рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО БИОЛОГИИ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО БИОЛОГИИ - Лабораторная Работа, раздел Биология, ...

Е.А. Карпухина, Ю.В. Уланская

 

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО БИОЛОГИИ

Часть 1. Ботаника

Москва

 

Е.А. Карпухина, Ю.В. Уланская

 

 

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО БИОЛОГИИ

Часть 1. Ботаника

 

 

Учебно-методическое пособие

для студентов экологических специальностей

 

 

Москва

 

УДК 551.4+581.8+582+574.2

ББК 28.5

 

Утверждено

РИС Ученого совета экологического факультета

Российского университета дружбы народов

 

 

Карпухина Е.А., Уланская Ю.В.

  Данное учебно-методическое пособие составлено в соответствии с программой… Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 511100 «Экология и…

Карпухина Е.А., Уланская Ю.В., 2009

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Данный лабораторный практикум составлен на основе занятий, проводимых кафедрой системной экологии со студентами первого курса экологического факультета Российского университета дружбы народов.

В пособии изложена теоретическая часть, необходимая для самостоятельной проработки темы студентами, и задания для выполнения лабораторных работ. Кроме того, в каждый раздел включены вопросы для повторения пройденного материала, охватывающие не только практический материал, но отчасти и материал теоретического курса.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Как правильно оформить лабораторную работу…………………………………
Лабораторная работа №1. Морфология вегетативных органов высших растений …………………………………………………………………………………
План морфологической характеристики вегетативных органов высшего сосудистого растения…………………………………………………………………….
Лабораторная работа №2.Генеративные органы покрытосеменных растений. Цветок……………………………………………………………………………
План морфологической характеристики генеративных органов высшего сосудистого растения…………………………………………………………………….
Лабораторная работа №3.Семейство Губоцветные (Яснотковые) – Labiatae (Lamiaceae)………………………………………………………………………….
Как работать с определителем?.........................................................................
Лабораторные работы №4-8.Определение растений класса двудольные.
Семейство Лютиковые – Ranunculaceae………………………………….
Семейство Розоцветные – Rosaceae……………………………………..
Семейство Бобовые – Fabaceae…………………………………………...
Семейство Крестоцветные (Капустные) - Cruciferae (Brassicaceae)…
Семейство Зонтичные (Сельдерейные) – Umbelliferae (Apiaceae)…..
Семейство Пасленовые – Solanaceae…………………………………….
Семейство Бурачниковые – Boraginaceae………………………………..
Семейство Норичниковые – Scrophulariaceae…………………………..
Семейство Сложноцветные – Compositae (Asteraceae)……………….
Семейство Гвоздичные – Caryophyllaceae……………………………….
Лабораторные работы №9-10. Определение растений класса Однодольные……………………………………………………………………….......
Семейство Лилейные – Liliaceae…………………………………………..
Семейство Злаковые – Poaceae……………………………………………
Семейство Осоковые – Cyperaceae……………………………………….
Семейство Орхидные – Orchidaceae………………………………………
Лабораторная работа №11. Жизненные формы растений……………………
Лабораторная работа №12. Высшие споровые растения…………………….
Лабораторная работа №13. Высшие споровые растения…………………….
Лабораторная работа №14.Основные ткани растений (Занятие 1)……….
Лабораторная работа №15.Основные ткани растений (Занятие 2)……….
Лабораторная работа №16. Основные ткани растений (Занятие 3)……….
Лабораторная работа №17.Клетка растений и ее основные особенности..
Указания к чтению и написанию ботанических латинских названий и терминов………………………………………………………………………….
Список использованной литературы……………………………………………….

 

КАК ПРАВИЛЬНО ОФОРМИТЬ ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ

Для выполнения лабораторных работ Вам понадобятся: 1) альбом формата А4 (либо скоросшиватель и бумага для черчения или рисования… 2) простой карандаш;

Лабораторная работа №1

Рис. 1. Схема расчленения тела высшего растения на примере строения двудольного растения: 1- …

МОРФОЛОГИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ

ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, гербарные образцы и живой демонстрационный материал. Задания: 1. Зарисовать и сделать описание 5 различных листовых пластинок по прилагаемому плану (с. 15-16, пп. 2-9), обращая…

ПЛАН МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ

ВЫСШЕГО СОСУДИСТОГО РАСТЕНИЯ

II. НАДЗЕМНЫЕ ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ 1) Тип листорасположения (очерёдное, или спиральное; супротивное; мутовчатое)… 2) Общая характеристика листа (простой или сложный, сложный - непарно-перистосложный, парно-перистосложный,…

Лабораторная работа №2

ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ЦВЕТОК

Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, живой и спиртовой материал, гербарные образцы. Задания: Рассмотреть и зарисовать цветок растения сем. Розоцветные… Что такое генеративные органы растения?

Цветок

Цветок – это видоизменённый укороченный побег, приспособленный для полового размножения, в результате которого образуются семена и плод (рис. 27).

а) Цветоножка и цветоложе (рис. 28) – стеблевая часть цветка.

Цветоложе может быть выпуклым, вогнутым, плоским, может представлять собой гипантий (сросшиеся цветоложе, чашелистики, лепестки и тычинки).

б) Тип симметрии цветка (рис. 29):

1) актиноморфный (правильный) (греч. aktis - луч света и morphe - форма) – через цветок можно провести две или больше плоскостей симметрии (вербейник, ландыш, табак);

2) зигоморфный (неправильный) (греч. zygo - пара и morphe - форма) – через цветок можно провести только одну плоскость симметрии (шалфей, льнянка);

3) асимметричный – через цветок нельзя провести ни одной плоскости симметрии (канна, орхидеи).

в) Пол цветка:

А) обоеполые – имеются и тычинки, и пестики;

Б) однополые – только тычинки или только пестики;

В) бесполые.

г) Растение:

А) однодомное (пестичные и тычиночные цветки на одном растении) (кукуруза);

Б) двудомное (на одних экземплярах только пестичные, на других – только тычиночные цветки) (конопля).

д) Наличие и тип околоцветника

Околоцветник – стерильная (бесплодная) часть цветка, выполняющая защитную функцию, а также функцию привлечения опылителей.

Различают несколько типов околоцветника:

А) простой (Perigonium) – состоит из однотипных листочков:

1. простой венчиковидный – окрашен ярко (тюльпан);

2. простой чашечковидный – окрашен в зелёный цвет (гречиха, крапива);

Б) двойной – состоит из различно окрашенных чашечки и венчика;

В) отсутствует (цветок голый – ясень, белокрыльник).

е) Чашечка (Calyx)

Чашечка состоит из зелёных чашелистиков. Иногда они ярко окрашены, что усиливает привлекательность цветка для опылителей. Чаще всего чашелистики располагаются в один круг.

По степени срастания чашелистиков различают следующие типы чашечек:

А) раздельнолистная;

Б) спайнолистная.

Также обращают внимание на следующие детали:

1) число чашелистиков, их форма, окраска, размеры и опушение;

2) наличие подчашия – дополнительного круга листовидных образований под чашечкой, образующегося из прицветников или прилистников.

ж) Венчик (Corolla) состоит из лепестков, которые по размеру обычно крупнее чашелистиков.

По степени срастания лепестков различают следующие типы венчиков:

А) раздельнолепестный;

Б) спайнолепестный.

Также обращают внимание на число лепестков и их окраску.

з) Андроцей (Androeceum) (от греч. andros - мужчина и oikion - жилище) – совокупность тычинок.

Обращают внимание на следующие детали:

2) число тычинок, их форму, опушение, место прикрепления (противостоят лепесткам или расположены между ними);

3) свободные тычинки или сросшиеся, одинаковые или нет по размеру и форме;

4) окраска пыльников;

5) наличие стаминодиев – бесплодных тычинок без пыльников.

и) Гинецей (Gynoeceum) (от греч. gyne - женщина и oikion - жилище) – это совокупность плодолистиков, образующих один или несколько пестиков.

1) Типы строения гинецея (рис. 30, 31):

А) монокарпный – состоит из одного пестика, образованного одним плодолистиком;

Б) апокарпный – состоит из двух и более свободных пестиков, каждый из которых образован одним плодолистиком;

В) ценокарпный – состоит из двух и более сросшихся между собой пестиков. Такой гинецей в зависимости от способа срастания плодолистиков может подразделяться на:

1) синкарпный – образован плодолистиками, которые срастаются между собой боковыми стенками;

2) паракарпный – возникает в результате срастания плодолистиков краями;

3) лизикарпный – плодолистики срастаются между собой боковыми стенками, границы между которыми исчезают.

Иногда границы между сросшимися плодолистиками вообще незаметны, а в единственном гнезде завязи находится только один семязачаток. Такой гинецей, возникший из ценокарпного, называют псевдомонокарпным.

При описании типа гинецея необходимо указать число пестиков и плодолистиков, образовавших пестик.

2) Завязь – нижняя расширенная часть пестика, в которой находятся семязачатки.

В зависимости от положения по отношению к другим частям цветка различают следующие виды завязей (рис. 32):

а) верхняя – завязь, которая располагается свободно на цветоложе, не срастаясь с чашечкой, её стенки образованы только плодолистиками;

б) нижняя – завязь, которая полностью срастается с чашечкой, обрастает тканями цветоложа или цветочной трубки.

Необходимо также отметить форму завязи, число гнезд, положение в пространстве и форму столбиков, число и форму рылец – цельные они или лопастные.

Семя

Семя – это орган, предназначенный для размножения и распространения семенных растений. Оно состоит из зародыша и запасающей ткани, покрытых спермодермой.

Отмечают форму семени, его окраску и приспособления к распространению.

Плод

Плод – это орган, предназначенный для защиты семян, а нередко и для их распространения. Плод образуется из цветка в результате изменений, происходящих с ним после оплодотворения. В образовании плода главную роль играет гинецей.

Плоды делятся на односемянные и многосемянные, сухие и сочные, раскрывающиеся и нераскрывающиеся, бывают также дробные и ложные плоды (земляника, яблоко) (рис. 33).

В


Плоды и семена многих растений распространяются воздушными течениями (анемохория), водой

Г
(гидрохория), животными (зоохория), людьми (антропохория). В процессе эволюции для этого возникло множество приспособлений.

 

Как составляется формула цветка:

1. Симметрия (зигоморфный: / актиноморфный:*);

2. Пол цветка (однополый – женский (♀) или мужской (♂); обоеполый; бесполый);

3. Чашечка (Са), число чашелистиков, (сросшиеся)/несросшиеся.

4. Венчик (Со), число лепестков, (сросшиеся)/несросшиеся.

5. Андроцей (А), число тычинок, (сросшиеся)/несросшиеся.

6. Гинецей (G), число плодолистиков, (сросшиеся)/несросшиеся.

7. Тип завязи:

а) верхняя – обозначается чертой ПОД цифрой, обозначающей число плодолистиков;

б) нижняя – обозначается чертой НАД цифрой, обозначающей число плодолистиков.

 

Примечания:

1) Если частей членов цветка больше 12-ти, то ставится знак ∞. Например, А.

2) Если части цветка располагаются не в одном, а в двух кругах, то указывается число элементов в каждом круге, и они соединяются знаком «+». Например, Са3+3.

3) Если части цветка срастаются, цифра, указывающая на их число, заключается в круглые скобки. Например, Co(5).

Пример формулы цветка:

↑ ♀Са5 Со5 А0 G(2)

Как составляется диаграмма цветка(рис. 34):

1) изображается поперечный разрез цветка в виде проекции всех его частей на плоскости;

2) сросшиеся члены какой-либо части цветка соединяются пунктиром или сплошной тонкой линией;

3) изображается не только число частей цветка, но и их взаимное расположение.

 

 

Вопросы к пройденному материалу:

1. Как определить тип завязи у цветка?

2. Какие морфологические признаки характерны для цветков ветроопыляемых растений? Насекомоопыляемых?

3. Как определить тип симметрии цветка?

4. Как окраска цветка связана с особенностями светового режима?

5. Опишите разнообразие околоцветников и их приспособительное значение.

ПЛАН МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ

ВЫСШЕГО СОСУДИСТОГО РАСТЕНИЯ

2. Цветок (рис.27): а) Цветоножка ицветоложе(выпуклое, вогнутое, плоское, гипантий) (рис.28); б) Симметрия цветка(цветок актиноморфный, зигоморфный, асимметричный) (рис.29);

Плод (рис. 33).

 

 

Лабораторная работа № 3

LABIATAE (LAMIACEAE) Цель работы: научиться работать с определителем высших сосудистых растений,… Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, живой демонстрационный материал, гербарные…

Лабораторные работы №4-8

Определение растений класса Двудольные

Цель работы: изучить особенности вегетативных и генеративных органов растений основных семейств двудольных растений, познакомиться с типичными видами, характерными для средней полосы России.

Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, живой демонстрационный материал, гербарные образцы.

Задания:

1. Рассмотреть гербарные образцы и живые растения, предложенные для определения. Составить характеристику вегетативных органов по плану морфологического описания.

2. Зарисовать цветущее растение.

3. Зарисовать цветок и составить его формулу.

4. Определить растение, кратко записывая путь определения.

Семейство Лютиковые – Ranunculaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает около 2000 видов и 50 родов. На территории России встречаются 400 видов и 40 родов.

Географическое распространение. Преимущественно в прохладных и влажных областях Северного полушария на разнообразных лугах, болотах, в лесах.

Жизненные формы. Преобладают многолетние травянистые растения, реже встречаются однолетники и полукустарники, водные растения (водный лютик), небольшие лианы с одревесневшим стеблем (клематис).

Особенности вегетативных органов.Листья простые или сложные, часто перисто- или пальчато-рассеченные, без прилистников, листорасположение очередное или супротивное.

Особенности генеративных органов.

Цветки:

1) актиноморфные (лютик - Ranunculus) и зигоморфные (борец - Aconitum), обоеполые;

2) околоцветник простой (калужница - Caltha) или двойной (Ranunculus), с постоянным или неопределенным количеством листочков околоцветника;

Есть виды с цветками, все части которых расположены по спирали (купальница (Trollius) - спиральные цветки), и есть виды с круговым размещением околоцветника и спиральным - андроцея и гинецея (Ranunculus - гемициклические цветки), и виды, у которых все части цветка расположены по кругам (водосбор (Aquilegia) - циклические цветки).

3) венчик – обычно желтый, белый или синий – яркий и привлекательный для опылителей. Некоторые виды (например, в роде василисник - Thalictrum) опыляются ветром;

4) андроцей – неопределённое число тычинок, расположенных спирально. У водосбора тычинки расположены кругами;

5) гинецейапокарпный, плодолистики (пестики) расположены по спирали, их число, как правило, неопределённое. Реже плодолистиков 3 (Aconitum) или даже 1 (воронец – Actaea). Завязь верхняя.

Формула цветка:

Лютик ползучий (Ranunculus repens) (рис. 36) *Ca5Co5AG

Борец высокий (Aconitum excelsum) ↑Ca3Co6+2 нектарникаAG3

Калужница болотная (Caltha palustris) *P5AG

Чистяк весенний (Ficaria verna) *Ca3Co8-12AG

Лютиковые преимущественно энтомофильны, причем виды с зигоморфными цветками (Aconitum, живокость – Delphinium, консолида – Consolida) опыляются насекомыми с длинными хоботками (например, шмелями). Реже встречаются анемофильные виды (род Thalictrum).

Плод - многоорешек, многолистовка, сочная однолистовка. Переносятся на шкуре животных, встречается эндозоохория (проходят через пищеварительную систему, не теряя всхожесть). У некоторых растений плоды разносятся ветром (анемохория).

Представители. Среди лютиковых, встречающихся на территории Московской и сопредельных областей, есть эфемероиды (ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides), ветреница дубравная (A. nemorosa), чистяк весенний (Ficaria verna) – многолетние травянистые поликарпические растения, ежегодняя вегетация которых продолжается не более 1,5-2 месяцев. Большую часть года эти растения проводят в состоянии покоя в виде корневищ или клубней.

Большинство лютиковых ядовито в связи с накоплением ядовитых алкалоидов. Есть декоративные красивоцветущие растения: ломонос (Clematis), Aquilegia, Delphinium, Consolida, Trollius и др.

 

Семейство Розоцветные – Rosaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает около 3000 видов и 100 родов (в России - 560 видов, 45 родов).

Географическое распространение. Представители семейства распространены по всему земному шару, особенно широко - в умеренной и субтропической областях Северного полушария.

Жизненные формы. Листопадные деревья и кустарники, многолетние (реже - однолетние) травы.

Особенности вегетативных органов.Стебель округлый, листья очерёдные, простые или сложные, часто с прилистниками.

5) Особенности генеративных органов. Соцветия – кисть, щиток, простой зонтик и пр. или одиночные.

Цветки:

1) актиноморфные, обоеполые;

2) околоцветник двойной пятичленный;

3) чашечка из 4-5 зеленых свободных чашелистиков, иногда выражено подчашие;

4) венчик – свободнолепестный из 4-5 лепестков белого, желтого, розового цвета. Лепестки чередуются с чашелистиками;

5) андроцей – циклический в 3 и более кругах по 5 или 10 тычинок в каждом;

6) гинецей – апокарпный или синкарпный. Завязь верхняя, нижняя или полунижняя. Циклический или спиральный. Число плодолистиков от 1 до многих. Между андроцеем и гинецеем может развиваться нектароносный валик.

Цветки у Розоцветных преимущественно энтомофильные, реже анемофильные. Для некоторых родов характерен апомиксис (образование зародыша без оплодотворения) (лапчатка – Potentilla, манжетка - Alchemilla, шиповник - Rosa).

Формула цветка: зависит от подсемейства (см. далее).

Плод – А) апокарпный - многолистовка, многоорешек, многокостянка, фрага (земляничина - с сочным разросшимся цветоложем); Б) монокарпный - костянка, В) ценокарпный - яблоко.

Семена без эндосперма.

В зависимости от строения цветка и плода розоцветные делятся на 4 подсемейства:

Спирейные (Spiraeoideae) – гинецей апокарпный, 5-8 плодолистиков, завязь верхняя, без подчашия, плод - многолистовка. Представители: таволга - Filipendula, спирея – Spiraea.

Формула цветка: таволга вязолистная (Filipendula ulmaria) - *Ca(5)Co5AG6-10.

Розовые (Rosoideae) - гинецей апокарпный или монокарпный, плодолистиков от 3 до многих, завязь верхняя, есть подчашие, плод - многоорешек, земляничина, многокостянка, цинородий (у Rosa). Представители – Potentilla (рис. 37), земляника - Fragaria, Rosa, малина – Rubus idaeus.

Формула цветка: сабельник болотный (Comarum palustre) - *Ca(5)Co5AG.

Яблоневые(Maloideae) – гинецей ценокарпный, 5-8 плодолистиков, завязь нижняя, без подчашия, плод - яблоко. Представители – яблоня - Malus, груша - Pyrus, японская айва – Chaenomeles.

Формула цветка: яблоня лесная (Malus sylvestris) - *Ca(5)Co5AG(5).

Сливовые (Amygdaloideae) – гинецей монокарпный, завязь верхняя, без подчашия, плод - однокостянка. Представители - черемуха, слива, вишня, абрикос. В семенах содержатся жирные масла и цианогенные гликозиды (отщепляют синильную кислоту). Представители: черемуха - Padus, вишня - Cerasus, слива - Prunus, абрикос – Armeniaca.

Формула цветка: черемуха (Padus avium) - *Ca(5)Co5A20G1.

Представители. Среди розоцветных множество плодовых и ягодных культурных растений (груша обыкновенная (Pyrus communis), малина обыкновенная (Rubus idaeus), слива домашняя (Prunus domestica), яблоня домашняя (Malus domestica) и многие другие), декоративных видов (у розы, например, в мире разводят не менее 25 тысяч сортов и форм).

Семейство Бобовые – Fabaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает 12 000 видов из 450 родов (в России 750 видов из 55 родов).

Географическое распространение. Представители семейства встречаются практически во всех регионах земного шара.

Жизненные формы. Среди представителей семейства встречаются самые разнообразные жизненные формы: однолетние и многолетние травы, кустарники, деревья, часто встречаются лиановидные растения.

Особенности вегетативных органов.Стебель округлый. Характерны очерёдные (редко супротивные) листья с прилистниками. Листья чаще сложные (перистые, тройчатые, пальчатые), реже простые.

Особенности генеративных органов. Соцветия – мелкие цветки собраны в кисти, реже в головки, зонтики или колосья.

Цветки:

1) зигоморфные, обоеполые, среднего размера или мелкие;

2) околоцветник двойной;

3) чашечка из 5 сросшихся чашелистиков, зигоморфная или почти актиноморфная;

4) венчик – «мотыльковый», состоящий из крупного лепестка – «паруса» (или «флага»), двух свободных более мелких лепестков – «вёсел» и двух сросшихся лепестков, образующих «лодочку»;

5) андроцей – десять тычинок (редкое исключение – 5 или 9 тычинок). Нити девяти тычинок срастаются вокруг пестика в трубку, щель которой прикрыта несколько расширенной нитью десятой, свободной тычинки. При этом форма трубки имеет значение при определении. В одних случаях она срезана прямо, - тогда свободные концы тычиночных нитей имеют одинаковую длину – как у чины (Lathyrus), в других случаях она срезана косо – как у горошка (Vicia). Реже срастаются все 10 тычинок или, наоборот, все остаются свободными. Происходит из двух пятичленных кругов;

6) гинецей – монокарпный, завязь верхняя.

Формула цветка: Чина луговая (Lathyrus pratensis) - ↑Са(5)Со1+2+(2)А(5)+(4)+1G1

Цветки у Бобовых преимущественно энтомофильные, для ряда видов типично самоопыление (горох - Pisum).

Плод - боб. Бобы у представителей семейства могут быть многосемянными или односемянными, вскрывающимися или невскрывающимися, сухими или сочными (реже). Семена без эндосперма.

Представители. Очень важной особенностью семейства является наличие на корнях клубеньков с азотфиксирующими бактериями. Благодаря этой особенности бобовые обогащают почву соединениями азота. Бобовые встречаются в самых разных условиях и различных растительных сообществах: на лугах – разные виды клевера (Trifolium) (рис. 39), чина луговая (Lathyrus pratensis), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus), горошек мышиный (Vicia cracca) (рис. 38), горошек заборный (Vicia sepium), в лесах – горошек лесной (Vicia sylvatica), чина весенняя (Lathyrus vernus), на полях как сорные – клевер пашенный (Trifolium arvense), горошек четырёхсеменной (Vicia tetrasperma). Широко используются декоративные бобовые – люпин многолистный (Lupinus polyphyllus), карагана древовидная, или «жёлтая акация» (Caragana arborescens). Из пищевых растений в средней полосе России чаще всего разводят горох (Pisum sativum), фасоль (Phaseolus vulgaris) и бобы (Vicia faba).

Семейство Крестоцветные (Капустные) –

Cruciferae (Brassicaceae)

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает 3200 видов, 380 родов. На территории России встречаются 350 видов из 100 родов. Географическое распространение. Крестоцветные встречаются во всех природных… Жизненные формы. Травянистые растения (многолетники, двулетники, однолетники). Меньше полукустарничков, кустарников же…

Umbelliferae (Apiaceae)

Видовое разнообразие.Более 3 000 видов из 430 родов. В нашей флоре семейство представлено 230 видами из 95 родов. Географическое распространение. Представители семейства распространены по… Жизненные формы. Абсолютное большинство зонтичных – травянистые растения, как одно-, так и многолетние,…

Compositae (Asteraceae)

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает более 20 000 видов, которые относятся более чем к 1500 родам. На территории России встречается около 2000… Географическое распространение. Представители семейства широко распространены… Жизненные формы. Наиболее типичными жизненными формами семейства являются преимущественно многолетние травянистые…

СЕМЕЙСТВО ГВОЗДИЧНЫЕ - CARYOPHYLLACEAE

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает 2000 видов из 80 родов. На территории России – 300 видов из 40 родов. Географическое распространение. Распространены по всему миру, наибольшее… Жизненные формы. Преобладают одно- и многолетние травянистые растения, реже встречаются кустарники.

Лабораторные работы №9-10

Определение растений класса Однодольные

Цель работы: изучить особенности вегетативных и генеративных органов растений основных семейств однодольных растений, познакомиться с типичными видами, характерными для средней полосы России.

Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, живой демонстрационный материал, гербарные образцы.

Задания:

1. Рассмотреть гербарные образцы и живые растения, предложенные для определения. Составить характеристику вегетативных органов по плану морфологического описания.

2. Зарисовать цветущее растение.

3. Зарисовать цветок и составить его формулу.

4. Определить растение, кратко записывая путь определения.

 

Семейство Лилейные – Liliaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает около 750 видов, которые относятся более чем к 10 родам. На территории России встречается около 75 видов из 8 родов.

Географическое распространение. Виды семейства встречаются преимущественно в умеренных и субтропических областях Северного полушария.

Жизненные формы. Преобладают многолетние луковичные травы, геофиты. Многие лилейные – эфемероиды: растения, проходящие все ежегодные фазы развития от появления первых листьев и бутонизации до созревания плодов и семян и гибели надземной части растений за очень короткий период 1-2 месяцев. К эфемероидам относятся, например, представители рода гусиный лук (Gagea) (рис. 47) и тюльпан (Tulipa). Редко встречаются лианы и деревья своеобразного облика.

Особенности вегетативных органов.Линейные простые листья с параллельным жилкованием, цельнокрайние или зубчатые, очерёдные, иногда супротивные или мутовчатые, часто влагалищные, мочковатая корневая система.

Особенности генеративных органов. Соцветия – кисть, метелка, колос, зонтик или одиночные.

Цветки:

1) актиноморфные, обоеполые;

2) околоцветник простой венчиковидный, трёхчленный;

3) андроцей – из 6 тычинок, расположенных по три в двух кругах;

4) гинецей – ценокарпный, образованный тремя (2, 4) сросшимися плодолистиками, завязь верхняя.

Формула цветка: *P3+3A3+3G(3)

Цветки энтомофильные.

Плод – коробочка или ягода.

Представители. Кроме тюльпанов и гусиного лука, к семейству относятся род лилия (Lilium), рябчик (Fritillaria).

Следует отметить, что многие близкие к лилейным семейства из порядка Liliales имеют сходные с лилейными признаки и ранее рассматривались как подсемейства семейства Лилейные. Это такие семейства, как Луковые (Alliaceae), к которому относятся лук (Allium), чеснок (A. sativum), черемша (A. ursinum); Ландышевые (Convallariaceae), объединяющие майник (Maianthemum), ландыш (Convallaria), купену (Polygonatum); Спаржевые (Asparagaceae), Гиацинтовые (Hyacinthaceae). Во многих современных определителях представители указанных семейств рассматриваются в составе семейства Лилейные.

 

Семейство Злаковые – Poaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Объединяет около 10000 видов из 650 родов; в России отмечено более 800 видов из 130 родов.

Географическое распространение. Злаки встречаются по всему Земному шару, причём играют одну из важнейших ролей в сложении растительного покрова особенно в луговых, степных фитоценозах, прериях, пампах, саваннах.

Жизненные формы. Многолетние травянистые растения с мочковатой корневой системой. Представлены и однолетние травы, а в тропиках и субтропиках встречаются деревянистые злаки - бамбуки (на территории России последние распространены в дикорастущем виде на Сахалине и Курильских островах).

Особенности вегетативных органов.Стебель – соломина: тонкий, цилиндрический, с полыми междоузлиями и лишь в узлах заполненный паренхимной тканью. У некоторых злаков (например, у кукурузы) полости в стебле нет, или она очень мала.

Листья у злаков очерёдные, расположены двурядно и состоят из влагалища, охватывающего стебель, и довольно длинной линейной листовой пластинки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится по-разному устроенный язычок (чаще всего представляющий собой плёнчатый вырост). У некоторых злаков язычок видоизменён в волоски или щетинки или отсутствует. Хорошим диагностическим признаком при определении злаков служит наличие у ряда злаков в месте перехода влагалища в листовую пластинку ушек, образованных краями влагалища листа. Ветвление побегов происходит почти всегда лишь в зоне кущения.

У большинства злаков края влагалища налегают друг на друга, срастаясь лишь в самом основании, а на остальном протяжении края остаются свободными. В этом случае влагалище называется незамкнутым. У некоторых злаков края влагалища срастаются почти на всём протяжении – это замкнутое влагалище.

В зависимости от особенностей подземных побегов и характера кущения (рис. 48) различают корневищные (пырей ползучий – Elytrigia repens), рыхлокустовые (овсяница луговая – Festuca pratensis) и плотнокустовые (белоус – Nardus stricta) злаки (рис. 48).

У корневищных злаков вневлагалищные побеги образуют длинные стелющиеся в земле на некоторой глубине от ее поверхности ветвящиеся корневища, от которых отходят олиственные надземные побеги, обычно удалённые один от другого.

У рыхлокустовых злаков подземная часть вневлагалищных побегов короткая (2-10 см), концы побегов, дуговидно изгибаясь к поверхности почвы, превращаются в надземные побеги. В результате образуется рыхлая дерновина, которая состоит из материнского побега и расположенных на некотором расстоянии от него боковых побегов.

У плотнокустовых злаков, имеющих внутривлагалищное возобновление, формируется плотная дерновина, боковые побеги растут вертикально и плотно прижаты к стеблю материнского растения.

Особенности генеративных органов. Соцветие – колосок (рис. 49), состоящий из разного числа цветков и, как правило, двух колосковых чешуй. Колоски, как правило, образуют сложные соцветия, расположенные на верхушках стеблей: сложный колос, метёлку, султан и др.

Рис. 49. Схема и диаграмма колоска злака(по В.Г. Хржановскому и др., 1963):

А – схема; Б - диаграмма

1 – ось колоса; 2 – ось колоска; 3 – нижняя колосковая чешуйка; 4 – верхняя колосковая чешуйка; 5 – наружная (нижняя) цветковая чешуйка; 6 - внутренняя (верхняя) цветковая чешуйка; 7 – цветковые плёнки (лодикулы); 8 - гинецей;

9 – андроцей

 

Цветки:

1) мелкие, циклические, обоеполые, реже однополые;

2) в цветке большинства злаков (рис. 50) можно обнаружить верхнюю и нижнюю цветковые чешуи, плёнчатые лодикулы.

Нижняя цветковая чешуя крупнее колосковых, иногда с килем, несущим у некоторых видов реснички или шипики, у многих злаков от нее отходит короткая или длинная ость. Верхняя цветковая чешуя обычно плёнчатая, на верхушке часто слегка расщепленная, всегда безостая. У некоторых злаков отсутствует. Лодикулы - околоцветные плёнки, мелкие, прозрачные, слегка расщепленные или опушенные длинными волосками. Во время цветения у большинства злаков лодикулы набухают, раздвигают цветковые чешуи, способствуя выходу тычинок и рылец пестика из цветка.

3) андроцей – из трех тычинок (реже двух-шести). Пыльники линейные, раздваивающиеся на концах, прикрепляются к тычиночной нити в центре.

4) гинецей – апокарпный из одного плодолистика. Пестик с двумя перистыми рыльцами (реже рылец одно или три). Завязь верхняя.

Формула цветка: На происхождение отдельных частей цветка злака не существует единой точки зрения. Поэтому и формула злаков может даваться по-разному: ↑P(2)+2A3G(2) или *РоАзG1.

Цветки анемофильные.

Плод - зерновка с хорошо выраженным крахмалистым эндоспермом.

Представители. В растительном покрове средней полосы России злаки играют большую роль, преобладая в луговых и степных сообществах, принимая значительное участие в создании лесных сообществ и сообществ низинных болот. Многие виды злаков используются в пищу (рожь (рис. 51), овёс, кукуруза, пшеница, ячмень и др.) или служат прекрасным кормом для сельскохозяйственных животных (представители родов мятлик – Poa, овсяница – Festuca, ежа сборная – Dactylis glomerata и многие др.)

 

Семейство Осоковые – Cyperaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.В семейство включают 4000 видов из 100 родов. На территории России отмечено около 370 видов из 20 родов.

Географическое распространение. Виды семейства распространены по всему Земному шару; многие виды встречаются в массовом количестве и играют существенную роль в сложении растительного покрова, особенно в местообитаниях с достаточным и избыточным увлажнением.

Жизненные формы. Преобладают многолетние (реже однолетние) травы.

Особенности вегетативных органов.Стебли осоковых в поперечном сечении чаще трёхгранные (у рода осока – обязательно трёхгранные), реже округлые, сплошные, часто острошероховатые. Ветвление происходит на уровне почвы или под землёй.

Листья осоковых, как правило, расположены трёхрядно (в отличие от злаковых), преимущественно в нижней части стебля. Листья расположены очерёдно, в большинстве случаев имеют хорошо заметные замкнутые влагалища, плотно охватывающие стебель. В месте перехода влагалища в листовую пластинку у осок имеется небольшой плёнчатый язычок. Нижние листья большинства представителей семейства чешуевидные.

Особенности генеративных органов. Соцветия – колоски (иногда одноцветковые), которые в свою очередь могут быть собраны в более сложные головчатые, зонтиковидные, метельчатые или колосовидные соцветия.

Цветки (расположены в пазухах кожистых чешуевидных листьев):

1) зигоморфные, обоеполые или однополые, мелкие, невзрачные;

2) околоцветник простой или отсутствует (цветок голый); в обоеполых цветках околоцветник в виде шести плёночек или чешуек, чаще в виде 1-6 или многих щетинок, или же совсем редуцирован, и тогда цветки голые. Однополые цветки не имеют околоцветника;

3) андроцей – состоит из трех, реже шести или двух тычинок. Пыльники неподвижные, прикрепляются к тычиночной нити своим основанием;

4) гинецей – образован двумя либо тремя плодолистиками. Завязь верхняя. Столбик с тремя или двумя рыльцами по числу плодолистиков, образовавших пестик.

Формула цветка: *P6 или 0А3 G 2 или 3.

Цветки анемофильные.

По характеру расположения тычиночных и пестичных цветков однодомные виды осок делятся на две группы: равноколосковые (пестичные и тычиночные цветки располагаются в одних и тех же колосках) и разноколосковые (пестичные цветки обычно находятся на стебле ниже тычиночных) (рис. 52).

Плод - трёхгранный шаровидный или сплюснутый орешек, голый или окружённый остающимся околоцветником. У осок образуется мешочек, заключающий в себя пестик женских цветков и способствующий переносу плодика водой на большие расстояния.

Представители. Центральным родом семейства, богатейшим по видовому составу (более 2000 видов) и имеющим наибольшую роль в растительном покрове Земного шара, является род осока (Carex). Различные виды рода осока могут встречаться во всех основных вариантах сообществ – хвойных лесах (осока пальчатая – C. digitata), широколиственных (осока волосистая – C. pilosa, осока лесная – C. sylvatica), мелколиственных лесах (осока заячья – C. leporina, осока бледноватая – C. pallescens), на лугах (осока ранняя – C. praecox, осока соседняя – C. contigua) и, конечно, на болотах (осока топяная – C. limosa и др.). Для болот, тундр, альпийского пояса гор типичны также виды рода пушица (Eriophorum). По берегам водоемов обычен камыш озерный (Scirpus lacustris) с высокими стеблями до 2,5 м.

 

 

Семейство Орхидные – Orchidaceae

Краткое описание семейства

Видовое разнообразие.Семейство насчитывает 20 000-25 000 (по некоторым данным до 35 000) видов, 600 - 750 родов. На территории России отмечено 120 видов орхидей.

Географическое распространение. Представители семейства встречаются по всему миру, однако, центр разнообразия орхидных – тропические области.

Жизненные формы. Многолетние наземные травы, часто с по-разному устроенными запасающими органами. Довольно велика доля эпифитных и лиановидных видов. Многие виды – облигатные микотрофы и на ранних этапах жизни зависят от гриба-микоризообразователя.

Особенности вегетативных органов.Для орхидей характерны простые, часто сидячие листья, с параллельным или дуговидным жилкованием, часто мясистые, обычно с влагалищами. Листорасположение очерёдное, иногда двухрядное, редко супротивное или мутовчатое.

Особенности генеративных органов. Соцветия – кисть, колос, метёлка, реже одиночные цветки.

Цветки:

1) зигоморфные, обоеполые; цветки тропических орхидей, как правило, яркие и крупные, в умеренном климате большая часть видов имеет сравнительно неброские цветки.

2) околоцветник двойной, трёхчленный;

3) чашечка из трёх свободных чашелистиков;

4) венчик – из трёх свободных лепестков. Задний лепесток называется губой – он крупнее остальных, ярко окрашен и имеет шпору, на дне которой скапливается нектар. Она же служит посадочной площадкой для насекомых и птиц.

5) андроцей – из одной, редко двух или трёх тычинок.

Е) гинецей – ценокарпный из трёх плодолистиков, завязь нижняя.

Цветки опыляются насекомыми и птицами.

Формула цветка: ↑Ca3Co3A3-1G(3);

Плод - коробочка с мелкими многочисленными семенами, распространяемыми ветром.

Представители. В хвойных лесах можно увидеть миниатюрную гудайеру ползучую (Goodyera repens), на лугах, в светлых лесах и на опушках – виды родов пальчатокоренник (Dactylorhiza), тайник (Listera) и любка (Platanthera). Очень редко удается увидеть наиболее крупную и декоративную из орхидей средней России – башмачок настоящий (Cypripedium calceolus).

 

Лабораторная работа №11

ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ РАСТЕНИЙ

Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, гербарный и живой демонстрационный материал. Задания: 1. Рассмотреть гербарные и/или живые образцы растений. Определить, к какой жизненной форме они относятся.

Классификация жизненных форм по К. Раункиеру

Датский ботаник К. Раункиер (C. Raunkiaer; 1860-1938) на основе одного адаптивного признака – положение почек возобновления или верхушек побегов по отношению к субстрату в течение неблагоприятного для развития растений времени года, выделил 5 основных типов (рис. 53).

Фанерофиты (от греч. phaneros – видимый, открытый, phyton – растение) – растения, почки возобновления которых в неблагоприятный период года расположены высоко над землей (деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты) (рис. 54). Среди них по высоте различают мегафанерофиты (выше 30 м), мезофанерофиты (8-30 м), микрофанерофиты (2-8 м), нанофанерофиты (0,3-2 м).

Хамефиты (от греч. chamai – наземный, phyton – растение) – растения, почки возобновления которых в неблагоприятный период года расположены невысоко на землей (до 20-30 см) и обычно защищены почечными чешуями и/или снежным покровом (кустарнички, полукустарники, полукустарнички, растения-подушки и др.). По степени одревеснения надземных побегов различают деревянистые и травянистые хамефиты.

Гемикриптофиты (от греч. hemi – половина, kryptos – скрытый, phyton – растение) - растения, почки возобновления которых в неблагоприятный период года расположены на уровне почвы или прикрыты подстилкой, образованной мёртвым растительным опадом (травянистые растения).

Криптофиты (от греч. kryptos – скрытый, phyton – растение) - растения, почки возобновления которых в неблагоприятный период года расположены в почве (геофиты) на глубине от одного до нескольких см или под водой (травянистые растения). В последнем случае различают гелофиты и гидрофиты. Гелофиты – болотные и прибрежно-водные растения, листья которых расположены над водой. Гидрофиты – водные растения, полностью с плавающими или погруженными в воду листьями.

Терофиты (от греч. theros – лето, phyton – растение) – растения, которые переживают неблагоприятный период года в виде семян (однолетники).

Спектры жизненных форм по классификации К. Раункиера (биологические спектры) обычно рассматривают как индикатор климатических условий или антропогенной нарушенности растительного покрова.

Классификация жизненных форм по И.Г. Серебрякову (с изменениями)

И.Г. Серебряков (1962) разработал наиболее полную классификацию жизненных форм семенных растений на основе нескольких признаков, отражающих влияние окружающей среды на их морфогенез и рост: длительность жизни особи и скелетных осей (системы побегов), тип корневой системы, видоизменения побегов и корней и направление роста побегов. В дальнейшем она неоднократно видоизменялась и дорабатывалась отечественными ботаниками. В основу классификации жизненных форм им положены следующие признаки: положение почек возобновления в неблагоприятный период года (древесные и травянистые растения), длительность жизни скелетных осей (деревья, кустарники, кустарнички, травы), способность к вегетативному размножению и расселению (вегетативно подвижные и неподвижные) и др.

По положению почек возобновления и степени отмирания надземных побегов выделяют 3 основных группы: древесные, полудревесные и травянистые растения.

А. ДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ

Растения с многолетними надземными скелетными осями («побегами»). Часто отличают от травянистых растений по анатомическим признакам стебля и говорят о травянистой и деревянистой консистенции побегов, имея в виду количественные отношения одревесневших (лигнифицированных) и не одревесневших тканей. По длительности жизни скелетных осей различают деревья, кустарники и кустарнички.

I. Деревья

II. Кустарники Многолетние растения более 50-60 (80) см высотой, у которых главный ствол…

III. Кустарнички

Внешне похожие на кустарники растения от 5-7 до 50-60 высотой.

Б. ПОЛУДРЕВЕСНЫЕ РАСТЕНИЯ

Деревянистые растения, у которых в отличие от древесных растений на неблагоприятный период года часть побегов опадает или отмирают их верхние участки (полыни). Выделяют полудеревья, полукустарники и полукустарнички.

 

В. ТРАВЯНИСТЫЕ РАСТЕНИЯ

Растения, у которых в неблагоприятный период года отсутствуют прямостоячие надземные или надводные живые побеги, зато есть почки возобновления. Условия внутри «кочек» дерновинных растений, в частности некоторых злаков и осок, принимаются за сходные с подземными. Различают две основных группы: вегетативно подвижные и неподвижные растения.

I. Вегетативно неподвижные или слабо подвижные

Ia. Многолетние Растения, особи которых живут от прорастания до смерти более 5 лет. По… 1. Стержнекорневые (каудексовые). Растения, у которых главный корень сохраняется в течение всей или большей части…

II. Вегетативно подвижные

Растения с удлинёнными горизонтальными побегами (удлинённые корневища, столоны, ползучие или полегающие побеги) или корнями размножения (корневые отпрыски), отмирание которых приводит к формированию новых особей, далеко отстоящих от материнского растения. Выделяют многолетние и малолетние растения.

Iа. Многолетние

1. Вторично стержнекорневые. Растения с придаточной корневой системой, в составе которой один или несколько корней отличаются более крупными… 2. Придаточнокорневые. Растения, у которых главный корень не развивается или… 2а. Длиннокорневищные. Растения с удлинённым многолетним корневищем, которое формируется в результате подземного роста…

Iб. Малолетние (вегетативные малолетники)

1. Придаточнокорневые. Растения, у которых главный корень не развивается или быстро отмирает. Корневая система взрослого растения образована только… 1а. Ползучие (полегающие).Растения «ползучие всем телом» или полегающие… 1б. Столонообразующие. Растения с удлиненными одно(двух)летними горизонтальными, тонкими побегами, которые развиваются…

Лабораторная работа №12

ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, лупы, бинокуляр, препаровальные иглы, гербарный материал, постоянные препараты, предметные и… Задания: 1. Рассмотреть (малое увеличение) постоянный препарат соруса страусника (Matteuccia struthiopteris (L.) Tod.).…

Лабораторная работа №13

ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Необходимые материалы и оборудование: определители растений, лупы, гербарный материал, таблицы. Задания: 1. Определить, записывая ход определения по ступеням, по четыре вида папоротников, два вида хвощей и два вида…

Лабораторная работа №14

ОСНОВНЫЕ ТКАНИ РАСТЕНИЙ (Занятие 1)

Цель работы: разобраться в особенностях строения и функционирования основных тканей растений; изучить особенности анатомического строения стеблей травянистых растений.

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, постоянные препараты.

Задания:

1. Рассмотреть поперечный срез стебля кукурузы (Zea mays L.) при малом и при большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза при малом увеличении, отметив на ней эпидермис, склеренхиму, паренхиму, проводящие пучки. В проводящих пучках найти ситовидные трубки с клетками-спутницами, флоэмную паренхиму, сосуды ксилемы, волокна склеренхимы. При большом увеличении зарисовать один проводящий пучок с прилегающими клетками паренхимы. Красным цветом показать одревесневшие ткани.

2. Рассмотреть поперечный срез стебля тыквы (Cucurbita pepo L.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза при малом увеличении, отметив на ней эпидермис, склеренхиму, паренхиму, проводящие пучки, воздушную полость. В проводящих пучках отметить флоэмную паренхиму, сосуды ксилемы, волокна склеренхимы, камбий. Зарисовать один проводящий пучок с прилегающими клетками паренхимы при большом увеличении. Красным цветом показать одревесневшие ткани.

 

Тканями принято называть комплексы клеток, сходных по строению, выполняющих определенные функции и имеющих общее происхождение.

При характеристике тканей стоит обратить особое внимание на форму и особенности строения клеток, расположение ткани и ее функции. Удлинённые клетки называют прозенхимными, а клетки, имеющие практически равные длину, ширину и высоту - паренхимными.

Ткани могут состоять из однотипных или из разных клеток. Клетки растений соединены между собой при помощи цитоплазматических нитей – плазмодесм, проходящих через поры в клеточной стенке.

Меристемы, или образовательные ткани, состоят из живых, тонкостенных, плотно прилегающих друг к другу клеток без крупных вакуолей. У растений способны к митотическому делению только клетки меристемы. В зависимости от положения в теле растения могут быть выделены:

а) верхушечная меристема – расположена на верхушке стебля и под корневым чехликом в корне, обеспечивает рост растения в длину;

б) боковая, или латеральная (камбий) меристема – расположена в корне и стебле; способствует росту растений в толщину; камбий характерен для двудольных и голосеменных растений и не характерен для однодольных;

в) вставочная, или интеркалярная меристема – находится в основании междоузлий некоторых растений, например, злаков; обеспечивает рост в длину отдельных междоузлий;

г) раневая меристема возникает в местах повреждений.

Ткани, возникшие в результате дифференциации клеток меристем, называют постоянными. К ним относятся все остальные типы тканей.

Основные ткани, или паренхимы, состоят из живых, обычно рыхло расположенных клеток с тонкими стенками. В зависимости от выполняемой функции различают ассимилирующую (фотосинтезирующую), запасающую, водоносную, воздухоносную (аэренхиму), поглощающую (эпиблема, или ризодерма - поверхностная ткань зоны всасывания корня с корневыми волосками).

Покровные ткани растений защищают внутренние ткани от механических повреждений, иссушения, проникновения микроорганизмов, а также регулируют транспирацию и газообмен. К покровным тканям относятся:

а) эпидермис (кожица) – живая однослойная ткань, состоящая из плотно сомкнутых, как правило, лишённых хлорофилла прозрачных клеток. В эпидермисе могут находиться устьица - отверстия между двумя замыкающими клетками с неравномерно утолщёнными оболочками. Замыкающие клетки устьиц – обычно единственные клетки эпидермиса, способные к фотосинтезу. Благодаря этой особенности, устьица участвуют в газообмене и транспирации. Эпидермисом покрыты все незимующие части растений.

б) пробка, образованная пробковым камбием, на которую заменяется эпидермис в конце первого вегетационного сезона. Пробка состоит из довольно плотно прилегающих друг к другу мёртвых, обычно заполненных воздухом клеток, клеточная оболочка которых пропитана суберином. Для дыхания внутренних тканей служат специальные участки рыхло расположенных клеток – чечевички.

в) корка – тоже мёртвая покровная ткань, покрывающая стволы и корни многолетних растений, в первую очередь деревьев.

Механические ткани выполняют в растениях опорную функцию, придают органам прочность. К ним относятся колленхима, образованная живыми плотно сомкнутыми клетками с неравномерно утолщённой целлюлозной оболочкой, и склеренхима, представленная мёртвыми удлинёнными клетками с толстой одревесневшей (пропитанной лигнином) оболочкой. Клетки склеренхимы (так называемые древесинные и лубяные волокна) могут быть расположены среди проводящих тканей.

Проводящие ткани, отвечающие за передвижение в растении воды и минеральных веществ (ксилема, или древесина) и органических веществ (флоэма, или луб), представляют собой комплексные образования. Ксилема состоит из сосудов (у голосеменных – трахеид), древесинной паренхимы и древесинных волокон. Транспорт осуществляется по сосудам – полым трубочкам, состоящим из мёртвых, лишённых содержимого клеток-члеников, между которыми находятся отверстия – перфорации. Трахеиды – мёртвые клетки, суженные к концам. Древесинные волокна, сосуды и трахеиды – мёртвые клетки, оболочки которых пропитаны суберином. Флоэма состоит из ситовидных трубок, клеток-спутниц, лубяной паренхимы и лубяных волокон. Транспорт осуществляется по ситовидным трубкам, состоящим из живых, но безъядерных клеток-члеников, между которыми находится ситовидная пластинка с мелкими отверстиями, напоминающая сито. Клетки-спутницы имеют ядро и обеспечивают клетки ситовидных трубок необходимой энергией.

Как правило, флоэма и ксилема располагаются рядом друг с другом, образуя так называемые проводящие, или сосудисто-волокнистые, пучки. Если между ксилемой и флоэмой есть камбий, пучок называется открытым, если нет – закрытым. Для двудольных и голосеменных растений обычно характерны открытые, для однодольных – закрытые проводящие пучки.

У растений могут встречаться и выделительные ткани – млечники, нектарники, железистые волоски, смоляные каналы. В большинстве случаев в выделительных тканях накапливаются вещества, защищающие растения от поедания животными и проникновения микроорганизмов.

 

Анатомическое строение стебля травянистых растений

В стебле обычно выделяют 3 анатомо-топографические зоны: покровную, первичной коры и центрального, или осевого, цилиндра.

Стебель травянистых растений снаружи покрыт эпидермисом, под которым залегает первичная кора, состоящая либо только их паренхимы, либо из паренхимы и механической ткани (у однодольных – склеренхимы, у двудольных – колленхимы). Наружные слои паренхимных клеток часто зелёные, способны к фотосинтезу. Внутренний слой первичной коры дифференцируется в крахмалоносное влагалище, или эндодерму. Стенки клеток крахмалоносного влагалища часто неравномерно утолщены, пропитаны суберином и лигнином (на срезах видны как пояски Каспари).

Внутреннюю часть стебля занимает центральный цилиндр, состоящий из проводящих, механических и запасающих тканей. Периферическую часть центрального цилиндра, отделяющую проводящие пучки от первичной коры, называют перициклом. Он представлен либо паренхимой, либо склеренхимой (иногда перицикл отсутствует).

У травянистых двудольных растений проводящие пучки расположены кольцом вокруг сердцевины. При этом центральный цилиндр может иметь пучковое или непучковое строение. Проводящие пучки открытые (есть камбий), коллатеральные или биколлатеральные. Между ними находятся широкие или узкие сердцевинные лучи из паренхимы. Механические ткани обычно занимают периферическое положение, при этом колленхима входит в состав первичной коры, а склеренхима – в состав перицикла (склеренхима может отсутствовать).

 

Поперечный срез стебля кукурузы

В стебле кукурузы почти не развита первичная кора. Под эпидермисом расположено тонкое кольцо клеток склеренхимы из толстостенных одревесневших плотно прилегающих друг к другу клеток. Часть проводящих пучков примыкает к склеренхиме, другие расположены среди паренхимных клеток центрального цилиндра.

Особенностью проводящих пучков кукурузы (как и других злаков) является правильное чередование ситовидных трубок и клеток-спутниц во флоэме и немногочисленные сосуды ксилемы (рис. 63).

Проводящие пучки закрытые, коллатеральные. Флоэма имеет вид сети, имеющей крупные ячейки (клетки ситовидных трубок) и мелкие узлы (прямоугольные клетки-спутницы с зернистым содержимым). Ксилема представлена 3-5 сосудами, между которыми находятся одревесневшие клетки механической ткани. При развитии пучка некоторые внутренние элементы ксилемы разрушаются, и образуется воздухоносная полость.

Проводящие пучки окружены обкладкой из механической ткани (склеренхимы) (рис. 64).

Поперечный срез стебля тыквы

На поперечном срезе стебля тыквы видна покровная ткань – эпидермис из плотно сомкнутых клеток, покрытых слоем кутикулы. Местами на эпидермисе заметны многоклеточные волоски (рис. 65).

Под эпидермисом находятся участки механической ткани – уголковой колленхимы, для которой характерно утолщение стенок в местах соединения нескольких клеток, при этом смежные стенки двух соседних клеток остаются тонкими.

Между отдельными участками колленхимы и внутрь от колленхимы расположены клетки паренхимы, округлые в очертании, часто с хлоропластами. Внутренний слой паренхимы представляет собой эндодерму – крахмалоносное влагалище. Колленхима и паренхима с эндодермой вместе составляют первичную кору стебля, окружающую центральный проводящий цилиндр.

Внутрь от эндодермы расположено узкое кольцо плотно сомкнутых одревесневших многоугольных клеток склеренхимы (волокон) и несколько слоёв паренхимных клеток. Вместе склеренхима и паренхима составляют наружную часть центрального цилиндра – перицикл.

В центральной части среза находится пятилучевая воздушная полость, образовавшаяся в результате разрушения паренхимных клеток. Между лучами полости и снаружи от них среди клеток паренхимы расположены проводящие пучки – 5 больших и 5 маленьких.

Пучки построены по одному плану, но лучше детально рассматривать крупный пучок (рис. 66). В центре каждого пучка расположена ксилема (обычно на срезах обработанных флороглюцином и соляной кислотой – красного цвета, т.е. ее клетки одревесневшие, содержат лигнин). В ней видны крупные отверстия с толстыми стенками – сосуды и мелкие клетки механической ткани. С внешней и внутренней стороны к ксилеме прилегает флоэма (т.е. пучки биколлатеральные). Флоэма состоит из крупных округло-многоугольных клеток ситовидных трубок (иногда заметны ситовидные пластинки), мелких клеток-спутниц и немногочисленных клеток паренхимы. Камбий, расположенный между ксилемой и наружной флоэмой, заметен только при большом увеличении микроскопа. Он представляет собой слой тонкостенных клеток, способных к делению. Вновь образованные клетки со временем дифференцируются в ксилему (внутрь от камбия) или флоэму (наружу от камбия).

У однодольных травянистых растений проводящие пучки расположены диффузно, они закрытые, коллатеральные или концентрические. Из механических тканей обычна склеренхима, вторичного утолщения стебля, как правило, нет.

 

 

Вопросы к пройденному материалу:

1. Какие типы тканей встречаются у растений? В чем их особенности?

2. Дайте сравнительную характеристику флоэмы и ксилемы.

3. Назовите отличия в анатомическом строении стебля однодольных и двудольных травянистых растений.

4. Назовите и объясните особенности типов строения проводящих пучков (открытый и закрытый коллатеральный, биколлатеральный, концентрический, радиальный).



Лабораторная работа №15

ОСНОВНЫЕ ТКАНИ РАСТЕНИЙ (Занятие 2)

Цель работы: изучить анатомическое строение стебля древесного растения и корня первичного и вторичного строения.

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, постоянные препараты.

Задания:

1. Рассмотреть поперечный срез ветки липы мелколистной (Tilia cordata Mill.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему поперечного среза, отметив на ней эпидермис, пробку, паренхиму коры, первичные и вторичные сердцевинные лучи, лубяные волокна, флоэму (мягкий и твердый луб), камбий, весеннюю и осеннюю древесину, границу между годичными кольцами, сердцевину.

2. Рассмотреть корень первичного строения на примере поперечного среза корня ириса германского (Iris germanica L.) при малом и большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему строения поперечного среза при малом увеличении, отметив первичную кору (состоит из экзодермы, мезодермы и эндодермы) и центральный цилиндр (перицикл, тяжи ксилемы и флоэмы, механическая ткань). При большом увеличении зарисовать клетки экзодермы, эндодермы, перицикла.

3. Рассмотреть корень вторичного строения на примере поперечного среза корня тыквы (Cucurbita pepo L.). Нарисовать схему поперечного среза, отметив перидерму, зону паренхимы, камбий, первичную и вторичную флоэму, первичную и вторичную ксилему, паренхимные лучи.

 

Особенности строения многолетних стеблей

древесных растений

При рассмотрении анатомического строения однолетних стеблей древесных растений заметно сходство их строения со стеблями травянистых растений, имеющих непучковое строение проводящей системы. У побегов древесных растений очень рано начинается формирование пробки – вторичной покровной ткани, приходящей на смену эпидермису. Пробка образуется благодаря деятельности феллогена – пробкового камбия, который при делении откладывает клетки пробки наружу, а клетки феллодермы – внутрь. Часто используют термин «перидерма» для обозначения комплекса «пробка + феллоген + феллодерма».

На спилах стволов даже невооруженным глазом четко выделяются три зоны – слабо развитая сердцевина, мощно развитая древесина и кора (главным образом луб).

На поперечном срезе древесных растений хорошо заметны годичные кольца древесины, годичные приросты луба заметно меньше, чем древесины, приросты между ними практически незаметны. Между древесиной и лубом находится камбиальная зона, обеспечивающая рост ствола в толщину.

У древесных растений, как правило, с возрастом образуется на поверхности корка, в состав которой входят перидермы и разделяющие их слои коры.

Поскольку в стенках клетки пробки откладывается суберин, клетки становятся непроницаемыми для жидкостей и газов. Заключенные между слоями пробки клетки гибнут, внося свой вклад в формирование корки на поверхности ствола растения. Наружная часть корки у большинства деревьев со временем сбрасывается.

Древесина и луб в стволах деревьев, кроме обеспечения проведения питательных веществ, служат для обеспечения механической прочности стебля и содержат запасы питательных веществ, необходимых в период весеннего роста.

 

Строение многолетней ветки липы мелколистной

В периферической части среза находится перидерма, образованная преимущественно темно-бурыми клетками пробки, расположенными радиальными рядами (рис. 67).

 

 

Под перидермой залегает первичная кора, образованная пластинчатой колленхимой и паренхимой.

Вторичная кора разделена на треугольные (паренхимные) и трапециевидные (лубяные) участки. В пределах трапециевидных участков различают твердый луб (одревесневшие толстостенные волокна) и мягкий луб (тонкостенные клетки – ситовидные трубки).

Треугольные участки продолжаются лучами паренхимных клеток от коры до сердцевины (первичные сердцевинные лучи). Можно увидеть многочисленные вторичные сердцевинные лучи из паренхимных клеток, расположенные в один ряд в пределах трапециевидных участков и не достигающие коры и сердцевины.

Между вторичной корой и древесиной расположен камбий.

Древесина образует хорошо заметные годичные кольца. В пределах каждого кольца можно выделить весеннюю древесину с преобладанием широкопросветных сосудов и более позднюю древесину с преобладанием узкопросветных элементов.

В центре среза – паренхимная сердцевина из тонкостенных клеток, часть которых заполнена слизью.

 

Особенности строения корня однодольных и двудольных растений

Корень имеет ряд особенностей анатомического строения, отличающих его от стебля:

- верхушечная меристема прикрыта корневым чехликом, предохраняющим нежные клетки образовательной ткани от повреждений;

- молодой корень покрыт снаружи ризодермой (= эпиблемой) – тканью, клетки которой образуют корневые волоски, поглощающие воду с растворенными в ней веществами; на старых участках корней эпиблема отмирает, а из наружных слоёв клеток первичной коры дифференцируется экзодерма – покровная ткань с опробковевшими и одревесневшими клетками;

- внутренний слой первичной коры дифференцируется в эндодерму с неравномерно утолщёнными клеточными стенками, содержащими суберин и лигнин (видны на поперечном срезе как клетки с поясками Каспари);

- на границе между первичной корой и центральным проводящим цилиндром находится перицикл, состоящий из способных к делению клеток; в нем возможно заложение боковых корней;

- участки флоэмы и ксилемы закладываются в корне не на одном радиусе (коллатерально), как в стебле, а на разных; флоэма чередуется с ксилемой. Это хорошо заметно при рассмотрении корня первичного строения. В том случае, если в корне начинает формироваться и функционировать камбий (корень вторичного строения), между радиальными тяжами первичной ксилемы возникают открытые коллатеральные пучки, разделённые широкими паренхимными лучами.

 

Особенности первичного строения корня ириса германского

В корне ириса хорошо заметны две зоны – первичной коры и центрального проводящего цилиндра (рис. 68).

На поверхности среза иногда можно увидеть остатки эпиблемы – ткани с корневыми волосками. Если корень более старый, с поверхности находятся 2-3 слоя клеток экзодермы – многоугольные, плотно прилегающие друг к другу, с утолщенными клеточными стенками, содержащими суберин. Экзодерма – наружный слой первичной коры. Самый широкий слой первичной коры – мезодерма, образованная сравнительно рыхло расположенными тонкостенными клетками, обычно содержащими запасной крахмал.

Внутренний однорядный слой первичной коры – эндодерма, большинство клеток которой имеют подковообразное утолщение (содержит лигнин и суберин) – так называемые клетки с поясками Каспари. Связь клеток первичной коры и центрального цилиндра через клетки с поясками Каспари невозможна и осуществляется через специальные пропускные клетки, расположенные в эндодерме напротив тяжей ксилемы.

С внутренней стороны к эндодерме прилегает центральный цилиндр. Его наружный однорядный слой – перицикл, образованный мелкими, тонкостенными клетками. За перициклом расположен радиальный проводящий пучок, состоящий из чередующихся тяжей ксилемы и флоэмы. Самую внутреннюю часть проводящего пучка занимает механическая ткань, состоящая из одревесневших клеток.

 

Особенности вторичного строения корня тыквы

В корне вторичного строения нет первичной коры: в перицикле формируется феллоген, который образует несколько слоев пробки, и по этой пробке первичная кора отделяется от корня (рис. 69).

Таким образом, снаружи корень тыквы покрыт пробкой (перидермой).

Под ней расположена паренхимная зона, а ближе к центру – 4 (реже 3 или 5) крупных коллатеральных пучка. В пределах каждого такого пучка по направлению от периферии среза к его центру можно различить:

- первичную флоэму (деформированные мелкие тонкостенные клетки),

- вторичную флоэму (видны ситовидные трубки, сопровождающие клетки и паренхимные),

- камбий,

- вторичную ксилему (из крупных сосудов, волокон и паренхимы). В центре корня можно найти и первичную ксилему, состоящую из центрального крупного сосуда и 4 (3-5) лучей из многочисленных мелкопросветных элементов метаксилемы. Между пучками – широкая полоса паренхимных клеток.

 

 

Вопросы к пройденному материалу:

1. Назовите отличия в анатомическом строении двудольных травянистых и древесных растений.

2. Опишите анатомическое строение корня однодольных растений.

3. Опишите анатомическое строение корня двудольных растений.

 

Лабораторная работа №16

ОСНОВНЫЕ ТКАНИ РАСТЕНИЙ (Занятие 3)

Цель работы: изучить анатомическое строение хвои сосны обыкновенной и корневища папоротника орляка обыкновенного.

Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, постоянные препараты, гербарные образцы.

Задания:

1. Рассмотреть поперечный срез листа (хвоинки) сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) при малом и при большом увеличении микроскопа. Нарисовать схему строения поперечного среза хвоинки при малом увеличении, отметив гиподерму, смоляные каналы, мезофилл, эндодерму, проводящие пучки, трансфузионную ткань. При большом увеличении зарисовать участок поперечного среза, на котором обозначить мезофилл, эндодерму, гиподерму, эпидермис, смоляной канал.

2. Рассмотреть поперечный срез корневища орляка (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn.) при малом и большом увеличении микроскопа. Зарисовать схему поперечного среза при малом увеличении, отметив сосудистые пучки, участки механической ткани, зону внешней и внутренней коры. При большом увеличении зарисовать проводящий пучок, показав на рисунке эндодерму, перицикл, флоэму и ксилему.

Строение листа сосны обыкновенной

Для хвоинки сосны (рис. 70), как и для многолетних листьев других хвойных растений, характерна ксероморфная структура, развитие которой обусловлено резкими перепадами температур в течение года и необходимостью уменьшить испарение в зимнее время года, когда снабжение водой недостаточно.

Листья имеют игольчатую форму и расположены по 2 на укороченных побегах.

Лист в поперечном сечении полукруглый, верхняя его сторона плоская, нижняя – выпуклая.

Снаружи – эпидермис, состоящий из почти квадратных клеток, покрытых слоем кутикулы. Стенки клеток эпидермиса сильно утолщенные, одревесневшие. В результате утолщения внутри клеток остается лишь маленькая полость, от которой по диагоналям к углам отходят узкие поровые каналы.

Под эпидермисом – одно- или двухслойная гиподерма, состоящая из сплюснутых клеток с равномерно утолщенными стенками. На уровне клеток гиподермы заметны замыкающие клетки устьиц с одревесневшими стенками.

Под слоем гиподермы видны смоляные каналы, выстланные тонкостенными клетками эпителия и окруженные обкладкой из толстостенных клеток.

В центре листа находится проводящая система, представляющая собой 2 коллатеральных пучка, соединенные механической тканью и окруженные трансфузионной тканью (служит для перемещения воды и растворов органических веществ от пучков к мезофиллу). Снаружи от проводящей системы - однорядная эндодерма.

Мезофилл состоит из клеток необычной формы: они имеют многочисленные складки, появившиеся в результате впячивания оболочки внутрь клетки, что служит для увеличения ее поверхности.

Строение корневища орляка

Длинное горизонтальное корневище находится у орляка на глубине 20-40 см под землёй. Корни у орляка чёрные и отходят от корневища вниз. Само корневище имеет полициклическое строение (рис. 71).

На поперечном срезе в центре хорошо заметны два крупных овальных проводящих пучка. Вокруг них находятся два полукольца механической ткани. За ней располагаются мелкие округлые пучки, среди которых обычно виден один крупный овальный.

Пучки погружены в паренхимную ткань, где хорошо заметны внутренняя и наружная кора. Снаружи стебель покрыт эпидермисом.

В коре видны многочисленные мелкие пучки, также идущие в листья. Пучки орляка закрытые, от коры они отграничены эндодермой с пропускными клетками. Далее находится перицикл, затем – флоэма, в которой различимы ситовидные трубки и лубяная паренхима. В центре каждого пучка – ксилема.

Вопросы к пройденному материалу:

1. Опишите особенности анатомического строения листьев.

2. Опишите особенности анатомического строения корневищ.

3. Опишите особенности анатомического строения растений из различных экологических групп (гидрофиты, гигрофиты и ксерофиты; гелиофиты – сциофиты; суккуленты – склерофиты).

Лабораторная работа №17

КЛЕТКА РАСТЕНИЙ И ЕЕ ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Цель работы: познакомиться с основными отличительными особенностями растительных клеток (рассмотреть разнообразные клетки растений под малым и… Необходимые материалы и оборудование: микроскопы, предметные и покровные… Задания:

Указания к чтению и написанию ботанических латинских названий и терминов

Латинский язык давно вышел из активного употребления, однако именно с его помощью даются латинские названия животных и растений, общеупотребительные…   ПРАВИЛА ПРОИЗНОШЕНИЯ ЛАТИНСКИХ НАЗВАНИЙ

Латинский алфавит

Некоторые сочетания гласных и согласных букв обозначают в латинском языке иные звуки, чем те же буквы, стоящие отдельно. Сочетания гласных латинского языка разделяются на две группы: 1) диграфы – сочетания букв, обозначающие один звук [и]

– Конец работы –

Используемые теги: Лабораторные, работы, биологии0.067

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО БИОЛОГИИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Задания для выполнения контрольной работы и лабораторной работы для самостоятельной работы студентов Менеджмент и маркетинг
На сайте allrefs.net читайте: "Задания для выполнения контрольной работы и лабораторной работы для самостоятельной работы студентов Менеджмент и маркетинг"

Понятие воспитательной работы. Роль и место воспитательной работы в системе работы с кадрами
Это, в свою очередь, требует повышения уровня воспитательной работы с личным составом, выделения приоритетов в системе воспитания личного состава,… Вместе с тем в современных условиях принимаемые меры воспитательного… Коллегия МВД России на заседании 23 декабря 1998 г рассмотрев состояние работы с кадрами в системе кадровой политики…

Лабораторная работа № 2 Основы работы в Windows NT
Лабораторная работа Основы работы в Windows NT... Цель работы изучение основных понятий Windows и приобретение навыков работы c интерфейсом Windows...

Организационный этап выполнения курсовой работы 2.1 Примерная тематика курсовой работы . 3 Основной этап выполнения курсовой работы 3.1.1 Назначение и место ученого предмета дисциплины
стр Введение... Введение Реформирование национальной системы высшего образования связанное с введением нового перечня специальностей общегосударственного классификатора...

Контрольная работа МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Для самостоятельной работы и к выполнению контрольной работы для студентов заочного обучения всех специальностей
Информатика... Контрольная работа... Для направлений бакалавриата Землеустройство и кадастры...

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ. ОБЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ. МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДИКИ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ
Учебник подготовлен коллективом авторов... гл канд искусствовед наук проф Т В Шеляг гл д р... наук проф П Д Павленок...

требования к оформлению текстовой части курсовых работ, рефератов, контрольных работ, отчетов по практикам, лабораторным работам
На сайте allrefs.net читайте: "требования к оформлению текстовой части курсовых работ, рефератов, контрольных работ, отчетов по практикам, лабораторным работам"

Лабораторная работа Работа с макросами в СУБД MsAccess
На сайте allrefs.net читайте: "Лабораторная работа Работа с макросами в СУБД MsAccess"

Лабораторная работа по Микропроцессорам№1.2

Лабораторная работа по Микропроцессорам№ 3

0.048
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам