972-2

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежская государственная лесотехническая академия»

БОТАНИКА

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлениям подготовки 250100 – Лесное дело,

250700 – Ландшафтная архитектура

Воронеж 2013

2

УДК 581

Попова, В. Т. Ботаника [Текст] : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлениям подготовки 250100 – Лесное дело, 250700 – Ландшафтная архитектура / В. Т. Попова ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 23 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 5 от 26 апреля 2013 г.)

Рецензент: доц. кафедры ботаники и микологии ФГБОУ ВПО «ВГУ» А.И. Кирик

Методические указания для самостоятельной работы разработаны на кафедре ботаники и физиологии растений ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» в соответствии с рабочей программой дисциплины «Ботаника».

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Часть 1. Содержание программы дисциплины «Ботаника»…………………...4

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ БОТАНИКИ………………………......5

I.ВВЕДЕНИЕ…………………….……………………………………………..….5

II. МОРФОЛОГИЯ, АНАТОМИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ.5

III. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ………………………………………………..9

Часть 2. Контрольные вопросы для самостоятельной оценки уровня усвоения дисциплины «Ботаника»…………………………………………….12

Примерный список видов, подлежащих изучению по гербарию…………….18

Библиографический список……………………………………………………..22

4

Часть 1

Содержание программы дисциплины «Ботаника»

для студентов по направлениям подготовки 250100 – Лесное дело, 250700 – Ландшафтная архитектура

Цели и задачи курса

Целью изучения дисциплины «Ботаника» является профессиональная подготовка специалистов лесного и лесопаркового хозяйства в области морфологии, анатомии и систематики растений; ознакомление студентов с богатством и разнообразием мира растений, их ролью в формировании биосферы, географическими закономерностями распространения отдельных видов и растительных сообществ в целом и их связью с экологическими факторами, определяющими среду обитания; типами естественных фитоценозов и особенностями разведения растений в культуре. Ботаника является базовой дисциплиной для создания научной основы в дальнейшем освоении специальных дисциплин: дендрологии, физиологии растений,

генетики, лесоведения, семеноводства, лесной таксации и др.

Требования к уровню усвоения содержания дисциплины

В процессе изучения дисциплины «Ботаника» студенты должны

научиться:

-проводить морфологический анализ строения органов растений;

-работать с микроскопом и готовить анатомические препараты;

-устанавливать таксономическое положение растений по морфологическим и анатомическим признакам;

-пользоваться определителями растений;

-знать правила ботанической номенклатуры, основные таксономические категории и названия основных таксонов растений;

-знать биологические особенности размножения растений и их использование при разведении растений в культуре.

5

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО КУРСУ БОТАНИКИ

I. ВВЕДЕНИЕ

Тема 1. Введение в изучение ботаники

Ботаника как наука о растениях. Познание растительного мира – основа для формирования материалистического мировоззрения. Значение и роль зелѐных и не зелѐных растений в жизни природы и человека. Способы питания, автотрофные и гетеротрофные растения. Подразделение ботаники на отдельные ботанические науки. Связь ботаники со специальными лесоводственными дисциплинами.

Первоначальные формы познания растений человеком. Сведения о растениях в сочинениях натурфилософов Древней Греции. Развитие ботаники в XVII-XVIII веках. Роль Карла Линнея. Значение эволюционного учения Ч. Дарвина. Развитие дарвинизма в последарвиновский период. Роль К.А. Тимирязева. Развитие ботаники в современный период.

II. МОРФОЛОГИЯ, АНАТОМИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ

Тема 2. Общие вопросы морфологии и анатомии растений

Задачи и методы эволюционной морфологии. Основные органы растений, их функции и особенности морфологического строения. Понятие о видоизменениях органов растений. Аналогичные и гомологичные органы.

Семенное и вегетативное размножение растений. Цветок: строение и функции отдельных частей. Соцветия. Семена. Плоды. Двойное оплодотворение покрытосеменных растений и его эволюционное преимущество.

6

Тема 3. Растительная клетка

3.1.История учения о клеточном строении организмов. Строение живой клетки. Микроскопические и ультрамикроскопические органоиды клетки.

3.2.Цитоплазма, ее химический состав, строение и физиологическая функция. Ультрамикроскопические органеллы цитоплазмы –

эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы, их

строение и роль.

3.3.Ядро клетки, его строение, химический состав и физиологическая роль. Хромосомы, их строение. Дезоксирибонуклеиновая кислота, строение

еемолекулы, роль в передаче наследственной информации.

3.4.Пластиды растительной клетки, их строение, происхождение, типы,

физиологические функции каждого типа. Пигменты пластид. Митохондрии,

их строение и физиологическая роль. Вакуоли, клеточный сок, его происхождение, состав и физиологическая роль. Понятие о тургоре клетки.

3.5.Продукты обмена веществ, форма и место их отложения в клетке:

1)запасные питательные вещества – углеводы (сахар, крахмал), жиры, белки;

2)защитные вещества – алкалоиды, глюкозиды, фитонциды и антибиотики;

3)прочие продукты обмена – кристаллы щавелевокислого кальция и другие.

3.6.Оболочка клетки, ее химический состав и роль в жизни клетки.

Микроскопическое и ультрамикроскопическое строение клеточной оболочки.

Рост клеточной оболочки в длину и толщину. Поры, их образование, типы.

Вторичные изменения клеточной оболочки – одревеснение, опробковение,

минерализация и ослизнение, физическая суть каждого вида изменения и биологическое значение.

3.7. Размножение клеток: прямое деление (амитоз), непрямое деление

(митоз или кариокинез) и редукционное деление (мейоз). Фазы кариокинеза.

Понятие о гаплоидном и диплоидном наборах хромосом.

7

Тема 4. Растительные ткани

4.1. Определение понятия ткани. Типы тканей по форме клеток,

происхождению и физиологической роли.

4.2. Образовательные ткани (меристемы), особенности строения их клеток, типы – первичные и вторичные, верхушечные и боковые. Покровные ткани – эпидермис, его происхождение, строение, устьица, кутикула,

волоски; перидерма – ее происхождение, строение, чечевички.

Физиологическое значение покровных тканей.

4.3.Механические ткани – склеренхима, колленхима и каменистые клетки (склереиды), особенности их строения.

4.4.Проводящие ткани – трахеиды, сосуды, ситовидные трубки и ситовидные клетки, их строение, значение. Комплексные проводящие ткани

–луб и древесина.

4.5.Ассимиляционные, запасающие и выделительные ткани.

4.6.Понятие о сосудисто-волокнистых пучках, пучки открытого и закрытого типа.

Тема 5. Анатомия и функции стебля

5.1.Стебель, его строение и выполняемые функции.

5.2.Пучковый и беспучковый типы строения стебля. Первичное строение стебля, прокамбиальные пучки, типы их размещения,

прокамбиальное кольцо. Обособление первичной коры, сердцевины и первичных сердцевинных лучей. Пучковый и межпучковый камбий.

Строение стебля однодольных и двудольных трав.

5.3. Древесный ствол, его части и их функции. Камбий древесного ствола и образование им элементов вторичной древесины и вторичного дуба,

клеточный состав комплексных тканей.

8

5.4. Общие принципы построения древесины ствола, пространственная ориентировка проводящих, механических и запасающих элементов.

Сердцевинные лучи древесины, их строение и функции.

5.5.Состав и строение древесины хвойных пород. Смоляные ходы, их строение, типы.

5.6.Строение древесины лиственных пород. Кольцесосудистая и рассеяннососудистая древесина.

5.7.Сравнительная характеристика строения древесины хвойных и лиственных пород. Эволюционная связь между различными элементами древесины. Влияние внешних факторов на строение годичных колец древесины. Выпадение и удвоение годичных колец.

5.8.Изменения в древесине с возрастом. Ядровая древесина, спелая древесина, заболонная древесина.

5.9.Кора дерева. Кора побега и молодого ствола. Функции коры.

Строение луба (флоэмы) у хвойных и лиственных пород. Возрастные изменения коры, образование и строение корки, ее роль.

Зарастание ран на стволе дерева.

Тема 6. Строение и функции корня

6.1.Корень, его строение и связи с выполняемыми функциями и той средой, в которой он находится. Придаточные корни и их роль. Понятие о симбиозе высших растений с низшими, клубеньковые бактерии на корнях бобовых, микориза на корнях деревьев и их значение. Зоны корня.

6.2.Первичное строение корня. Корневые волоски. Корневой чехлик.

Особенности первичного строения корня в связи с выполняемой функцией и с условиями внешней среды. Перицикл, его значение. Вторичное строение корня. Отличия в строении корня и стебля (во вторичном строении) у

древесных растений.

9

Тема 7. Строение и функции листа

7.1. Лист, его основные функции и строение. Части листа. Жилкование.

Форма листьев.

7.2. Строение типичного плоского листа. Устьица, их распределение на пластинке листа. Типы ассимиляционной ткани. Строение жилки листа.

Различные типы строения листьев в зависимости от условий внешней среды.

Листопад. Строение игловидного листа хвойных древесных пород.

III. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ

Тема 8. Введение в систематику

8.1. Общие вопросы систематики растений. Систематика растений и еѐ задачи. Искусственные, естественные и филогенетические системы растительного мира.

8.2. Понятие о систематических единицах (таксонах). Вид как основная систематическая единица. Более крупные систематические единицы – род,

семейство, порядок, класс, отдел.

Принципы номенклатуры растений. Современные методы систематики растений.

Тема 9. Низшие растения

9.1. Низшие споровые растения, разделение их на отделы.

9.2. Бактерии. Сине-зеленые водоросли.

10

9.3. Зеленые водоросли, цикл развития, деление на классы.

Происхождение и эволюция зеленых водорослей. Желто – зеленые водоросли.

9.4. Красные и бурые водоросли.

9.5. Роль водорослей в природе.

9.6. Грибы, их общая характеристика, деление на классы. Низшие и высшие грибы. Краткая характеристика классов. Современные представления о происхождении и эволюции грибов. Роль грибов в жизни природы и человека.

9.7. Лишайники, их строение и биологические особенности. Роль лишайников в природе, практическое значение. Лесные лишайники.

Тема 10. Высшие споровые растения

10.1. Общая характеристика споровых растений. Псилофиты – первые наземные растения. Теломная теория происхождения основных органов высших растений. Деление на отделы. Происхождение и основные

направления эволюции высших растений. Отдел псилофиты.

10.2. Отдел мохообразные, его деление на классы. Печеночные мхи.

Лиственные мхи, их строение, чередование полового и бесполого поколений.

Сфагновые мхи, особенности их строения. Происхождение и эволюция мохообразных. Роль мхов в жизни леса. Практическое значение

мохообразных.

10.3. Отдел плауновые. Равноспоровые и разноспоровые плауны.

Биологические особенности и цикл развития плауна и селагинеллы. Отдел

хвощевидные. Биологические особенности и цикл развития хвоща.

10.4. Отдел папоротниковидные. Равноспоровые и разноспоровые папоротники. Биологические особенности и цикл развития щитовника и сальвинии. Биологическое и эволюционное значение разноспоровости.

Происхождение и эволюция плауновидных, хвощевидных и