наставления по ботанике

11

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс.- Пятигорск, 2001. -

С.16 – 18.

Тема 3. Морфология осевых членов высших растений.

Цель занятия: Изучить морфологическое строение стебля и корня.

Задания для самостоятельной работы:

1.Морфологическое определение корня.

2.Определение системы главного корня, системы придаточных корней,

смешанной корневой системы

3.Метаморфозы корней. Доказательства их корневого происхождения.

4.Морфологическое определение стебля.

5.Морфологическое определение побега. Доказательства происхождения.

Теоретические основы практического занятия:

Тело высшего растения состоит из осевых и боковых членов. Осевые члены – это корень и стебель; боковые – листья. Формирование членов растения происходит в процессе индивидуального развития (онтогенеза).

Корень – это основной вегетативный член растения, который закрепляет растение в почве и обеспечивает минеральное питание. Он обладает радиальной симметрией, неограниченно долго нарастает в длину, на нем никогда не возникают листья, а верхушечная (апикальная) меристема прикрыта чехликом.

Взависимости от происхождения различают три вида корней: 1) главный

–развивается из зародышевого корешка, у растения он всегда один, занимает центральное положение среди корней и выделяется большими размерами; 2)

придаточные – возникают на стеблях и листьях, у одного растения их обычно несколько примерно одинаковых по размерам; 3) боковые – развиваются на главном и придаточном корнях, как их ответвления первого, второго и др.

порядков.

Корневая система – это совокупность корней одного растения.

Различают три типа корневых систем:

12

1. Система главного корня – состоит из главного корня и отходящих от него боковых корней разных порядков. Такая корневая система характерна для голосеменных и большинства двудольных покрытосеменных растений. В

зависимости от способа ветвления эта система может быть двух видов:

стержневая и ветвистая.

2. Система придаточных корней – состоит из придаточных и боковых корней.

Она характерна для однодольных и некоторых двудольных растений. Система придаточных корней может быть мочковатой или пучковатой, это зависит от расположения придаточных корней.

3. Смешанная корневая система – состоит из главного, придаточных и боковых корней. Она встречается у некоторых двудольных растений (картофель,

помидор).

В процессе онтогенеза структура корневых систем может изменяться. Это зависит от вида растения, возраста его, типа почвы.

Метаморфозы корней – это наследственно закрепленные видоизменения,

связанные с выполнением особых функций:

1.Запасающее корни: корнеплод – образован из главного корня (редис,

репа, свекла, морковь); корнеклубни – образованы придаточными или

боковыми корнями, их у растения несколько (чистяк, орхис, георгина).

2.Дыхательные, опорные, воздушные, ходульные корни.

3.Микориза, корневые клубеньки и др.

Побег – это стебель с листьями и почками, которые образуются за один

вегетационный период. У многолетних растений – система побегов (крона).

Стебель является осевой частью побега, он длительное время нарастает, на нем возникают листья и почки. Функции стебля: опорная,

проводящая, запас питательных веществ, вегетативное размножение и др. По форме стебель бывает: цилиндрический, сплюснутый, крылатый,

трехгранный, четырехгранный, многогранный, ребристый, бороздчатый,

членистый и т.д. По положению в пространстве стебли (побеги) различают:

прямостоячий, приподнимающийся, восходящий, стелющийся, ползучий,

вьющийся, лазающий, цепляющийся и др.

13

Части стебля: узлы и междоузлия. Узлы – участки стебля, от которых отходят листья. Междоузлия участки стебля между соседними узлами.

Метамер – это узел с листьями, почками и междоузлие. Побег состоит из нескольких последовательно расположенных метамеров.

Пазуха листа – это угол между восходящей частью стебля и листом. В

пазухе располагаются пазушные почки.

Виды побегов: удлиненные и укороченные. Удлиненные побеги характеризуются нормально развитыми междоузлиями (яблоня, слива, сирень,

помидор и др.). Укороченные побеги характеризуются сближенными узлами,

растения имеют вид розетки (подорожник, фиалка, чистяк и др.).

Способы листорасположения:

1.Очередное (спиральное) – от каждого узла стебля отходит один лист (дуб,

липа, береза, картофель и др.).

2.Супротивное – каждый узел несет два листа (сирень, калина, шалфей и др.)

3.Мутовчатое – каждый узел несет три и более листьев (олеандр, элодея).

Метаморфозы побегов:

Корневище - подземный многолетний побег, занимающий горизонтальное, наклонное или вертикальное положение, в стеблевой части накапливаются питательные вещества, листья чешуевидные, есть пазушные и верхушечные почки и придаточные корни (ландыш, пырей, ирис и др.).

Луковица - имеет короткий стебель-донце и мясистые сближенные чешуевидные листья, между ними располагаются почки. На донце образуются придаточные корни (пролеска, тюльпан, лук, нарциссы и др.).

Клубень- верхняя разросшаяся часть столона (подземный недолговечный побег) округлой или овальной формы с сильно утолщенной стеблевой частью,

сильно редуцированными листьями, отсутствуют придаточные корни, почки располагаются в глазках с бровками (картофель).

Усы – надземные ползучие побеги, несущие на верхушках почки.

Выполняют функции захвата территории и размножения (земляника, лапчатка и др.).

14

Колючки – это укороченные побеги, выполняющие защитную функцию

(дикая яблоня, жостер слабительный, боярышник, гледичия и др.).

Филлокладии – уплощенные листоподобные побеги (иглица).

Вопросы для самопроверки:

1.Какие известны осевые члены растения?

2.Какой член растения называется корнем?

3.Как различаются корни по происхождению?

4.Что такое корневая система?

5.Какие виды корневых систем существуют?

6.Какие метаморфозы корней существуют?

7.Что такое стебель?

8.Что называется побегом?

9.Как различаются стебли по форме?

10.Какое положение в пространстве занимают побеги?

11.Какие функции выполняют метаморфозы побегов?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника.- С.-Пб., 2001.-С. 122; 125135; 157160; 167-169.

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс. - Пятигорск, 2001.-

С. 18–22; 24 – 25.

Тема 4. Морфология листа.

Цель занятия: изучить морфологию листа.

Задания для самостоятельной работы:

1.Морфологическое определение листа.

2.Функции листа.

3.Классификация листьев. Части простого и сложного листа.

4.Типы расчленения пластинки простого листа.

5.Типы жилкования листовой пластинки.

6.Основные формы листовой пластинки.

7.Основные виды края листовой пластинки.

15

8.Основные виды верхушки и основания листовых пластинок.

9.Метаморфозы листьев.

Теоретические основы практического занятия:

Лист – это боковой член растения (побега). Обычно он имеет плоскую форму, нарастает своим основанием до определенных размеров, на нем никогда не образуются другие листья.

Основные функции листа: фотосинтез, транспирация, газообмен, которые происходят в листовой пластинке.

Различают листья простые и сложные.

Части простого листа: листовая пластинка, черешок, прилистники;

листовое влагалище. Листовая пластинка – это главная часть листа; остальные части могут отсутствовать. Черешок – это стеблевидная часть листа, которая ориентирует листовую пластинку к свету и смягчает механические воздействия на лист. Лист, имеющий черешок, называется черешковым (яблоня, сирень,

клен). Лист, не имеющий черешка, называется сидячим (лук, алоэ, драцена).

Прилистники – это парные листочки в основании листа. Наличие прилистников является диагностическим признаком (розовые, бобовые).

Раструб – сросшиеся прилистники, они защищают молодые участки междоузлий стебля (гречишные).

Листовое влагалище – это разросшаяся часть основания листа, которая выполняет защитную и опорную функции (злаковые, зонтичные).

Части сложного листа: листочки, рахис, черешок, прилистники. Листочки напоминают простые листья, они состоят из пластинки и черешочка.

Рахис – это ось листа, несущая листочки.

Виды сложных листьев: тройчатосложный – на верхушке черешка находятся три листочка (клевер, кислица, земляника), рахиса нет;

пальчатосложный – на верхушке черешка располагается пять и более листочков (лютик, каштан, дикий виноград), рахиса нет; перистосложный – листочки располагаются с двух сторон по длине рахиса. Различают парноперистосложный (если все листочки парные) и непарноперистосложный

(на верхушке рахиса непарный листочек) листья.

16

Типы расчленения пластинки листа:

1.Лопастные листья – выемки листа достигают ¼ полупластинки.

2.Раздельные листья – выемки достигают ½ полупластинки.

3.Рассеченные листья – выемки достигают основания листовой пластинки или центральной жилки.

Взависимости от жилкования листовой пластинки различают расчленение пальчатое или перистое.

Типы жилкования листовой пластинки:

1.Дихотомическое (вильчатое) – жилки на верхушке все время раздваиваются.

2.Параллельное – несколько жилок проходит от основания пластинки до верхушки не соединяясь между собой (злаки, осоки).

3.Дуговое – листовая пластинка более широкая, жилки изгибаются и на верхушке соединяются (ландыш, купена)

4.Сетчатое: пальчатосетчатое – несколько одинаковых жилок отходит от основания пластинки в разные стороны, они ветвятся на более мелкие

(мальва, виноград, инжир); перистосетчатое – от основания пластинки до ее верхушки проходит одна крупная жилка, от нее идут боковые разных

порядков (яблоня, одуванчик, липа).

Формы листовых пластинок – при их характеристике учитывается соотношение длины и ширины, расположение самой широкой части, а также формы верхушки и основания. Выделяют основные формы пластинок:

округлая, широкояйцевидная, яйцевидная, узкояйцевидная, обратнояйцевидная,

эллиптическая, ланцетная, продолговатая, сердцевидная, стреловидная,

копьевидная, ромбическая, почковидная, линейная, игольчатая и др.

Виды края листовой пластинки: цельный, пильчатый, зубчатый,

городчатый, выемчатый, реснитчатый и др. Цельный край – нет никаких узоров. Пильчатый – зубчики наклонные, т.е. одна их сторона длиннее другой.

Зубчатый – зубчики прямые, они перпендикулярны к листовой пластинке, обе стороны зубчика одинаковые. Городчатый – зубчики более крупные и с

17

округлыми верхушками. Выемчатый – по краю листа находятся выемки.

Реснитчатный – по краю листа располагаются мелкие нитевидные выросты.

Форма верхушек листовых пластинок: заостренная, оттянутая, округлая,

усеченная, выемчатая, с остроконечием и др.

Форма оснований листовых пластинок: клиновидное, низбегающее,

усеченное, округлое, сердцевидное, почковидное, копьевидное, стреловидное.

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое лист?

2.Какие функции выполняет лист?

3.Какой лист называется простым, и какой сложным?

4.По каким морфологическим признакам различаются простые листья?

5.Что лежит в основе классификации сложных листьев?

6.У каких листьев имеется рахис?

7.Как различаются лопастные, раздельные и рассеченные листья?

8.Какие известны метаморфозы листьев и их функции?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника.-С.-Пб., 2001. - С. 146 – 154.

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс.- Пятигорск, 2001. -С

22–24.

Тема 5. Морфология цветка.

Цель занятия: изучить морфологию цветка.

Задания для самостоятельной работы:

1.Части цветка, их функции.

2.Возможные комбинации из частей цветка.

3.Принцип и методика написания формулы цветка.

4.Принцип и методика составления диаграмм цветка.

Теоретические основы практического занятия:

Цветок – это репродуктивный орган покрытосеменного растения, в

котором протекают процессы спорогенеза, гаметогенеза и оплодотворения.

18

Цветок состоит из цветоножки, прицветников, прицветничка, цветоложа,

околоцветника, андроцея и гинецея.

Цветоножка – это стеблевидная часть цветка, является нижней его осевой частью. Если цветоножка не развита, то цветок называется сидячим.

Прицветники и прицветнички – это листочки, расположенные в

основании цветка.

Цветоложе – это верхняя расширенная часть цветоножки, которая несет остальные части цветка. Цветоложе является верхней осевой частью цветка. По форме цветоложе может быть плоским, вогнутым, выпуклым или удлиненным.

Части цветка на цветоложе могут располагаться по кругу (циклически), по спирали (ациклически) или наружние части по кругу, а внутренние по спирали

(гемициклически).

Околоцветник (покровы) – это стерильная часть цветка. Околоцветник называется двойным, если состоит из чашечки и венчика, и простым, если состоит только из чашечки или только из венчика. Если околоцветник отсутствует, то цветок называется голым.

Чашечка обычно состоит из листочков зеленого цвета (чашелистиков),

это наружняя часть околоцветника, ее основная функция защитная.

Венчик – это внутренняя часть двойного околоцветника. Состоит из лепестков, которые могут иметь разную окраску, кроме зеленой. Функция:

привлечение насекомых опылителей. Лепесток состоит из нижней, суженной части – ноготка и верхней, расширенной – пластинки.

Количество чашелистиков и лепестков в цветке разное, но чаще 4 – 5, они могут быть свободными или сросшимися, одинаковыми по размерам и форме и разными.

Цветки различают: актиноморфные, когда можно провести несколько плоскостей симметрии; зигоморфные – можно провести только одну плоскость симметрии; асимметричные – нельзя провести ни одной плоскости симметрии.

Андроцей и гинецей – это главные части цветка. Андроцей – это совокупность тычинок в цветке. Гинецей – совокупность плодолистиков,

которые образуют один или несколько пестиков. Если в цветке есть андроцей и

19

гинецей, то он является обоеполым, если есть только андроцей или только гинецей, то однополым.

Андроцей определяет мужской пол цветка, а гинецей – женский.

Андроцей у разных растений представлен разным количеством тычинок.

Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Тычиночные нити у разных растений различаются длиной и формой. Пыльник состоит из двух половинок соединенных связником. В каждой половинке находится по два микроспорангия, в которых созревают микроспоры, а затем пыльца. Пыльца несет в себе мужские гаметы (спермии).

Пестик образован одним или несколькими сросшимися плодолистиками.

Он приспособлен для улавливания пыльцы и оплодотворения. Состоит пестик из завязи, столбика и рыльца. Завязь – это его нижняя расширенная часть, где развиваются семязачатки. В зародышевом мешке семязачатка формируется яйцеклетка (женская гамета). Столбик – это вытянутая часть пестика, которая несет на себе рыльце. У некоторых растений пестик не имеет столбика, тогда рыльце называется сидячим. Рыльце приспособлено для улавливания пыльцы.

Типы завязи: верхняя, нижняя, полунижняя (средняя), это зависит от ее расположения относительно других частей цветка.

Типы гинецея: монокарпный, апокарпный, ценокарпный (паракарпный,

синкарпный, лизикарпный), псевдомонокарпный.

Формула цветка: это условное его обозначение с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр. Например: * Са5 Со5 А∞ G∞, где * –

актиноморфный цветок; Са5 – чашечка состоит из 5 свободных чашелистиков;

Со5 – венчик состоит из 5 свободных лепестков; А∞ - тычинок много, они свободные; G∞ - гинецей апокарпный (много пестиков); завязь верхняя.

Диаграмма цветка – это схематическая его проекция на плоскость, она отражает число частей цветка, их размеры и расположение на цветоложе,

наличие срастаний частей цветка, расположение оси цветка, прицветников и прицветничков. Чашелистики обозначают круглой и фигурной скобками, а

лепестки двумя круглыми; тычинки – в виде разреза через пыльник, а пестик в виде среза через завязь.

20

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое цветок?

2.Из каких частей состоит цветок?

3.Что называется околоцветником?

4.Как отличается околоцветник у разных видов цветков?

5.Какие имеются главные части цветка?

6.Какие функции выполняют главные части цветка и околоцветник?

7.Что является осью цветка?

8.Какие бывают формы цветоложа?

9.Какие известны типы завязи?

10.Что такое формула цветка?

11.Что такое диаграмма цветка?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. - С.-Пб., 2001. - С. 184 – 202.

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс.-Пятигорск, 2001.- С.

27-30.

Тема 6. Морфология и классификация соцветий.

Цель занятия: изучить морфологию и классификацию соцветий.

Задания для самостоятельной работы:

1.Определение соцветия.

2.Определение простого соцветия. Части простого соцветия.

3.Определение сложного соцветия. Части сложного соцветия.

4.Принципы классификации соцветий. Ботриоидные и цимоидные соцветия.

5.Определение следующих простых ботриоидных соцветий: кисть, колос,

початок, щиток, зонтик, головка, корзинка.

6.Определение следующих сложных ботриоидных соцветий: сложная кисть, сложный колос, сложный щиток, сложный зонтик, антела, метелка.

7.Определение агрегатных соцветий: метелка зонтиков, метелка корзинок,

кисть корзинок, колос корзинок.