменение климата Земли в сторону
понижения температуры и увеличения количества осадков. Конец третичного
и начало четвертичного периодов связан с появлением и развитием человека.
Таким образом, в истории развития растительного мира наземном шаре
можно отметить три основных периода; водорослевый (в основном
палеозой), высших споровых (верхний палеозой), голосеменных и
покрытосеменных (от мезозоя — голосеменные и от мелового — покрытосеменные, получившие мощное развитие, начиная с кайнозоя).
Лекция 2.
Цитология. Ее задачи.
История изучения клетки. Возникновение клеточной теории.
Компоненты клетки.
1. Цитология и ее задачи. Науку о микроскопическом и субмикроскопическом строении клетки и ее жизнедеятельности называют цитологией.
По определению известных современных американских цитологов А. Леви и
Ф. Сикевиц, «Клетка — это единица биологической активности,
ограниченная полупроницаемой мембраной и способная к самовоспроизведению в среде, не содержащей живых систем».
Основные методы цитологии.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 8 из 67
Светооптический анализ — изучение микроскопической структуры тонких
срезов, пленок, тканей или мазков исследуемого объекта в проходящем свете
при увеличении от 56 до 1800 раз.
Электронная микроскопия — при увеличении в 100—200 тыс. раз и больше
на флуоресцирующем экране или фотопленке макромолекулярные
исследования структур размером 1,5 нм2.
Фазово-контрастная микроскопия (в оптическом микроскопе со специальной
насадкой) — изучение структуры компонентов клетки с одинаковым
показателем преломления.
Метод культуры тканей — изучение структуры и жизнедеятельности живых
клеток, выращенных в питательной среде вне организма.
Цитохимический, позволяющий выявить присутствие различных веществ:
белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов, гормонов, витаминов и др
Микроскопическая хирургия, например извлечение из клетки ядра.
2. История изучения клетки. Представления о клетке появились в связи с
изобретением микроскопа. Это великое изобретение было сделано в 1609 г. и
принадлежит Галилео Галилею. Микроскоп был создан на базе подзорной
трубы (телескопа), изобретенной всего годом ранее этим же ученым.
Прототип современного оптического микроскопа быстро совершенствовался
в направлении увеличения разрешающей способности. Разрешающая
способность светового микроскопа равна 0,25 мкм, т. е. превышает таковую
нормального человеческого глаза в 400 раз.
С последней трети XVII в. свыше 50 лет публиковался обширный научноэкспериментальный материал замечательного голландского ученогосамоучки А. Левенгука. В этих публикациях, особенно в книге «Тайны
природы» (1696), была изложена целая серия выдающихся открытий, в
частности о клеточном строении животных, о микроскопических
одноклеточных водорослях, о хлоропластах, сперматозоидах, красных
кровяных тельцах.
Только в XIX в., наконец, основное внимание исследователей привлекает
содержимое клетки, ее органеллы. Многочисленные факты клеточного
строения организмов растений и животных наблюдали многие
исследователи. Ученые того времени не смогли подняться до обобщения
наблюдаемых фактов. Такое крупное обобщение — величайшую теорию века
— теорию клеток сформулировал Т. Шванн (1839). Его заслуга состоит
прежде всего в том, что в большом разнообразии клеток он увидел их
общность, их единообразие. Именно это и явилось мотивом всеобщего
закона строения и развития живой материи. Суть этой теории можно
выразить в трех основных положениях: 1) клетка выдвигается в качестве
элементарной структурной единицы, основного строительного материала,
тела всех живых существ — как растений, так и животных; 2) новые клетки
образуются только из других клеток; 3) клетки растений и животных
являются самостоятельными, гомологичны друг другу по своему развитию,
но бывают аналогичны по выполняемой функции. Деление же клеток было
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 9 из 67
обнаружено значительно позднее. Честь этого великого открытия
справедливо принадлежит известному немецкому цитологу В. Флеммингу
(1879—1882). Более точно формулировал клеточную теорию немецкий медик
и биолог Рудольф Вирхов (1858). Это ему принадлежит постулат «каждая
клетка возникает от клетки».
Развитие наших знаний о клеточном строении растений и штурм недр клетки
свершались на базе светового микроскопирования. Но разрешающая
способность светового микроскопа достигла предела и остановилась на
уровне 0,2 мкм. Все трудности исчезли с изобретением электронного
микроскопа. В нем вместо пучка света, который проходит через изучаемый
препарат при световом микроскопировании, по трубке к препарату устремлен
пучок электронов. Современные электронные микроскопы позволяют
увеличивать тонкие структуры клетки до 100 000 раз и больше, а при
необходимости, до миллиона раз.
3. Компоненты клетки. Цитоплазма представляет собой сложный
гетерогенный структурный комплекс клетки. Ей свойственны признаки,
определяющие само понятие «жизнь»: движение, рост, питание, дыхание,
раздражимость и др. Цитоплазма - необходимый «субстрат жизни» для всех
живых компонентов растительной клетки. В цитоплазме растительных клеток
находятся целые системы рабочих органов. Выполняют они разнообразные
функции: биосинтез белков фотосинтез, диссимиляция выделение.
Эндоплазматическая сеть Электронное микроскопирование позволило
обнаружить мембраны не только на поверхности, но и внутри цитоплазмы, в
толще мезоплазмы, которая считалась ранее гомогенной. Мембраны
отграничивают разветвленную сеть взаимосвязанных ультрамикроскопических
пузырьков, цистерн, трубочек и каналов: коротких и длинных, узких и
широких, замкнутых и незамкнутых. Вся эта совокупность различных по
структуре и форме канальцев была названа эндоплазматической сетью.
Можно утверждать, что эндоплазматическая сеть—действительно особая
органелла клетки универсального значения. Она осуществляет такие
функции: 1) связь с ядром и со смежными клетками через плазмодесмы; 2)
поглощение веществ и транспортировку их; 3) участие в процессах синтеза.
Гиалоплазма. Основную оптически однородную толщу цитоплазмы, в
которой расположены остальные органеллы клетки, называют гиалоплазмой.
Функциональное значение гиалоплазмы исключительно велико.
Рибосомы. Рибосомы — постоянная и совершенно обязательная составная
часть клетки. Вместе с системой мембран они составляют основной
конструктивный элемент цитоплазмы. Рибосомы бывают связанными с
компонентами клетки, но бывают и свободно рассеянными в гиалоплазме.
Основная функция рибосом — «сборка» белковых молекул из аминокислот.
Аппарат Гольджи. Эта микроорганелла цитоплазмы в общем структурном и
функциональном
отношении
наиболее
близка
к
канальцам
эндоплазматической сети и представлена элементарными мембранами, всегда
агранулярными.. Эта структура была открыта в животных клетках в 1898 г.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 10 из 67
Гольджи. Аппарат Гольджи выполняет подобно рибосомам синтетическую
функцию, главным образом, воспроизводства сложных углеводов. Он
играет важную роль в образовании вакуолей и в строительстве клеточной
стенки на всех этапах.
Митохондрии. Митохондрии — обязательная органелла как растительных,
так и животных клеток. Это микроскопические структуры размерами от 0,5 до
1 мкм в поперечнике и от 2 до 5 мкм в длину. Форма их чрезвычайно
разнообразна: от сферических зернышек до телец нитевидной формы.
Митохондрии способны перемещаться в клетке. Митохондрии окружены
оболочкой, состоящей из двух мембран — наружной и внутренней. Между
ними находится жидкость матрикс.
Сферосомы.
Это
округлые
тельца
диаметром
0,5—1
мкм
липиднопротеиновой
природы.
Сферосомы,
не
имеют
типичной
ограничивающей мембраны.
Микротела. Органеллы округлой формы, диаметром 0,5—1,5 мкм, липиднопротеиновой природы, ограничены одномембранной оболочкой. Встречаются
они в клетках разнообразных тканей и выполняют разные функции.
Лизосомы. Они выполняют функции расщепления. Лизосомы повсеместно
распространены в самых разнообразных тканях животных. В растительных
клетках лизосомы с полной достоверностью к настоящему времени не
обнаружены.
Пластиды. В ходе эволюции органической природы автотрофные растения
обособились как носители пластид. Они широко представлены почти у всех
зеленых растений. Они бывают 3-х видов 1) бесцветные — лейкопласты, 2)
окрашенные в зеленый цвет — хлоропласты и 3) не зеленые, окрашенные
преимущественно в желто-красные тона,— хромопласты. Все три группы
пластид связаны общим происхождением.
Лейкопласты. Основная функция их связана с образованием запасных
питательных веществ. Они сосредоточены преимущественно в частях
растений, лишенных зеленой окраски, в меристематических тканях, в спорах,
гаметах, семенах, клубнях, корневищах.
Хлоропласты. Хлоропласты осуществляют первичный синтез углеводов при
участии световой энергии, т. е. это органеллы фотосинтеза. В соответствии с
их
функцией
хлоропласты
находятся
преимущественно
в
фотосинтезирующих органах и тканях, обращенных к свету. Хлоропластам
растения обязаны зеленой окраской.
Хлоропласты встречаются у всех зеленых растений, начиная от водорослей и
до цветковых включительно. У высших растений хлоропласты имеют
приблизительно одинаковую форму: округлую или овальную, чаще форму
двояковыпуклой
линзы.
Хлоропласты
водорослей,
называемые
хроматофорами, отличаются разнообразием как по величине, так и по форме.
Число хлоропластов в одной клетке от 1 до 36.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 11 из 67
Хромопласты.. Это пластиды, которые содержат разнообразные пигменты,
относимые к группе каротиноидов. Основной цвет хромопластов —
оранжевый и красный. Они не способны выполнять функцию фотосинтеза.
Функции хромопластов еще в значительной мере остаются неясными. Можно
лишь предполагать, что они выполняют роль своеобразного светофильтра
для хлоропластов в процессе фотосинтеза. Участие хромопластов в окраске
лепестков имеет косвенное значение в привлечении насекомых-опылителей.
Яркие плоды, окрашенные каротиноидами, хорошо поедаются птицами и
животными — распространителями семян.
Ядро —это главнейшая органелла клетки. Его нет только у сине-зеленых
водорослей, бактерий и вирусов, у которых имеются лишь ядерные вещества
— нуклеопротеиды.
Ядро открыто Робертом Броуном в 1831 г. Форма ядер, так же как и размеры,
исключительно разнообразна. Обычно в клетке одно ядро, в клетках грибов
чаще два, клетки же некоторых водорослей и низших грибов многоядерные.
Ядро находится в центре наиболее жизнедеятельной части клетки — в
цитоплазме, где оно обычно окружено митохондриями.
В ядре различают следующие компоненты: 1) ядерную оболочку, 2) ядерный
сок, 3) хромосомы; 4) одно иногда несколько ядрышек.
Ядерная оболочка. Она состоит из двух мембран, разделенных
перинуклеарным пространством. Наружная мембрана контактирует с
мембранами эндоплазматической сети.
Хромосомы. Хромосомами называют нитчатые структуры, хорошо видимые в
оптический микроскоп во время митоза. Для основной массы клеток данного
вида характерно определенное число хромосом. Число хромосом в клетках
тела организма обычно диплоидное. Оно образуется после слияния двух
половых клеток, в которых всегда бывает половинное— гаплоидное число
хромосом.
Ядрышки. Это постоянный компонент ядра. Размеры и число их более или
менее постоянны для разных видов растений и типов клеток. форма ядрышка
приблизительно шаровидная, границы не отчетливы, так как ядрышки не
окружены особой мембраной и находятся в непосредственном контакте с
кариолимфой.
Ядрышки выполняют ответственную генетическую функцию, связанную с
синтезом рибосомной рибонуклеиновой кислоты, белков, а также с
образованием рибосом, которые затем перемещаются из ядра в цитоплазму.
Ядерный сок (кариолимфа). Представляет собой бесструктурную массу
разнообразной консистенции, близкую к матриксу цитоплазмы. Ядерный сок
состоит в основном из простых растворимых белков, а также нуклеопротеидов,
гликопротеидов.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 12 из 67
Тема 3. Ткани растений.
1. Общая характеристика тканей.
2. Классификация тканей.
По уровню организации выделяют доклеточные, одноклеточные и
многоклеточные организмы. К доклеточным относятся вирусы. К
одноклеточным большинство бактерий, сине-зеленных водорослей,
простейших.
Растения прошли большой путь исторического развития от доклеточных,
предъядерных и эукарионтных форм жизни до сложных сильно
дифференцированных организмов; от обитателей преимущественно водной
среды до покорителей суши с ее исключительно разнообразными условиями
существования.
Переход растений от сравнительно однообразных условий жизни в водной
среде к наземным сопровождался интенсивным процессом дифференциации
вегетативного тела вначале однородного слоевища на основные органы:
корень, стебель, лист. Такие комплексы клеток, называют тканями. Клетки,
формирующие ткани, характеризуются следующими признаками: а)
морфологической однородностью, т. е. очень сходным строением; б)
сходством выполняемой функции и в) общностью происхождения. Сверх
того, в характеристике ткани важное значение имеет их местоположение.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТКАНЕЙ
Современные классификации основаны на единстве: 1) физиологической
функции - назначения, 2) сходства морфологии, 3) истории развития, и 4)
местоположения.
Для общей ориентировки в микроскопической структуре органов растений
достаточно хорошо усвоить главнейшие системы (группы) тканей. Таковых
насчитывают шесть: меристематические, или образовательные; покровные;
основные, или выполняющие; механические; проводящие и выделительные.
I.
Система меристематических, или образовательных, тканей:
Апикальная меристема
Латеральная меристема.
Интеркалярная меристема
Раневая меристема
II.
Система покровных тканей:
Протодерма.
Эпиблема
Эпидерма
Спермодерма (семенная кожура)
Перидерма (пробка)
Корка
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 13 из 67
III. Система основных тканей:
Ассимиляционная, или хлорофиллоносная, паренхима
Запасающая паренхима
Поглощающая паренхима
Аэренхима
IV. Система механических, или арматурных, тканей:
Колленхима
Склеренхима
Склереиды
V.
Система проводящих тканей:
18. Трахеи, трахеиды (ксилема)
19. Ситовидные трубки (флоэма)
V!. Система выделительных (секреторных) тканей:
Наружные секреторные структуры
Внутренние секреторные структуры
СИСТЕМА МЕРИСТЕМАТИЧЕСКИХ, ИЛИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ,
ТКАНЕЙ
Одним из признаков, отличающих высшие растения от животных, является
рост в течение всей жизни. Фактором, ограничивающим рост, служит не
возраст, как у животных и у человека, а сезонность, вызываемая внутренней
ритмикой или неблагоприятными внешними условиями.
Верхушечные (апикальные) меристемы. Эти ткани находятся на обоих
полюсах растения, на концах главных и боковых осей стебля и корня. Они
определяют, главным образом, рост органа в длину. Апикальные меристемы
наиболее сложны по структуре и наиболее разнообразны.
Боковые (латеральные) меристемы. Боковые меристемы обусловливают
разрастание органов в толщину и называются камбием.
Интеркалярные (вставочные) меристемы. В большинстве случаев,
например при развитии почек, их деятельность кратковременна. Иногда же
интеркалярные меристемы функционируют продолжительное время.
Раневые (травматические) меристемы. Могут возникать в любом участке
тела растения, где была нанесена травма. Возникают они из живых клеток
различных паренхиматических тканей.
СИСТЕМА ПОКРОВНЫХ ТКАНЕЙ
Главное назначение покровных тканей — предохранять органы растения от
высыхания, а также от других неблагоприятных воздействий внешней среды:
слишком яркого освещения, сильного перегрева, механических повреждений
и др. В зависимости от времени и места возникновения различают три
основные группы покровных тканей: эпидерму, пробку, корку.
Эпидерма (эпидермис). Основная функция — защита молодых органов от
усыхания (ограничение транспирации), механическая защита и газообмен.
Эпидерма покрывает зеленые органы растения — листья и молодые стебли;
встречается также на бесхлорофильных органах растений-паразитов.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 14 из 67
Защитные функции эпидермы могут усиливаться всевозможными выростами ее
клеток — волосками (трихомами). Устьице—это сквозное отверстие в
эпидерме, ограниченное двумя замыкающими клетками чаще всего полулунной
формы. Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: участок стенки,
примыкающий к устьичной щели, значительно более утолщен по сравнению с
остальными. Замыкающие клетки — отличаются от обычных клеток
эпидермы присутствием хлоропластов. Совокупность всех элементов общей
структуры — устьица, подустьичные полости, замыкающие клетки часто
называют устьичным аппаратом. Роль устьичного аппарата в жизни растения
огромна.
Расположены устьица преимущественно на нижней стороне листовой
пластинки. У плавающих листьев водяных растений устьица расположены,
естественно, только на верхней стороне.
Перидерма. Перидерма, как и эпидерма,— защитная ткань, но закладывается
только на осевых органах — стеблях и корнях. Пробка состоит из правильных
радиальных рядов плотно расположенных клеток, стенки которых
опробковели. Этот слой надежно защищает органы растения от излишнего
испарения (усыхания) и неблагоприятных внешних воздействий.
Корка, или ритидом. Корка образуется на смену пробке, поэтому ее иногда
называют третичной покровной тканью В типичных
случаях
корка
встречается у деревьев. Таким образом, корка по существу представляет
целый блок разнородных мертвых тканей.
Защитные свойства корки более надежны, чем пробки. На корке деревьев
поселяются многие виды грибов, лишайников, мхов. Во влажных тропических и
субтропических лесах на корке обитают также высшие растения—эпифиты:
разнообразные папоротники, орхидные, бромелиевые.
СИСТЕМА ОСНОВНЫХ ТКАНЕЙ
Основные ткани обычно называют выполняющими, поскольку они составляют
как бы основу органов и заполняют пространство между проводящими и
арматурными тканями. Основные ткани также называют паренхиматическими.
Однако последний термин менее предпочтителен. Выделяют четыре группы
основных тканей.
Ассимиляционная, или хлорофиллоносная, паренхима (хлоренхима).
Наиболее типична в листьях или в зеленых ассимилирующих стеблях. Клетки
ассимиляционной паренхимы содержат хлоропласты и выполняют функцию
фотосинтеза.
Запасающая паренхима. От ассимиляционной паренхимы она отличается
отсутствием хлоропластов, а также топографически, т. е. по
местонахождению. Запасающая паренхима преимущественно развита в осевых
органах растений (в сердцевине, сердцевинных лучах стебля), а также в
органах репродуктивного и вегетативного размножения—семенах, плодах,
луковицах, клубнях, корнеплодах и др. Корень содержит больше паренхимы,
чем стебель, и более приспособлен для выполнения функции запаса продуктов.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 15 из 67
Поглощающая паренхима. Наиболее типично эта ткань представлена в
ассимилирующей зоне корня эпиблемой с корневыми волосками, а также
паренхимой первичной коры. К поглощающей системе можно отнести
всасывающую ткань присосок паразитических растений, а также сапрофитов и
насекомоядных. Далее хорошо развитые поглощающие ткани развиваются в
прорастающих семенах, в ризоидах и некоторых других образованиях.
Аэренхима. Это паренхиматическая ткань, чаще всего с более или менее
округлыми клетками. Отличается от всех предыдущих тканей крупными
межклетниками, соединенными между собой в одну вентиляционную сеть. У
некоторых групп растений, в частности у водных покрытосеменных, аэренхима
простирается от корня по стеблю до листьев.
Система механических тканей.
Механические ткани состоят из клеток отличающихся толстыми стенками,
часто одревесневшими. В большинстве это мертвые клетки. В своей
совокупности они составляют каркас растения, поддерживающий все органы
противодействуя их излому или разрыву. Выделяют 3 группы механически
тканей: 1. Колленхима, 2. Склеренхима, 3. Склереиды.
Колленхима – это живая ткань, расположена под эпидермой. Она является
опорой растущих органов. У многих двудольных растений колленхима
остается основной арматурной тканью. У однодольных растений колленхима
не развивается.
Склеренхима – наиболее широко распространенная механическая ткань
вегетативных органов наземных высших растений. Склеренхима состоит из
прозенхимных клеток с равномерно утолщенными стенками. Причем длина
клеток может превышать ширину в 1000 и более раз. Склеренхима очень
прочна.
Склереиды – это типичные прозенхимные клетки с толстыми клетками,
которые пронизаны поровыми каналами. Встречаются они в разнообразных
органах, но особенно характерны для плодов. Пищевые качества некоторых
плодов зависят от количества склереид. Склереиды служат для скрепления
рыхлых тканей.
Система проводящих тканей.
Основной функцией проводящих тканей является проведение питательных
веществ к различным органам растения, т.е. она служит для связи надземных
и подземных органов. Различают 2 основных пути по которым движутся
вещества: восходящий ток, по которому
вода, минеральные соли
поднимаются вверх по стеблю к листьям; и нисходящий ток по которому
органические вещества из листьев направляются ко всем другим органам
растения. В соответствии с этим различают две части в системе проводящих
тканей: ксилему для восходящего тока и флоэму для нисходящего тока.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 16 из 67
В состав ксилемы входят следующие элементы: трахеи и трахеиды,
древесинная паренхима и древесинные волокна. Важнейшее значение имеют
трахеи и трахеиды, которые формируют трахеальную систему по которой
движется поток веществ.
Флоэма как и ксилема состоит из нескольких элементов: ситовидные трубки
с клетками спутницами, лубяные волокна и склереиды, разнообразная
лубяная паренхима. Элементы ксилемы и флоэмы располагаются не
беспорядочно а собраны в особые комплексы – проводящие пучки.
Различают 4 группы пучков: 1) простые пучки состоят только из трахеид или
только из ситовидных трубок; 2) общие пучки элементы ксилемы и флоэмы
располагаются рядом; 3) сложные пучки которые содержат кроме
проводящих элементов паренхиматические клетки; 4) сосудистоволокнистые пучки наиболее совершенные и распространенные среди
различных групп растений.
Система выделительных тканей.
У растений выделительной системы как у животных нет, подобие
выделительной системы можно усматривать в удалении избытка воды. У
растений развивались 2 группы тканей относимых к выделительным: ткани
внутренней секреции к которым относят особые вместилища – схизогенные и
лизигенные ходы. Ткани внешней секреции, к ним относятся разнообразные
железистые волоски, железки, млечники.
Тема 4 Вегетативные органы растений
Корень.
Стебель.
На основе строения вегетативного тела все растения подразделяют на две
большие группы: низшие и высшие. У высших растений вегетативное тело
дифференцировано на органы, а органы — на ткани.
Основные органы растений — корень, стебель и лист — появились в
результате дифференциации первоначально однородного тела низших
растений — таллома.
Причина образования тканей и органов — переход от водного к наземному
образу жизни.
Корень – осевой вегетативный орган растений, нарастающий верхушкой
вниз, не образующий боковые органы. Он выполняет разнообразные
физиологические и механические функции: 1) поглощение воды и
минеральных веществ из почвы и передача их в стебель и листья. Эта
важнейшая функция осуществляется молодыми участками корней которые
несут корневые волоски. 2) Закрепление растений в субстрате. 3) Синтез
некоторых органических веществ. 4) Связь растений с организмами,
населяющими почву. Своими выделениями корень способствует симбиозу с
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 17 из 67
бактериями, грибами. 5) Накопление запасных питательных веществ. Корень
нередко преобразуется в запасающий орган.6) Орган вегетативного
размножения.
Классификация корней. К о р н и р а с те н и й п р е д с та в ля ю т о ч е н ь
б о л ьш о е р а зн о об р а зи е п о способу ветвления, морфологии (форме) и
экологическим типам. В зависимости от происхождения различают главный
корень, корни боковые и придаточные. Главный корень, возникает только из
зародышевого корешка семени. Придаточные, или адвентивные, корни берут
начало от многих органов растения: стеблей, листьев, к л уб н е й , л ук о ви ц
— то л ьк о н е о т з а р о д ы ш е во г о к о р е ш к а , н е о т г л а в ного корня или
его системы. Формы корней исключительно разнообразны: нитевидные,
шнуровидные, конусовидные, реповидные, веретеновидные, клубневидные. По
отношению к субстрату в котором корни размещаются, из которого извлекают
воду и питательные вещества различают 4 типа корней.
1.Подземные корни целиком или частично находятся в почве. Такие
корни имеют большинство видов растений – около 70%.
2.Водяные корни всегда расположены в толще воды и никогда не
достигают дна водоема.
3.Воздушные корни располагаются в атмосфере и никогда не достигают
почвы. Такие корни имеют растения-эпифиты и другие обитатели влажного
тропического леса.
4.Гаустории – корни-присоски паразитических растений.
Одним из общих биологических свойств корня является его ветвление, в
результате чего увеличивается общая поверхность корней. Вся совокупность
корней растения образует корневую систему. Различают 3 основных типа
корневых систем: 1) система главного корня, которая развивается из
зародышевого корешка. Она характерна для большинства двудольных и
голосеменных растений. 2) Система придаточных корней, развивается из
любой части тела растения, только не из зародышевого корешка и не от
главного корня. Система придаточных корней развивается обычно у
однодольных и формирует мочковатую корневую систему. 3) Смешанная
корневая система, когда развиты и функционируют обе предыдущие.
Встречается у многих травянистых двудольных.
Корни имеют сходное строение. Обычно различают 4 зоны корня: зону
деления, зону роста, зону всасывания и зону проведения. Зона деления сверху
покрыта корневым чехликом, который выполняет защитную функцию.
У многих растений в процессе эволюции корни видоизменились, в связи
с выполняемыми функциями. С приспособлениями к запасающей функции он
служит вместилищем запасных питательных веществ. В других случаях
первостепенное значение имело приспособление к определенной среде
обитания. Из запасающих корней выделяют 2типа: корнеплоды и корневые
клубни или шишки. Корнеплоды формируются за счет главного корня.
Корневые клубни возникают на боковых и придаточных корнях, от клубней
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 18 из 67
побегового происхождения отличаются отсутствием чешуевидных листьев и
почек.
Воздушные корни встречаются у эпифитов, служат для поглощения
влаги непосредственно из воздуха и в связи с этим имеют специальные
приспособления для конденсации водяного пара. Гаустории – корни
видоизмененные в сосательные органы. Микориза и клубеньки.
СТЕБЕЛЬ
Стебель—осевой орган неограниченного роста, нарастающий обычно
верхушкой, но нередко также и за счет вставочной меристемы. В отличие от
корня стебель несет листья и почки и характеризуется отрицательным
геотропизмом.
Стебель (ствол) — связующее звено между двумя полюсами растения:
листьями и корнями. В стебле происходит непрерывный транзит: а)
пластических веществ (в основном нисходящий ток) и б) воды, растворенных
минеральных солей и органических веществ из корня (в основном восходящий
ток).
Ветвление стебля обусловливает развитие мощной ассимиляционной
поверхности листьев и их приспособительную ориентировку по отношению к
свету. Во многих случаях стебель служит вместилищем запасных продуктов.
Стебель, как и корень, может быть органом вегетативного размножения.
Почка. Представляет собой зачаточный побег с очень сокращенными
междоузлиями. В почке имеется зачаточный стебель с конусом нарастания и
зачатки листьев или цветков.
По наличию или отсутствию чешуи различают две группы почек: голые и
защищенные. У большинства растений средних и северных широт почки
снаружи защищены кроющими чешуями, которые предохраняют меристемы
от усыхания от ожогов лучами солнца, от резких изменений температуры.
Различают цветочные, вегетативные, смешанные почки (т. е. несущие зачатки
листьев и цветков одновременно) и почки, служащие целям размножения, —
выводковые почки.
По местоположению различают верхушечные и боковые почки.
Расположение листьев. Большинство стеблей несет листья. Безлистные стебли
встречаются сравнительно редко. Побеги различаются между собой
листорасположением, а также длиной междоузлий. В случае ясно
выраженных междоузлий побег называется удлиненным. Если же узлы
сближены и междоузлия практически незаметны, то это укороченный побег.
Различают три основные формы листорасположения: спиральное, или
очередное, супротивное и мутовчатое.
Ветвление. Способы ветвления стеблей разнообразны. Причины
разнообразия заключаются в расположении боковых почек, в способах роста и
разной структуре боковых побегов, в условиях местообитания и др.
Различают следующие способы ветвления: дихотомическое, или вильчатое,
ветвление моноподиальное, симподиальное и ложнодихотомическое.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 19 из 67
При дихотомическом ветвлении точка роста раздваи вается, в
результате чего от самой верхушки оси первого порядка отходят две оси
второго порядка, которые в свою очередь раздваиваются, давая оси третьего
порядка. Основные способы ветвления современных семенных растений —
моноподиальное и симподиальное.
При моноподиальном ветвлении главный стебель, развивающийся из
зародыша семени, сохраняет все время конус роста (верхушечную почку), за
счет которой и нарастает ось растения. Следовательно, при моноподиальном
ветвлении главная ось — моноподий имеет как бы неограниченный
верхушечный рост. От моноподия отходят боковые оси второго порядка,
дающие оси третьего порядка и т. д.
При с и м п о д и а л ь н о м способе ветвления конус роста главной оси
растения рано перестает функционировать. Продолжает же главную ось
боковая ветвь (ось второго порядка), конус нарастания которой
функционирует также ограниченное время и основной стебель продолжает
боковая ветвь третьего порядка, и т. д. Таким образом, главная ось растения
не монолитна, как в предыдущем случае, а состоит из целой серии осей
первого, второго, третьего и т. д. порядков.
Л о ж н о д и х о т о м и ч е с к о е ветвление не составляет особого типа, а
является вариантом симподиального у растений с супротивным
листорасположением. Кущение. Особую форму ветвления представляет
кущение. Оно обычно у злаков, встречается и у других однодольных,
распространено среди одревесневающих форм двудольных: кустарников и кустарничков.
Формы, размеры, продолжительность жизни стебля. Стебли отличаются
значительным разнообразием по форме поперечного сечения. У деревьев и
травянистых растений наиболее обычна округлая форма— цилиндрические
стебли. Но у травянистых растений встречаются стебли трехгранные (осоки),
четырехгранные, плоские. У рдестов бывают плоские двугранные стебли. У
бутылочного дерева стебель бочонковидный.
По форме роста различают стебли прямостоячие, восходящие,
приподнимающиеся, стелющиеся, ползучие, цепляющиеся и др. Среди
большого разнообразия стеблей различают безлистные стебли, обычно
окрашенные в зеленый цвет и выполняющие функцию листьев (род кактусов,
иглица).
Если безлистный стебель заканчивается цветком или соцветием, его
называют стрелкой. Стрелка — это сильно развитое верхнее междоузлие
укороченного побега.
Бывают стебли полые и выполненные.
Продолжительность жизни стеблей таких древесных растений, как
мамонтово дерево, драконово дерево, тисс, определяется от 3—4 до 6 тыс.
лет. С другой стороны, известны растения-эфемеры Которые способны
завершить цикл развития в 30—45 дней, а иногда и быстрее. Естественно, что
размеры стеблей у эфемеров невелики. Предельно большие размеры стеблей
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 20 из 67
имеют лазающие растения — лианы. Стебли ротанговых пальм достигают
280—300 м длины. Высота стеблей, не требующих опоры, достигает 120 м и
больше, например у эвкалиптов. У голосеменных известны и более высокие
стебли. Так, мамонтово дерево имеет высоту до 140 м и более при диаметре
ствола у основания до 10 м.
Тема 5.
Лист
Общая характеристика.
Классификация листьев.
Лист в отличие от корня и стебля — боковой, орган ограниченного роста,
нарастающий не верхушкой, а основанием — интеркалярно. У многолетних
одревесневающих растений — это временный орган, периодически
возникающий заново. Лист состоит из трех частей: листовой пластинки,
прилистников и черешка.
Основные функции листа выполняет его пластинка. Это фотосинтез, т. е. синтез
органического вещества за счет энергии света; транспирация — испарение
воды и газообмен; иногда в листе откладываются запасные вещества.
Функция черешков более определенна. Они ориентируют листовые
пластинки— зеленый ассимилирующий экран растения — по отношению к
источнику света. Черешкам принадлежит важная роль в создании листовой
мозаики, т. е. такого размещения листьев на побеге, при котором они не
затеняют или мало затеняют друг друга. Это достигается: а) различной длиной
и изогнутостью черешков; б) различной величиной листовых пластинок; в)
светочувствительностью листьев, их фототропизмом.
Величина листьев сильно варьирует не только у контрастных в этом
отношении групп растений, но нередко даже у одного индивидуума. В нашей
флоре многие виды имеют очень мелкие листья, величиной до 1—-1,5 мм
длины. Очень крупные листья у видов растений преимущественно
тропической и субтропической флор, например у виктории (Южная Америка,
реки Амазонка, Ориноко) плавающий лист имеет диаметр до 1,5 м. У
некоторых пальм, например у африканской винной пальмы рафии, лист
достигает 15 м в длину.
Классификация листьев Морфологическое разнообразие листьев так
велико, что возникла целая проблема классификации. Нет, однако, единой
классификации, которая охватывала бы все разнообразие листьев в целом и
была бы основана на едином принципе, т. е. на одном или нескольких признаках
строения. Поэтому существует несколько разнообразных способов
классификации, основанных на разных признаках. Существующие
классификации искусственны, поскольку они не базируются на единой общей
концепции развития структур листа.
Листья подразделяют на подгруппы — простые и сложные листья.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 21 из 67
Простые листья. Простые листья составляют основное разнообразие и явно
преобладают в мире растений. Они свойственны почти всем травянистым
растениям и подавляющему большинству деревьев и кустарников. Простые
листья характеризуются: а) одной лишь листовой пластинкой, иногда
рассеченной настолько глубоко, что создается впечатление большого числа
пластинок (например, у полыни, петрушки и др.); б) простые листья или
вовсе не опадают, как, например, у большинства травянистых растений, или
же имеют только одно сочленение между черешком и стеблем и опадают
целиком (деревья и кустарники).
Простые листья классифицируют по целому ряду признаков. Приведем лишь
некоторые из них.
Л и с т ь я с ц е л ь н о й п л а с т и н к о й : а) по форме листовой пластинки
— округлые, овальные, продолговатые, ланцетные, линейные, мечевидные,
игольчатые и др. б) по форме основания листовой пластинки —
сердцевидные, округлые, клиновидные, стреловидные, копьевидные,
почковидные, в) по форме верхушки — тупые, острые, заостренные,
остроконечные, выемчатые; г) по форме края листа — цельнокрайние,
зубчатые,
пильчатые,
городчатые,
выемчатые,
двоякопильчатые,
двоякозубчатые, извилистые.
Л и с т ь я с р а с ч л е н е н н о й п л а с т и н к о й : а) лопастные — выемки
достигают не более четверти ширины листовой пластинки, например у
хлопчатника; б) раздельные — выемки достигают одной трети пластинки и
более, как у мака; в) рассеченные — выемки достигают главной жилки листа.
В зависимости от расположения выемок и глубины надреза различают
пальчатолопастные,
пальчатораздельные,
пальчаторассеченные,
перистолопастные, перистораздельные, перисторассеченные листья.
Сложные листья. Свойственны только некоторым семействам, в частности
семейству Бобовых, причем в типичном виде они представлены у деревьев и
кустарников. В отличие от простых сложные листья характеризуются
несколькими, четко обособленными листовыми пластинками (листочками),
каждый из которых имеет сочленение черешка листочка с общим черешком
(рахисом). Между рахисом и стеблем есть еще одно сочленение. Таким
образом, при листопаде отдельно отпадают части сложного листа —
листочки; отдельно — рахис. Среди травянистых растений, например,
травянистых видов бобовых, также известны отдельные представители со
сложными листьями, например донники — род, люцерны и др. Важно
отметить, что именно у трав наблюдаются многие переходные формы листа от
сложного к простому. Переход сложного листа к простому связан с редукцией
сочленений между общим черешком листа и черешочком. Дело в том, что у
травянистых жизненных форм опадение листьев теряет всякий биологический
смысл, поскольку почти одновременно прекращает функционировать и
отмирает весь побег.
Группу сложных листьев в зависимости от расположения листочков на рахисе
подразделяют на две подгруппы: перистосложные и пальчатосложные.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 22 из 67
П е р и с т о с л о ж н ы е : а) непарноперистые, когда верхушка рахиса
заканчивается одним (непарным) листочком; б) парноперистые, когда на
верхушке рахиса два листочка, например у караганы в этом случае верхушка
рахиса заканчивается усиком, шипиком или тупая); в) тройчатые, когда
сложный лист имеет только три листочка, например у видов клевера, сои и
др. Тройчатые листья чаще встречаются у бобовых и могут рассматриваться
как крайне редуцированная форма непарноперистого листа.
Перистосложные листья иногда бывают более сложной конструкции —
дважды перистосложные, как у настоящих акаций, например серебристой
или сенегальской и др. Встречаются и многократно перистосложные листья.
П а л ь ч а т о с л о ж н ы е — существенно отличаются от предыдущих, ибо
листочки располагаются не по длине рахиса, а лишь на его верхушке — в одной
плоскости, как, например, у конского каштана.
Формы жилкования листьев. Формы жилкования листьев бывают следующие:
простое, дихотомическое, сетчатое, дуговое и параллельное.
П р о с т о е ж и л к о в а н и е — листовую пластинку пронизывает от
основания и до верхушки только одна жилка (проводящий
Тема 6 Размножение растений.
Вегетативное размножение.
Собственно бесполое размножение.
Половое размножение.
Все живые организмы способны к воспроизведению себе подобных.
Разнообразные формы размножения организмов можно разделить на 2
категории: половое и бесполое. Бесполое размножение – наиболее древний и
несомненно изначальный способ размножения. В ходе эволюции мира
растений бесполое размножение прогрессировало и разнообразилось. Наряду
с половым размножением оно широко представлено у всех групп растений. У
высших растений различают 2 основные формы бесполого размножения:
вегетативное и собственно бесполое размножение.
Вегетативное размножение наблюдается на самых ранних этапах развития
организмов. У многих прокариот это и сейчас единственный способ
размножения. Его формы разнообразны и распространены у всех групп
растений. В одни случаях оно осуществляется частями вегетативного тела –
т. е. соматическими клетками корня, стебля и листа. В других случаях оно
происходит при помощи специализированных одноклеточны образований,
которые в отличие от спор формируются снаружи на вегетативном теле.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 23 из 67
У одноклеточных водорослей и бактерий вегетативное размножение
осуществляется простым делением одной клетки на две. У многоклеточных
происходит путем расчленения слоевища на части. Разнообразны формы
вегетативного размножения грибов, у которых выработались различные
образования – конидии, оидии, хламидоспоры. Наиболее разнообразны
формы вегетативного размножения у высших растений. У покрытосеменных
оно осуществляется частями вегетативного тела и их видоизменениями.
Вегетативное размножение основано на способности растений к
регенерации, которые у них почти неисчерпаемые. Можно укоренить
растение из одного лепестка, тычинки и т. д. Даже удалось регенерировать
целое растение из одной клетки эпидермы. Высокие способности к
регенерации объясняются 2-мя причинами: 1) высокой меристематической
активностью и 2) низким уровнем автономности органов, в частности
отсутствием нервной системы. Это связано с неподвижным образом жизни и
автотрофностью.
Вегетативное размножение широко распространено в природе и
используется человеком. У цветковых имеются специальные органы
вегетативного размножения: столоны, клубни, луковицы, выводковые почки.
В сельском хозяйстве разработаны серии разнообразных способов
вегетативного размножения. Наиболее часто применяют: 1) размножение
клубнями( картофель, батат, земляная груша). 2) Размножение корневищами
(ирис). 3) усиками ( земляника) 4) луковицами(лук). 5) корневыми
отпрысками (малина, вишня).
Многие культурные растения размножаются прививками, отводками,
черенками. Размножение черенками. Черенок – отрезанный от материнского
растения участок корня, стебля, или листа, т.е. черенки могут быть
стеблевыми, корневыми, листовыми. В основном используются стеблевые и
корневые черенки. Листовые черенки не у всех растений могут образовывать
целое растение.
Прививки. Суть прививки состоит в сращивании срезанных почек или
черенков одного растения – размножаемого, с другим – укорененным.
Черенок размножаемого растения называют привоем, а растение к которому
прививают – подвоем. Успех прививки зависит от времени проведения,
техники выполнения. Одним из главных условий является – родственное
взаимоотношение компонентов.
2)Собственно
бесполое
размножение
–
осуществляется
специализированными клетками – спорами и зооспорами. Это обязательно
бесполые клетки. Они образуются органами бесполого размножения –
спорангиями и зооспорангиями. Споры как зачатки бесполого размножения
развиваются на основе митотического деления, при прорастании они дают
новую особь, сходную с материнской. При половом размножении споры
возникают в результате мейоза.
3) Суть полового размножения состоит в формировании специализированных
клеток – гамет и в их попарном слиянии с образованием зиготы, из которой
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 24 из 67
развивается новый организм. Гамета – половая клетка, ядро которой
содержит гаплоидный(одинарный) набор хромосом. Материнское растение
образует гаметы лишь на определенном этапе развития. Гаметы делятся на
мужские и женские, и различаются по величине и форме. В основном
мужские и женские гаметы производят разные особи, то в результате слияния
гамет дочерний организм получает две наследственности – материнский и
отцовский. Поэтому потомство от полового воспроизведения имеет более
богатый и разнообразный наследственный материал.
Половое размножение возникло на ранних этапах эволюционного
развития. Эволюция полового процесса наблюдается уже у низших растений.
Показателем уровня эволюции является специализация гамет. Наиболее
примитивной формой полового процесса считается изогамный, при котором
сливающиеся гаметы не отличаются ни по размерам, ни по форме. Более
высокий уровень – гетерогамия, когда женская гамета более крупная, чем
мужская и менее подвижна. Высшим уровнем полового процесса считается
оогамия, когда женская гамета очень крупная, шаровидная и вовсе
неподвижная, а мужская гамета имеет жгутики, очень подвижна и
значительно уступает по размерам женской.
Многообразие форм полового процесса подразделяют на 2 группы:
гаметогамия и агаметогамия. 1-я включает в себя все формы полового
процесса при котором образуются специализированные женские и мужские
половые клетки.
2-я группа – агаметогамия, осуществляется гаплоидными соматическими
клетками, а не гаметами. Она встречается редко среди низших растений.
Тема 7. Введение в систематику.
Задачи и методы систематики.
Таксономические категории.
Номенклатура.
Систематика – наука о разнообразии растительного мира и приведении этого
разнообразия в логически упорядоченную
систему. Современная
систематика изучает не только разнообразие видов , но и причины их
происхождения.
1.Конечная задача систематики – распределение в систематические группы
на основе родства, всех ныне живущих и ранее существовавших растений, и
2) расположение этих групп в такой последовательности, которая отражала
бы ход исторического развития мира растений, его эволюцию.
Первая задача решается флористической систематикой. Систематики
изучают описанное флорографами многообразие видов, с целью их
последующего упорядочения, распределения по более крупным родственным
группам. Конечный результат – создание классификации, которая содержал
бы максимум биологической информации о таксонах всех категорий.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 25 из 67
Вторая
задача
решается
филогенетической
систематикой(филогенетикой). Филогенетика изучает эволюцию и
родственные отношения между растениями на всех уровнях.
Флористическая и филогенетическая систематика взаимосвязаны между
собой и используют различные методы. Сравнительно-морфологический
метод – был и остается основным методом в систематике. Пользуясь им о
родственной близости судят на основании сходства и различия в структуре
изучаемых растений. Огромное значение имеет палеонтологический метод.
Он решает вопросы происхождения крупных систематических групп
растений, устанавливает геологический возраст той или иной группы.
Эмбриологический метод выясняет родственные отношения в зародышевом
состоянии. Кроме того применяются биохимический, генетический, экологоморфологический, географические методы.
Таксономия – учение о принципах, методах и правилах классификации. Ее
задача – создание рациональной системы таксономических категорий. В
настоящее время выделяют следующие таксоны: вид(species) – совокупность
особей с тождественными признаками; Род(genus) – совокупность близких
видов; Семейство(familia) – объединяет близкородственные роды,
следующий более высокий таксон – порядок (ordo)совокупность близких
семейств. Сходные порядки объединяются в классы(classis). И сходные
классы объединяются в отделы(divisio).
Кроме этих основных таксономических категорий, часто широко используют
и промежуточные: подвид, подрод, подсемейство и т. д.
Номенклатура – это вся совокупность существующих названий таксонов. В
настоящее время виды растений обозначают с помощью бинарной
номенклатуры т. е. двойных названий введенных Карлом Линнеем. Каждый
вид обозначается двумя словами, первое означает принадлежность к роду, а
второе видовое название. Оба слова обычно латинские, реже греческие.
После бинарного названия стоит фамилия ученого впервые обнаружившего
или описавшего вид.
Число видов. Совокупность всех видов растений обитающих на
определенной территории именуют флорой. По мере изучения флоры всей
планеты число видов неуклонно возрастает. До сих пор выявлены не все
виды. В основном слабо изучены тропические горные страны. В 70-х годах
прошлого столетия ежегодно открывали до 2-х тысяч видов растений. В
настоящее время обнаруживают до нескольких десятков за год. Известно
около полумиллиона видов растений. Описаны еще до 40 тысяч ископаемых
видов. С момента возникновения первых растений количество видов все
время растет. Интересны палеоботанические данные о предполагаемой
численности видов. Девон – 12 тысяч видов. Карбон – 27 тысяч видов; пермь
и триас – 43 тысяч видов; юрский период – 60 тысяч видов; мел - 100 тысяч
видов; в кайнозое за последние 75 млн. лет их количество увеличилось до 500
тысяч видов.
Царство растений подразделяется на 7 подцарств:
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 26 из 67
Подцарство предклеточные, к нему относятся вирусы.
Подцарство прдъядерные – бактерии и сине-зеленые водоросли.
Подцарство ядерные – низшие автотрофные.
Подцарство беспластидные – низшие гетеротрофные.
Подцарство предпобеговые – мохообразные.
Подцарство побеговые – плауны, хвощи, папоротники и голосеменные.
Подцарство побеговые пестичные – покрытосеменные растения.
Тема 8 Низшие растения.
1. Общая характеристика водорослей.
2. Происхождение водорослей.
3. Распространение и значение.
4. Лишайники.
5. Грибы.
К низшим растениям относятся водоросли. Их насчитывают 11 отделов. Их
основными признаками являются следующие: 1. Клетки крупные 10-100 мкм.
2. Ядра нормальной структуры с ядрышком и хромосомами, имеется ядерная
мембрана. 3. Имеются пластиды, в которых происходят процессы
фотосинтеза. 4. Клетки делятся посредством митоза. 5. Имеется половое и
бесполое размножение.
Существуют одно- и многоклеточные водоросли. Тело их называется
талломом или слоевищем, поскольку оно не дифференцировано на
настоящие органы и ткани. Вегетативные клетки таллома покрыты снаружи
твердой оболочкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Иногда
поверхность тела содержит слизь или кремнезем. У примитивных
одноклеточных водорослей клетки голые, т.е. не имеют оболочек. У других в
клеточной оболочке имеются поры и различного типа выросты: щетинки,
чешуйки.
Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно.
Одна или несколько вакуолей заполнены клеточным соком. В клетке
находится одно или несколько ядер. Пластиды водорослей называются
хроматофорами, по форме они бывают разнообразными – пластинчатые,
спиральные, лентовидные, звездчатые. Их форма служит важным признаком
при определении видовой принадлежности. В хроматофорах у некоторых
видов расположены белковые тела – пиреноиды, вокруг них откладывается
запасной продукт в виде крахмальных зерен.
Для водорослей характерны все типы размножения: вегетативное,
бесполое и половое. Вегетативное размножение у одноклеточных – простое
деление клетки, у многоклеточных водорослей – частями таллома. Бесполое
размножение осуществляется с помощью спор или зооспор – одноклеточных
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 27 из 67
образований возникающих внутри тела или в в особых органах – спорангиях.
Зооспоры в отличие от спор имеют жгутики. Бесполым путем водоросли
размножаются в основном в благоприятных условиях. При ухудшении
условий существования они приступают к половому размножению. Оно
происходит путем слияния двух половых клеток, мужской и женской, с
образованием зиготы. Зигота опускается на дно водоема, где способна
переносить в состоянии покоя неблагоприятный период. Гаметы водорослей
имеют гаплоидный набор хромосом и развиваются в специальных органах
полового размножения – гаметангиях.
Размеры водорослей от нескольких микрометров до 25 метров и более.
Наиболее развитые водоросли (харовые) имеют подобия различных органов:
ризоиды – выполняющие функцию корней, «стебля». В основном они
обитают в водной среде, но встречаются и почве. Некоторые виды образуют
большие скопления, например бурые водоросли.
2.Древнейшие водоросли возникли около 2-х млрд. лет назад, позже чем
гетеротрофные организмы, с которых начиналась жизнь на Земле.
Современная
наука
доказывает
происхождение
водорослей
от
одноклеточных организмов, живущих в воде и снабженных одним или
несколькими жгутиками. Вопросы о происхождении и ходе развития
водорослей, о родственных связях между ними еще полностью не решен.
Различные группы водорослей появлялись не последовательно одна от
другой, а развивались несколькими параллельными линиями. Зеленые
водоросли являются предками высших споровых растений.
Группа отделов водоросли – Algae
Золотистые водоросли – общее число видов около 400. Обитают
преимущественно в планктоне пресных водоемов, реже морей. В основном
одноклеточные формы, все они одноядерные, некоторые имеют жгутики.
Золотистые водоросли- одна из древнейших групп.
2)Отдел Желто-зеленые водоросли – сюда относят около 250 видов
одноклеточных, колониальных и многоклеточных водорослей. В клетках
содержатся хлорофилл, каротиноиды, придающие специфическую окраску.
Распространены в водоемах с пресной и соленой водой, где служат важным
компонентом планктона.
3) Отдел диатомовые – около 6000 видов. Основные жизненные формы –
колониальные, нитчатые формы. Распространены по всему земному шару.
Местообитания: различные водоемы, почва, скалы, кора деревьев. Клеточные
стенки пропитаны кремнеземом, поэтому их еще называют кремнистыми
водорослями.
4) Отдел пирофитовые водоросли – исключительно одноклеточные, т.е.
монадные водоросли. Большинство видов автотрофные. У них своеобразное
строение ядра и имеются особые вакуоли – пузули.
5) Отдел криптофитовые – небольшая группа одноклеточных, автотрофных
водорослей. Клетки асимметричные, уплощены в дорсо-вентральном
направлении, имеют жгутики.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 28 из 67
6) Отдел эвгленовые водоросли – исключительно одноклеточные, т.е.
монадные водоросли. Покрыты толстой плазмалеммой. Большинство видов –
обитатели пресноводных водоемов. Некоторые усиленно размножаясь
вызывают цветение воды. Являются организмами со смешанным питанием.
Среди них имеются паразиты, обитающие в кишечнике беспозвоночных.
7) Отдел бурые водоросли – общее число видов 1500. Распространены в
морях и океанах всего мира. Являются важными компонентами бентоса.
Размеры представителей от нескольких мм до 30-50 метров.
8) Отдел красные водоросли или багрянки – 4000 видов, из них 200 обитают
в пресных водоемах и почвах. Распространены в тропических и
субтропических морях. Таллом в виде кустиков из многих нитей длиной до
2-х метров.
Зеленые водоросли – общее число видов около 5700. Распространены
преимущественно в пресных водоемах, некоторые в морях, на почве, корке
деревьев, и т.д. Имеется несколько классов. Одни из самых высоко
организованных низших растений.
4.Водоросли широко распространены во всех естественных и искусственных
водоемах. Одни из них свободно плавают в толще воды и входят в состав
планктона, другие лежат или прикрепляются ко дну и составляют бентос. Так
как водоросли – фотосинтезирующие растения, то одним из главных условий
их существования является свет. Массовое распространение наблюдается на
глубине до 30 метров, но известны более глубоководные виды. Некоторые
водоросли сохраняют жизнеспособность при очень низких температурах,
другие наоборот при высоких.
Водоросли не только обогащают воду кислородом, но и служат
превосходным кормом для рыб и водоплавающих птиц. Человек из
водорослей изготовляет муку, которая используется на корм скоту. 1 тонна
такой муки содержит около 180 кг солей, 16 кг органического азота, 10 кг
фосфора. Водоросли применяют также в качестве удобрения. Вываривая
некоторые виды получают слизистое вещество – агар-агар, которое часто
используется в лабораториях в качестве питательной среды. Агар-агар
широко применяют в пищевой промышленности при изготовлении
мармелада, пастилы и других изделий.
Многие виды водорослей служат обычной пищей, бурые водоросли
используют в качестве лечебного средства, в частности источником йода
является ламинария, под названием морской капусты. В настоящее время
проводятся опыты по выращиванию водорослей в специально построенных
водоемах, преимущественно используют хлорококковых. Органическое
вещество этих водорослей богато белками, углеводами, жирами и
витаминами.
Отдел лишайники –
Лишайники – это группа своеобразных комплексных растений состоящих из
2-х компонентов – гриба и водоросли. Число известных науке лишайников
около 20 тысяч. Грибная основа состоит из сумчатых грибов, реже
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 29 из 67
базидиальными, водорослевый компонент формируется из зеленых или
сине-зеленых водорослей. Ученые выяснили, что компоненты лишайника не
мирно сосуществуют как предполагалось ранее. Обычно гриб формирует
гаустории которыми внедряется в клетки водорослей и высасывает ее
содержимое. Обнаружен также и третий компонент лишайников – бактерия
рода Rizobium, способная усваивать азот из воздуха. Выделенные из
лишайника водоросли ничем не отличаются от свободноживущих. У
лишайников появляются новые биологические качества, они выражаются в
способности размножаться как единое целое.
Лишайники демонстрируют большое морфологическое разнообразие: от
нитчатых до кустистых. Тело лишайников не дифференцировано на стебель и
листья, вегетативное тело представлено слоевищем или талломом. Различают
3 основных морфологических типов слоевищ: накипные (корковые),
листоватые и кустистые.
Размножаются лишайники только бесполым вегетативным путем, чаще всего
просто обломками слоевища. В других случаях вегетативное размножение
осуществляется специализированными образованиями – соредиями – мелки
комочков, состоящих из одной, двух водорослей оплетенных гифами гриба,
изидиями – выросты на поверхности слоевища, которые также содержат оба
компонента лишайника, «почками».
Разнообразные формы лишайников можно видеть повсеместно на скалах, на
поверхности почвы, на корке деревьев, они произрастают даже на стекле и
металлах. Лишайники могут переносить длительное обезвоживание. Их
используют в медицине и парфюмерии. Некоторые виды идут на
изготовление глюкозы и химического индикатора. Но первостепенное их
значение – корм для северных оленей.
Царство грибы включает в себя около 100 тысяч видов. Они лишены
хлорофилла, являются гетеротрофными организмами. По наличию в обмене
веществ мочевины и хитина в оболочке клеток, а также запасного продукта
гликогена они приближены к животным. Но по способу питания, по
неподвижному образу жизни, а также по неограниченному росту они
напоминают растений. Характерные черты грибов: хорошо выраженная
клеточная оболочка, наличие у многих дикареонтической фазы развития,
гетеротрофный способ питания с помощью адсорбции, неподвижность в
вегетативном состоянии и неограниченный рост.
Основой вегетативного тела грибов является мицелий или грибница,
состоящая из системы микроскопических тонких ветвящихся нитей – гиф с
апикальным ростом и боковым ветвлением. Мицелий который находится в
субстрате называется субстратным, а на поверхности воздушным. Для
некоторых грибов характерен неклеточный мицелий лишенный перегородок
и представляющий собой одну большую клетку с большим количеством
ядер. Но у большинства видов он разделен септами, в центре септы
находится отверстие которое соединяет цитоплазмы клеток. Потное
переплетение гиф образует – склероции, состоящие из ложной ткани –
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 30 из 67
плектенхимы. В клетках склероциев много запасных питательных веществ
способствующих
перенесению
неблагоприятных
условий.
Продолжительность жизни мицелия от нескольких дней у плесени до многих
лет у шляпочных грибов. У некоторых грибов, например, у дрожжей
вегетативное тело представлено одиночными почкующимися или
делящимися клетками.
Размножаются грибы вегетативным, половым и бесполым путями.
Вегетативное размножение кусочками мицелия, с помощью хламидоспор и
артроспор или почкованием.
Бесполое размножение происходит с помощью специализированных спор,
возникающих на специальных гифах – спорангиеносцах, которые
приподнимаются над субстратом. Имеется и другой вид спор – конидии.
Половое размножение есть у всех грибов, кроме дейтеромицетов.
Настоящие грибы делятся на 5 классов: 1.хитридиомицеты, 2.зигомицеты, 3.
Аскомицеты, 4. Базидиомицеты. 5. Дейтеромицеты или несоверше6нные
грибы.
Тема 9 Высшие растения.
В отличие от низших растений высшие растения имеют ряд отличительных
признаков, связанные с выходом на сушу. Высшие растения имеют сложные
расчленения тела на органы: стебель, листья и корень. Половые органы
архегонии и антеридии многоклеточные. Все высшие растения можно
разделить на две группы: архегониальные и пестичные. К первым относятся
мохообразные, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные их около 50
тысяч видов. К пестичным относится только один отдел пестичные – 250
тысяч видов.
Характерной чертой высших растений является наличие правильной
смены поколений в цикле их развития. Т.е. растения представлены двумя
фазами: гаметофитной и спорофитной. Гаметофит – половое поколение,
образующее архегонии и антеридии. Спорофит – бесполое поколение, на
котором образуются спорангии.
Высшие растения – молодая группа, произошедшая от бурых водорослей.
Первые растения вышедшие на сушу обладали одинаковым развитием
спорофита и гаметофита. С момента выхода растений на сушу, они
развивались в двух направлениях: 1) гаплоидном и 2) диплоидном. 1-е
направление представлено мхами, они характеризуются прогрессивным
развитием гаметофита. Спорофит у них претерпевает редукцию. 2-я группа
представлена остальными растениями, характеризующиеся прогрессивным
развитием спорофита. Спорофит в наземных условиях оказался более
жизнеспособным и поэтому именно эта группа достигла больших успехов в
завоевании суши. Гаметофит у них претерпевает редукцию – упрощение. У
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 31 из 67
простых форм он еще имеет самостоятельное существование в виде заростка.
У более высокоорганизованных семенных растений гаметофит потерял
способность к самостоятельной жизни и развивается в тканях спорофита. У
цветковых гаметофит сведен на нет. Высшие растения подразделяются на
отделы: 1) мхи, 2) хвощевидные, 3) плауновидные, 4) папоротникообразные
5) голосеменные и 6) покрытосеменные.
К мхам относятся наиболее просто устроенные высшие растения, связанные
в своей жизни избыточным увлажнением. Все мхи травянистые растения. У
низших форм тело имеет дорсо-вентральное уплощенное слоевище. У
высших 2 вегетативных органа: стебель и лист. Корня у них нет. Сосудистоволокнистые пучки отсутствуют, у некоторых наблюдается образование
проводящих структур в виде трахеид и ситовидных трубок. Характерный
признак преобладание гаметофита в чередовании поколении и слабое
развитие спорофита. По существу спорофит состоит из коробочки со
спорами и ножки, нижняя часть которой переходит в гаусторию, с помощью
нее он внедряется в тело гаметофита и питается за счет готовых
органических веществ. Из споры образуется протонема – нитчатое
образование, похожее на водоросли. Из протонемы развивается
непосредственно новое растение. У мхов встречается много черт близких к
водорослям. У тех и других нет одревесневающих форм, таллом некоторых
мхов похож на слоевище водорослей. Всего насчитывается 23 тысяч видов
мхов. Они обитают преимущественно в лиственных и хвойных лесах,
болотах, горах.
Хвощи – представлены только одним родом хвощевых, который входит в
одноименный порядок и класс. В настоящее время насчитывается 32 вида
хвощей. В природе хвощи встречаются в виде клонов (группы растений
возникших путем вегетативного размножения от одного экземпляра),
которые нередко занимают площади по нескольку сот кв. м. Встречаются
хвощи от 15 – 20 см длиной(хвощ камышковый) до 9-ти метров (хвощ
многощетинковый). В состав оболочки клеток эпидермы у хвощей наряду с
целлюлозой входит также кремнезем. Он выполняет защитную функцию и
поэтому их не едят моллюски и насекомые. Побеги хвощей состоят из четко
выраженных члеников междоузлий и узлов с мутовчато расположенными
листьями. Гаметофит у хвощей представлен маленьким 3-5 мм. растением.
Оплодотворение осуществляется в присутствии воды, из зиготы без периода
покоя вырастает новое поколение – спорофит. Самый распространенный вид
– хвощ полевой – многолетнее травянистое растение с мощными
подземными корневищами, которые имеют клубеньки с запасом питательных
веществ. Хвощ полевой – единственный неядовитый вид, применяется в
медицине при почечных заболеваниях.
Отдел плауновые. Представлены двумя классами. Они возникли в середине
девона, тогда их размеры доходили до 30 метров в высоту и одного метра в
диаметре. В настоящее время существует около тысячи видов. Современные
плауны – многолетние вечнозеленые растения
с простыми листьями и
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 32 из 67
дихотомическим ветвлением. Стебель хорошо развит и имеет очередное,
супротивное и мутовчатое листорасположение. Подземные органы
корневища на которых образуются придаточные корни. Стебель имеет
верхушечную меристему, которая со временем отмирает. Среди них есть
равно- и разноспоровые растения. Гаметофит у одних обоеполый у других
раздельнополый. У равноспоровых гаметофит развивается в течение 1-15 лет.
Гаметофит разноспоровых раздельнополый, развивается быстро за 1-3
недели. Характерным представителем является плаун булавовидный. Это
растение с ползучим стеблем достигающим до 6-ти метров в длину. К почве
прикрепляется с помощью тонких придаточных корней. У плаунов ярко
выраженная смена поколения. Спорофит сменяется гаметофитом при этом
они существуют раздельно.
Споры плаунов используются в медицине для приготовления присыпки.
Также их используют при литье металлических изделий, потому что
содержат невысыхающие масла.
Папоротники. Одна из древнейших групп растений. В карбоне древовидные
папоротники образовывали влажные тропические леса, остатки которых
участвовали в образовании залежей каменного угля. Современные
папоротники довольно широко распространены и характерны для самых
различных мест обитания. Но больше всего их в тропиках, где они обитают
даже в качестве эпифитов, на стволах и ветвях деревьев. По своим размерам
папоротники варьируют от тропических древовидных форм до 25 метров в
высоту с диаметром ствола 0,5 м и крошечных растений в несколько мм. В
странах умеренного климата это травянистые растения, в тропиках
разнообразные жизненные формы: древовидные, лиановидные, эпифиты,
плавающие. Листья папоротников длительное время сохраняют
верхушечный рост. Фотосинтезирующие листья разделены на черешок и
листовую пластинку. У большинства папоротников листья перисторассеченные. Пластинка перистого листа имеет стержень или рахис,
являющийся продолжением черешка. Размеры листьев от нескольких мм до
3-х метров. Половой процесс у папоротников также связан с водной средой.
Приспособление к сухопутным условиям шла по линии спорофита.
Значение папоротников в природе велико. Они нередко выступают в роли
важнейшего компонента многих растительных ассоциаций, особенно
тропических лесов и северных, преимущественно широколиственных. Также
папоротники являются важным объектом декоративного цветоводства.
Тема 10 Семенные растения. Голосеменные.
Общая характеристика.
Класс хвойные.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 33 из 67
Значение хвойных.
Голосеменные – очень древние растения, их ископаемые остатки находят в
слоях девонского периода. Многие виды и даже целые порядки известны
только как вымершие растения. В настоящее время в мировой флоре
насчитывается около 800 видов голосеменных. Это в основном деревья, реже
кустарники. Почти все прямостоячие за небольшим исключением. Одни из
голосеменных сильно разветвлены и несут много сравнительно небольших
листьев. Это кордаитовые, гинкговые и хвойные. Другие не ветвятся или
слабоветвящиеся – это остальные классы.
Отдел делится на 6 классов: 1) семенные папоротники, 2) саговниковые, 3)
беннетитовые, 4) гнетовые, 5) гинкговые и 6) хвойные.
Один из наиболее важных признаков всех голосеменных – наличие
семязачатков (семяпочек). Семязачаток представляет собой мегаспорангий,
окруженный защитной оболочкой – нуцелусом. Семязачатки расположены
открыто и из них после оплодотворения развиваются семена. Важнейшая
характеристика голосеменных – прохождение жизненного цикла и
соотношение в нем гаметофитной и спорофитной фазы. Голосеменные
широко распространены на всех континентах мира. Хотя по числу видов они
немногочисленны, в холодных зонах и в горах они формируют обширные
леса.
В нашей стране встречаются представители класса хвойных. Они
существуют с карбона до наших дней. Расцвет их пришелся на юрский
период, в меловом произошла их эколого-географическая дифференциация,
одни семейства сосредоточились в южном полушарии, другие в северном.
Хвойные самые многочисленные представители голосеменных: их
насчитывается около 600 видов. Наибольшее число видов встречается в
северном полушарии. Некоторые из них сосны, ели, лиственницы, пихты
образуют обширные леса. В тропических областях хвойные встречаются
исключительно в горах. Хвойные являются одними из самых
жароустойчивых и холодостойких растений. Большинство из них
вечнозеленые растения. Исключение составляют 3 рода: лиственница,
ложная лиственница и метасеквойя. Среди голосеменных встречаются одни
из самых крупных и долгоживущих деревьев на Земле: секвойя более 100
метров в высоту и 12 в диаметре; долгожителем является мамонтово дерево
– 3000 лет, рекорд долголетия принадлежит сосне долговечной – 4900 лет.
У многих хвойных в коре, в древесине и листьях имеются смоляные ходы,
содержащие эфирное масло, смолы, бальзамы.
Структура отдельных органов имеет свои особенности. Ветвление у хвойных
моноподиальное, в стебле больше развита древесина, кора и сердцевина
развиты менее. В поперечном разрезе выделяется тонкая кора и массивный
древесный цилиндр. Для хвойных характерно мощное развитие ксилемы. По
объему она на 90-95 % состоит из трахеид, длина которых от 0,5 до 11 мм.
Подземная часть растения представлена системой главного корня.
Первичный корень развивается в стержневой, у многих видов сохраняется
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 34 из 67
всю жизнь. Очень редко он не доразвивается у сосен и заменяется боковыми
корнями. Часто есть микориза. Листья сидячие, иногда с коротким черешком,
по краям листовой пластинки цельные, лишь у некоторых хвойных наверху
они выемчатые. Листорасположение спиральное (очередное). У хвойных
встречается 2 вида листьев – зеленые фотосинтезирующие и коричневые
чешуевидные, выполняющие защитные функции. Обычно листья живут до
нескольких лет.
Значение хвойных. Хвойные формируют природные ландшафты – тайгу
на огромных пространствах. Они формируют особую среду обитания для
многих видов промысловых зверей и птиц, полезных насекомых. Хвоя и
молодые побеги хвойных служат незаменимым зимним кормом для лосей,
глухаря. Семена – главный корм соболя, белки, бурундука и многих птиц.
Они дают основную массу строительной и поделочной древесины и
являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической
промышленности. Из хвойных получают вискозу и шелк, целлюлозу,
сосновую шерсть, камфору, спирт и уксусную кислоту. Многие виды
хвойных издавна используют в народной медицине при нервных
расстройствах, туберкулезе, болезнях почек, глухоте и как антилепрозное
средство.
На территории Семипалатинского региона находится ленточный
реликтовый сосновый бор. Основной лесообразующей породой является
сосна обыкновенная, подвид кулундинская. Ленточный сосновый бор - это
хвойные леса, которые тянутся вдоль Иртыша длинной полосой до 20 км в
ширину. 628 тысяч гектаров территории Казахстана занимает уникальная
лента Семипалатинского соснового бора. Ленточный бор Прииртышья в
своем роде единствен и неповторим, аналог этому природному уникуму,
выполняющему
климаторегулирующие,
санитарно-гигиенические,
почвозащитные и водо-охранные функции, есть только в Канаде. Из общей
площади лесного фонда республики, достигающей порядка 25 млн. га, на
долю ленточных боров приходится 936.7 тысячи га, а сосредоточенные здесь
запасы древесины оцениваются в 50 млн. кубометров. Природные богатства
сделали ленточный бор Семипалатинского Прииртышья заложником
собственной уникальности. Начиная с 1997 года, в нем складывается трудная
ситуация.
Тема 11-12. Покрытосеменные растения.
1. Общая характеристика цветковых.
2. Классификация.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 35 из 67
Отдел покрытосеменные или цветковые растения. Цветковые появились в
меловом периоде мезозойской эры и господствуют на большей части суши,
они играют решающую роль в формировании растительного покрова.
Цветковые прорастают во всех климатических зонах, обладают
поразительной пластичностью и могут существовать в самых различных
экологических условиях. Важнейшим прогрессивным изменением
относительно предыдущих групп растений является появление цветка. В
цветке совмещается структура и функции полового и бесполого
размножения. Завязь возникшая в результате срастания краев некогда
открытого плодолистика, образует влажную камеру и надежно защищает
семязачатки от высыхания, перепада температур и поедания животными.
Рыльце пестика способствует улавливанию и удержанию пыльцы, а также
нередко способствует ее прорастанию. В отличие от других групп растений,
цветковые имеют особый орган – плод, который развивается из цветка, он
предохраняет семена и играет важную роль в их распространении (у других
групп растений не отмечается). Гаметофит у цветковых подвергся
максимальной редукции и состоит всего из 8-ми клеток зародышевого
мешка. Полностью исчезли архегонии и весь процесс оплодотворения не
зависит от присутствия капельножидкой воды. Двойное оплодотворение
имеет прогрессивный смысл в том что, триплоидный, а значит более
жизнеспособный чем гаплоидный эндосперм, возникает одновременно с
зародышем. Появились изменения в особенностях жилкования листьев, в
характере побегообразования, где стало преобладать симподиальное
ветвление. Важнейшие преобразования произошли в проводящей системе:
основными проводящими элементами ксилемы, вместо трахеид становятся
сосуды, что значительно ускоряет движение восходящего тока. Во флоэме
ситовидные клетки обычные у других отделов высших растений, заменяются
члениками ситовидных трубок.
Наиболее характерные черты цветковых следующие:
1. гаметофитное поколение сильно редуцировано. Гаметофит полностью
зависит от спорофита и находится под его защитой.
2. Для оплодотворения не нужна вода.
3. Наличие семян.
4. Наличие завязи – влажной камеры, предохраняющей семязачаток от
различных повреждений.
5. Двойное оплодотворение
6. Различные приспособления к опылению и распространению семян.
7. Настоящие корни способствующие эффективному извлечению влаги из
почвы
8. От высыхания цветковые защищены эпидермисом и нерастворимой в воде
кутикулой или же пробкой.
9. Наличие устьиц, хорошо отработанные процессы газообмена и
транспирации.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 36 из 67
Число видов покрытосеменных точно не установлено, но ориентировочно
приводят от 170 тыс. до 250 и даже 300 тыс. В данном случае решающее
значение имеет разное понимание объема вида — дробное или крупное. Так
или иначе, но ясно одно — покрытосеменные — самая многочисленная
группа растений, ныне процветающая. Как наиболее приспособленные к
современным условиям жизни они широко распространились и господствуют
в разнообразных ландшафтах суши. Поэтому их нередко называют
победителями в борьбе за существование, которая длилась целые
геологические эпохи. Все остальные группы континентальных растений по
сравнению с покрытосеменными отступили на второй план.
Таким образом, покрытосеменным принадлежит важнейшая роль в жизни
природы нашей планеты. Вся история развития современного мира
животных, особенно млекопитающих и птиц, возникновение самого человека
связаны с цветковыми растениями.
Среди покрытосеменных встречаются многие группы видов, приспособленных к разнообразным условиям жизни, в том числе и к
экстремальным в арктических странах и знойных песках пустынь,
солончаках, в пресных и морских водоемах. Можно сказать, что
необозримому многообразию местообитаний в природе соответствует такое
же многообразие видов. Действительно, только среди покрытосеменных
встречаются столь контрастные виды, как баобаб (африканская саванна) и
пажитник крупноцветковый — или туркменский. Первое растение — колосс,
достигающий 8 м в поперечнике и возраста 5000 лег. Второе — карликовая
травка, вырастающая в знойное лето всего лишь на 5—10 см высоты и
проходящая полный жизненный цикл за 4—-6 недель (эфемер
среднеазиатских каменистых полупустынь). Подобные контрасты можно
видеть даже в рамках одной систематической группы в пределах близких
родов.
Давно уже покрытосеменные дифференцируют на 2 класса—однодольные
и Двудольные. Так же давно длится дискуссия о правомерности такого
разделения. Дело в том, что между названными классами нет четких
морфологических границ. Длительное время дискутировался вопрос — какой
из классов более древний. При этом одни видные ученые были убеждены,
что более древними являются однодольные, другие не менее авторитетные
исследователи считали более древними двудольные; третьи высказываются
за одновозрастность обоих классов, за параллельное их развитие от единого
предкового ствола (филы).
Можно привести и другие признаки различия, менее стабильные. Биохимики,
например, свидетельствуют, что продукты жизнедеятельности у двудольных
более разнообразны и в химическом отношении более сложны. Они
вырабатывают дубильные вещества, каучук, гуттаперчу, смолы,
разнообразные витамины, алкалоиды и гликозиды; среди них много
физиологически активных, имеющих медицинское значение. Их семена в
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 37 из 67
отличие от однодольных содержат жирные масла и разнообразные вкусовые
вещества (горчица, черный перец, мускатный орех и др.).
Ни один из приведенных «основных» признаков различия не является вполне
устойчивым. Для разделения однодольных и двудольных необходимо
сопоставлять весь кодекс признаков.
Тема 13. Семя
Семя.
Плод.
Классификация плодов.
Семя представляет собой семязачаток (семяпочку), видоизмененный в
результате оплодотворения (или апомиксиса). Основное видоизменение
связано с развитием из зиготы зародыша.
У покрытосеменных семя образуется в результате двойного оплодотворения: из
зиготы, образованной после слияния спермия с яйцеклеткой, развивается
зародыш; из клетки, образовавшейся в результате слияния другого спермия с
вторичным ядром зародышевого мешка, развивается питательная ткань
семени — эндосперм. Синергиды и антиподы обычно дегенерируют и
растворяются; интегументы превращаются в кожуру семени, а нуцеллус у
большинства растений потребляется непосредственно в качестве питательного
вещества при формировании зародыша семени, реже превращается в
питательную ткань — перисперм.
Более универсальное определение семени дать трудно по причине
чрезвычайного разнообразия семян у одних только покрытосеменных.
Основной компонент семени — зародыш. В сформированном зародыше
детерминированы основные три органа растений: корень, стебель, лист
(«железная триада»).
Физиологический аспект в определении семени как органа, приспособленного к
состоянию покоя, только подразумевается. Известно значительное число
таксонов, где семена прорастают без периода покоя, как у дурьяна. По всем
данным это признак примитивной организации.
Издавна различают две основные группы зародышей. К первой группе
относят зародыши с двумя семядолями, как у двудольных покрытосеменных;
ко второй — зародыши с одной семядолей, как у однодольных
покрытосеменных. Между названными двумя формами зародышей
существуют разнообразные переходные формы.
Семядоли гомологичны листьям. Они являются боковыми придатками оси
зародыша.
Семена покрытосеменных чаще всего бывают белковыми, т. е. содержащими
э н д о с п е р м . Ядра клеток эндосперма содержат тройной набор хромосом.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 38 из 67
Семена с хорошо развитым эндоспермом больше свойственны однодольным.
Многие виды покрытосеменных, особенно из числа двудольных, имеют слабо
развитый эндосперм. Тогда запасные продукты откладываются в других частях
зародыша—в гипокотиле и в семядолях.
Сильно развитый эндосперм нередко рассматривают как признак примитивной
организации. Такое представление довольно универсально поскольку явно
архаичные таксоны из числа древесных многоплодниковых имеют мощный
эндосперм. Зародыш у них крохотный, слабо дифференцированный.
Наличие п е р и с п е р м а у покрытосеменных — явление относительно
редкое. Перисперм свойствен видам лишь некоторых семейств. Семена с
периспермом имеют запасные продукты либо в интегументах, либо в остатках
нуцеллуса, либо и в интегументах и в остатках нуцеллуса одновременно.
Более обычен интегументальный перисперм.
Классификация семян проста. Различают четыре типа семян в зависимости от
того, где в семени откладываются запасные вещества: в эндосперме и
перисперме или в зародыше.
Семена характеризуются очень важной особенностью: в условиях,
неблагоприятных для прорастания, они могут значительное время пребывать в
состоянии покоя. С наступлением благоприятных условий температуры и
влажности семена всасывают воду и при достаточном количестве воздуха
начинают прорастать, формируя проросток.
Плод—видоизмененный цветок в целях защиты и распространения семян.
Следовательно, наиболее существенная часть плода — заключенные в нем
семена.
Плоды начинают формироваться в результате изменения гинецея,
происходящего после двойного оплодотворения или после апомиксиса. В
образовании плода, кроме гинецея, принимают участие прирастающие к нему
части цветка.
Если в образовании плода принимает участие только простой апокарпный
гинецей, плод называют простым (например, у гороха). Плод, образованный
несколькими пестиками (сложный гинецей) одного цветка, как, например у
малины, лютика едкого, называют сложным, или сборным
Очень часто в образовании стенки плода — околоплодника или перикарпия
принимают участие и другие органы цветка. Нередко в образовании плода
очень заметно участие цветоложа.
Соплодие. В отличие от плода соплодие формируется не из одного
цветка, а из целого соцветия или его частей. В любом случае в образовании
соплодия кроме цветков принимают участие оси соцветия. Соплодие
представляет собой продукт видоизменения (после оплодотворения) не только
цветков, но также осей соцветия. В типичных случаях соплодие имитирует
плод и соответствует ему функционально.
Соплодия представлены значительным разнообразием. В одних случаях,
например, у шелковицы, соплодия образуют сросшиеся женские соцветия;
съедобная часть образована разросшимися мясистыми околоцветниками.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 39 из 67
Съедобная часть соплодия инжира, так называемая «винная ягода», образована
сильно разросшимися осями соцветия и отчасти также разросшимся
мясистым околоцветником. Соплодие ананаса образуется срастающимися
бессеменными плодами, мясистой осью соцветия и разрастающимися также
мясистыми кроющими листьями.
Таким образом соплодие является метаморфозом соцветия или его частей в
результате срастания цветков (плодов), сильного разрастания частей цветка,
осей соцветия.
Плоды с сухим околоплодником. I. К о р о б о ч к о в и д н ы е (плод
многосеменной, обычно растрескивающийся, так что семена свободно
высеиваются.
Листовка — одногнездный плод, образованный одним плодолистиком.
Вскрывается по брюшному шву—линии срастания краев плодолистика. Из
сложного гинецея водосбора.
Собственно коробочка — плод, образованный двумя или несколькими плодолистиками. У разных растений различные способы раскрывания плода. У
мака коробочка вскрывается дырочками, у белены крышечкой, у гвоздики—
зубчиками, у дурмана створками и т. д.
II. О р е х о в и д н ы е (плоды одно-семенные, при созревании не растрескиваются, семена не высеивающиеся, орех, или орешек, — околоплодник
жесткий, деревянистый (лещина, гречиха.
Семянка — околоплодник кожистый, семя не срастается с околоплодником
(подсолнечник). Из сложного гинецея лютика, земляники, образуется плод
сложная семянка.
Крылатка — семянка, околоплодник который имеет кожистый или
перепончатый крыловидный вырост, как у вяза — род
Зерновка — околоплодник кожистый, сросшийся с семенной кожурой
(пшеница — род, рожь.
Иногда простые плоды могут распадаться по гнездам или разламываться на
односеменные членики. Такие плоды называют дробными: например,
дробный орешек у представителей семейства яснотковых, дробная крылатка у
клена, членистый стручок у дикой редьки, членистый боб у копеечника.
Плоды с сочным околоплодником (обычно яркой окраски). III.
Я г о д о в и д н ы е (плод с сочным внутриплодником, без косточки, большей
частью многосеменной.
Ягода — весь околоплодник, за исключением тонкой кожицы — экзокарпия,
сочный, мясистый: томат, картофель.
Яблоко — плод, в образовании которого, кроме завязи, принимают участие и
другие члены цветка, включая и цветоложе: яблоня, груша, рябина.
Тыквина — плод, который развивается из нижней завязи, образованной тремя
плодолистиками; экзокарпий жесткий (деревянистый): дыня, арбуз, тыква,
огурец.
Померанец — плод цитрусовых: лимон.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 40 из 67
Тема 14 Ядовитые и вредные растения.
Ядовитые растения, растения, вырабатывающие и накапливающие в
процессе жизнедеятельности яды. Вызывают отравления животных и
человека. В мировой флоре известно более 10 тыс. видов ядовитых растений,
главным образом в тропиках и субтропиках, много их и в странах умеренного
и холодного климатов; в СССР около 400 видов. Ядовитых растений
встречаются среди грибов, хвощей, плаунов, папоротников, голосеменных и
покрытосеменных растений. В странах умеренного климата наиболее широко
они представлены в семействе лютиковых, маковых, молочайных,
ластовневых, кутровых, паслёновых, норичниковых, ароидных. Многие
растительные яды в небольших дозах — ценные лечебные средства (морфин,
стрихнин, атропин, физостигмин и др.). Основные действующие вещества
ядовитых растений — алкалоиды, гликозиды (в том числе сапонины),
эфирные масла, органические кислоты и др. Они содержатся обычно во всех
частях растений, но часто в неодинаковых количествах, и при общей
токсичности всего растения одни части бывают более ядовиты, чем другие.
Например, у веха ядовитого, видов аконита, чемерицы особенно ядовито
корневище, у картофеля — цветки, болиголова — плоды, у софоры, куколя,
гелиотропа — семена, у наперстянки — листья. Некоторые растительные яды
накапливаются и образуются только в одном органе растения (например,
гликозид амигдалин — в семенах горького миндаля, вишни, сливы). Бывает,
что некоторые части ядовитых растений неядовиты (например, клубни
картофеля, кровелька семян тисса, семена мака снотворного). Содержание
ядовитых веществ в растениях зависит от условий произрастания и фазы
развития растения. Как правило, ядовитые растения, растущие на юге,
накапливают действующих веществ больше, чем произрастающие на севере.
Одни растения более токсичны перед зацветанием, другие — в период
цветения, третьи — при плодоношении. Наиболее ядовиты растения в
свежем виде. При высушивании, отваривании, силосовании токсичность
может снижаться, а иногда утрачивается совсем. Однако у большинства
ядовитых растений токсичность сохраняется и после переработки, поэтому
примесь их в фураже нередко бывает источником сильных отравлений с.-х.
животных (при силосовании трав с примесью чемерицы алкалоиды из
последней выщелачиваются, пропитывают силосную массу и делают её
ядовитой). Животные, как правило, не поедают ядовитых растений, однако
при бескормице и весной после длительного стойлового содержания они с
жадностью поедают свежую зелень, в том числе и ядовитых растений (часты
отравления животных, перевезённых в районы, где встречаются незнакомые
для них ядовитые растения). Растений, обладающих абсолютной
ядовитостью, в природе, по-видимому, не существует. Например, белладонна
и дурман ядовиты для человека, но безвредны для грызунов, кур, дроздов и
других птиц, морской лук, ядовитый для грызунов, безвреден для других
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 41 из 67
животных, пиретрум ядовит для насекомых, но безвреден для позвоночных
и т. д. Обычно отравление ядовитыми растениями происходит при попадании
растений через рот, органы дыхания (при вдыхании пылевидных частиц
ядовитых растений или выделяемых ими летучих веществ), а также через
кожу в результате соприкосновения с ядовитыми растениями, их соками.
Отравления людей через дыхательные пути обычно относят к
профессиональным; наблюдаются у сборщиков хмеля, столяров при работе с
некоторыми видами древесины (например, древесиной бересклета), людей,
имеющих дело с лекарств, растениями (например, с белладонной,
секуринегой, лимонником и т. п.). Реже наблюдаются бытовые отравления
летучими веществами, выделяемыми ядовитыми растениями. Большие
букеты магнолий, лилий, черёмухи, мака, тубероз могут вызвать
недомогание, головокружение, головную боль. Нередки отравления детей
соблазнительными на вид ядовитыми плодами. Отравление после поедания
ядовитых растений может проявиться через несколько минут, например
после употребления хвои тисса, в других случаях — через несколько дней и
даже недель. Некоторые (например, хвойник) могут быть ядовиты лишь при
длительном их употреблении, т. к.действующие начала их в организме не
разрушаются и не выводятся, а накапливаются. Большинство ядовитых
растений одновременно действуют на различные органы, однако какой-то
орган или центр обычно бывает поражен сильнее. По действию на организм
животных различают ядовитые растения, вызывающие поражение:
центральной нервной системы (виды аконита, безвременника, белены,
болиголова, ветренницы, веха и др.), сердца (виды ландыша, наперстянки,
обвойника и др.), печени (виды гелиотропа, крестовника, люпина и др.),
одновременно органов дыхания и пищеварения (горчица полевая, желтушник
левкойный, триходесма седая) и т. д. В профилактике отравлений ядовитыми
орастениями человека важное значение имеет санитарное просвещение
населения; животных — уничтожение ядовитых растений на пастбищах.
Многие растительные яды в небольших (так называемых терапевтических)
дозах применяются как лекарственные средства (например, сердечные
гликозиды, получаемые из наперстянки и ландыша, атропин — из белены).
Из некоторых ядовитых растений получают инсектициды (например,
пиретрум — 113 ромашки далматской).
Тема 15 Экологические группы растений и жизненные формы.
1. Экология растений.
2. Абиотические факторы.
3. Биотические факторы.
Экология растений – наука о взаимоотношении растений с окружающей
средой. В настоящее время на Земле произрастает около 500 тыс. видов
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 42 из 67
растений и они играют огромную роль в жизни нашей планеты. Растения и
окружающая среда действуют друг на друга многообразно. Элементы
внешней среды, воздействующие на рост и развитие растений называются
экологическими факторами.
Экологические факторы среды обычно подразделяют на следующие группы:
Климатические — свет, тепло, воздух (его состав, движение), осадки и
влажность воздуха, электрические явления. Почвенные (эдафические) —
физические свойства, механический состав, химизм и микробиология почв и
грунтов. Биотические — вся совокупность организмов (животные, растения,
микроорганизмы). Антропогенные — человек и его хозяйственная
деятельность, влияющие непосредственно на растения и на другие
экологические факторы. Орографические (рельеф)— высота над уровнем
моря, экспозиция (освещение солнцем) и крутизна склонов. Предлагаемое
деление условий жизни на отдельные факторы и неизбежное в таком случае
их противопоставление весьма условно, искусственно, а иногда и просто
противоречиво. Поэтому необходимо всегда исходить из представления о
тесной взаимосвязи и взаимопроникновении элементов (факторов) среды;
изменение одного из них неминуемо влечет за собой изменение других.
Единицы территории с определенным комплексом факторов называют
экотопами (биотопами). К ним можно отнести болота, песчаные местности,
каменистые осыпи, сухие степи и т. д. Физиологическое значение
климатических и ряда почвенных факторов, абсолютно необходимых для
жизни зеленых растений, рассматривают в курсах физиологии растений.
Однако их количественное соотношение в различных условиях конкретной
среды обитания и воздействие на растения в комплексе с другими факторами
составляет предмет экологии. Во многих странах мира экологию понимают
очень широко — как науку об экосистемах (биогеоценозах). Экология имеет
первостепенное значение для практического земледелия.
Существенным фактором воздействующим на растения является вода. По
отношению к ней растения делят на 4 группы: 1) ксерофиты, 2) мезофиты, 3)
гигрофиты, 4) гидрофиты. Ксерофиты – растения, живущие в засушливых
областях, имеющие различные приспособления к жизни в жарком климате.
Существуют следующие особенности в строении ксерофитов: 1) хорошо
развитая корневая система, 2) ограничение испарения воды – безлистность,
мелколиственность, летний листопад и т.д. 3) стебель и листья покрыты
эпидермальными волосками, 4) хорошее развитие водозапасающей ткани, 5)
короткий вегетационный период. По длине вегетационного периода
различают эфемеры – однолетние растения и эфемероиды – многолетние.
Мезофиты – растения живущие в условиях избыточного увлажнения, при
хорошей аэрации почвы. Это наиболее широко распространенная группа
растений и самая многочисленная по видовому составу.
Гидрофиты — водяные растения, полностью или частично погруженные в
воду. Степень влияния водной среды на структуру растения
пропорциональна уровню их погружения в воду и длительности пребывания
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 43 из 67
в ней. Наблюдаются случаи контрастного строения частей растения,
длительно погруженных в воду, и надводных. В этой связи интересно
отметить, что морфологически верхняя сторона плавающего листа кувшинки
имеет ксероморфную структуру, а нижняя сторона — мезоморфную.
Гигрофиты растут в затененных местах на влажных почвах с высокой
насыщенностью воздуха водяными парами, особенно их много во влажных
тропических лесах. Такие территории чаще всего примыкают к водоемам и
нередко затопляются. Как и гидрофиты, они имеют положительный водный
баланс. Поэтому между гидрофитами и гигрофитами нередко трудно
провести резкую грань. К числу таких растений относят тростник, камыш
озерный, ситняг болотный, хвощ топяной, рогоз, полевицу стелющуюся,
горец земноводный и др. Одни исследователи называют эти растения
гигрофитами, другие — гидрофитами. У гидрофитов, как и у гигрофитов,
хорошо развита аэренхима, или воздухоносные межклетники.
Некоторые гигрофиты в условиях открытых местообитаний и при достаточно
глубоком залегании грунтовых вод довольно резко изменяют строение
вегетативных органов. У них хорошо развиты трахеальная система,
эпидерма, столбчатая паренхима. Хорошего развития достигают корни.
Словом, можно констатировать высокую эколого-морфологическую
пластичность гигрофитов.
Известны и такие растения, которые один период времени, например весной,
ведут себя как мезофиты, а зимой как ксерофиты.
Свет играет исключительно важную роль в жизни растений. Почти все
растения осуществляют синтез органически веществ с помощью света.
Разные виды неодинаково реагируют на интенсивность освещения. Это
позволяет выделить по отношению к свету две экологические группы:
растения открытых (освещенных) мест — гелиофиты и затененных—
сциофиты. Так как существуют промежуточные виды разной степени
теневыносливости, эти две группы не всегда четко обособлены. У первой из
них — гелиофитов (сахарная свекла, томаты, картофель) отмечается высокая
интенсивность ассимиляции; у второй—сциофитов (из трав — кислица,
седмичник, из древесных — ель) — низкая. По микроскопической струкуре
листьев типичные гелиофиты хорошо отличаются от типичных сциофитов.
Это же легко наблюдать у световых и теневых листьев одного вида и
индивидуума. Ввиду особой структуры теневые листья сциофитов при
слабой интенсивности света способны ассимилировать углекислый газ не
менее эффективно, чем листья гелиофитов.
Тепло – является одним из важных факторов в распределении растений по
поясам. Разные виды могут произрастать в различном температурном
интервале. Термофильные растения – теплолюбивые, криофильные –
холодостойкие. Большинство растений занимают промежуточное положение.
Атмосфера ее состав также является одним из главных факторов. В жизни
растений видную роль играют углекислый газ и кислород.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 44 из 67
3. Темы лабораторных занятий.
Тема 1. Предмет ботаника: цели, задачи и методы.
Цель занятия: Ознакомление с методами ботаники и со строением
микроскопа.
Задание 1. Ознакомиться со строением микроскопа, запомнить названия его
частей.
Задание 2. Ознакомиться с правилами работы с микроскопом и изготовление
м временного препарата.
Задание 3. Зарисовать его и отметить обозначения.
Контрольные вопросы.
1. Какие задачи стоят перед ботаникой и ее разделами?
2. Каково значение растений в природе. Какие отличительные особенности
для них характерны?
3. Какие отдельные науки входят в состав ботаники? Что изучает
морфология? В состав какой специальной науки она входит?
4. Какие бывают виды микроскопов?
5. Какие методы применяют в цитологии?
Тема 2. Растительная клетка и ее компоненты.
Цель занятия: Изучение формы растительной клетки и ее
расположения, ознакомление с ее строением.
Задание 1. Изготовление временного препарата из эпидермы лука.
Задание 2. Рассмотреть препарат под малым и большим увеличением,
обратить внимание на форму клетки и ее расположение.
Задание 3. Зарисовать и обозначить изучаемый объект.
Задание 4. Положить лист элодеи в каплю воды и накрыть покровным
стеклом, найти с помощью микроскопа малые концентрации хлоропластов и
внимательно рассмотреть. Обратить внимание на передвижение
хлоропластов вокруг ядра, объяснить.
Задание 5. Определить строение хромопластов в плодах различных растений.
(шиповник, перец)
Задание 6. Изготовить препарат из рыхлой ткани нижней части листа
традесканции, рассмотреть под микроскопом и найти лейкопласты.
Задание 7. Сделать выводы.
Контрольные вопросы.
1. Что относится к неживым компонентам клетки?
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 45 из 67
2. Строение универсальной биологической мембраны, каковы ее свойства?
3. Какова функция ядра?
4. Какие виды пластид встречаются в растениях7
5. Какова эволюция пластид?
Тема 3. Образовательная ткань.
Цель занятия: Ознакомиться со строением и
функциями
образовательной ткани.
Задание 1. Рассмотреть под микроскопом постоянный препарат из конуса
роста элодеи. Найти группы мелких клеток. Это клетки прокамбия.
Задание 2. Очистить побег элодеи длиной около 1 см от листьев и найти
конус роста. Капнуть раствор гидроксида натрия или калия накрыть
покровным стеклом и рассмотреть под малым и большим увеличением.
Обратить внимание на форму и размеры клеток.
Задание 3. Зарисовать строение апекса побега, сделать обозначения.
Задание 4. Сделать выводы.
Контрольные вопросы.
1. Что называется тканью?
2. Каковы главные особенности меристематической ткани?
3. Как классифицируют меристемы?
4. Какие меристемы обуславливают рост стебля в длину? В ширину?
Тема 4. Покровная ткань.
Цель занятия: Изучение первичной и вторичной покровной ткани.
Изучение эпидермы, устьиц и трихом.
Задание 1. Рассмотреть под микроскопом покровы листьев однодольных и
двудольных растений. Обратить внимание на особенности эпидермальных
клеток.
Задание 2. Рассмотреть поперечный срез листа, строение устьичного
аппарата.
Задание 3. Изготовить временный препарат из листа элодеи и гусиного лука,
с помощью микроскопа рассмотреть расположение устьиц и волосков.
Задание 4. Сделать выводы.
Контрольные вопросы.
1. В чем особенности строения клеток эпидермиса?
2. Из каких компонентов состоит устьичный аппарат?
3. Как образуется корка, из каких гистологических элементов она состоит?
Тема 5. Механические и проводящие ткани.
Цель работы: Ознакомление со строением и элементами механических и
проводящих тканей.
Задание 1. Изучить под микроскопом препараты стеблей тыквы и бегонии,
найти склеренхиму и колленхиму. Сравнить их строение.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 46 из 67
Задание 2. Исследовать постоянный препарат шайшопа? Найти клетки
склереида, охарактеризовать особенности.
Задание 3. Рассмотреть под микроскопом постоянные препараты
поперечного среза стебля тыквы или подсолнечника, найти флоэму, ксилему
и камбий. На продольном срезе стебля названных растений изучить виды
трахей.
Задание 4. Зарисовать составные элементы проводящей и механической
ткани, сделать выводы
Контрольные вопросы.
1. В чем заключается функция механической ткани?
2. Отличия клеток колленхимы от клеток склеренхимы.
3. По каким проводящим тканям проходят органические вещества? А по
каким минеральные вещества?
4. Из каких гистологических элементов состоят флоэма и ксилема?
5. Какие проводящие пучки характерны для однодольных и двудольных
растений?
Тема 6. Корень – вегетативный орган растения.
Цель занятия: Изучение морфологического и анатомического строения
корня.
Задание 1. Изготовить временный препарат из проростка растения,
исследовать зоны корня, особенности клеток.
Задание 2. Зарисовать зоны корня и его первичное строение.
Контрольные вопросы.
1. Какие виды корней выделяют по происхождению? Что такое корневая
система?
2. Из каких зон состоит корень?
3. Как происходит изменение первичного строения корня во вторичное?
4. Из комплексов каких тканей состоит вторичное строение корня?
Тема 7. Стебель – вегетативный орган растения.
Цель занятия: Изучение анатомического и морфологического строения
стебля. Его первичное и вторичное строение.
Задание 1. Рассмотреть под малым увеличением микроскопа стебель
кукурузы и ириса, ознакомиться с особенностями расположения проводящих
пучков и определить их.
Задание 2. Исследовать строение стебля кирказона, сравнить со строением
стебля однодольных растений, выделить их различия. Обратить внимание на
расположение проводящих пучков.
Задание 3. Зарисовать строение стебля кирказона и кукурузы.
сделать выводы.
Вопросы для контроля.
1. Где и когда формируется первичное строение стебля?
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 47 из 67
2. В чем сходства и различия в строении корня и стебля?
3. Как происходит преобразование во вторичное строение стебля?
4. Особенности строения стебля травянистых однодольных и двудольных
растений?
5. В чем причина образования годовых колец на древесине?
Тема 8. Лист и побег – вегетативные органы растения.
Цель занятия: Исследование морфологического и анатомического
строения листа. Побег. Система побегов.
Задания:
1. Рассмотреть под малым и боьшим увеличением микроскопа лист,
определить расположение тканей, сравнить клетки верхнего и нижнего
эпидермиса.
2. Рассмотреть под микроскопом строение хвои сосны, указать на сходства и
различия.
3. Рассмотреть ветвление стебля, строение почки, расположение на стебле.
4. Зарисовать рассотренные объекты, сделать обозначения.
5. Выводы.
Контрольные вопросы.
1.Что называют побегом? Что такое узел? Междоузлие?
2. Что такое почка? Каково ее строение?
3. Какие виды листорасположения вы знаете?
4. Что такое гетерофилия?
5. Опадение листьев, в чем его значение?
Тема 9. Грибы.
Цель занятия: Определение видов грибов по коллекциям.
Задания:
1. Определить виды грибов, пользуясь определителем.
2. Описать краткую характеристику определенны видов.
3. Зарисовать объекты.
Контрольные вопросы.
1. Как называется еаука изучающая грибов?
2. Каково строение тела гриба?
3. Классификация грибов?
4. Назовите основные биологические особенности грибов, типы питания?
Тема 10. Водоросли.
Цель занятия: Определение видов водорослей, встречающися в водоемах
Семипалатинского региона.
Задания:
1. Определение помощью определителя водорослей собранных в водоемах
семипалатинского региона.
2. Дать краткую характеристику определенных видов.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 48 из 67
Контрольные вопросы.
1. Как классифицируют водоросли?
2. Отличия между сине-зелеными и зелеными водорослями?
3. Особенности зеленых водорослей?
4. Пути размножения водорослей?
5. Строение таллома харовых водорослей?
Тема 11: Отдел лишайники.
Цель: Ознакомиться с видами лишайников и их особенностями.
Задания:
1. Рассмотреть талломы лишайников в коллекциях, зарисовать виды
слоевищ.
2. Обратить внимание на органы размножения расположенные не
поверхности слоевища, рассмотреть под лупой строение апотециев, соредий,
изидий.
3. Охарактеризовать с помощью определителя виды лишайников.
Контрольные вопросы.
1. Биологические особенности лишайников.
2. Особенности анатомического строения лишайников.
3. Способы размножения лишайников.
4. Группы лишайников по отношению к субстрату.
Тема 12. Класс двудольные.
Цель: Ознакомиться и определить с помощью определителя с
гербарными образцами семейств: крестоцветные, розоцветные,
лютиковые.
Задания:
1. Дать кратккую характеристику определенным растениям, зарисовать
различные органы. Характеристика дается по следующей схеме.
Растение – дерево, кустарник, травянистое; двудольное, однодольное и т.д..
Корневая система – стержневая, мочковатая, видоизмененная и т.д..
Стебель – прямостоячий, вьющийся и т.д.
Соцветие – колос, метелка, головка и т.д.
Плод – стручок, сочный, сухой и т.д.
Контрольные вопросы.
Тема 13. Класс однодольные.
Цель: Определить виды семейств лилейные, мятликовые, гвоздичные.
Задания.
1. Задания:
Дать кратккую характеристику определенным растениям, зарисовать
различные органы. Характеристика дается по следующей схеме.
Растение – дерево, кустарник, травянистое; двудольное, однодольное и т.д..
Корневая система – стержневая, мочковатая, видоизмененная и т.д..
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 49 из 67
Стебель – прямостоячий, вьющийся, лежачий и т.д.
Соцветие – колос, метелка, головка и т.д.
Плод – стручок, сочный, сухой и т.д.
Контрольные вопросы.
Тема 14. Семейство злаковые.
Цель: Знакомство с гербарными образцами представителей семейства.
Задание 1. Дать характеристику определенным растениям.
Задание 2. Зарисовать отдельные органы этих растений.
Контрольные вопросы.
Тема 15. Семя и плод.
Цель: Изучение строения семян и плодов.
Ознакомиться с различными видами плодов и разделить их на следующие
группы: 1) распадающиеся сухие плоды, 2) нераспадающиеся сухие плоды, 3)
односемянный сочный плод, 4) многосемянный сочный плод.
Познакомиться с ложными плодами.
Приготовить продольные срезы семян гороха, пшеницы и ячменя,
рассмотреть под малым увеличением микроскопа, найти зародышевую
оболочку, зародыш, эндосперм. Рассмотреть под большим увеличением
строение зародыша, найти зародышевые корешок, стебель и листья.
Зарисовать поперечный срез семян и сделать обозначения.
Контрольные вопросы.
1. Каково строение семени?
2. Из чего образуется эндосперм?
3. Каково происхождение и строение плода?
4. Как происходит распространение семян и плодов?
План семинарского занятия в рамка СРСП. (1 час)
Тема 1. Предмет ботаники, ее разделы. Связь ботаники с агрономией.
Вопросы семинара.
1. Какие задачи стоят перед ботаникой и ее разделами.
2. Роль растений в природе.
3. В чем заключаются связи ботаники и агрономии. Какие у них общие
задачи?
Краткий конспект и подготовка к устному ответу.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 2-3. Пластиды.
Задания:
1.Виды пластид.
2.Особенности строения пластид.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 50 из 67
3. Особенности строения хлоропластов.
4. Хромопласты.
5. Лейкопласты.
Методические указания: Изучить рекомендуемую литературу, составить план
и законспектировать.
Итоговое занятие по теме.
Отличия растительных клеток от животных.
1. В чем значение клеточной теории.
2. Каково строение биологической мембраны и ее свойства.
3. Особенности хлоропластов и состав пигментов.
4. Биологическое значение пластид.
5. Строение хлоропластов и выполняемые функции.
6. Образование пластид и превращения их друг в друга.
План семинарского занятия в рамках СРСП.
Тема 5. Поглощающая покровная ткань.
Вопросы семинара.
1. Ризодерма.
2. Веламен
3. Орган поглощения зародыша семени.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 6. Образовательная ткань
Задания.
Рассмотреть особенности строения образовательных тканей.
Заполнить таблицу.
Виды меристем
Составляющие
Место
Функции
клетки.
расположения
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 7. Перидерма.
Задания.
1. Рассмотреть под малым увеличением микроскопа постоянный препарат
поперечного среза стебля, найти феллоген, фелодерму
2. Изготовить временный препарат из кожицы клубня картофеля.
3. Рассмотреть под микроскопом слои перидермы, обратить внимание на
особенности клеток. Добавить капли раствора йода, пронаблюдать за
окрашиванием.
4. Рассмотреть поперечный срез стебля березы, обратить внимание на слои
где происходят процессы газообмена.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 51 из 67
5. Зарисовать строение изученных объектов.
6. Выводы.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 8. Проводящие пучки.
Задания.
1. Рассмотреть под малым увеличением поперечные срезы стеблей ржи,
кукурузы, кирказона, ознакомиться с расположением тканей и проводящих
пучков. Определить виды пучков.
2. Зарисовать рассмотренные объекты.
3. Выводы.
Вопросы для рассмотрения.
1. Коллатеральный пучок
2. Биколлатеральный пучок.
3. Радиальный пучок
4. Концентрические пучки.
План семинарского занятия в рамках СРСП.
Тема 9. Ветвление побега.
Вопросы семинара.
1. Удлиненный и укороченный побег.
2. Схемы ветвления побегов.
3. Дать определения следующим понятиям: а) дихотомическое ветвление, б)
моноподиальное ветвление, в) симподиальное, г) ложно дихотомическое
ветвление
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 10. Первичное строение корня.
Задания.
1. Рассмотреть и зарисовать строение кончика корня пшеницы.
2. Изучить первичное строение корня ризодерму, первичную кору, осевой
цилиндр.
3. Выводы.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 11. Анатомическое строение листа.
Задания.
1. Сравнить строение листа и хвои. Объяснить различия в строении.
2. Изучить строение листа.
3. Зарисовать и обозначить.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 52 из 67
Тема 12. Строение стебля двудольных.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 13. Строение древесных растений.
Задания.
1. Изучить строение готовых препаратов сосны и ели, сравнить со строением
двудольных растений.
2. Сделать схематический рисунок поперечного среза и обозначить.
3. Выводы.
План семинарского занятия в рамках СРСП (1час).
Тема 14. Способы вегетативного размножения.
Вопросы семинара.
1. Виды размножения.
2. Вегетативное размножение.
3. Прививки.
4. Размножение отводками.
5. Размножение корневыми
6. Размножение
3. Ќалемшелеу деген не
4. Т‰бін ажырата кµбейту
5. Тамыр атпалары арќылы кµбейту.
С±латпа µркен.
План семинарского занятия в рамках СРСП (1час).
Тема 15. Введение в систематику.
Вопросы семинара.
1. Теоретическое и практическое значание систематики.
2. Микро- и макросистематика. Биосистематика. Классификация и
номенклатура.
3. Методология современной систематики.
Методические указания: Кратко законспектировать и подготовиться к
устному ответу.
План семинарского занятия в рамках СРСП (1час).
Тема 16. Особенности строения низших растений.
Вопросы семинара.
1. Биоразнообразие низших растений, условия существования и методика
изучения.
2. Прокариоты и эукариоты: автотрофность и гетеротрофность.
Методическое указание: Просмотреть рекомендуемую литературу, сделать
конспект, подготовиться к устному ответу.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 53 из 67
План лабораторного занятия в рамках СРСП(1 час).
Тема 17. Грибы.
Задания.
1. Изготовить временный препарат из капустного листа, пораженного
ольпидиумом и рассмотреть под микроскопом.
2. Рассмотреть мицелий мукора на заплесневевшем хлебе.
3. Изготовить препарат из кусочка мицелия, рассмотреть под микроскопом,
найти спороносцы и зарисовать объекты.
4. Изучить строение органов размножения мукора.
Вопросы для контроля.
1. Биологические особенности грибов. Питание и размножение.
2. Общая характеристика хитридиомицетов.
3. Особенности синхитридиума и ольпидиума. Способы размножения и
методы борьбы с ними.
4. Особенности зигомицетов.
5. Морфологическое строение мукора.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 18. Отдел водоросли.
Задания.
1. Ознакомиться по гербарным образцам или по живым объектам со
строением харовых водорослей.
2. Изучить органы размножения харовых и зарисовать.
Вопросы для закрепления материала.
1. Строение харовых водорослей.
2. Строение оогония и антеридия.
3. Особенности размножения нителлы и хары.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 19. Отдел лишайники.
Задания.
1. Рассмотреть коллекции лишайников и зарисовать различные виды
слоевища.
2. Обратитть внимание на расположенные на поверности органы
размножения апотеции, соредии, изидии, изучить строение.
3. Определить с помощью определителя виды лишайников в коллекции,
описать их краткую характеристику.
Вопросы дл повторения.
1. Какие виды грибов и водорослей входят в состав лишайника?
2. Как классифицируют лишайники по отношению к субстрату?
3. Что такое апотеции?
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 54 из 67
4. Гомеомерное и гетеромерное строение лишайников.
План семинарского занятия в рамках СРСП (1 час).
Тема 20. Высшие растения.
Вопросы семинара.
1. Особенности строения высших растений.
2. История развития систематики высших растений.
3. Классификация высших растений.
4. Значение высших растений в природе и в жизни человека.
План лабораторного занятия в рамках СРСП(1 час).
Тема 21. Отдел мохообразные.
Задание 1. Рассмотреть образец мха – кукушкин лен, дать морфологическую
характеристику следующим образом:
1. Гаметофит а) характер расположения побега – прямой,
приподнимающийся, опирающийся, б) Дерево кустарник, разветвленный, ???
2. Спорогон его расположение.
Вопросы для контроля.
1. Каковы особенности строения мохообразных.
2. Примитивные черты строения мов.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 22. Отдел голосеменные.
Гербарные образцы сосны обыкновенной и других хвойных. Дать им
морфологическую характеристику по следующей схеме.
1.Растение – (побеговое, вечнозеленное)
2. Листья – игольчатые, расположение.
3. Женские стробилы – созревание, расположение в пространстве, форма,
длина.
План лабораторного занятия в рамках СРСП.
Тема 23. Отдел хвощевые.
Дать характеристику нескольким видам хвощей по гербарным образцам.
Стебель
Лист
Спороносный колосок
Контрольные вопросы
1. Особенности хвощевых
2. Цикл развития хвоща полевого
План семинарского занятия в рамках СРСП.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 55 из 67
Тема 24. Семенные растения.
Вопросы семинара.
1. Строение шишки голосеменных
2. Возникновение мужского и женского гаметофитов голосеменных.
План семинарского занятия в рамках СРСП.
Тема 25. Соцветия.
Вопросы семинара.
1. Общая характеристика соцветий.
2. Классификация соцветий.
План семинарского занятия в рамках СРСП(1 час).
Тема 26. Цветок.
Вопросы семинара.
1. Цикл развития покрытосеменных.
2. Происхождение цветка.
План семинарского занятия в рамках СРСП(1 час).
Тема 27. Плод.
1. Признаки используемые для классификации плодов.
2. Строение и происхождение плода.
План семинарского занятия в рамках СРСП(1 час).
Тема 28. Строение семени и проростка.
1. Виды семян.
2. Изучить строение семени двудольных
3. Изучить строение семян однодольных
4. Сравнить их различия.
Тема 29. Ядовитые и вредные растения.
Тема 30. Ознакомление с экологическими группами растений.
1. Что такое жизненная форма.
2. Классификация жизненных форм по Раункиеру.
3. Экологические группы растений по отношению к влаге и свету.
Экзаменационные вопросы по дисциплине «Ботаника»
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 56 из 67
1. Наука ботаника. Ее цели и задачи. Место ботаники среди биологических
наук.
2. Структурные особенности растительной клетки.
3. Развитие зародыша и эндосперма
4. Цитоплазма. Ее составляющие и движение. Плазмолиз. Деплазмолиз.
5. Плод. Общая характеристика. Биологическое значение.
6. Разделы ботаники.
7. Пластиды. Особенности строения. Виды пластид и их значение.
8. Общая характеристика покрытосеменных.
9. Возникновение растительного мира.
10.Клеточная оболочка. Значение и функции клеточной оболочки.
Химический состав.
11.Компонент клетки – ядро. Строение и функции.
12.История развития ботаники.
13.Общая характеристика тканей. Классификация.
14.Митохондрия. Строение и функции.
15.Первые растения вышедшие на сушу, Особенности строения.
16.Эндоплазматическая сеть. Строение и функция ЭПС.
17.Введение в систематику. Цель и задачи систематики.
18.Приспособления к распространению плодов и семян.
19.Образовательные ткани (меристемы). Общая характеристика. Виды
меристем по месту расположения.
20.Характеристика низших растений.
21.Классификация клеток по форме.
22.Общая характеристика ассимиляционных тканей. Их функции.
23.Общая характеристика высших растений. Их особенности.
24.Учение о клетке. Клеточная теория.
25.Покровные ткани. Эпидерма. Строение и функции. Устьичный аппарат.
26.Водоросли. Общая характеристика.
27.Рибосома. Строение и функции.
28.Механические ткани. Колленхима, склеренхима.
29.Лишайники. Морфология и особенности.
30.Аппарат Гольджи. Строение и функции.
31.Проводящие ткани. Особенности строения. Элементы ксилемы и флоэмы.
32.Отдел грибы. Характеристика, особенности строения, экология.
33.Лизосома. Строение и функции.
34.Вегетативные органы растений.
35.Отдел мохообразные. Особенности размножения и распространения.
36.Семейство розоцветные. Особенности. Характеристика некоторых
представителей.
37.Корень. Происхождение корня, его функции. Корневые системы.
38.Размножение растений. Вегетативное размножение.
39.Семейство лилейные. Особенности, характеристика представителей.
40.Морфология корня. Особенности анатомического строения.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 57 из 67
41.Виды размножения. Бесполое размножение.
42.Различные приспособления растений.
43.Побег. Морфологические особенности побега.
44.Виды размножения растений. Половое размножение.
45.Значение растений в природе и в жизни человека.
46.Виды ветвления.
47.Вегетативное размножение. Прививки.
48.Отдел папоротники. Характеристика, особенности.
49.Явление разнолиственности.
50.Особенности размножения низших растений.
51.Отдел плауны. Характеристика и особенности.
52.Листорасположение на побеге.
53.Экологические группы растений.
54.Отдел голосеменные или хвойные. Характеристика.
55.Лист – боковой орган растений. Морфология и функции.
56.Жизненные формы растений.
57.Двойное оплодотворение.
58.Анатомическое строение листовой пластинки. Мезофилл.
59.Экологические группы растений по отношению к влаге.
60.Редкие и исчезающие растения Казахстана. Соцветия. Классификация
соцветий и их значение.
61.Листопад. Его биологическое значение.
62.Экологические группы растений по отношению к субстрату.
63.Соцветия. Классификация соцветий и их значение.
64.Стебель – осевой орган. Его функции и морфологические особенности.
65.Монокарпные и поликарпные растения.
66.Тургорное давление и плазмолиз.
67.Анатомические особенности стебля.
68.Семейство бобовые. Их характеристика.
69.Пути деления клетки. Митоз.
70.Экологические типы корней.
71.Ядовитые растения. Характеристика некоторых представителей.
72.Пути деления клетки. Мейоз.
73.Строение цветка и его функции.
74.Вредные растения. Характеристика представителей.
75.Экологические группы лишайников.
76.Андроцей. Общая характеристика. Строение пыльцевого мешка.
77.Вакуоль. Плазмолиз. Деплазмолиз.
78.Клубеньковые бактерии. Их значениею
79.Гинецей. Строение и функции.
80.Клеточные включения.
81.Географическое распространение растений.
82.Цветение и опыление.
83.Метаморфозы побегов.
УМКД 042-18-22.1.89/03 - 2013
Редакция № __ от ______2013
Страница 58 из 67
84.Общие закономерности развития растений.
85.Типы опылителей. Приспособления к различным видам опыления.
86.Видоизменения корней.
87.Семейство крестоцветные. Характеристика представителей.
88. Оплодотворение и развитие зародыша.
89.Семейство злаковые. Характеристика представителей.
90.Методы исследования ботаники.