Методика работы со световым микроскопом. Растительная клетка. Пластиды

БОТАНИКА

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Миасское

2017

Методические указания предназначены для бакалавров агрономического факультета, обучающихся по направлениям 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение», 35.03.04 «Агрономия», 35.03.05 «Садоводство» и 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».

Составитель: Крамаренко М.В. – канд. с.-х. наук.

Методические рекомендации опубликованы в авторской редакции

СОДЕРЖАНИЕ

1 Методика работы со световым микроскопом. Растительная клетка. Пластиды.. 4

2 Клеточная стенка и ее видоизменения. Запасные питательные вещества, их локализация в клетке. 8

3 Образовательные и основные ткани. Покровные ткани. Перидерма, корка. Механические ткани. Проводящие пучки. Проводящие комплексы. 11

4 Вегетативные органы покрытосеменных растений. Корень. Первичное и вторичное строение корня. Корнеплоды и другие метаморфозы корня. 15

5 Побег. Строение стеблей однодольных и двудольных травянистых растений. Строение стебля древесного растения. 18

6 Лист. Морфология и анатомия листа. Метаморфозы побега. 23

7 Генеративные органы покрытосеменных растений. Размножение и воспроизведение растений. Цветок. Соцветия. Андроцей и гинецей. 26

8 Семя и плод. 29

9 Низшие растения. Строение и классификация. Отделы Зеленые, Диатомовые, Бурые водоросли. 32

10 Архегониальные растения. Высшие споровые растения. Отдел Моховидные. Отдел Плауновидные. Отдел Хвощевидные. Отдел Папоротниковидные. 35

11 Голосеменные растения. Морфология вегетативных и генеративных органов. Цикл развития голосеменных растений на примере Сосны лесной. Классификация голосеменных растений. 39

12 Отдел Покрытосеменные растения. Методика определения растений. Семейство Лютиковые. 41

13 Семейства Розанные, Бобовые, Сельдерейные. 44

14 Семейства Капустные, Маковые, Пасленовые, Астровые. 47

15 Семейства Лилейные, Осоковые, Мятликовые. 50

16 Экологическая морфология растений. Свет, температура и вода как экологические факторы. Экологические группы растений и анатомические адаптации растений относительно режимов этих факторов. 54

Рекомендуемая литература. 60

Методика работы со световым микроскопом. Растительная клетка. Пластиды

Задание 1. Изучить устройство микроскопа и правила работы с ним
(рисунок 1)

Рисунок 1. Световые микроскопы: А – МБР-1: П – «Биолам»: 1 – окуляр, 2 – тубус, 3 – тубусодержатель, 4 - винт грубой наводки, 5 – микрометренный винт, 6 – подставка, 7 – зеркало, 8 – конденсор и ирисовая диафрагма, 9 – предметный столик, 10 – револьвер с объективами

Уход за микроскопом

1. Пыль с объективов, окуляров, конденсора и зеркала стирают чистой хлопчатобумажной тканью. Недопустимо протирание линз пальцами или клочками бумаги.

2. При возникновении проблем в работе механических частей микроскопа не следует применять силу.

3. Переносят микроскоп двумя руками: одной держат тубусодержатель, другой – подставку.

Рисунок 2. Растительные клетки: а, б – паренхимные, в - прозенхимная

Рисунок 3. Схема строения растительной клетки (электронная микроскопия): 1 – ядро; 2– ядерная оболочка; 3–ядерная пора; 4–ядрышко; 5– хроматин (конденсированный и диффузный); 6– ядерный сок; 7– клеточная стенка; 8– плазмалемма; 9– плазмодесмы; 10– эндоплазматическая агранулярная сеть; 11 – то же, гранулярная; 12–митохондрии; 13 –свободные рибосомы; 14 – лизосомы; 15 – хлоропласт; 16 – диктиосома аппарата Гольджи; 17– гиалоплазма; 18– топопласт; 19– вакуоль с клеточным соком

Задание 2. Приготовить препарат кожицы сочной чешуи лука

Задание 3. Изучить общее строение растительной клетки, строение и функции наиболее важных органелл (рисунки 2-7)

Рисунок 4. Универсальная биологическая мембрана (схема поперечного разреза): 1 – двойной слой молекул фосфолипидов, 2 – белковый слой, 3 – тоннельный белок


Рисунок 5. Эндоплазматический ретикулум (схема): 1 – цистерна гранулярного ретикулума, 2 –трубка агранулярного ретикулума, 3 – рибосомы, 4 – окно в цистерне.	Рисунок 6. Аппарат Гольджи (схема): 1 – цистерны диктиосомы, 2 – пузырьки Гольджи.

Рисунок 7. Схема строений митохондрий: а – в объёмном изображении, б– на срезе; 1 – наружная мембрана, 2– внутренняя мембрана с кристами и виде трубочек, 3 – матрикс, 4– перимитохондриальное пространство, 5 – митохондриальные рибосомы, 6– нить митохондриальной ДНК

Задание 4. Изучить строение и функции пластид (рисунки 8-10)

Рисунок 8. Хлоропласт: 1 – мембрана оболочки хлоропласта наружная, 2–то же внутренняя, 3– перипластидное пространство, 4– рибосомы, 5– нить пластидной ДНК, 6 – матрикс, 7– грана, 8–тилакоид граны, 9-тилакоид стромы, 10 – пластоглобула, 11 – крахмальное зерно

Рисунок 9. Лейкопласт: 1 – оболочка мембраны, 2 – строма, 3 – сложное крахмальное зерно

Рисунок 10. Хромопласты (схема): А – глобулярный тип, Б - фибриллярный тип, В – кристаллический тип; 1 – наружная мембрана, 2 – внутренняя мембрана, 3 – строма, 4 – пластоглобула, 5 – фибриллы, 6 – кристалл.

Задание 2. Изучить основные формы запасания белков и углеводов в растительных клетках (рисунки 12-13).

Задание 3. Изготовить временные препараты. Рассмотреть под микроскопом крахмальные зерна в мякоти клубня картофеля и в зерновках злаков, алейроновые зерна в семенах бобовых, кристаллы оксалата кальция в сухой чешуе лука.

Рисунок 11. Клеточная стенка: а – схема строения клеточной стенки; б – схема участия аппарата Гольджи в построении клеточной стенки; детальная структура клеточной стенки; 1 – срединная пластинка; 2 – пора; 3 – вторичная стенка; 4 – первичная стенка; 5 – диктиосома; 6 – пузырьки Гольджи; 7 – плазмалемма; 8 – клеточная стенка; 9 – макрофибрилла; 10 – микрофибрилла; 11 – мицелла; 12 – молекула целлюлозы; 13 – фрагмент решетки молекулы целлюлозы

Рисунок 12. Сложные алейроновые зерна в клетках эндосперма семени клещевины: 1 – алейроновое зерно, 2 – оболочка алейронового зерна, 3 – белковый кристалл, 4 – глобоид, 5 – аморфная белковая масса.

Рисунок 13. Крахмальные зерна, картофель: 1 – простое эксцентрическое зерно, 2 – полусложиое зерно, 3 – сложное зерно.

Образовательные и основные ткани. Покровные ткани. Перидерма, корка. Механические ткани. Проводящие пучки. Проводящие комплексы

Задание 1. Изучить строение верхушечной почки элодеи и схему расположения вставочных меристем стебля ржи (рисунки 14, 15). Рассмотреть основные ткани на примере зеленой ткани листа и мякоти клубня картофеля.

Задание 2. Изучить особенности строения клеток живых и мертвых механических тканей (рисунки 16, 17). Рассмотреть на постоянных препаратах склеренхимные волокна льна и каменистые склереиды груши. Приготовить временный препарат механических волокон крапивы.

		Рисунок 15. Расположение вставочных меристем в стебле ржи: 1 – зона деления клеток, 2 – зона дифференциации клеток, 3 – сформированные ткани.
Рисунок 14. Верхушечная почка побега элодеи: А – продольный разрез, Б – апекс, 1 – апекс, 2 – зачаток листа, 3 – бугорок пазушной почки.


Рисунок 16. Уголковая колленхима черешка листа свеклы: 1 – полость клетки, 2 – утолщенная стенка	Рисунок 17. Склеренхима: а – волокна, б – каменистые клетки из плода груши (склереиды)

Задание 3. Изучить строение живых и мертвых покровных структур (рисунки 18-21). Рассмотреть устьица на постоянном препарате поперечного среза листа. Рассмотреть корку на поперечном срезе многолетнего древесного ствола.

Задание 4. Приготовить и рассмотреть временные препараты: устьице эпидермы нижней стороны листа любого растения, волоски (трихомы) эпидермы любого опушенного растения.

		Рисунок 18. Эпидерма листа ириса: А – устьичный аппарат, Б – поперечный разрез; 1 – замыкающие клетки, 2 – устьичная щель, 3 – воздушная полость, 4 – клетки эпидермы, 5 – кутикула, 6 – клетки мезофилла.
		Рисунок 19. Волоски: А – одноклеточный, Б – многоклеточный, В – ветвистый, Г – звездчатый


Рисунок 20. Формирование перидермы: 1 – эпидерма (отмирающая); 2 – феллоген; 3– феллодерма; 4 – феллема; 5– основная паренхима	Рисунок 21. Корка дуба: 1 – слон пробки, 2 – слон отмерших тканей коры

Задание 5. Изучить строение живых и мертвых проводящих структур (рисунки 22-26).

Задание 6. Рассмотреть трахеальные и ситовидные элементы на постоянном препарате продольного среза стебля тыквы. Рассмотреть закрытый коллатеральный пучок на постоянном препарате поперечного среза стебля кукурузы, открытый коллатеральный – на препарате поперечного среза стебля тыквы, концентрические – на препарате поперечного среза корневища папоротника.


Рисунок 22. Сосуды стебля тыквы: 1 ‒ кольчатый, 2 ‒ спиральный, 3 ‒ сетчатый, 4 ‒ пористый.	Рисунок 23. Сосуд с тиллами

Рисунок 24. Дифференциация членика ситовидной трубки из клетки камбия: 1 ‒ клетки камбия, 2 ‒ членик ситовидной трубки, 3 ‒ ситовидная пластинка, 4 ‒ сопровождающая клетка

Рисунок 25. Сосудисто-волокнистый биколлатеральный открытый пучок стебля тыквы (слева ‒ детальный рисунок, справа ‒ схематичный): 1 ‒ тонкостенная основная паренхима стебля, 2 ‒ наружная флоэма, 3 ‒ камбий, 4 ‒ вторичная ксилема, 5 ‒ первичная ксилема, 6 ‒ внутренняя флоэма.

Рисунок 26. Трахеальные элементы: а ‒ схема строения и сочетания трахеид (1) и члеников сосуда (2), б ‒ членики сосудом: с лестничной перфорацией (3) и с простой (4)

Задание 4. Рассмотреть первичное строение стебля на постоянных препаратах молодого стебля двудольного растения (пролески), зрелых стеблей однодольных растений (ржи и кукурузы), изучить их строение (рисунки 40-42).

Рисунок 39. Почка (продольный разрез, схема): 1‒ конус нарастания, 2‒ листовой примордий, 3‒зачаток пазушной почки.

Рисунок 40. Первичное строение стебля пролески (поперечный срез): I ‒ первичная кора, II ‒ центральный цилиндр; 1 ‒ эпидерма, 2 ‒ колленхима экзодермы, 3 ‒ хлоренхима мезодермы, 4 ‒ эндодерма (крахмалоносное влагалище), 5 ‒ паренхима перицикла, 6 ‒ первичная флоэма, 7 ‒ формирующийся камбий, 8‒первичная ксилема, 9‒ паренхима сердцевины


Рисунок 41. Стебель кукурузы (поперечный разрез): 1 ‒ эпидерма, 2 ‒ механическая ткань, 3 ‒ закрытый коллатеральный пучок, 4 ‒основная паренхима.	Рисунок 42. Стебель ржи (поперечный разрез): 1 ‒ эпидерма, 2 ‒ склеренхима, 3 ‒ хлоренхима, 4 ‒ закрытый коллатеральный пучок, 5 ‒ основная паренхима, 6 ‒ полости.

Задание 5. Изучить вторичное строение стебля трав (рисунок 43).

Рисунок 43. Стебель кирказона: 1 – эпидерма, 2 – колленхима, 3 – паренхима коры, 4 – эндодерма, 5 – склеренхима перицикла, 6 – флоэма, 7 – ксилема, 8 – пучковый камбий, 9 – межпучковый камбий, 10 – сердцевинный луч, 11 – паренхима сердцевины

Задание 6. Изучить вторичное строение стебля древесных двудольных растений (рисунок 44).

Рисунок 44. Стебель липы: 1 – остатки эпидермы, 2 – пробка, 3 – колленхима, 4 – паренхима коры, 5 – эндодерма, 6 – перициклическая зона (склеренхима), 7 – флоэма, 8 – лубяные волокна (склеренхима), 9 – сердцевинный луч (паренхима), 10 – камбий, 11 – осенняя древесина, 12 – весенняя древесина, 13 – перимодулярная зона, 14 – основная паренхима

Задание 3. Рассмотреть в микроскоп типы мезофилла в дорсивентральных и изолатерильных на постоянных препаратах листа бука, кукурузы, сосны. Изучить их строение (рисунки 47-48).

Рисунок 47. Схема строения дорсивентрального (а) и изолатерального (б) листьев: 1 ‒ палисадная паренхима, 2 ‒ губчатая паренхима, 3 ‒проводящий пучок

Рисунок 48. Хвоя сосны в разрезе: 1 ‒ складчатая паренхима, 2 ‒ устьице, 3 ‒ смоляной ход, 4 ‒ ксилема (древесина), 5 ‒ флоэма, 6 ‒ склеренхима

Задание 4. Изучить типы листорасположения (рисунок 49).

Рисунок 49. Типы листорасположения: А ‒ спиральное, или очередное (персик), Б – супротивное (бирючина), В – мутовчатое (олеандр).

Задание 5. Изучить строение метаморфозов побега (рисунки 50-51).

Рисунок 50. Клубень картофеля 1 - сердцевина; 2 - почка; 3 - перидерма; 4 - кора и наружная флоэма; 5 - камбий; 6 - ксилема и внутренняя флоэма

Рисунок 51. Метаморфизированные органы побегового происхождения: I - подземные, II - надземные; А-Б - Клубень (А – картофель, Б - кольраби), В-Г - корневище (В – ирис, Г - пырей), Д - клубнелуковица (шафран), Е - луковица (лук), Ж - усик (виноград), 3 - ус (земляника), И - фнллокладнй (иглица); 1 - столон, 2 - придаточные корни, 3 - сухая чешуя, 4 - сочная чешуя, 5 - почка, 6 - донце.

Задание 1. Изучить строение цветка по рисункам 52-54. Научиться составлять формулы и диаграммы цветков различного строения.

Задание 2. Изучить строение тычинки по рисунку 55. Изучить различные типы андроцея по рисунку 56.

Задание 3. Изучить строение пестика снаружи и в разрезе по рисунку 57. Изучить типы гинецеев по рисунку 58.

Рисунок 55. Тычинка и развитие пыльника: а ‒ тычинка: 1 ‒ нить тычинки, 2‒пыльник, 3 ‒ связник, 4‒ гнезда пыльника; б ‒ вскрывающийся пыльник: 1 ‒ эпидерма, 2 ‒ фиброзный слой, 3 ‒ проводящий пучок связника

Рисунок 56. Андроцей: А ‒ сросшийся, Б ‒ свободный; 1 ‒ однобратствснные (вербейник), 2 ‒ двубратственные (лядвенец), 3 ‒ многобратственные (зверобой), 4 ‒ равные тычинки (тюльпан), 5 ‒ двусильные (губоцветные), 6 ‒ четырехсильные (крестоцветные).

Рисунок 57. Гинецей пролески: А ‒ общий вид, Б ‒ поперечный разрез завязи; 1 ‒ завязь, 2 ‒ столбик, 3 ‒ рыльце, 4 ‒ стенка завязи, 5 ‒ гнездо, 6 ‒ семязачаток, 7 ‒ фуникулус, 8 ‒ плацента.

Рисунок 58. Типы гинецеев: а – апокарпный из трех плодолистиков; б, в, г ‒ ценокарпный из трех плодолистиков (б – синкарпный, в ‒ паракарпный, г ‒ лизикарпный)

Задание 4. Изучить упрощённую классификацию соцветий по рисункам 59-60.

Рисунок 59. Типы ботрических (моноподиальных) соцветий: а ‒ простые: 1 ‒ кисть, 2‒ колос, 3 ‒ початок, 4 ‒ простой зонтик, 5 ‒ головка, 6‒ корзинка, 7‒ щиток; б, в ‒сложные: б‒ метелка и ее производные: 1‒метелка, 2 ‒ сложный щиток; б ‒ сложная кисть и её производные: 1‒ тройная кисть, 2 ‒ двойная кисть, 3 ‒ двойной колос, 4‒двойной зонтик

Рисунок 60. Типы цимозных соцветий: а ‒ цимоиды: 1...3 ‒ монохазии (1 ‒ элементарный монохазий, 2 ‒ извилина, 3 ‒ завиток); 4 ‒ двойной завиток; 5, 6‒дихазий (5 ‒ дихазий, 6 ‒ тройной дихазий); 7, 8 ‒ плейохазий (7 ‒ плейохазий, 8 ‒ двойной плейохазий); б ‒ пример тирса

Семя и плод

Задание 1. Изучить строение семязачатка и происхождение основных тканей семени (рисунок 61).

Рисунок 61. Строение семязачатка после двойного оплодотворения и происхождение основных тканей семени (перец): 1, 2 ‒ внутренний и наружный интегументы; 3 ‒ яйцеклетка; зародышевый мешок; 5 ‒ нуцеллус; 6 – халаза; 7 – антиподы; 8 – вторичное ядро; 9 – синергиды; 10 – фуникулюс; 11 – плацента; 12 ‒ проводящий пучок; 13 ‒ пыльцевход (микропиле)

Задание 2. Изучить распространенные типы семян по месту расположения запасных веществ (рисунок 62).

Задание 3. Изучить основные элементы зародыша (рисунок 63).

Задание 4. Изучить основные морфологические типы плодов: сухие вскрывающиеся (коробочковидные, рисунок 64), сухие невскрывающиеся (ореховидные, рисунок 65), сочные с неодревесневшим эндокарпом (ягодовидные, рисунок 66), сочные с одревесневшим эндокарпом (костянковидные, рисунок 67).

Рисунок 62. Типы семян: А ‒ с эндоспермом, окружающим зародыш (мак), Б ‒ с эндоспермом, лежащим рядом с зародышем (пшеница), В ‒ с периспермом (куколь), Г ‒ с эндоспермом, окружающим зародыш, и мощным периспермом (перец), Д ‒ с эндоспермом и запасными продуктами, отложенными и семядолях (лен), Е ‒ с запасными продуктами, отложенными в семядолях (горох); 1 ‒ спермодерма, 2 ‒ эндосперм, 3 ‒ корешок, 4 ‒ стебелек, 5 ‒ почечка, 6 ‒ семядоли (3‒6 ‒ зародыш), 7 ‒ околоплодник, 8 ‒ перисперм.

Рисунок 63. Зерновка овса: А ‒ продольный разрез (схема), Б ‒ зародыш; 1 ‒ зародыш, 2 ‒ эндосперм, 3 ‒ околоплодник, слипшийся со спермодермой, 4 ‒ стебелек, 5 ‒ корешок, 6 ‒ колеориза, 7 ‒ почечка, 8 ‒ колеоптиль, 9 ‒ семядоля (щиток), 10 ‒ эпибласт.

Рисунок 64. Ореховидные плоды: А ‒ орех (лещина), Б ‒ орешек (гречиха), В – зерновка (пшеница), Г ‒ желудь (Луб), Д ‒ крылатка (вяз), Е ‒ дробная крылатка (клен), Ж ‒ семянка (подсолнечник), 3‒И ‒ сборный орешек (3 ‒ лютик. И ‒ земляника)

Рисунок 65. Коробочковидные плоды: А‒ листовка (морозник), Б ‒ сборная листовка (водосбор), В ‒ боб (горох), Г ‒стручок (капуста), Д ‒ членистый стручок (редька), Е‒ стручочек (ярутка), Ж‒И ‒ коробочки (Ж ‒ мак, 3 ‒ белена, И ‒ дурман).

Рисунок 66. Ягодовидные плоды: А-Б – ягоды (А ‒ виноград, Б – картофель, В ‒ банан), Г ‒ яблоко (яблоня), Д ‒ гесперидий (апельсин), Е ‒ тыквина (огурец).

Рисунок 67. Костянковидные плоды: А ‒ костянка (слива), Б ‒ сухая костянка (кокосовая пальма), В ‒ сборная костянка (малина); 1 ‒ экзокарп, 2 ‒ мезокарп, 3 ‒ эндокарп, 4 ‒ семя.

Задание 1. Изучить основные морфологические отличия между отделами сине-зеленые водоросли, диатомовые, бурые, красные водоросли, используя рисунки 68-71.

Задание 2. Рассмотреть препараты желто-зеленых и зеленых водорослей. Подготовить ответы на вопросы преподавателя по строению и жизненному различных классов зеленых водорослей, используя неподписанные иллюстрации рисунков 72-76. При подготовке ответа уделить внимание следующим особенностям водорослей: гаплоидный или диплоидный таллом, одноклеточный или многоклеточный, нитчатый или разветвленный, какой способ полового размножения используется.

Задание 3. Зарисовать рассмотренные виды и сделать обозначения.

Рисунок 72. Жизненный цикл хламидомонады (отдел зеленые водоросли, Chlorophita; класс равножгутиковые)

Рисунок 73. Жизненный цикл вошерии (отдел желто-зеленые водоросли, Xantophita; p. Vaucheria)


Рисунок 74. Половое размножение нитчатых зеленых водорослей: А – улотрикса (класс равножгутиковые, р. ulotrix), спирогиры (класс коньюгаты, р. spirogyra).

Рисунок 75. Неклеточный таллом каулерпы (класс равножгутиковые, р. Caulerpa): 1 – внешний вид таллома, 2 – таллом в поперечном разрезе
	Рисунок 76. Хара (класс харовые, p. Chara)

Задание 2. Изучить строение и размножение представителей класса печеночники (маршанция обыкновенная), класса листостебельные мхи (сфагнум) по рисункам 78-80. Зарисовать рассмотренных представителей моховидных и сделать обозначения.


Рисунок 78. Строение таллома маршанции	Рисунок 79. Строение таллома сфагнума

Рисунок 80. Жизненный цикл сфагнума (Sphagnum)

Задание 3. Изучить жизненные формы современных плаунов, хвощей и папоротников по рисункам 81 – 86. Записать отличия между отделами в таблицу 1.


Рисунок 81. Селагинелла (Selaginella), спорофит	Рисунок 82. Хвощ полевой: а, б – вегетативный и генеративный побеги спорофита

Задание 4. Изучить жизненный цикл высших споровых (рисунок 87). Заполнить таблицу 1, отмечая наличие или отсутствие каждого признака у каждого отдела.


Рисунок 83. Эпифитный папоротник платицериум	Рисунок 84. Древовидный папоротник альзофил

Рисунок 85. Папоротник ангиоптерикс	Рисунок 86. Папоротник ужовник

Рисунок 87 – Жизненный цикл и строение щитовника мужского (Dryopteris filix-mas)

Таблица 1 – Эволюционно значимые признаки у отделов высших споровых
Признак	Отдел / число современных видов
Признак	Мохо-видные / 35000	Плауно-видные / 1000	Хвощевидные / 35	Папоротнико-видные / 10000
Преобладает спорофит
Имеются листья или листовидные выросты
Гаметофит развивается в виде заростка
Имеются корни
Листья с жилками
Мутовчатый тип ветвления
Встречаются разноспоровые представители
Листья крупные, перистые (макрофиллия)
Спорангии размещаются на листьях
Спорангии в колосках прикрыты листочками (спорофилами)

Таблица 2 – Распределение эволюционно значимых признаков у классов отдела голосеменные
Признак	Класс / число современных видов
Признак	Семенные папоротники (вымер)	Саговни-ковые / 124	Гнетовые / 70	Гинкговые / 1	Хвойные / 600
Наличие семязачатка
Стержневая корневая система
Механическая ткань - древесина
Оплодотворяется без воды
Оплодотворяется спермиями
В древесине имеются сосуды
Двойное оплодотворение

Задание 1. Изучить отличительные признаки представленных классов голосеменных. Заполнить таблицу 2.

Задание 2. Изучить жизненный цикл сосны обыкновенной. Подготовить ответы на вопросы преподавателя по рисунку 42.

Задание 3. Зарисовать рассмотренных представителей голосеменных и сделать обозначения.

Рисунок 88. Жизненный цикл сосны обыкновенной (Pinus silvestris)

12 Отдел Покрытосеменные растения. Методика определения растений. Семейство Лютиковые

Задание 1. Изучить жизненный цикл покрытосеменных (рисунок 89).

Рисунок 89. Жизненный цикл покрытосеменных

Задание 2. Изучить отличия растений, относящихся к классам двудольные и однодольные (рисунок 90)

Двудольные

Однодольные

1. Зародыш имеет две семядоли 2. Зародышевый корешок вырастает в главный корень, несущий боковые ответвления; корни способны к вторичному утолщению; корневая система по форме чаще стержневая 3. Стебель по мере роста растения утолщается, так как проводящие пучки открытые; на поперечном разрезе стебля они расположены по кругу или имеется единый проводящий цилиндр 4. Листья простые и сложные с сетчатым жилкованием 5. Число членов компонентов цветка кратно пяти, реже – четырем

1. Зародыш с одной семядолей 2. Зародышевый корешок более или менее рано отмирает, вместо главного корня образуются придаточные; корни не способны к вторичному утолщению; корневая система чаще мочковатая 3. Стебель не утолщается, проводящие пучки закрытые, па поперечном разрезе стебля они расположены как бы беспорядочно 4. Листья простые с параллельным или дуговым жилкованием 5. Число членов компонентов цветка кратно трем

Рисунок 90. Отличительные признаки классов двудольные и однодольные

Задание 3. Ознакомиться с разнообразием цветков лютиковых по рисункам 91-94.

Задание 4. Зарисовать общий вид цветка; листочек простого околоцветника или чашелистик и лепесток, нектарий; тычинку; гинецей и один пестик; лист.

Задание 5. Освоить работу с определителем растений.

Задание 6. Определить несколько видов лютиковых по гербарным экземплярам используя определитель.

Рисунок 91. Лютик едкий (Ranunculus acris): А – общий вид растения; Б – общий вид и продольный разрез плодика; В – продольный разрез цветка; Г – лепесток; Д – тычинка; Е – многочленный апокарпный гинецей; Ж – пестик; 3 – диаграмма цветка; 1 – нектарная ямка, прикрытая чешуйкой

Рисунок 92. Сокирки полевые: А – репродуктивный побег, Б – цветок, В – диаграмма цветка, Г – плоды листовки.

Рисунок 93. Василистник водосборолистный:

А – репродуктивный побег, Б – последовательность раскрытия цветка, В – тычинка,
Г – плодик.

Рисунок 94. Аконит аптечный (Aconitum napellus). А – плод – сборная листовка, Б – репродуктивный побег, В – общий вид цветка, Г – продольный разрез цветка, Д – дветок без чашечки, Е – диаграмма цветка, Ж – гинецей, 3 – продольный и поперечный разрезы завязи, И – тычинка: 1 – лепестки - нектарий

Задание 1. Детально проанализировать растения, относимые к разным подсемействам и родам изучаемых семейств.

Задание 2. Зарисовать у рассматриваемых растений ключевые признаки семейств, используя иллюстрации (рисунки 95-100).

Представители розановых

Рисунок 95. Спирея иволистная (Spiraea aliclfolia): А – репродуктивный побег, Б – цветок (вид снизу и продольный разрез), В – тычинка, Г – гинецей, Д – продольный и поперечный разрезы пестика, Е – диаграмма цветка: 1 – гипантий

Рисунок 96. Земляника лесная (Fragaria vesca): А – общий вид, Б – цветок, В – пестик, Г – плод – сборный орешек, Д – диаграмма цветка


Рисунок 97. Груша обыкновенная (Руrus communis): А – продольный разрез цветка, Б – диаграмма цветка, В – репродуктивный побег, Г – продольный разрез плода – яблока	Рисунок 98. Персик (Persica vulgaris): А – продольный разрез цветка, Б – диаграмма цветка, В – репродуктивный побег, Г – поперечный разрез плода, Д –косточка (эндокарп с семенем внутри)

Представитель бобовых

Рисунок 99. Горох посевной (Pisum sativum): А – плод – боб, Б – разворот семени, В – репродуктивный побег, Г – общий вид цветка, Д – цветок без околоцветника, Е – венчик, Ж – продольный разрез, цветка, З – гинецей, И – диаграмма цветка: 1 – почечка, 2 – корешок, 3 – семядоля , 4 – парус, 5 – весла, 6 – лодочка

Представитель зонтичных

Рисунок 100. Морковь дикая (Daucus carota): А – общий вид, Б – зонтичек, В – общий вид и продольный разрез цветка, Г – диаграмма, Д – продольный и поперечный разрезы плода

Задание 2. Зарисовать у рассматриваемых растений ключевые признаки семейств, используя иллюстрации (рисунки 101-105).

Представитель капустных

Рисунок 101. Редька посевная (Raphanus sativus): А – лист низовой формации, Б – репродуктивный побег, В – лепесток, Г –цветок без околоцветника, Д – тычинка, Е – диаграмма цветка, Ж – плод: З – поперечный разрез семени: 1 – нектарий

Представитель маковых

Рисунок 102. Мак –самосейка (Papaver rhoeas): А – общий вид, Б – цветок, В – диаграмма цветка, Г – общий вид и поперечный разрез гинецея, Д – плод – коробочка, Е – общий вид и продольный разрез семени

Представитель паслёновых

Рисунок 103. Картофель (Solanum tuberosum): А – репродуктивный побег, Б – общий вид цветка со стороны чашечки и его продольный разрез, В – диаграмма цветка, Г – общий вид, продольный и поперечный разрезы плода – ягоды

Представители астровых

Рисунок 104. Соцветия и типы цветков астровых (сем. Asteraceae): А – нивяник обыкновенный, Б – ромашка лекарственная, В – одуванчик лекарственный, Г - лопух большой, Д – тысячелистник обыкновенный, Е - василек синий; 1 – обвертка, 2 – трубчатый цветок, 3 – ложно-язычковый цветок, 4 – язычковый цветок, 5 – воронковидный цветок, 6 – плод – семянка

Рисунок 105. Трубчатый цветок астровых (сем. Asieraceae): А – общий вид, Б – продольный разрез, В – андроцей, Г – диаграмма цветка; 1 – рыльце, 2 – андроцей, 3 – венчик, 4 – хохолок, 5 – завязь

Задание 2. Зарисовать у рассматриваемых растений ключевые признаки семейств, используя иллюстрации (рисунки 106-112).

Представитель лилейных

Рисунок 106. Ландыш майский (Convallaria majalis): А – общий вид, Б – гинецей, В – поперечный разрез завязи, Г - продольный разрез цветка, Д – тычинка, Е – диаграмма цветка, Ж – плод – ягода, 3 – схема строения; 1 – главная ось (всегда вегетативный побег), 2 – низовые чешуевидные листья, 3 – замкнутые влагалища зеленых листьев, 4 – формирующих ложный стебель, 5 – оси третьего порядка, закапчивающиеся цветком (цветоножки), 6 – прицветник (кроющий лист оси третьего порядка), 7 – ось второго порядка (репродуктивный побег), 8 – предлист бокового побега, 9 – корневище, 10 – придаточные корни

Представители осоковых

Рисунок 107. Цветки осоковых (сем. Суреrасеае): А – пушицы (p. Eryophorum), Б – камыша (p. Scirpus), В – сыти (p. Ctjpcrus), Г – осоки (р. Сагех)


Рисунок 108. Пушица влагалищная (Erio-phorum vaginalum): А – общий вид, Б – соцветие, В – цветок, Г – кроющая чешуйка, Д - плод с хохолком	Рисунок 109. Осока пузырчатая (Сагех vesicaria): А – нижняя часть растения и репродуктивный побег, Б – пестичный цветок, В – пестик, Г – тычиночный цветик; 1 – мешочек, 2 – кроющая чешуйка

Представители мятликовых (злаковых)

Рисунок 110. Типы образования боковых побегов у мятликовых (сем. Роасеае): А – внутривлагалищное, Б – вневлагалищное, В – смешанное

Рисунок 111. Схема цветка и колоска мятликовых (сем. Роасеае): А – трехцветковый колосок, Б – диаграмма колоска, В – цветок, Г - диаграмма цветка: 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 пленочки (лодикулы), 8 – гинецей, 9 – андроцей

Рисунок 112. Пырей ползучий (Elytrigia геpens – А) и мятлик однолетний (Роа annua – Б): 1 – общий вид, 2 – колосок, 3 – цветок с наружной цветковой чешуйкой, 4 – наружная цветковая чешуйка, 5 – лист

Задание 1. Изучить классификацию экологических факторов.

Задание 2. Выписать в таблицу названия экологически групп растений, а напротив них – известных представителей этих групп.

Задание 3. Составить таблицу по жизненным формам растений аналогично заданию 2.

Задание 4. Ознакомиться с макро- и микроскопическими адаптациями растений к условиям среды (рисунки 113-117).

Жизненные формы растений

Классификация жизненных форм А. Гризебаха:

1. Деревья. Многолетние растения с деревенеющими надземными частями, ярко выраженным стволом высотой не ниже 2 м (сосна, дуб, береза и др.).

2. Кустарники. Многолетние растения с деревенеющими надземными частями. В отличие от деревьев не имеют ясно выраженного ствола, ветвление у них начинается от самой земли. Поэтому образуется несколько равноценных стволов, которые на зиму не отмирают. В лесу кустарники образуют так называемый подлесок; высота менее 3 м (орешник, сирень, можжевельник, смородина и др.).

3. Полукустарники. Сходны с кустарниками, но отличаются от них тем, что у них перезимовывают только нижние части стеблей, а верхние ежегодно отмирают (полыни, богородская трава и др.); высота их 50... 150 см. К полукустарникам относятся также растения-подушки. Эта жизненная форма характерна для высокогорий и пустынь, к ним относятся некоторые виды смолевки, камнеломки.

4. Кустарнички. Сходны с кустарниками, но низкорослые, высотой не выше 50 см, перезимовывают все стеблевые части (брусника, вереск, багульник и др.).

5. Суккуленты. Растения имеют очень своеобразную внешнюю форму, стебли или листья их сочные, мясистые, содержат большой запас воды (молодило, солерос и др.).

6. Лианы. Лазающие, цепляющиеся и вьющиеся растения с тонкими, длинными стеблями, многолетние и однолетние растения (плющ, хмель, виноград, вьюнок и др.).

7. Многолетние травы. Надземные стеблевые части на зиму отмирают (луговые травы – тимофеевка, овсяница, клевер, костер; степные травы – люцерна, эспарцет и др.).

8. Двулетники. В 1-й год жизни растения этой группы образуют листовые розетки, а на 2-й год жизни формируют высокорослые стебли, плоды и семена (дикорастущая морковь, борщевик, наперстянка и др.).

9. Однолетники. Весь жизненный цикл развития этих растений протекает в одно лето (мятлик однолетний, мак-самосейка, дикая редька и др.).