АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Курский государственный медицинский университет
Федерального агентства по здравоохранению
и социальному развитию»

 

Кафедра фармакогнозии с курсом ботаники

 

 

Я.С. Трембаля

 

 

АНАТОМИЯ И МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

 

 

Учебно-методическое пособие

Для лабораторно-практических занятий

По ботанике

 

 

Курск - 2006

    Рекомендуется Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве…

ВВЕДЕНИЕ

Курс ботаники на фармацевтическом факультете – это один из важнейших этапов подготовки студентов к изучению фармакогнозии – науки о лекарственных растениях, природном сырье и его продуктах.

На лабораторно-практические занятия в период учебно-экзаменационной сессии вынесены такие разделы ботаники, как анатомия, морфология и систематика растений. Такой тематический подбор обусловлен тем, что данные разделы наиболее тесно связаны с программным материалом курса фармакогнозии. В данное пособие включен материал по анатомии и морфологии вегетативных и репродуктивных органов

Анатомия растений изучает особенности строения органов на клеточном и тканевом уровнях. Знание данного раздела необходимо для проведения микроскопического анализа измельченного лекарственного растительного сырья с целью установления его подлинности и доброкачественности.

Морфология растений исследует особенности и закономерности внешнего строения растений. Знания по морфологии необходимы для описания растений, их определения, а также макроскопического анализа лекарственного растительного сырья.

Учитывая специфику заочной формы обучения, в предлагаемое пособие включены не только методические указания для организации работы студента по темам, изучаемым на практических занятиях, но также информационный материал (блок информации), иллюстрированный обобщающими схемами, таблицами, рисунками. Для ознакомления студентов с типами тестовых заданий, используемых на занятии, приводятся образцы тестов по каждой из изучаемых тем. Это позволяет в значительной степени повысить эффективность самостоятельной работы студента в аудиторное и внеаудиторное время.

Каждая из тем данного пособия включает следующие разделы:

- Мотивация темы.

- Цель самоподготовки.

- Исходный уровень знаний.

- Список литературы, необходимой в процессе самоподготовки к данному занятию.

- Блок информации.

- Вопросы для самоконтроля.

- Примеры типичных тестовых заданий, предлагаемых студенту на занятии.

- Схема ориентировочной основы действия студента на занятии (ООД).

На лабораторно-практических занятиях студенты работают по следующему плану:

1. Организация занятия.

2. Тестовый контроль исходного уровня знаний.

3. Коррекция исходного уровня знаний и разбор учебного материала.

4. Выполнение учебных заданий по предлагаемой в каждой теме схеме ориентировочной основы действия (ООД).

5. Контроль достижения цели и проверка записей в рабочем журнале, выставление итоговой оценки за теоретические знания и умение использовать их при выполнении практической работы.

6. Подведение итогов, задание на самоподготовку, уборка рабочего места.

 

После изучения анатомии, морфологии растений студент должен ЗНАТЬ:

1. Разнообразие морфологических и анатомических структур вегетативных и репродуктивных органов растений.

2. Диагностические признаки растений, которыми пользуются при определении сырья.

 

Студент должен УМЕТЬ:

1. Работать с микроскопом и бинокуляром.

2. Готовить временные микропрепараты.

3. Проводить морфолого-анатомическое описание растения и определение его вегетативных и репродуктивных органов, необходимые для диагностики лекарственного сырья.

I. АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ I. МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ.Ткани появились на определенном этапе эволюции органического… II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ. После самостоятельного изучения материала темы студент должен ЗНАТЬ:

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА.

Эзау К. Анатомия семенных растений. - М.: Мир, 1980. – Т. 1. - C. 72-214.

V. БЛОК ИНФОРМАЦИИ.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ

    Образовательные ткани Состоят из живых, плотно…   Характеристика проводящих пучков

ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ

1. Основные клетки эпидермиса. 2. Устьице. 3. Замыкающие клетки устьица.

Рис. 6. ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ.

ПРОВОДЯЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ФЛОЭМЫ

А. Продольный срез:

1. Членик ситовидной трубки.

2. Клетка-спутница.

3. Ситовидная пластинка.

Б. Поперечный срез:

1. Ситовидная трубка.

2. Клетка-спутница.

 

ПРОВОДЯЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КСИЛЕМЫ

 

Трахеида,Типы сосудов,

Продольный срез: Продольный срез:

1. Окаймленные 1. Кольчатый.

поры. 2, 3. Спиральный.

2. Полость. 4. Сетчатый.

5. Лестничный.

 

СОСУДЫ НА ПОПЕРЕЧНОМ СРЕЗЕ

Рис. 7. ТИПЫ ПРОВОДЯЩИХ ПУЧКОВ.

 

 

А. ЗАКРЫТЫЙ КОЛЛАТЕРАЛЬНЫЙ.

Б. ОТКРЫТЫЙ КОЛЛАТЕРАЛЬНЫЙ.

В. ОТКРЫТЫЙ БИКОЛЛАТЕРАЛЬНЫЙ.

Г. КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЦЕНТРОФЛОЭМНЫЙ.

Д. КОНЦЕНТРИЧЕСКИЙ ЦЕНТРОКСИЛЕМНЫЙ.

Е. РАДИАЛЬНЫЙ:

 

1) первичная флоэма;

2) первичная ксилема;

3) вторичная флоэма;

4) камбий;

5) вторичная ксилема.

ЖЕЛЕЗКИ ПО ТИПУ СЛОЖНОЦВЕТНЫХ: А - вид сбоку. Б - вид сверху.

Рис. 8. ВЫДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ.

ЖЕЛЕЗКИ ПО ТИПУ ГУБОЦВЕТНЫХ: А - вид сбоку. Б - вид сверху.

ЖЕЛЕЗИСТЫЕ (головчатые) ВОЛОСКИ

1. Полость.

2. Секретирующие клетки эпителия.

 

	А - СХИЗОГЕННОЕ ВМЕСТИЛИЩЕ Б - ЛИЗИГЕННОЕ ВМЕСТИЛИЩЕ

 

 

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Приведите различные классификации растительных тканей. 3. Охарактеризуйте особенности строения и расположения образовательных… 4. Приведите классификации образовательных тканей.

Впишите недостающее слово.

1. столбчатая 2. __________ 3. складчатая

VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД).

А. Перед работой необходимо приготовить:

1. Готовые микропрепараты:

- эпидермис листа герани;

- эпидермис листа мяты;

- поперечный срез стебля кирказона;

- поперечный срез стебля кукурузы;

- поперечный срез корневища аира (ландыша);

- поперечный срез корневища орляка;

- поперечный срез корня ириса.

2. Марлевую салфетку.

Б. Настроить микроскоп.

В. Выполнить лабораторно-практическую работу.

    Работа № 1. Строение эпидермиса листа герани 1. Рассмотреть постоянный…    

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА.

Эзау К. Анатомия семенных растений. - М.: Мир, 1980. - Т. 1, 2.

V. БЛОК ИНФОРМАЦИИ.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ И ЕГО ВИДОИЗМЕНЕНИЙ

При исследовании поперечных срезов стеблей у большинства растений выделяют покровную ткань, первичную кору, флоэму, ксилему и сердцевину. В стеблях травянистых растений покровная ткань представлена эпидермой.… Флоэму, ксилему и сердцевину обычно объединяют в топографическую зону, называемую центральным (осевым) цилиндром.…

А Б

Рис. 9. СТЕБЕЛЬ ОДНОДОЛЬНОГО РАСТЕНИЯ (поперечный срез).

 

Схематический рисунок:

А - с выраженной первичной корой.

Б - без выраженной первичной коры.

I. Эпидермис.

II. Первичная кора.

III. Центральный цилиндр:

1. Перициклическая склеренхима.

2. Закрытый коллатеральный пучок:

а) флоэма;

б) ксилема.

3. Основная паренхима.

Анатомическое строение корневища однодольного растения (рис. 10)

Корневище – подземное видоизменение побега; является местом отложения запасных питательных веществ и органом вегетативного размножения. Поскольку это видоизмененный побег, его анатомическая структура очень сходна со строением осевой части побега – стебля.

На поперечном срезе выделяются следующие топографические зоны:

· покровная ткань;

· первичная кора;

· центральный цилиндр (рис. 10).

Поскольку это растение однодольное, покровная ткань представлена эпидермисом, который в отличие от стебля лишен устьиц, трихом и кутикулы. Перидерма никогда не образуется. Однако по мере старения корневища периферические клетки коры пропитываются суберином и выполняют функции пробки.

Под эпидермисом размещается первичная кора, которая в отличие от стеблей однодольных занимает довольно большой объем, примерно равный объему центрального цилиндра. Первичная кора в основном состоит из запасающей паренхимы; у растений влажных местообитаний – из аэренхимы. В отличие от стебля, внутренний слой первичной коры представлен 1-2-рядной эндодермой с подковообразными утолщениями клеточных оболочек. У некоторых растений в первичной коре размещены закрытые коллатеральные (аир) или концентрические (пырей) проводящие пучки (рис. 10). Центральный (осевой) цилиндр начинается с перициклической паренхимы или склеренхимы. Строение центрального (осевого) цилиндра корневища сходно со стеблем однодольного растения. Имеются многочисленные хаотично расположенные закрытые проводящие пучки, чаще всего концентрические, реже коллатеральные. Сердцевина практически не выражена.

Анатомическое строение стебля двудольного травянистого растения
(рис. 11)

У большинства двудольных растений первичное строение сохраняется недолго. Очень скоро появляется вторичная образовательная ткань – камбий, с деятельностью которой связано дальнейшее развитие стебля двудольных.

Покровная ткань – эпидерма с неравномерно утолщенными клеточными оболочками, устьицами, волосками и кутикулой (рис. 11).

Первичная кора, как правило, хорошо развита. Состоит из живой механической ткани колленхимы (чаще уголкового типа), паренхимы первичной коры и эндодермы. Эндодерма однослойная, часто содержит крахмальные зерна и называется крахмалоносным влагалищем. Обнаруживается реактивом Люголя. Все ткани первичной коры первичные.

Далее следует центральный цилиндр. Он начинается с перициклической склеренхимы, которая может размещаться сплошным кольцом (кирказон) или же отдельными группами (лен). Размещение проводящих тканей в центральном цилиндре может быть пучковым (кирказон, клевер), переходным (подсолнечник) и непучковым (лен). Проводящие пучки расположены по кругу. Встречаются открытые коллатеральные (кирказон), биколлатеральные пучки (тыква). В центральной части стебля находится паренхима сердцевины (кирказон) или полость (лен, тыква).

 

 

Рис. 10. КОРНЕВИЩЕ ОДНОДОЛЬНОГО РАСТЕНИЯ (аира болотного).

Схематический рисунок (поперечный срез)

I. Эпидермис.

II. Первичная кора:

1. Паренхима (аэренхима).

2. Эндодерма.

3. Закрытый коллатеральный пучок.

III. Центральный (осевой) цилиндр:

4. Перициклическая паренхима.

5. Концентрический: пучок:

а) ксилема;

б) флоэма.

6. Паренхима сердцевины (аэренхима).

 

 

Рис. 11. СТЕБЕЛЬ ДВУДОЛЬНОГО ТРАВЯНИСТОГО РАСТЕНИЯ

I. Эпидермис. II. Первичная кора: 1. Колленхима. 2. Паренхима. 3. Эндодерма. III. Центральный (осевой) цилиндр: 4. Перициклическая склеренхима. 5. Паренхима. 6. Открытый коллатеральный пучок: а) флоэма; б) ксилема; в) камбий. 7. Межпучковый камбий. 8. Сердцевина.

Пучковый тип (поперечный срез)

А - детальный рисунок; Б - схематичный:

СХЕМА СТРОЕНИЯ СТЕБЛЯ ДВУДОЛЬНОГО ТРАВЯНИСТОГО

РАСТЕНИЯ (НЕПУЧКОВЫЙ ТИП)

СХЕМА СТРОЕНИЯ СТЕБЛЯ ДВУДОЛЬНЫХ ТРАВЯНИСТЫХ

РАСТЕНИЙ (ПУЧКОВЫЙ ТИП)

Рис. 12. СТЕБЕЛЬ ДРЕВЕСНОГО РАСТЕНИЯ (поперечный срез).

Схематичный рисунок:

I. Перидерма.

II. Первичная кора:

1. Колленхима.

2. Паренхима.

III. Луб (флоэма, вторичная кора):

3. Лубяные волокна.

4. Ситовидные трубки с клетками-спутницами.

5. Паренхима сердцевинных лучей.

IV. Камбий.

V. Древесина (ксилема):

6. Весенняя древесина.

7. Осенняя древесина.

8. Граница годичного кольца.

9. Первичный сердцевинный луч.

10. Вторичный сердцевинный луч.

VI. Сердцевина.

Схема

Строения стебля древесного покрытосеменного растения (поперечный срез)

 

 

 

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Какие типы анатомических структур стеблей однодольных растений вам известны? 3. Перечислите топографические зоны стебля однодольного растения. 4. Перечислите особенности анатомического строения стебля однодольного растения.

Укажите правильный ответ.

Внутренний слой первичной коры стебля двудольного травянистого растения:

1. Перицикл.

2. Камбий.

3. Склеренхима.

4. Эндодерма.

Ответ: 4.

 

Укажите ошибку.

Характеристика анатомического строения стебля однодольного растения:

1. Покровная ткань – эпидермис.

2. Первичная кора развита слабо или отсутствует.

3. Пучковый тип строения.

4. Расположение пучков – хаотичное (беспорядочное).

5. Пучки открытые коллатеральные.

Ответ: 5.

 

Укажите соответствия.

Топографические зоны Составляющие их

стебля двудольного ткани:

травянистого растения:

1. Первичная кора. А. Эпидерма.

2. Центральный цилиндр. Б. Ксилема.

В. Эндодерма.

Г. Флоэма.

Д. Колленхима.

Ответ: 1 – В, Д. 2 – Б, Г.

 

Впишите недостающее слово.

Ответ: феллодермы. 5. Укажите последовательность расположения тканей на поперечном срезе стебля… 1. Сердцевина

VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЙ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД).

А. Перед работой необходимо приготовить:

1. Готовые микропрепараты поперечных срезов:

- стебля кирказона;

- корневища аира;

- стебля бузины;

- стебля липы.

2. Марлевую салфетку.

Б. Настроить микроскоп.

В. Выполнить лабораторно-практическую работу.

  Работа № 1. Расположение тканей в стебле травянистого двудольного растения (пучковый тип) … ТЕМА ЗАНЯТИЯ: АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ И ЛИСТА I. МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ. Корень – осевой вегетативный орган растений различных систематических групп, начиная с…

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ.

1. Особенности строения и расположения тканей в корнях первичного строения. 2. Особенности строения и расположения тканей в корнях вторичного строения. … 3. Особенности строения и расположения тканей в корнеплодах.

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ.

Для усвоения учебного материала данной темы студент должен ЗНАТЬ из курсов биологии и ботаники средних специальных учебных заведений, самостоятельной проработки материала:

1. Строение и функции растительных тканей.

2. Законы осмоса.

3. Функции корня, особенности его внешнего и внутреннего строения.

5. Функции листа, особенности его внешнего и внутреннего строения.

IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, НЕОБХОДИМОЙ В ПРОЦЕССЕ САМОПОДГОТОВКИ К ДАННОМУ ЗАНЯТИЮ.

1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – СПб.: Спецлит. Изд-во СПХФА, 2001. - С. 154-157; 160-167.

2. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. - М.: ВШ, 1990. - С. 85-87; 91-96.

3. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. - М.: ВШ, 1982. – Т. I. -
С. 173-185; 247-252.

4. Суворов В.В., Воронова И.Н. Ботаника с основами геоботаники. - Л.: Колос, 1979. - С. 102-109; 147-151.

5. Жуковский П.М. Ботаника. - М.: Колос, 1982. - С. 115-129; 151-157.

6. Хржановский В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. - М.: ВШ, 1990. - С. 83-96; 141-149.

7. Лекции.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА.

Эзау К. Анатомия семенных растений. - М.: Мир, 1980. - Т. 2. -
С. 232-265; 355-373.

V. БЛОК ИНФОРМАЦИИ.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ

По строению и функциональным особенностям в корне выделяют 4 зоны: · зона делящихся клеток с корневым чехликом; · зона роста и растяжения;

Рис. 13. КОРЕНЬ ПЕРВИЧНОГО СТРОЕНИЯ (поперечный срез).

А - детальный рисунок;

В - схематичный:

I. Эпиблема.

II. Первичная кора:

1. Экзодерма.

2. Мезодерма.

3. Эндодерма.

4. Пропускные клетки.

III. Центральный цилиндр:

5. Перицикл.

6. Флоэма.

7. Ксилема.

Эндодерма – внутренний слой первичной коры, составлена одним рядом клеток. Большая часть клеток имеет утолщенные, опробковевшие и одревесневшие оболочки. Утолщения бывают двух типов – подковообразные, когда утолщены внутренние и радиальные стенки, и в виде поясков Каспари с утолщением только радиальных стенок. Подковообразные утолщения характерны только для однодольных, а пояски Каспари - для двудольных растений. Среди этих мертвых клеток с утолщенными оболочками напротив лучей ксилемы размещены живые пропускные клетки, по которым вода из первичной коры поступает в сосуды центрального цилиндра. Функция эндодермы – опорная, пропускная.

Центральный цилиндр состоит из перицикла и радиального проводящего пучка. Перицикл снаружи окружает радиальный пучок; состоит из одного ряда тонкостенных живых меристематических клеток. Участвует в образовании боковых корней, в формировании вторичной структуры корня у двудольных растений.

Центральная часть цилиндра занята радиальным проводящим пучком. Количество лучей ксилемы в пучке у двудольных растений обычно от 2 до 5, у однодольных – более 5.

Сердцевины у корня нет. В центральная части корня находится первичная ксилема. Основная функция центрального осевого цилиндра – проводящая.

Вторичное строение корня

У однодольных растений первичное строение корня сохраняется и в зоне проведения.

У двудольных же в зоне проведения формируется вторичное строение корня. Вторичные изменения связаны с деятельностью камбия и пробкового камбия.

Камбий закладывается в центральном цилиндре. В его образовании участвуют прокамбий, перицикл, а также паренхима, расположенная между флоэмой и ксилемой радиального пучка. Образовавшийся камбий кнаружи откладывает вторичную флоэму, а к центру – вторичную ксилему. Первичная ксилема занимает центральную часть корня, а первичная флоэма оттесняется к периферии. Размещение проводящих тканей в центральном цилиндре может быть пучковым и непучковым. Для пучкового типа характерно наличие открытых коллатеральных пучков, количество которых соответствует числу лучей ксилемы радиального пучка корня первичного строения. Таким образом, один радиальный пучок корня первичного строения дает начало нескольким открытым коллатеральным пучкам вторичного строения корня.

Вторичные изменения в коре корня связаны с деятельностью пробкового камбия (феллогена). Как правило, в его образовании главная роль принадлежит перициклу. В результате этих преобразований первичная кора изолируется от центрального цилиндра образовавшейся пробкой, затем отмирает и слущивается. Этот процесс называется "линькой" корня. Поэтому во вторичном строении первичная кора, как правило, отсутствует.

Таким образом, корень вторичного строения включает: 1) перидерму, 2) остатки первичной флоэмы, 3) вторичную флоэму, 4) камбий, 5) вторичную ксилему, 6) первичную ксилему, 7) радиальные лучи (рис. 14).

В корнях древесных растений имеются годичные кольца.

Рис. 14. КОРЕНЬ ВТОРИЧНОГО СТРОЕНИЯ (поперечный срез).

1. Перидерма.

2. Первичная флоэма.

3. Вторичная флоэма.

4. Камбий.

5. Вторичная ксилема.

6. Первичная ксилема.

7. Паренхима радиальных лучей.

Анатомическое строение корнеплодов

Корнеплод – это видоизменение главного корня в связи с выполнением запасающей функции. Отличительной чертой является значительное развитие запасающей паренхимы либо во флоэме (тип морковь), или же в ксилеме (тип редьки).

Покровная ткань представлена тонким слоем перидермы. Характерен непучковый тип строения.

Корнеплоды типа свеклы имеют третичное строение с образованием дополнительных камбиальных колец и открытых коллатеральных пучков.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА

В пластинке листа выделяют 4 группы тканей: 1) покровную; 2) основную (ассимиляционную);

Рис. 15. ЛИСТ КАМЕЛИИ НА ПОПЕРЕЧНОМ РАЗРЕЗЕ

(дорзовентральный тип).

А - детальный рисунок; Б - схематичный:

1. Верхний эпидермис. 6. Закрытый коллатеральный пучок:

2. Нижний эпидермис. а) ксилема;

3. Устьице. б) флоэма;

4. Палисадная ткань. в) склеренхима.

5. Губчатая ткань. 7. Колленхима.

8. Склереида.

 

В мезофилле размещены жилки – закрытые проводящие пучки, обычно коллатерального типа. Ксилема всегда обращена к верхней, а флоэма – к нижней стороне листа. В крупных жилках ксилема состоит из сосудов, трахеид, волокон либриформа и паренхимы; флоэма - из ситовидных трубок с клетками-спутницами, лубяных волокон и паренхимы. По мере ветвления жилок и приближения их к краю листовой пластинки состав проводящего пучка упрощается: вначале исчезают механические элементы, затем ситовидные трубки и сосуды. Нередко самые тонкие жилки состоят только из трахеид.

Механические ткани листа представлены не только склеренхимными волокнами, как правило, окружающими проводящие пучки, но также склереидами и колленхимой. Наиболее мощные тяжи колленхимы обычно расположены под нижним и верхним эпидермисами в области главной жилки.

В мясистых листьях роль "клеток–подпорок" выполняют склереиды, расположенные в мезофилле между верхним и нижним эпидермисами.

ДорзовентральныйИзолатеральный

Изолатеральный

Рис. 16. ТИПЫ МЕЗОФИЛЛА ЛИСТА.

Особенности анатомического строения хвоинки сосны (рис. 17)

Листья многих хвойных растений живут в течение нескольких лет. Они приспособлены к недостаточному водоснабжению, особенно в зимнее время, и резким колебаниям летних и зимних температур. Поэтому листья большинства хвойных имеют ксероморфную структуру: они жесткие, мелкие, с малой испаряющей поверхностью.

На поперечном срезе лист имеет полукруглые очертания. Покровная ткань – толстостенный эпидермис с толстой кутикулой. Под эпидермисом находится гиподерма, состоящая из одного слоя волокон с утолщенными одревесневшими стенками. Устьица расположены по всей поверхности листа, их замыкающие клетки находятся на уровне гиподермы. Наличие гиподермы, а также особенности строения эпидермиса способствуют уменьшению испарения влаги с поверхности листа. Мезофилл однородный, складчатый. За счет складок увеличивается поверхность постенного слоя цитоплазмы, содержащего хлоропласты. Таким образом, при малом внешнем объеме лист имеет большую ассимилирующую внутреннюю поверхность.

Б

А

а

Рис. 17. ЛИСТ СОСНЫ НА ПОПЕРЕЧНОМ РАЗРЕЗЕ (хвоя).

А - детальный рисунок; Б - схематичный:

1. Эпидермис. 6. Эндодерма.

2. Гиподерма. 7. Проводящий пучок:

3. Устьице. а) ксилема; б) флоэма.

4. Складчатый мезофилл. 8. Склеренхима.

5. Смоляной ход. 9. Трансфузионная паренхима.

В мезофилле непосредственно под гиподермой расположены схизогенные смоляные ходы. Снаружи смоляной ход имеет обкладку из толстостенных неодревесневших волокон. Внутри он выстлан живыми секретирующими клетками.

Проводящая система представлена двумя закрытыми коллатеральными пучками, расположенными в центре хвоинки. Ксилема, состоящая только из трахеид, обращена к плоской стороне листа, флоэма же, представленная ситовидными клетками (без клеток-спутниц), – к выпуклой. Таким образом, плоская сторона хвоинки представляет собой морфологически верхнюю, а выпуклая – морфологически нижнюю стороны листа. Снизу между пучками имеется тяж волокон с толстыми одревесневшими оболочками. Кроме того, проводящие пучки окружены паренхимной (трансфузионной) тканью, участвующей в перемещении веществ между пучками и мезофиллом. Проводящие пучки вместе с трансфузионной тканью отделены от мезофилла эндодермой – одним рядом клеток с поясками Каспари.

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Назовите зоны корня на продольном срезе. 3. Перечислите топографические зоны корня первичного строения (поперечный… 4. Охарактеризуйте особенности строения ткани, покрывающей корень первичного строения.

Укажите соответствия.

1. Первичного строения А. В центре органа первичная 2. Вторичного строения ксилема Б. В центре органа вторичная ксилема

Укажите правильный ответ.

Зона корня двудольного растения, для которой характерно вторичное строение:

1. Деления

2. Растяжения

3. Всасывания

4. Проведения

Ответ: 4.

Укажите правильный ответ.

Тип проводящего пучка, характерный для листа:

1. Открытый коллатеральный.

2. Закрытый коллатеральный.

3. Концентрический.

4. Радиальный.

5. Биколлатеральный.

Ответ: 2.

 

Укажите ошибку.

Характеристика дорзовентрального типа листа:

1. Покровная ткань – эпидермис.

2. Столбчатый мезофилл прилегает к верхней стороне листа.

3. Губчатый мезофилл прилегает к нижней стороне листа.

4. Жилка – закрытый коллатеральный пучок.

5. Ксилема пучка ориентирована к нижней стороне листа.

Ответ: 5.

 

Укажите соответствия.

Типы анатомического строения листа:Их характеристика:

1. Изолатеральный. А. Устьица равномерно распределены

2. Дорзовентральный. на обеих сторонах листа.

Б. Устьица находятся в основном

на нижней стороне листа.

В. Столбчатый мезофилл прилегает к

обеим сторонам листа.

Г. Губчатый мезофилл прилегает к нижней стороне листа.

 

Ответ: 1 – А, В. 2 – Б, Г.

 

Впишите недостающее слово.

Типы мезофилла листа:

1. Губчатый.

2. Складчатый.

3. .

Ответ: столбчатый.

VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД).

А. Перед работой необходимо приготовить:

1. Готовые микропрепараты поперечных срезов:

- корня ириса;

- корня тыквы;

- листа камелии;

- хвоинки сосны.

2. Марлевую салфетку.

Б. Настроить микроскоп.

В. Выполнить лабораторно-практическую работу.

  Работа № 1. Первичное строение корня 1. Рассмотреть постоянный микропрепарат…

II. МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

I. МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ. Органом называется часть организма, имеющая определенное строение и выполняющая определенные функции. Появление у высших наземных…

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ.

1. Задачи морфологии растений и место данной науки в общей системе подготовки провизора. 2. Функции корня. Виды корней и корневых систем. Видоизменение корня. 3. Функции стебля. Строение и типы побегов с эволюционной оценкой признаков. Строение и виды почек.

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ.

IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, НЕОБХОДИМОЙ В ПРОЦЕССЕ САМОПОДГОТОВКИ К ДАННОМУ ЗАНЯТИЮ: 1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – СПб.: Спецлит. Изд-во СПХФА,… 2. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. - М.: ВШ, 1990. - С. 62-72; 79-85; 88-89; 96-99.

V. БЛОК ИНФОРМАЦИИ.

МОРФОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ

Морфология корня Типичный корень – осевой подземный вегетативный орган, верхушечный рост… Функции корня

Рис. 18. ТИПЫ КОРНЕВЫХ СИСТЕМ.

А. СТЕРЖНЕВАЯ

Б. МОЧКОВАТАЯ

В. СМЕШАННАЯ

1) главный корень;

2) боковые корни;

3) придаточные корни.

 

Морфология побега

Побег – один из основных вегетативных органов растений. Невидоизмененный побег состоит из стебля, листьев и почек.

У развитого побега различают следующие части: стебель, листья, узлы, междоузлия, почки (рис. 19).

Стебель – осевая часть побега, имеющая более или менее цилиндрическую форму и обладающая неограниченным ростом в течение всей жизни растения. На стебле формируются все составные части побега.

Листья – в типичном случае плоские боковые выросты (органы) побега, сидящие на стебле.

Узел – это место прикрепления листа или почки к стеблю.

Междоузлие – участок стебля между двумя соседними узлами.

Пазуха листа – угол, образованный стеблем и отходящим от него листом.

Почка – зачаточный побег, все части которого сильно сближены.

Самая главная часть почки – апекс (конус нарастания), который защищен почечными чешуями.

По местоположению почки бывают: верхушечными, боковыми и придаточными. Выделяют также почки вегетативные (листовые) и генеративные (цветочные).

Рис. 19. ПОБЕГ.

1. Стебель.

2. Лист.

3. Верхушечная почка.

4. Боковая почка.

5. Пазушная почка.

6. Пазуха листа.

7. Узел.

8. Междоузлие.

 

 

 

Классификация побегов:

По длине междоузлий: укороченные;

удлиненные.

 

По направлению и прямостоячие (хвощ, тополь);

характеру роста : приподнимающиеся (спорыш);

ползучие (гусиная лапчатка);

стелющиеся (тыква);

вьющиеся (вьюнок);

цепляющиеся (горох, плющ).

 

По форме попереч- цилиндрические (злаки);

ного сечения стебля: трехгранные (осоки);

четырехгранные (мята, шалфей);

ребристые (борщевик, дягиль);

крылатые (чина).

 

По консистенции: травянистые;

деревянистые.

 

Типы листорасположения

Очередное: от каждого узла отходит один лист (дуб, береза, злаки).

Супротивное: каждый узел несет два листа (мята, шалфей, сирень).

Мутовчатое: каждый узел несет три и более листьев (олеандр).

 

Безлистные стебли закачивающиеся соцветиями, называются цветочными стрелками, при этом листья, как правило, собраны в прикорневой розетке (одуванчик, подорожник).

 

Типы ветвления побегов (рис. 20)

Дихотомическое	Моноподиальное	Симподиальное	Ложнодихотомическое
Происходит раздвоение точки роста с образованием побегов следующих порядков (плауны, мхи).	Главная ось – моноподий развивается за счет деятельности одной верхушечной почки, функционирующей в течение всей жизни растения. Боковые побеги развиваются из боковых почек и никогда не перерастают главную ось (сосна, ель, хвощ).	При гибели верхушечной почки, завершающей главную ось, побег продолжает расти за счет соседней боковой почки с образованием оси следующего порядка. То есть, периодически происходит смена главных осей ветвления (яблоня, липа).	После гибели верхушечной почки дальнейшее развитие побега происходит за счет двух супротивных боковых почек с образованием осей следующих порядков (конский каштан, сирень).

В связи с выполнением различных функций побеги могут видоизменяться. К надземным видоизменениям побега относятся колючки, усики, филлокладии (уплощенные листоподобные стебли), мясистые побеги растений-суккулентов (кактусы).

Подземными видоизменениями являются клубни (картофель), луковица (лук), корневища (ландыш, пырей, змеевик).

 

 

 

 

Рис. 20. ТИПЫ ВЕТ-
ВЛЕНИЯ.

А, Б - Дихотомическое.

В, Г - Моноподиальное.

Д, Е - Симподиальное.

Ж, 3 - Ложнодихотомическое.

1, 2, 3 - Оси первого и последующих порядков.

 

 

 

Морфология листа

Лист – это боковой уплощенный вырост побега, характеризующийся ограниченным ростом и двухсторонней симметрией. Для большинства деревьев и кустарников это временный орган.

Основные функции листа – фотосинтез, газообмен и транспирация. В листьях могут откладываться запасные продукты, иногда этот орган служит для вегетативного размножения, видоизмененные листья выполняют опорную (усики бобовых), защитную функции (колючки барбариса).

Основные части листа – это листовая пластинка и черешок (рис. 21). Если черешок отсутствует лист называют сидячим. Самая нижняя часть листа, сочлененная со стеблем, называется основанием листа. У основания листа могут находиться выросты – прилистники (яблоня, роза, горох). В семействе гречишных прилистники срастаются, образуя раструб. Иногда основание листа разрастается, образуя замкнутую или незамкнутую трубку, охватывающую стебель, называемую листовым влагалищем (злаковые, зонтичные) (рис. 22). У злаковых лист состоит из длинного трубчатого влагалища и узкой пластинки. У основания пластинки есть пленчатый вырост – язычок и два выроста по бокам – ушки.

Листья делят на простые и сложные.

Простые листья состоят из одной листовой пластики. К сложным относят листья с несколькими листовыми пластинками – листочками, прикрепленными к общему черешку – рахису.

 

 

 

Рис. 21. ЧАСТИ ЛИСТА. Рис. 22. ЛИСТ С ВЛАГАЛИЩЕМ.

1. Листовая пластинка. 1. Влагалище.

2. Черешок.

3. Основание листа.

4. Прилистники.

Классификация простых листьев

Листовые пластинки простых листьев могут быть цельными и расчлененными.

Формы цельных листовых пластинок:

(принимаются во внимание соотношения длины и ширины листовой пластинки, а также местоположение наиболее широкой части) (рис. 23).

1. Длина примерно равна ширине листовой пластинки:

· наибольшая ширина находится ближе к основанию – широкояйцевидная;

· наибольшая ширина находится посередине – округлая;

· наибольшая ширина находится ближе к верхушке – обратноширокояйцевидная.

2. Длина превышает ширину в 1,5–2 раза:

· наибольшая ширина находится ближе к основанию – яйцевидная;

· наибольшая ширина находится посередине – эллиптическая (овальная);

· наибольшая ширина находится ближе к верхушке – обратнояйцевидная.

3. Длина превышает ширину в 3-4 раза:

· наибольшая ширина находится ближе к основанию – ланцетная, узкояйцевидная;

· наибольшая ширина находится посередине – продолговатая;

· наибольшая ширина находится ближе к верхушке – обратноланцетная, обратноузкояйцевидная.

4. Длина более чем в 5 раз превышает ширину – линейная.

Рис. 23. ФОРМЫ ЦЕЛЬНЫХ ЛИСТОВЫХ ПЛАСТИНОК.

1. Округлая.

2. Овальная.

3. Продолговатая.

4. Линейная.

5. Яйцевидная.

6. Ланцетная.

7. Обратнояйцевидная.

8. Обратноланцетная.

Кроме этого, встречаются особые формы листовых пластинок (рис. 24): игольчатая (сосна), сердцевидная (сирень), почковидная (копытень), стреловидная (стрелолист), копьевидная (вьюнок), серповидная (эвкалипт).

 

Рис. 24. ОСОБЫЕ ФОРМЫ ЛИСТОВЫХ ПЛАСТИНОК.

1. Игольчатая.

2. Сердцевидная.

3. Почковидная.

4. Стреловидная.

5. Копьевидная.

6. Серповидная.

При характеристике листьев учитывается не только форма листовой пластинки или же степень ее расчленения, но также тип жилкования, форма края, верхушки, основания (рис. 25, 26, 27).

 

Дуговое		Параллельное		Перистое		Пальчатое
Главной жилки нет. Жилки дуговидно изогнуты параллельно краю листа (ландыш).		Главной жилки нет. Все жилки размещены параллельно друг другу (злаки, осоки).		Имеется одна главная жилка, от нее отходят боковые (дуб).		От основания листовой пластинки радиально отходят несколько одинаковых жилок (клен).

Параллельное и дуговое жилкование характерно для однодольных, перистое и пальчатое – для двудольных растений.

 

Типы края листовой пластинки:

· цельный;

· пильчатый – зубцы острые, косоугольные, разносторонние;

· зубчатые – зубцы острые, равносторонние;

· городчатый – зубцы закругленные, выемки острые;

· выемчатый – зубцы острые, выемки закругленные;

· волнистый – выемки и выступы закругленные.

 

Рис. 25. ТИПЫ КРАЯ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКИ.

 

1. Пильчатый.

2. Двоякопильчатый.

3. Зубчатый.

4. Волнистый.

5. Городчатый.

6. Выемчатый.

Рис. 26. ТИПЫ ВЕРХУШЕК ЛИСТОВЫХ ПЛАСТИНОК.

1. Острая. 4. Выемчатая.

2. Округлая. 5. С остроконечием.

3. Оттянутая.

 

 

Рис. 27. ТИПЫ ОСНОВАНИЙ ЛИСТОВЫХ ПЛАСТИНОК.

1. Узкоклиновидное. 4. Нисбегающее.

2. Клиновидное. 5. Округлое.

3. Ширококлиновидное. 6. Сердцевидное.

В зависимости от степени расчленения листовые пластинки бывают лопастными, раздельными, рассеченными. В каждом из типов имеются тройчатые, перистые и пальчатые формы (рис. 28).

Примеры простых листьев с расчлененными пластинками: перистолопастный (дуб), пальчатолопастный (клен), перистораздельный (одуванчик), пальчатораздельный (герань), перисторассеченный (чистотел, валериана), пальчаторассеченный (лютик).

Встречаются также дважды и трижды перисторассеченные и пальчаторассеченные листья (тысячелистник, полынь).

Обычно каждое растение имеет однородное морфологическое строение листьев, но нередко встречается и гетерофиллия (разнолистность) – явление, когда на одном и том же растении развиваются различные по форме листья.

Различают возрастную и экологическую разнолистность. Например, молодые листья у одного из видов эвкалипта – овальные, супротивные, тогда как старые – серповидные, очередные. Примером экологической разнолистности могут быть 2 типа листьев у водных растений: под водой – рассеченные, а на поверхности воды – цельные или лопастные.

 

Простые листья	лопастный (расчленённый менее чем до половины ширины полупластинки)	раздельный (расчленённый глубже половины ширины полупластинки)	рассеченный (расчленённый до серединной жилки)
Тройчато-
Пальчато-
Перисто-

Рис. 28. ТИПЫ ПРОСТЫХ ЛИСТЬЕВ С РАСЧЛЕНЕННОЙ

ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНКОЙ.

 

Рис. 29. ТИПЫ СЛОЖНЫХ ЛИСТЬЕВ.

В связи с выполнением иных дополнительных функций листья могут видоизменяться в колючки (кактус, барбарис), усики (горох), почечные чешуи, мясистые чешуи луковиц.

В зависимости от формы и происхождения видоизмененных органов (или их частей) различают органы аналогичные и гомологичные. Аналогичными органами называются такие, которые выполняют одни и те же функции, имеют одинаковый внешний вид, но различны по происхождению. Примером аналогичных органов могут служить колючки кактуса, барбариса являющиеся видоизменением листа и колючки боярышника, терна – стеблевого происхождения. Гомологичными называют органы, одинаковые по происхождению, но различные по строению, и функциям. Например, зеленые листья, колючки кактуса, усики гороха имеют одинаковое листовое происхождение, но различны по строению и функциям.

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Охарактеризуйте функции корня. 3. Приведите классификацию корней. Охарактеризуйте особенности их строения и… 4. Что такое корневая система? Типы корневых систем. Какие типы корневых систем характерны для однодольных и…

Укажите правильные ответы.

Типы жилкования, наиболее характерные для двудольных растений:

1. Дихотомическое.

2. Параллельное.

3. Дуговое.

4. Перистое.

5. Пальчатое.

Ответ: 4, 5.

 

Укажите ошибки.

Подземные видоизменения корня:

1. Луковица.

2. Корневище.

3. Клубень.

4. Корнеплод.

Ответ: 1, 2.

 

Укажите соответствия.

Типы корневых систем:Их характеристика:

1. Смешанная. А. Главный корень хорошо развит.

2. Стержневая. Б. Имеются боковые корни.

В. Имеются придаточные корни.

Г. Главный корень не развит.

Ответ: 1 – А, Б, В. 2 – А, Б.

 

Впишите недостающее слово.

У яйцевидного листа наиболее широкая часть находится ближе к листовой пластинки.

Ответ: основанию.

 

 

VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД).

А. Перед работой необходимо приготовить:

1. Лупу.

2. Материал для исследования:

гербарные образцы надземных и подземных органов растений.

Б. Выполнить лабораторно-практическую работу.

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: МОРФОЛОГИЯ РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ (ЦВЕТОК) I. МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ. Цветок - один из важнейших репродуктивных органов высших…

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ.

1. Особенности строения и цикл развития покрытосеменных растений. 2. Что такое цветок, его функции. 3. Теории происхождения цветка.

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ.

Для усвоения учебного материала данной темы студент должен ЗНАТЬ из курсов биологии и ботаники средних специальных учебных заведений, самостоятельней проработки материала:

1. Строение и функции цветка.

2. Характеристику микро- и макроспорогенеза, двойного оплодотворения.

3. Характеристику различных типов опыления.

IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, НЕОБХОДИМОЙ В ПРОЦЕССЕ САМОПОДГОТОВКИ К ДАННОМУ ЗАНЯТИЮ.

1. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – СПб.: Спецлит. Изд-во СПХФА, 2001. - С. 186-205.

2. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. - М.: ВШ, 1990. –
С. 198-213.

3. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. - М.: ВШ, 1982. - Т. I. -
С. 262-289; 297-313.

4. Суворов В.В., Воронова И.Н. Ботаника с основами геоботаники. - Л.: Колос, 1979. - С. 255-276.

5. Жуковский П.М. Ботаника. - М.: Колос, 1982. - С. 326-343; 345-360.

6. Хржановский В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. - М.: ВШ, 1990. - С. 153-173.

7. Лекции.

V. БЛОК ИНФОРМАЦИИ.

МОРФОЛОГИЯ ЦВЕТКА

Как всякий побег, цветок состоит из стеблевой части или оси (цветоножка и цветоложе) и листовой, включая чашелистики, лепестки, тычинки и пестики… Цветки без цветоножек называются сидячими. На цветоложе размещены все листовые части цветка. Цветоложе бывает выпуклым, плоским и вогнутым (рис. 31). Для…

ТИПЫ ЗАВЯЗИ.

4. Нижняя.      

Рис. 36. ЧАСТИ ПЕСТИКА.

1. Рыльце.

2. Столбик.

3. Завязь.

 

 

Рис. 37. ТИПЫ ГИНЕЦЕЯ.

1. Апокарпный.

2. Монокапий.

3. Ценокарпный.

 

 

 

Гинецей бывает апокарпным, монокарпным, ценокарпным и псевдомонокарпным (рис. 37). Апокарпный гинецей образован двумя или же многими свободными, не сросшимися между собой плодолистиками. Поэтому такой гинецей включает 2 и более пестиков (малина, лютик). Монокарпный гинецей представлен одним плодолистиком, из которого сформирован один пестик (вишня, горох). В ценокарпном гинецее имеется также один пестик, но он образован несколькими сросшимися между собой плодолистиками (яблоня, огурец). Завязь в таком пестике может быть одногнездной (огурец, мак) и многогнездной (тюльпан). При формировании псевдомонокарпного гинецея первично участвуют два и более плодолистиков, но развивается только один, остальные редуцируются. Иногда редукции не происходит, но границы между сросшимися плодолистиками вообще незаметны, а единственное гнездо завязи несет только один семязачаток (сложноцветные).

Пестик – это женская часть цветка. Внутри завязи пестика находятся семязачатки, являющиеся видоизмененными мегаспорангиями. Каждый семязачаток состоит из покровов – интегументов и центральной части - нуцеллуса. Интегументы на верхушке нуцеллуса срастаются не полностью, образуя канал – микропиле (пыльцевход). Часть семяпочки, находящаяся напротив микропиле, называется халазой.

В семязачатке, точнее в нуцеллусе, происходят мегаспорогенез и мегагаметогенез. В процессе мегаспорогенеза в нуцеллусе закладывается одна материнская клетка мегаспоры (мегаспороцит), имеющая, как и все растения, диплоидный набор хромосом. Эта клетка делится по типу мейоза с образованием 4 гаплоидных клеток – мегаспор, 3 из которых в дальнейшем отмирают. Оставшаяся мегаспора прорастает внутри нуцеллуса с образованием женского гаметофита, называемого зародышевым мешком. При формировании зародышевого мешка происходят 3 последовательных митотических деления. После первого деления образуются 2 ядра, между которыми появляется крупная вакуоль. Затем каждое ядро делится еще дважды. В результате образуются 8 ядер – по 4 на каждом полюсе. В дальнейшем от каждого полюса к середине зародышевого мешка отходит по одному ядру. Эти гаплоидные полярные ядра сливаются, образуя диплоидное вторичное ядро. Далее вокруг каждого из ядер формируются клеточные оболочки. Вполне сформировавшийся зародышевый мешок (женский гаметофит) состоит из 7 клеток, 6 из которых гаплоидные и 1 диплоидная. 3 клетки, находящиеся у микропиле, образуют яйцевой аппарат, состоящий из яйцеклетки и двух синергид. На халазальном полюсе расположены 3 гаплоидные клетки – антиподы, в центральной части находится диплоидное вторичное ядро.

Если в цветках есть андроцей и гинецей, они называются обоеполыми. Раздельнополыми считаются цветки, имеющие только андроцей (мужские – тычиночные цветки) или только гинецей (женские – пестичные цветки). Растения, развивающие раздельнополые цветки на одной и той же особи, называются однодомными (кукуруза, огурец). У двудомных растений женские и мужские цветки появляются на разных экземплярах (облепиха, тополь).

ОПЫЛЕНИЕ И ОПЛОДОТВОРЕНИЕ

Опыление – это процесс переноса пыльцы с пыльников тычинок на рыльце пестика.

Различают самоопыление и перекрестное опыление.

При самоопылении пыльца переносится на рыльце пестика того же самого цветка или же на другие цветки этого же экземпляра растения. К самоопыляемым растениям относятся горох, ячмень, овес и т.д.

Перекрестное опыление заключается в переносе пыльцы с одного цветка на рыльце пестика цветка другого экземпляра растения.

Различают следующие типы перекрестного опыления: анемофилия (опыление ветром), энтомофилия (опыление насекомыми), гидрофилия (опыление водой).

Попавшая на рыльце пестика пыльца прорастает. При этом пыльцевая трубка вытягивается, достигает семязачатка, проникает в зародышевый мешок и лопается. Один из освободившихся спермиев сливается с яйцеклеткой с образованием диплоидной зиготы, второй – с диплоидным центральным ядром, в результате чего образуется триплоидная зигота. Этот процесс, называемый двойным оплодотворением, был открыт С.Г. Навашиным в 1898 году.

После оплодотворения из диплоидной зиготы развивается зародыш, а из триплоидной – питающая зародыш ткань – эндосперм. Нуцеллус, как правило, разрушается, но иногда он превращается в питательную ткань, называемую периспермом. Интегументы преобразуются в кожуру семени. Таким образом, из семязачатка постепенно развивается семя.

ФОРМУЛЫ И ДИАГРАММЫ ЦВЕТКОВ

Для сокращения описания строения отдельных цветков в ботанике употребляются формулы и диаграммы.

Формула цветка – это условное обозначение его строения с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр. Чаще всего употребляются следующие обозначения:

Р - простой околоцветник (perianthium);

Са – чашечка (calyx);

Co – венчик (corolla);

А – андроцей (androeceum);

G – гинецей (gynoeceum);

знак *, помещаемый в начале формулы, указывает на актиноморфность цветка; знак ↑ - на его зигоморфность. Обоеполый цветок обозначается знаком _♀♂ ♂; мужской - ♂; женский - ♀.

Знак "+" при цифровых обозначениях указывает на расположение частей цветка в двух или нескольких кругах либо на то, что части, разделенные этим знаком, противостоят друг другу. Скобки обозначают срастание частей цветка.

Верхняя завязь обозначается чертой под цифрой, отражающей число плодолистиков в гинецее; нижняя завязь – чертой над цифрой. Знак ∞ используется для обозначения большого (более 12) и неопределенного количества членов цветка.

Например, формула цветка ландыша майского *_♀♂ ♂ Р₍₆₎А₃₊₃G₍₃₎ показывает, что он актиноморфный, обоеполый, с простым шестичленным спайнолепестным околоцветником; андроцей состоит из 6 свободных, расположенных в 2 круга тычинок; гинецей ценокарпный, образован тремя сросшимися плодолистиками; положение завязи – верхнее.

По формуле цветка шалфея ↑_♀♂ ♂ вСа₍₅₎Со₍₂₊₃₎А₂G₍₂₎ видно, что это цветок зигоморфный, обоеполый с двойным околоцветником. Чашечка пятичленная, сростнолистная. Венчик состоит из пяти сросшихся лепестков, из которых два противостоят трем остальным. Андроцей представлен двумя свободными тычинками. Гинецей образован двумя сросшимися плодолистиками, завязь верхняя.

Формула цветка яблони *_♀♂ ♂ Са₍₅₎С₅А∞G₍₅₎ свидетельствует, что ее цветки актиноморфные, обоеполые. Околоцветник двойной, пятичленный. Чашечка образована пятью сросшимися листочками, в то время как венчик свободнолепестный. Андроцей состоит из многочисленных свободных тычинок. Гинецей ценокарпный, включает 5 сросшихся плодолистиков; завязь нижняя.

Диаграмма цветка представляет условную схематичную проекцию частей цветка на плоскость (рис. 38). В отличие от формулы цветка, она отражает не только число частей, но и их взаимное расположение.

Прицветники, прицветнички и чашелистики изображаются фигурными скобками, лепестки венчика – круглыми скобками, тычинки – фигурами, напоминающими поперечный срез через пыльник, гинецей – так же в виде среза через завязь. Сросшиеся части соединяются на диаграмме дугами или прямыми линиями. При всей своей наглядности диаграмма все же не отражает положение завязи в цветке. Поэтому для получения полного представления о строении цветка необходимо иметь и его формулу, и диаграмму.

 

 

Рис. 38. ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ ЦВЕТКА.

1. Ось соцветия.

2. Прицветник.

3. Чашелистик.

4. Лепесток.

5. Тычинка.

6. Пестик.

7. Кроющий лист.

 

 

Эволюционная оценка признаков в строении цветка

 

	Примитивные признаки (первичные)	Прогрессивные признаки (вторичные)
1.   2.   3.   4.   5.   6.   7.   8.   9.	Актиноморфные цветки   Спиральное (ациклическое) расположение частей цветка на цветоложе   Неопределенное число частей цветка   Двойной околоцветник   Свободнолепестный околоцветник   Несросшиеся тычинки   Гинецей апокарпный   Верхнее положение завязи   Цветоложе выпуклое	Зигоморфные цветки   Круговое расположение частей цветка на цветоложе     Определенное число частей цветка   Простой околоцветник   Сростнолепестный околоцветник   Сросшиеся тычинки   Гинецей ценокарпный, монокарпный   Нижнее положение завязи   Цветоложе вогнутое

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Охарактеризуйте теории происхождения цветка. 3. Назовите составные части цветка. 4. Чем представлен околоцветник? Типы околоцветника с эволюционной оценкой признаков.

VII. ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ СТУДЕНТУ НА ЗАНЯТИИ.

Укажите правильный ответ.

Женский гаметофит цветковых растений это:

1. Нуцеллус.

2. Семяпочка.

3. Завязь пестика.

4. Зародышевый мешок.

5. Эндосперм.

Ответ: 4.

 

Укажите соответствия.

Типы гинецея:Их характеристика:

1. Апокарпный. А. Состоит их одного плодолистика.

2. Монокарпный. Б. Состоит из нескольких плодолистиков.

3. Ценокарпный. В. Все многочисленные плодолистики свободные.

Г. Все многочисленные плодолистики срослись

между собой.

Ответ: 1 – Б, В. 2 – А. 3 – Б, Г.

 

Впишите недостающее слово.

Ответ: андроцеем. VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД): А. Перед работой необходимо приготовить:

Б. Подготовить к работе стереоскопический бинокулярный микроскоп.

В. Выполнить лабораторно-практическую работу.

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: МОРФОЛОГИЯ РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ (СОЦВЕТИЯ, ПЛОДЫ) I. МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ. Соцветия и плоды - важнейшие репродуктивные органы…

II. ЦЕЛЬ САМОПОДГОТОВКИ.

1. Классификацию, особенности строения и формирования соцветий, их биологическую роль. 2. Классификацию, особенности строения и формирования плодов, их биологическую… 3. Особенности строения и формирования семян однодольных и двудольных растений, биологическую роль образования семян,…

III. ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ.

1. Процессы микро- и макроспорогенеза. 2. Особенности оплодотворения у покрытосеменных растений. 3. Характеристику соцветий.

МОРФОЛОГИЯ СОЦВЕТИЙ

В соцветии выделяют главную и боковые оси, заканчивающиеся цветками, узлы, междоузлия, прицветники, иногда неизмененные листья (рис. 39). При классификации соцветий учитывается их олиственность, тип ветвления,… Соцветия, имеющие хорошо развитые неизмененные листья, называются олиственными или фрондозными. Соцветия с…

Рис. 39. СХЕМА СТРОЕНИЯ СОЦВЕТИЯ.

1. Главная ось.

2. Боковая ось.

3. Междоузлие.

4. Прицветники.

5. Цветоножка.

6. Цветок.

 

 

Главная и боковые оси соцветия могут быть разветвленными и неразветвленными. По этому признаку соцветия подразделяют на простые и сложные.

Простыми считаются соцветия, у которых боковые оси не разветвлены и цветки размещены непосредственно на главной оси (рис. 40).

У сложных соцветий боковые оси разветвленные, то есть главная ось несет простые или сложные соцветия (рис. 40).

По типу ветвления соцветия делят на ботриоидные и цимоидные.

Ботриоидные соцветия построены по моноподиальному типу ветвления (рис. 40). У ботриоидных или моноподиальных соцветий ось, как правило, нарастает неопределенно долго, что приводит к образованию неопределенного количества боковых осей (цветков). Поэтому ботриоидные соцветия часто называют неопределенными.

Цветки в ботриоидных соцветиях распускаются снизу вверх – от основания к верхушке (кисть, колос), или же центростремительно, если цветки расположены в одной плоскости (щиток, зонтик, корзинка).

Ботриоидные соцветия бывают простыми и сложными (рис. 40, 41). Простые ботриоидные соцветия подразделяются на 2 группы:

- с удлиненной главной осью (кисть, цветок, колос, сережка, початок)
(рис. 40);

- с укороченной осью (зонтик, головка, корзинка) (рис. 40).

Простые соцветия с удлиненной осью

Кисть – простое ботриоидное соцветие с удлиненной, неутолщенной главной осью, на которой равномерно размещены цветки на цветоножках примерно одинаковой длины (ландыш, черемуха).

Щиток – это соцветие с более или менее удлиненной главной осью, на которой равномерно расположены цветки на цветоножках разной длины, при этом цветоножки нижних цветков длиннее верхних, благодаря чему все цветки размещены в одной плоскости.

Колос – это производное кисти; в отличие от нее имеет сидячие цветки (подорожник).

Сережка – это повислый колос, то есть колос с мягкой осью (тополь, ива).

Початок – это колос с утолщенной главной осью; имеет покрывало или крыло (кукуруза, белокрыльник).

Простые соцветия с укороченной осью

Зонтик – простое ботриоидное соцветие с сильно укороченной осью, в связи с чем все цветоножки прикрепляются к верхушке оси (как бы выходят из одной точки) (лук, вишня).

Головка – это видоизмененный зонтик: состоит из булавовидно разросшейся укороченной главной оси, на которой равномерно размещены цветки на очень коротких цветоножках, или же без них – сидячие (клевер).

Корзинка в отличие от головки имеет листочки обертки (подсолнечник, ромашка).

У сложных ботриоидных соцветий боковые оси представлены простыми или же сложными соцветиями; в последнем случае говорят о метельчатых соцветиях (рис. 41). К сложным соцветиям относятся сложная кисть, сложный колос (рожь), сложный щиток (рябина), сложный зонтик (морковь).

Сложные соцветия, в которых сочетаются разные типы простых и сложных ботриоидных соцветий, называются агрегатными.

Например: сложный щиток корзинок (пижма, тысячелистник), колос корзинок (сушеница), кисть корзинок (череда).

Цимоидные соцветия построены по симподиальному типу ветвления (рис. 42). Цветки в таких соцветиях распускаются сверху вниз, то есть первым расцветает верхушечный цветок и лишь затем боковые. Количество боковых ветвей в цимоидах строго определено для каждого вида растений, поэтому их нередко называют определенными соцветиями.

Различают три типа цимоидов:

- монохазии;

- дихазии;

- плейохазии.

Рис. 40.

ПРОСТЫЕ БОТРИОИДНЫЕ (НЕОПРЕДЕЛЕННЫЕ) СОЦВЕТИЯ.

Соцветия с удлиненной главной осью

КИСТЬ КОЛОС ЩИТОК

ПОЧАТОК СЕРЕЖКА

Соцветия с укороченной главной осью

ЗОНТИК КОРЗИНКА ГОЛОВКА

Рис. 41.

СЛОЖНЫЕ БОТРИОИДНЫЕ (НЕОПРЕДЕЛЕННЫЕ) СОЦВЕТИЯ.

СЛОЖНЫЙ ЗОНТИК СЛОЖНЫЙ ЩИТОК

СЛОЖНЫЙ КОЛОС СЛОЖНАЯ КИСТЬ

У монохазиев главная ось заканчивается цветком, ниже его развивается ось второго порядка, перерастающая главную и тоже несущая один цветок,… Если цветоножки в монохазии направлены в одну сторону, то образуется завиток… Дихазии построены по ложнодихотомическому типу ветвления. Под цветком, завершающим главную ось, развиваются сразу две…

Рис. 42. ЦИМОИДНЫЕ (ОПРЕДЕЛЕННЫЕ) СОЦВЕТИЯ.

МОНОХАЗИЙ (завиток) МОНОХАЗИЙ (извилина)

ДИХАЗИЙ ПЛЕЙОХАЗИЙ

МОРФОЛОГИЯ ПЛОДОВ

Функции плода – формирование, защита и распространение семян. Морфологической основой плода является гинецей, прежде всего завязь. Стенки… В околоплоднике (перикарпии) выделяют три слоя:

VI. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

2. Приведите классификацию соцветий. 3. Охарактеризуйте неопределенные соцветия. Приведите примеры. 4. Охарактеризуйте определенные соцветия. Приведите примеры.

Рис. 43. ПЛОДЫ С СУХИМ ОКОЛОПЛОДНИКОМ.

Раскрывающиеся:

1. Однолистовка.

2. Многолистовка.

3. Стручок.

4. Стручочек.

5. Боб.

6, 7, 8. Коробочка.

 

Нераскрывающиеся:

1. Орех

2. Многоорешек.

3. Зерновка.

4. Семянка.

5. Желудь.

6. Крылатка.

7. Двукрылатка.

8. Вислоплодник.

 

ПЛОДЫ С СОЧНЫМ ОКОЛОПЛОДНИКОМ.

2. Ягода. 3. Однокостянка. 4. Многокостянка.

Укажите правильные ответы.

Соцветия с укороченной главной осью:

1. Кисть.

2. Початок.

3. Зонтик.

4. Сережка.

5. Корзинка.

Ответы: 3, 5.

Укажите ошибку.

Невскрывающиеся плоды:

1. Орех.

2. Семянка.

3. Зерновка.

4. Коробочка.

5. Желудь.

Ответ: 4.

Укажите соответствия.

Плоды:Их характеристика:

1. Боб. А. Одногнездный.

2. Стручок. Б. 2-гнездный.

В. Монокарпный.

Г. Апокарпный.

Д. Ценокарпный.

Ответ: 1 – А, В. 2 – Б, Д.

Укажите соответствия.

Соцветия:Их характеристика:

1. Кисть. А. Главная ось удлиненная.

2. Колос. Б. Главная ось укорочена.

В. Цветки сидячие.

Г. Цветки на цветоножках.

Ответы: 1 – А, Г. 2 – А, В.

 

5. Впишите недостающее слово.

Цимоидные (определенные) соцветия построены по типу ветвления.

Ответ: симподиальному.

VIII. СХЕМА ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ СТУДЕНТА НА ЗАНЯТИИ (ООД).

А. Перед работой необходимо приготовить:

1. Лупы.

2. Материал для исследования:

- наборы соцветий;

-наборы плодов.

3. Предметные стекла.

4. Препаровальные иглы.

Б. Выполнить лабораторно-практическую работу.

  Работа № 1. Изучение строения соцветий 1. Изучить строение предложенных для…  

Приложение

СХЕМА МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ РАСТЕНИЯ

Жизненная форма:

- древесное растение (дерево, кустарник, кустарничек);

- полудревесное растение (полукустарник, полукустарничек);

- травянистое растение (однолетнее, двулетнее, многолетнее).

Подземные органы:

- корневая система (стержневая, мочковатая, ветвистая);

- видоизмененные корни: корнеплоды, корнеклубни (форма, размеры, цвет, характер поверхности);

- видоизмененные побеги: корневище (горизонтальное, вертикальное, длинное, короткое и т.д.), луковица (форма, величина, окраска и т.д.), клубень, клубнелуковица (размер, форма, окраска).

Надземные побеги:

- прямостоячие, приподнимающиеся, ползучие, стелющиеся, вьющиеся, цепляющиеся;

- олиственные, безлистные или цветочная стрелка;

- укороченные, удлиненные;

- ветвящиеся (моноподиально, симподиально, ложнодихотомически, дихотомически), неветвистые;

- на поперечном срезе округлые, четырехгранные, трехгранные, многогранные, плоские, ребристые, бороздчатые;

- голые, опушенные;

- видоизмененные (в усы, колючки, мясистые побеги, филлокладии и др.).

Листья:

- прикорневые, стеблевые, прицветные;

- очередные, супротивные, мутовчатые;

- черешковые, влагалищные, сидячие (стеблеобъемлющие, нисбегающие и т.д.);

- с прилистниками (крупными, мелкими, опадающими, видоизмененными и пр.), без прилистников, с раструбом;

- простые, сложные;

- простые цельные: по форме округлые, яйцевидные, ланцетные, линейные и др.; верхушка острая, оттянутая, округлая и т.д.; основание узкоклиновидное, клиновидное, округлое, сердцевидное и т.д.; край листа цельный, пильчатый, зубчатый, городчатый, выемчатый, двоякопильчатый и т.д.; жилкование дихотомическое, параллельное, дуговое, перистое, пальчатое и т.д.;

- простые расчлененные: тройчато-, перисто-, пальчатолопастные, тройчато-, перисто-, пальчатораздельные, тройчато-, перисто-, пальчаторассеченные; край цельный, зубчатый, пильчатый и т.д.; жилкование пальчатое, перистое и т.д.;

- сложные: тройчато-, пальчатосложные, парно- и непарноперистосложные; листочки сложного листа: сидячие, коротко- или длинночерешковые, их форма, верхушка, основание, край, жилкование;

- видоизменения: колючки, усики, филлодии.

Соцветия:

- верхушечные, пазушные;

- олиственные (фрондозные, брактеозные), безлистные;

- ботриоидные или монопоидальные: простые (кисть, колос, початок, щиток, зонтик, головка, корзинка, сережка), сложные (сложный колос, сложная кисть, сложный зонтик, метелка, сложный щиток и т.д.);

- симподиальные или цимоидные: монохазии (завиток, извилина), дихазии, плейохазии;

- тирсы (колосовидные, сережковидные, щитковидные и т.д.).

Цветки:

- мелкие, крупные, одиночные, в соцветиях;

- на цветоножках (коротких, длинных), сидячие;

- актиноморфные (правильные), зигоморфные (неправильные), асимметричные;

- обоеполые, раздельнополые (мужские – тычиночные, женские – пестичные), стерильные;

- околоцветник: двойной, простой, цветок голый;

- околоцветник простой: чашечковидный, венчиковидный, сростнолистый, раздельнолистный, в одном круге, в двух кругах;

- околоцветник двойной: чашечка свободнолистная (окраска, форма, опушенность, расположение чашелистиков), сростнолистная (окраска, форма, опушенность), с подчашием;

- венчик: раздельнолепестный (окраска, форма, расположение лепестков), сростнолепестный (окраска, форма, степень срастания), наличие привенчика, нектарников;

- андроцей: однобратственный, двубратственный, многобратственный; двусильный, четырехсильный;

- гинецей: монокарпный, апокарпный, ценокарпный, псевдомонокарпный; завязь верхняя, нижняя, полунижняя (число столбиков, рылец, гнезд);

- цветоложе: выпуклое, плоское, вогнутое;

Плоды:

- апокарпии: сухие, сочные, вскрывающиеся (многолистовка, многоорешек, многокостянка, земляничина, цинародий);

- монокарпии: сухие, сочные, вскрывающиеся, невскрывающиеся, односемянные, многосемянные (однолистовка, боб, орешек, однокостянка);

- ценокарпии: сухие, сочные, вскрывающиеся, невскрывающиеся, одногнездные, многогнездные, истинные, ложные (коробочка, стручок, стручочек, ягода, яблоко, тыквина, гесперидий); дробные или схизокарпии: вислоплодник, ценобий, регма и т.д.;

- псевдомонокарпии: семянка, зерновка, орех, желудь, крылатка.

Семя:

- форма, размеры, окраска кожуры, характер поверхности и другие особенности.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….
I. АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ………………………………………………….
Тема занятия: Растительные ткани…………………………………………...
Тема занятия: Анатомическое строение стебля……………………………...
Тема занятия:Анатомическое строение корня и листа……………………...
II. МОРФОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ……………………………………………..
Тема занятия: Морфология вегетативных органов………………………….
Тема занятия: Морфология репродуктивных органов растений (цветок)…
Тема занятия: Морфология репродуктивных органов (соцветия, плоды)…
ПРИЛОЖЕНИЕ Схема морфологического описания растения……………………………….

 

 

 

Издательство Курского государственного медицинского университета

305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3.

 

Лицензия ЛР № 020862 от 30.04.99 г.

Тираж 100 экз.

 

Отпечатано в типографии КГМУ.

305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3.

 

Заказ № 526.