наставления по ботанике

41

сформирован 2 плодолистиками. Завязь верхняя. Опыляются цветки насекомыми. Плод – ягода, коробочка.

Представители:

Atropa belladonna (красавка обыкновенная)

Datura stramonium (дурман вонючий)

Lycopersicon esculentum (томат)

Hyoscyamus niger (белена черная)

Solanum tuberosum (картофель)

S. dulcamara (паслен сладко-горький)

Вопросы и задания для самопроверки:

1.Укажите латинские названия представителей семейства подорожниковые?

2.Какие особенности строения андроцея у губоцветных?

3.Какое строение цветков семейства пасленовые?

4.Какой тип листа у семейства норичниковые?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – С.- Пб., 2001.- С.479-488.

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

С.59-60.

Тема 15. MAGNOLIOPHYTA.MAGNOLIOPSIDA.ASTERIDAE:

Asteraceae (Compositae)

Цель занятия. Изучить общую характеристику сем. Asteraceae.

Задания для самостоятельной работы.

1.Диагностические признаки семейства Asteraceae.

2.Описать строение цветков представителей семейства Asteraceae.

3.Представители семейства.

Теоретические основы практического занятия

Семейство Asteraceae (астровые или сложноцветные) содержит около

24000 видов, относящихся к 1200 родам. Распространение – по всему миру, но наибольшее разнообразие - в умеренных и субтропических областях.

листорасположение очередное, реже супротивное. Цветки собраны в характерное ботриоидное соцветие - корзинка. Корзинка состоит из цветоноса,

оси, общего ложа соцветия и листочков обертки. По форме ложе соцветия может быть выпуклым, вогнутым, плоским. Поверхность ложа соцветия может быть ячеистая, ямчатая, гладкая или усажена щетинками, пленками или волосками. Листочки обертки располагаются в один или несколько рядов.

Количество цветков в корзинке варьирует в широких пределах – от тысячи

(подсолнечник) до двух (амброзия) и даже до одного (шароголовник). Размеры корзинки меняются от 30-60 см (подсолнечник) до нескольких миллиметров

(полынь). Цветки актиноморфные или зигоморфные, обоеполые, однополые или стерильные, околоцветник двойной. Чашечка видоизменена и превращена в хохолок, состоящий из щетинок, волосков или пленок. Венчик образован 5

сросшимися лепестками и разделен на трубочку и отгиб. Различная форма отгиба позволяет различать трубчатые, язычковые, ложноязычковые и воронковидные цветки. Строение цветков …………………………….Тычинок 5,

их нити свободные, но пыльники срастаются в трубку. Гинецей ценокарпный сформирован 2 плодолистиками. Завязь нижняя. Опыляются цветки насекомыми, редко ветром. Плод – семянка.

Представители:

Matricaria recutita (ромашка аптечная)

M. inodora (ромашка непахучая)

M. matricarioides (ромашка пахучая)

Helianthus annus (подсолнечник однолетний)

Taraxacum officinale (одуванчик лекарственный)

Tanacetum vulgare (пижма обыкновенная)

Вопросы и задания для самопроверки:

1.Какие соцветия характерны представителям семейства астровые?

2.Укажите особенности строения чашечки цветков семейства астровые?

3.Перечислите латинские названия представителей семейства астровые?

43

4. Какие особенности строения венчика цветка у астровых?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – С.- Пб., 2001.- С.492-497.

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс.- Пятигорск,2001.- С.61.

Тема 16. MAGNOLIOPHYTA, LILIOPSIDA, LILIIDAE:

Convallariaceae, Liliaceae, Orchidaceae, Poaceae.

Цель занятия: Изучить общую характеристику сем. Convallariaceae, Liliaceae,

Orchidaceae, Poaceae.

Задания для самостоятельной работы:

1.Диагностические признаки семейства Orchidaceae, представители семейства.

2.Диагностические признаки семейства Poaceae , представители семейства.

Теоретические основы практического занятия:

Семейство Orchidaceae - крупнейшее семейство цветковых растений

(750 родов, 25000 видов). Жизненная форма - многолетние травы (эпифиты и наземные растения), имеют систему придаточных корней, видоизменения корня

– корнеклубни. Листья простые, очередные, чаще располагающиеся двурядно.

Соцветие ботриоидное: колос, кисть, метелка. Цветки зигоморфные,

околоцветник простой 6-членный, наружные доли околоцветника менее яркие,

а внутренние доли лепестковидные, ярко окрашены. Средняя доля образует губу, которая может иметь вид туфельки или шпорца. Андроцей может состоять из 2-3 тычинок, но чаще лишь из 1 тычинки. Имеются характерные особенности строения цветка, образуется поллиний – пыльца сливается в пыльнике. Из поллиния и столбика пестика образуется колонка, называемая поллинарием. Гинецей ценокарпный, завязь нижняя. Плод-коробочка, ягода.

Представители:

Orchis (Dactylorhiza) maculata -ятрышник (пальцекорник) пятнистый, Platanthera bifolia – любка двулистная,

Listera cordata – тайник сердцевидный,

Epipactis palustris – дремлик болотный.

44

Семейство Poaceae (злаки) – космополитное семейство, хорошо представленное как в тропиках, так и в странах умеренного и холодного климата. Жизненная форма - однолетние, многолетние травы. Подземные видоизменения побега – корневища. Стебель представлен соломиной, в

междоузлиях стебель полый. Листья очередные, простые, влагалищные,

жилкование параллельное. Соцветия – сложные и агрегатные ботриоидные:

сложный колос, метелка колосьев, кисть колосьев, султан. Парциальным соцветием является колосок, который состоит из оси колоска, нижней и верхней колосковой чешуй и цветков. Колосковые чешуи – видоизмененные листья, их расширенная часть соответствует влагалищам листьев, а ость – пластинкам. Цветок состоит из следующих элементов: верхняя и нижняя цветковая чешуи, лодикулы, андроцей и гинецей. Цветковые чешуи -

видоизмененные листья. Лодикулы (цветковые пленки) - видоизмененные листочки околоцветника, представлены одной или несколькими миниатюрными чешуйками и расположены под тычинками. Тычинок 3,6.

Гинецей ценокарпный. Плод псевдомонокарпный (зерновка).

Представители:

Triticum vulgare – пшеница обыкновенная,

Oryza sativa – рис обыкновенный,

Hordeum vulgare – ячмень обыкновенный,

Zea mays – кукуруза

Avena sativa – овес посевной,

Phragmites australis - тростник обыкновенный.

Вопросы для самопроверки:

1.Какая жизненная форма характерна представителям семейства Orchidaceae?

2.Что такое поллинарий?

3.Какой тип гинецея у представителей семейства Orchidaceae?

4.Из чего состоит цветок злаков?

5.Что такое лодикулы?

6.Укажите латинские названия представителей семейства Poaceae?

7.Какой тип плода характерен представителям семейства Poaceae?

45

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника.- С.-Пб., 2001.-С.510-513, 517-520.

Галкин М.А., Балабан Л.В. Ботаника. Лекционный курс.- Пятигорск,2001.- С.63.

Тема 17. Основы ботанической микротехники. Работа с микроскопом.

Приготовление временных микропрепаратов. Методы окрашивания

препаратов. Основные реактивы и их действие.

Цель занятия: Освоить правила работы с микроскопом при изучении микроструктуры растений. Научиться готовить временные препараты.

Теоретические основы практического занятия:

Анатомия растений, раздел ботаники, изучающий микроскопическое строение тканей и органов растений. Анатомия близко примыкает к физиологии растений - науке о жизненных процессах, протекающих в растениях. Из анатомии растений в самостоятельную науку выделилось учение о клетке - цитология, бурно развивающаяся и играющая большую роль в понимании жизненных процессов. Возникновение анатомии тесно связано с изобретением и усовершенствованием микроскопа.

Анатомические исследования используются в решении вопросов:

происхождение растений, воздействие внешних условий на различные виды,

обнаружение примесей в исследуемом объекте, подтверждение видовой принадлежности лекарственного растительного сырья. Исходя из перевода с греческого языка «anatomē» означает «рассечение», основным методом является изготовление тонких срезов, рассматриваемых затем в микроскоп.

Анатомические срезы изучаемых объектов выполняются либо вручную с помощью лезвия, либо при использовании специального приспособления -

микротома, служащего для изготовления срезов определенной толщины.

Приготовленные микропрепараты обрабатываются специальными реактивами

(гистохимический метод), после чего фиксируются. Применяемые для изучения клеток методы очень разнообразны.

46

Различают следующие виды микроскопии: поляризационная;

ультрафиолетовая, люминесцентная, фазово-контрастная; электронная, а также рентгеноструктурный анализ. Для выражения размеров субклеточных структур используются определенные меры длины: 1мкм = 10-6м и 1нм = 10-9 м. Размеры и форма растительных клеток варьируются в широком диапазоне (10300 мкм.)

Световой микроскоп продолжает играть большую роль в анатомических исследованиях.

Устройство светового микроскопа:

1-окуляр;

2-тубус;

3-тубусодержатель;

4-револьвер с объективами;

5-объектив;

6-предметный столик;

7-конденсор и диафрагма;

8-зеркало;

9-подставка;

10-макровинт;

11-микровинт.

Современные модели светового микроскопа дают увеличение до 2 тыс.

раз. Но возможности светового микроскопа ограничены, частицы менее 0,2 мкм рассмотреть при помощи такого микроскопа невозможно.

Электронный микроскоп дает увеличение в 200 - 300 тыс. раз и более.

Здесь вместо пучка света используют поток электронов, движущихся с высокой скоростью. Методом культуры тканей изучают структуру и жизнедеятельность живых клеток вне организма. Разделить компоненты клетки с различной плотностью для изолированного изучения их можно с помощью метода центрифугирования.

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое анатомия растений?

47

2.Для чего используются анатомические исследования?

3.Перечислите основные методы анатомии растений?

4.Из каких элементов состоит световой микроскоп?

5.Какая степень увеличения объекта в электронном микроскопе?

6.Перечислите виды микроскопии.

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника.- С.-Пб., 2001.-С.30-32.

Галкин М.А., Серебряная Ф.К. Мультимедийный курс лекций по анатомии растений. Часть 1. «Клетка. Ткани растений».- Пятигорск, 2006.-С.9-12.

Тема 18. Строение клетки растений. Типы клеток.

Цель занятия: Изучить особенности строения растительной клетки и типы

клеток.

Задания для самостоятельной работы:

1.Составить общую схему строения клетки растений.

2.Зарисовать схему строения клетки, выполняющую функцию фотосинтеза и клетки, содержащей оформленные включения.

Теоретические основы практического занятия:

жизнедеятельности и обмену веществ. В 1665 г. Гук с помощью микроскопа впервые обнаружил клетку. В 1839 г. Пуркинье ввел для обозначения живого содержимого клетки термин-протоплазма. Шлейден и Шванн сформулировали

присутствием пластид и крупной центральной вакуоли.

48

Схема строения клетки растений

Клетки могут содержать так называемые включения – структуры,

содержащие вещества, которые расходуются на построение тела растения или на различные жизненные процессы как энергетический материал. Местом отложения их служат вакуоли и цитоплазма. В вакуолях запасные продукты накапливаются в виде растворов, в цитоплазме - в виде оформленных включений: кристаллов, алейроновых зерен, крахмальных зерен, капель жирного масла.

ЛИПИДНЫЕ КАПЛИ - капли жирного масла, сферические тела, сильно преломляющие свет в световом микроскопе, накапливаются в гиалоплазме.

Число и размер их в клетках колеблются. Липидные капли накапливаются в клетках семян и плодов, в древесинной паренхиме хвойных и других древесных растений (дуб, липа, береза).

КРИСТАЛЛЫ являются оформленными компонентами,

расположенными в вакуоли, представлены солями щавелевой кислоты. Оксалат кальция откладывается в растениях в отмирающих клетках в виде одиночных

49

призматических кристаллов (тетраэдры, октаэдры), сросшихся (друзы),

собранных в пачку одиночных кристаллов (рафиды), особых кистеобразных тел, висящих в особых клетках (цистолиты). Кристаллы образуются в коре деревьев, листьях, сухих чешуях луковиц.

АЛЕЙРОНОВЫЕ ЗЕРНА (от греч. Áleuron-мука)- белковые образования в виде бесцветных округлых зѐрен, возникают из вакуолей протоплазмы, в

которых потеря воды при созревании семян приводит к выделению белков в твѐрдом состоянии. Различают простые и сложные алейроновые зерна. У

простых зерен белок находится в виде аморфной массы, у сложных - в

аморфную массу включены белковые кристаллоиды и небольшое округлое тельце - глобоид, содержащее фитин (соль К, Мg, Ca инозит - фосфорной кислоты). Функция алейроновых зерен - запас питательных веществ,

используемых зародышем при прорастании семян.

КРАХМАЛЬНЫЕ ЗЕРНА образуются в строме хлоропластов,

первичный крахмал при помощи ферментов осахаривается и в виде глюкозы транспортируется из листа в другие органы. Вторичное превращение сахара в крахмал происходит в лейкопластах (амилопластах). Образование зерен вторичного крахмала начинается в определенных точках стромы амилопласта,

называемых образовательными центрами. Рост зерен идет путем наложения слоев крахмала друг на друга. Смежные слои (амилоза и амилопектин) могут иметь различные показатели преломления, и поэтому видны под микроскопом.

Слоистость бывает концентрической и эксцентрической. Если в амилопласте имеется один образовательный центр, то формируется простое зерно, если два и более - сложное зерно, состоящее как бы из нескольких простых.

Полусложное зерно образуется в том случае, если крахмал сначала откладывается вокруг нескольких образовательных центров, а затем после соприкосновения простых зерен вокруг них возникают общие слои.

Крахмальные зерна встречаются в клетках всех органов, но особенно богаты ими подземные видоизмененные побеги (клубни, луковицы, корневища).

50

Схемы строения клеток, содержащих следующие включения: кристаллы оксалата кальция (А), алейроновые зерна (Б), крахмальные зерна (В).

1.Дайте определение термину «клетка».

2.Назовите авторов клеточной теории.

3.Перечислите основные органеллы растительной клетки.

4.Что такое включения клетки?

5.Где образуются в клетке кристаллические включения?

6.Чем отличаются простые и сложные алейроновые зерна?

7.Что накапливается в липидных каплях?

8.Что такое образовательный центр крахмального зерна?

Рекомендуемая литература:

Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника.- С.-Пб., 2001.-С.37-63.

Галкин М.А., Серебряная Ф.К. Мультимедийный курс лекций по анатомии растений. Часть 1. «Клетка. Ткани растений».- Пятигорск, 2006.-С.13-16, 45-49.

Тема 19. Клеточная стенка. Образовательные ткани:

верхушечные меристемы, латеральные меристемы.

Цель занятия: Изучить строение клеточной стенки, строение образовательных тканей, их классификацию.

Задания для самостоятельной работы:

1.Отличия в строении первичной и вторичной клеточной стенки.

2.Варианты строения клеточной стенки.

3.Особенности строения клеток меристем.