Методичка по ботанике

природу растений. Происхождение органа и особенности его морфологического строения можно понять лишь в соответствии с выполняемой им функцией и условиями жизнедеятельности. Изучение основных органов растений следует начинать с корня.

Корень. Необходимо выяснить, какие функции в жизни растений выполняет корень, каковы особенности его морфологического строения в связи с выполняемой функцией и какие типы корней и корневых систем различают. Нужно знать возможные видоизменения корня в связи с выполняемыми им функциями и признаки, позволяющие установить корневую природу органа, несмотря на различные его видоизменения.

Стебель. Следует иметь четкое представление о функциях и особенностях морфологического строения стебля, о возможных метаморфозах стебля и признаках, позволяющих установить природу органа. Надо разобраться в типах ветвления, обусловливающих особенности строения надземной части растения знать, что такое побег, части побега, как подсчитать возраст побега.

Лист. При изучении листа необходимо уяснить особенности, его морфологического строения в связи с выполняемой им функцией,

возможные метаморфозы листа и его редукцию.

Размножение. Способы размножения растений очень разнообразны, однако все их можно свести к двум основным типам: бесполому и половому. При бесполом размножении новое растение развивается из одной или многих клеток, отделившихся от материнского растения. Размножение, при котором увеличение особей какого-либо вида растений совершается с помощью

вегетативных органов; или их метаморфоз, называется вегетативным.

Необходимо понять, почему вегетативное размножение широко используется человеком в практической работе, что такое вегетативное возобновление, где и когда оно наблюдается и чем отличается от вегетативного размножения. При половом размножении происходит слияние различных по наследственным признакам отцовских и материнских половых клеток, так называемых гамет. В результате слияния гамет получается одна клетка зигота, дающая начало новому организму, несущему отцовские и материнские признаки и обладающему более широкой амплитудой изменчивости и приспособляемости к внешним условиям. С половым размножением растений связано цветение покрытосеменных растений, образование семян и плодов.

Цветок. Нужно знать, что такое цветок; каково происхождение отдельных его частей, их строение и функции; как определить цветки с верхней и нижней завязью; какие цветки называются правильными,

неправильными, однополыми, обоеполыми, с двойным, простым околоцветником и «голым» беспокровным; какие растения называют однодомными, двудомными и многодомными. Цветение растений связано с

опылением. Следует разобраться в том, что такое опыление, в чем его значение и каковы возможные типы опыления, приводящие к образованию семян, возможны ли случаи образования семян без опыления. Необходимо

уяснить какие приспособления к разным типам опыления и посредникам опыления выработались у растений в процессе эволюции.

Плоды. При изучении процесса плодоношения у растений следует уяснить, что такое плод, его строение, происхождение и функции в жизни растений, какие плоды называются апокарпными, ценокарпными, соплодиями. Классификация плодов. Способы вскрытия плодов и распространения.

Семя. Это орган размножения всех семенных растений. Знать происхождение семян и его составных частей, их функции.

Систематика растений

При выполнении контрольной работы по систематике растений можно пользоваться рекомендуемыми учебниками ботаники, имея в виду, что специфика курса отражена в учебнике и учебном пособии А. С. Родионовой.

Филогению цветковых растений следует изучать по системе академика А. Л. Тахтаджяна, которая является наиболее совершенной и аргументированной и поэтому включена в программу курса.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Общие вопросы

1.Жизненные формы по Серебрякову. Растения каких жизненных форм растут естественно или культивируются в районе вашего места жительства или работы (лес, лесопарк, парк)? Назовите по 2-3 известных вам вида растений каждой из указанных жизненных форм (сухопутные и водные).

2.Назовите, какие из произрастающих в районе вашего места жительства (м.б. регион, административный округ) видов растений подлежат охране и как это осуществляется в жизни. Какие современные законодательные акты направлены на охрану редких видов растений (в мире,

встране, в вашем регионе)? Проведение каких мероприятий по охране и рациональному использованию растений и растительности в районе вашего места жительства или работы (м.б. регион, административный округ) вы считаете первоочередными в соответствии с нормативными и законодательными актами.

Вопросы по вариантам

Вариант1

1.Корень. Функции и строение (морфологическое) корня растений. Что понимают под корневой системой у растений? Какие виды корней различают? Зависимость развития корневых систем от условий среды. Метаморфозы корней. Привести примеры.

2.Цветок и его строение. Цветение в жизни растений, его биологическое и хозяйственное значение. Чем обусловлен переход к цветению?

3.Плод и его строение. Происхождение апокарпных и ценокарпных плодов. Типы апокарпных и ценокарпных сухих и сочных плодов с примерами. Назовите растения со съедобными ценокарпными плодами.

4.Что такое вегетативное размножение и возобновление? Способы искусственного вегетативного размножения и использование его в хозяйственной деятельности.

5.Основные задачи систематики растений. Характеристика основных классификационных единицы на примере цветковых (покрытосеменных) растений.

6.Чем представлен гаметофит голосеменных и покрытосеменных растений? У растений какого отдела наблюдается наибольшая редукция гаметофита?

7.Отдел Лишайники. Происхождение и классификация отдела лишайники. Особенности строения и размножения лишайников и их экология и индикаторная роль (примеры).

8.Систематическая структура и общая характеристика семейства Лютиковые. Назовите растения, произрастающие в лесу, на лугах, на опушках, вырубках и используемых в садово-парковом и ландшафтном строительстве.

Вариант 2

1.Происхождение, строение и значение плодов в жизни растений и человека. Типы односеменных ценокарпных плодов и их морфологическая характеристика. Назовите растения со съедобными ценокарпными сочными плодами. Что такое партенокарпия? Ее биологическое значение.

2.Типы опыления, посредники опыления и приспособления у растений

кним. Какие растения называют однодомными, двудомными, многотомными (привести примеры)?

3.Половое размножение у растений. Эволюция полового размножения растений в чередовании поколений. Понятие о гаметангиях и зиготе. Что такое апомиксис?

4.Приведите характеристику основных классификационных (таксономических) единиц в систематике растений на примере покрытосеменных (цветковых) растений.

5.Основные отличия классов двудольных и однодольных покрытосеменных (цветковых) растений?

6.Царство Грибы (питание, строение и способы размножения). Классификация и особенности строения и их роль в биосфере и для человека. Что такое микориза и ее роль в жизни растений? Типы микоризы. Какие группы древесных растений выделяют в зависимости от приспособленности

кмикотрофному питанию. Привести примеры. Роль азотофиксирующих бактерий в жизни растений.

7.Чем представлено половое поколение у хвоща и сосны? Рассмотреть жизненные циклы.

8.Сравнительная характеристика семейств Бобовые и Капустные. Роль

видов растений этих семейств в образовании напочвенного покрова леса, луга, опушек и в хозяйственной деятельности человека.

Вариант 3

1.Цветок, происхождение и функции частей цветка. Чем отличаются апокарпные и ценокарпные плоды? Приведите примеры. Что такое соцветие? Типы соцветий и их классификация. Привести примеры и сделать зарисовки.

2.Строение семени и происхождение частей семени. Типы семян. Что понимают под партеноспермией у растений и ее биологическое и хозяйственное значение (привести примеры)?

3.Лист. Происхождение, строение и функции листа. Метаморфозы листа. Примеры.

4.Назовите примитивные признаки организации в строении органов растений различных порядков покрытосеменных (цветковых).

5.Чем отличаются между собой низшие и высшие растения? Типы питания. Назовите отделы высших и низших растений.

6.Сравнить жизненные циклы отдела мохообразные и отдела плауновидные. Чем представлены их гаметофиты и спорофиты? Систематика

иобщая характеристика отдела Мохообразных, их роль в составе растительности, экология и индикаторное значение. Примеры.

7.Систематика и общая характеристика представителей семейства Злаковые. Их распространение и участие в составе растительности. Роль злаков в природе и для человека. Примеры.

8.Приведите сравнительную характеристику семейств Вересковые и Брусничные. Какие представители из этих семейств произрастают в лесу и на сфагновом болоте? Хозяйственное значение этих растений.

Вариант 4

1.Значение растений и растительности в биосфере и в жизни человека. Распределение растительной биомассы суши по зонам.

2.Стебель и его функции. Форма и длина стебля. Побег. Строение побега, типы ветвления побегов, удлиненные (ауксибласты) и укороченные (брахибласты) побеги и их функциональное и биологическое значение (привести примеры).

3.Процессы опыления и оплодотворения у растений? Перекрестное опыление (ксеногамия), его биологическое значение и приспособления у растений, обеспечивающие – перекрестное опыление (привести примеры).

4.Процесс формирования семян. Строение семени покрытосеменных растений, происхождение частей семени и их функции. Назовите семена с эндоспермом и без него (примеры).

5.Филогенез растений. Классификация растений. Приведите характеристику основных классификационных (таксономических) единиц в систематике растений на примере голосеменных растений.

6.Отдел Бактерии. Происхождение, классификация и строение бактерий. Положение бактерий в системе растительного мира. Роль бактерий

вбиосфере.

7.Черты сходства и различия в цикле развития мхов и плауновидных. Назовите мхи и плауны, произрастающие в лесу и на болоте. Опишите цикл развития (онтогенез) разноспоровых плаунов на примере селагинеллы. Значение порядка Селагинелловые в эволюции растительного мира.

8.Сравнительная характеристика семейств Осоковые и Злаковые. Роль злаков в естественном возобновлении древесных растений. Хозяйственное значение представителей этих семейств. Примеры.

Вариант 5

1.Метаморфоз. Основные, метаморфизированные вегетативные и репродуктивные органы у растений. Биологическое и хозяйственное значение метаморфозов. Примеры.

2.Лист, его функции и особенности морфологического строения. Продолжительность жизни и размеры листьев. Гетерофилия (разнолистность) и листовая мозаика.

3.Способы распространения плодов и семян. Морфологические особенности анемохорных, зоохорных, гидрохорных и автохорных растений

спримерами?

4.Простое и двойное оплодотворение. Опишите процесс образования семян у цветковых (покрытосеменных) растений. Происхождение, строение и функции частей семени у цветковых растений.

5.Отдел Водоросли. Особенности строения, общая характеристика отделов. Примеры. Положение водорослей в системе растительного мира и их роль в биосфере и хозяйственной деятельности.

6.Папоротники. Происхождение, систематическое положение, морфологические особенности и онтогенез. Роль папоротников в образовании растительности и их использование в хозяйственной деятельности.

7.Систематика и особенности строения представителей семейства Сосновые. Онтогенез голосеменных растений на примере сосны обыкновенной. Основные голосеменные лесообразователи зоны тайги и их хозяйственное использование.

8.Сравнительная характеристика семейств Сложноцветные и Зонтичные. Представители. Роль растений этих семейств в образовании растительности, как индикаторов почвенно-грунтовых условий и их использование в хозяйственной деятельности.

Вариант 6

1.Почка. Происхождение, функции. Почки по положению на стебле, содержанию и состоянию. Значение зимующих (покоящихся), спящих (превентивных) и придаточных (адвентивных) почек в жизни растений.

2.Тычинки и пестики. Происхождение, строение, функции, разнообразие. Типы опыления у растений и приспособления к ним (привести примеры).

3.Оплодотворение и процесс образования семян у голосеменных растений. Что такое партеноспермия, ее биологическое и хозяйственное значение?

4.Принципы классификации плодов. Происхождение и функции апокарпных и ценокарпных плодов. Типы апокарпных и ценокарпных, сухих

исочных плодов с примерами.

5.Общая характеристика низших и высших растений (происхождение, размножение, строение, представители). Отделы низших и высших растений. Какие способы питания у растений вы знаете?

6.Общая характеристика отдела Зеленые водоросли. Значение зеленых водорослей в эволюции растений.

7.Отдел Мохообразные, его характеристика и деление на классы. Онтогенез мхов. Их роль в образовании мохового покрова в лесу и на болоте. Назовите мхи индикаторы почвенно-грунтовых условий.

8. Характеристика семейства Розоцветные. Деление его на подсемейства и их отличительные особенности и представители. Роль в образовании растительного покрова и хозяйственное значение представителей этого семейства

Вариант 7

1.Что такое метаморфоз органов у растений? Аналогичные и гомологичные органы. Приведите примеры. Надземные и подземные метаморфозы побега с примерами.

2.Лист. Происхождение, строение, функции листа и листорасположение. Простые и сложные листья. Основные формы листовых пластинок с примерами.

3.Цветок. Происхождение, строение в связи типом опыления и функции частей цветка. Цветение растений, его биологическое и хозяйственное значение. Что такое однодомные, двудомные и многодомные растения с примерами?

4.Происхождение, строение и функции плодов. Типы многосеменных апокарпных и ценокарпных сухих плодов, их морфологическая характеристика (приведите примеры).

5.Общая характеристика отдела Лишайники. Происхождение, строение

ираспространение. Группы лишайников по форме слоевища и субстратам, на которых они формируются. Примеры. Экология и индикаторная роль.

6.Семейство Сосновые (деление на подсемейства, основные признаки различия подсемейств и родов входящих в семейство). Назовите основные лесообразователи таежной зоны Российской федерации и их хозяйственное значение.

7.Особенности развития и строения семязачатка и зародышевого мешка у голосеменных и покрытосеменных растений.

8.Характеристика семейства Лилейные. Происхождение, систематика

истроение. Роль лилейных в образовании растительности и их хозяйственное значение.

Вариант 8

1.Способы размножения у растений. Сущность и значение вегетативного размножения и возобновления. Способы естественного и искусственного вегетативного размножения. Хозяйственное значение вегетативного размножения.

2.Процесс оплодотворения и образования семян у цветковых (покрытосеменных) растений. Происхождение, строение и функции частей семени. Что такое апомиксис?

3.Строение пестика цветка. Строение и типы односеменных апокарпных и ценокарпных сухих и сочных плодов. Их морфологическая характеристика с примерами.

4.Способы естественного распространения плодов и семян; Морфологические особенности анемохорных, автохорных, зоохорных и гидрохорных растений с примерами.

5.Онтогенез растений. Типы и характеристика основных стадий онтогенеза в эмбриональный и постэмбриональный периоды развития. Примеры.

6.Царство Грибы. Происхождение, классификация, строение. Положение грибов в системе растительного мира и их роль в биосфере и жизни человека.

7.Расскажите о цикле развития покрытосеменных растений. В чем заключаются биологические преимущества двойного оплодотворения у покрытосеменных растений по сравнению с простым оплодотворением у голосеменных растений?

8.Приведите сравнительную характеристику семейств Лютиковые и Губоцветные. Роль растений этих семейств в образовании растительного покрова в лесу, на вырубках, опушках, лугах и их хозяйственное использование.

Вариант 9

1.Какие органы у растений называют вегетативными и репродуктивными (генеративными), основными и метаморфизированными, аналогичным и гомологичными (привести примеры)?

2.Типы размножения и их эволюция у растений. Биологическая сущность разных типов размножения.

3.Стебель и его функции. Побег, части побега, укороченные (брахибласты) и удлиненные (ауксибласты) побеги и их биологическое значение. Типы ветвления побегов (дихотомическое, моноподиальное, симподиальное, ложнодихотомическое) с примерами. Опишите возможные метаморфозы побега с примерами.

4.Семя. Строение, происхождение частей семени, их функции. Стратификация и скарификация семян. Особенности распространения плодов

исемян.

5.Отдел Бактерии. Происхождение, систематика, строение бактерий. Значение бактерий в биосфере и для человека. Азотфиксирующие бактерии.

6.Приведите сравнение онтогенеза мохообразных и папоротникообразных. В чем состоят черты сходства и различия в цикле развития мхов и папоротников? Назовите мхи и папоротники индикаторы почв. Роль мхов и папоротников в природе и в хозяйственной деятельности.

7.Дать характеристику семейства Орхидные. Происхождение, систематика, строение и представители. Распространение и роль в образовании растительности и хозяйственное значение.

8.Провести сравнительную характеристику семейств Норичниковые и Бурачниковые. Указать особенности систематики, строения и представителей. Дать характеристику участия представителей этих семейств

всоставе растительности и хозяйственного использования.

Вариант 10

1.Что понимают под жизненной формой у растений? Классификация жизненных форм по И. Г. Серебрякову и К. Раункиеру (привести примеры).

2.Типы размножений у растении и их биологическая сущность. Что понимают под чередованием поколений у растений и его биологическое значение?

3.Происхождение и морфологическое строение семени. Типы семян. Количество семядолей у зародыша хвойных растений, однодольных и двудольных цветковых растений, их биологическое значение.

4.Цветок, происхождение, строение и функции частей цветка. Формула

идиаграмма цветка. Приведите примеры. Соцветия у растений и их классификация. Привести примеры и сделать рисунки.

5.Приведите сравнительную характеристику классов однодольных и двудольных покрытосеменных (цветковых) растений. Приведите примеры некоторых растений семейств, классов.

6.Отдел Мохообразные, происхождение, особенности строения, характеристика и деление на классы. Онтогенез мхов. Их значение в образовании мохового покрова в лесу и на болотах.

7.Цикл развития (онтогенез) разноспоровых плаунов (селагинелла). Значение разноспоровых плаунов в эволюции растений.

8.Приведите сравнительную характеристику семейств Брусничные и Вересковые. Роль растений этих семейств в образовании растительности. Их хозяйственное значение, с примерами.

СБОР, ОФОРМЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ГЕРБАРИЯ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ

Каждый студент должен собрать гербарий минимум из 100 видов растений, надлежащим образом его оформить, изучить, представить на кафедру ботаники и защитить во время очной сессии.

Самостоятельная работа студента по сбору гербария является лучшим способом познания флоры и растительности, так как она даёт возможность ознакомиться с многообразием растительного мира, изучить растение как

целый организм в связи с условиями его местопроизрастания. Однако собранный и засушенный растительный материал может принести пользу только тогда, когда коллекция растений составлена правильно. Чтобы изучение растений было продуктивным, необходимо знать процесс составления гербария.

Название «гербарий» происходит от латинского слова herbae, что значит трава. Гербарий - травник. Гербарием называют коллекцию умело собранных, хорошо засушенных и правильно этикетированных растений. Для сбора гербария необходимо иметь: перочинный нож или секатор для срезки побегов; чистые этикетки; карманную лупу; экскурсионную папку или гербарную сетку с запасом газетной бумаги или тетрадь, сшитую из газетной или другой не проклеенной бумаги (Рисунок 1).

6 7 8

Рисунок 1. Инструменты для срезания, выкопки и сбора растений: секатор (1), копалки (2-4), стамеска (5), папка (6) и «рубашки» (7,8) для укладки растений.

Район сбора гербария определяется студентом самостоятельно. Местом сбора гербария служат леса, опушки, вырубки, болота, полезащитные

полосы, кустарниковые заросли, луга и т. д.

В гербарий должны быть включены травянистые виды как споровых (лишайники, мхи, хвощи, плауны, папоротники), так и цветковых растений. Учитывая, что на практике принято относить к растениям травяного покрова полукустарники и кустарнички из семейств вересковые и брусничные, а также малину и ежевику, в гербарий следует собирать и эти деревянистые растения.

Прежде всего, собирают наиболее распространенные виды, а затем - встречающиеся в местной флоре редко. В гербарий необходимо собирать и сорняки, особенно распространенные на площадях лесных культур, в полезащитных полосах, на лесных питомниках. Студентам, специализирующимся по озеленению городов и населенных мест, следует также собирать в гербарий газонные травы, сорняки газонов, декоративных питомников и цветочных плантаций. Лесные травы следует собирать в зависимости от лесорастительных условий.

Умело собранный гербарий дает наглядное представление об особенностях флоры района сбора гербария.

Сбор материала. Лучше всего собирать растения в сухую погоду, так как растения, смоченные дождем или росой, плохо сохнут, нередко чернеют и даже загнивают. Собирать растения рекомендуется в цветущем состоянии, но если они не цветут в данный период, то можно собирать и в вегетативном состоянии. Объектом сбора является надземная часть растений, по возможности с цветками, плодами и семенами.

У крупных травянистых растений, которые нельзя целиком уложить на гербарный лист, берут части одного экземпляра: верхнюю - с генеративными органами (цветками, плодами, семенами) и нижнюю - отрезок стебля с листьями. Толстые, сочные, мясистые стебли рекомендуется разрезать вдоль.

Рисунок 2. Расположение крупного растения в «рубашке».

Растения, взятые для гербария, должны быть без повреждений. Необходимо следить, чтобы части растений при закладке не накладывались