Методические указания и варианты контрольных работ по ботанике (Систематика высших растений)

Методические указания и варианты
контрольных работ по ботанике
(Систематика высших растений)
Елабуга
2004
Печатается по решению Ученого Совета ЕГПУ,
протокол № 5 от 22 января 2004 года
Составитель: Зуева Г.А., доцент кафедры ботаники ЕГПУ
Рецензенты: Цыганова Н.В., докт. биол. наук, профессор, НУФ НЭУиП,
Афонина Е.А., ст. преподаватель кафедры ботаники ЕГПУ.
В пособии представлены рекомендуемые государственным стандартом программа,
методические указания и варианты контрольных работ для самостоятельного изучения
курса по систематике высших растений. Данные указания позволят лучше усвоить изучаемый материал. Предназначены для студентов-заочников II курса биологических факультетов педагогических ВУЗов.
Введение
Цель настоящего пособия - помочь студенту-заочнику в изучении курса “Систематика высших растений”. Материал руководства охватывает все разделы курса, рекомендуемые программой.
Пособие включает методические указания к изучению материала, краткие характеристики таксонов, проверочные вопросы для закрепления по темам, программу по курсу
систематики высших растений и варианты контрольных работ.
Задачи, которые встают перед студентом при изучении систематики растений состоят в следующем. Во-первых, изучая систематику, студент должен значительно расширить свои представления о разнообразии растительного мира. Во-вторых, должен познакомиться с основными современными представлениями о путях и главнейших направлениях эволюции растительного мира. Изучая филогенетическую систему растений, студенту необходимо ознакомиться с некоторыми положениями эволюционной теории и научиться иллюстрировать их конкретным фактическим материалом – третья важная задача.
Решение перечисленных выше задач достигается систематической и вдумчивой
работой над материалом, при этом необходим последовательный анализ.
Выделение отделов, классов, порядков и других классифицированных единиц растений соответствует наиболее принятой в настоящее время системе А.Л. Тахтаджяна с соавторами.
Изучение материала по систематике растений
Обычно при чтении учебника или конспекта лекций сознание воспринимает множество конкретных фактов, позднее удается связать эти факты в нечто целое, объединенное квалификационными схемами и эволюционными представлениями. Первый период накопление фактического материала необходим, но нередко вызывает неудовлетворенность и ощущение, что все “безнадежно запуталось”. Чтобы подобное ощущение быстрее
исчезло, важно отдельно законспектировать в качестве резюме главные признаки изучаемой систематической группы. Главными будут признаки, отличающие изучаемую группу
от предыдущих, и, определяющие место группы в системе. Их и надо занести в конспект,
используя наиболее лаконичную форму записи. Записи можно дополнить простыми рисунками и схемами. После этого можно приступить к характеристике более мелких таксонов, входящих в изучаемую группу с уточнением признаков, отличающих эти таксоны
друг от друга. При завершении изучения крупного таксона (отдела или класса) полезно
составить сравнительную таблицу.
Программа курса “Ботаника”, раздел “Высшие растения”
Общая характеристика высших растений. Особенности воздушно-наземной среды
обитания. Морфологическое и анатомическое расчленение вегетативного тела высших
растений: основные органы и ткани. Органы размножения, возможные пути их происхождения. Циклы воспроизведения. Отделы высших растений. Значение высших растений в
биосфере.
Отдел Мохообразные (Bryophyta). Характеристика отдела как особой группы. Географическое распространение и экология. Цикл воспроизведения. Черты специализации и
примитивности взрослого гаметофита моховидных. Общие черты в строении спорофита
(спорогона) и их разнообразие.
Класс Печеночники (Hepaticae). Общая характеристика. Географическое распространение и экология. Разнообразие морфологического и анатомического строения гаметофита. Эволюционные тенденции. Классификация.
Класс Мхи (Musci, Bryophyta). Общая характеристика. Цикл воспроизведения.
Подкласс Сфагновые (Sphagnidae). Род Сфагнум. Особенности строения, размножения, черты специализации. География и экология. Специфика экотопа, сопровождающие виды. Торф.
Подкласс Зеленые мхи (Bryidae). Общий обзор организации. Географическое распространение, экологическое разнообразие, значение в растительном покрове. Особенности размножения. Кукушкин лен. Особенности строения, размножения. Разнообразие зеленых мхов.
Проблема происхождения мохообразных и возможные пути их эволюции.
Отдел Риниофиты (Rhyniophyta). Время существования и возможная экология.
Общая характеристика. Морфологическое разнообразие вегетативных и репродуктивных
органов. Риния и другие представители.Риниофиты как наиболее древняя и примитивная
группа высших растений. Возможные пути эволюции. Основные положения теломной
теории Циммермана..
Отдел Плауновидные (Lycophyta). Время наибольшего расцвета. Общая характеристика. Происхождение листьев плауновидных (микрофиллия). Цикл воспроизведения.
Равноспоровость и разноспоровость.
Класс Плауновые (Lycopodiopsida).
Порядок Плауновые (Lycopodiales). Общие признаки, морфологическое разнообразие. Особенности цикла воспроизведения. Разнообразие строения и образа жизни гаметофитов, Особенности развития зародыша. Черты примитивности. Эколого-географический
обзор.
Порядок Селагинелловые (Selaginellales). Географическое распространение и экология. Общая характеристика. Особенности строения спорофита в связи с условиями жизни. Биологическое значение разноспоровости.
Порядок Лепидодендровые (Lepidodendrales). Время расцвета и предполагаемые
условия их существования. Общая характеристика. Черты специализации и примитивности анатомо-морфологического строения, размножения. Лепидодендроны и сигиллярии.
Порядок Полушниковые (Isoetales). Географическое распространение и экология,
Морфологическое строение полушника. Филогенетические связи плауновидных. Равно- и
разноспоровость.
Отдел Хвощевые или Членистые (Equisetophyta). Общая характеристика. Время
наибольшего расцвета.
Класс Хвощовые (Equisetopsida)
Порядок Хвощи (Equisetales). Особенности морфологии и анатомии. Спороносные
колоски. Заростки. Распространение и экология современных хвощей. Представление о
каменноугольных каламитах.
Отдел Папоротниковидные (Pteridophyta). Общая характеристика. Происхождение
листьев папоротников. Стелярная гипотеза.
Класс Ужовниковые (Ophioglossopsida).
Класс Полиподииды (Polipodiopsida).
Порядок Настоящие папоротники (Polypodiales). Общая характеристика. Морфологическое разнообразие, жизненные формы. Стелярная гипотеза. Варианты строения и расположения сорусов и спорангиев. Заростки. Семейства: полиподиевые, схизейные, глейхениевые, гименофиллловые, циатейные. Примитивные и подвинутые признаки. Экологогеографический обзор.
Порядок Сальвиниевые (Salviniales).
Сальвиния плавающая. Специфика строения в связи с водным образом жизни и
разноспоровостью.
Отдел Голосеменные (Gymnospermae). Общая характеристика. Принципиальный
цикл воспроизведения. Семя, биологическое значение.
Класс Саговниковые (Cycadopsida). Общая характеристика. Специфика географического распространения. Вегетативные органы. Особенности и разнообразие жизненных
форм. Анатомическое строение стробилов и спорофиллов. Опыление и оплодотворение.
Строение и прорастание семян.
Общее представление о вымерших порядках: семенных папоротников и беннетитовых.
Класс Гинкговые (Ginkgopsida) Гинкго . Основные черты геологической истории.
Характеристика морфологических и анатомических особенностей. Микро- и мегастробилы. Строение семязачатка. Оплодотворение. Особенности формирования семян. Класс
Хвойные (Coniferopsida). Общие особености строения.
Порядок Хвойные (Coniferales). Общие признаки. Географическое распространение
и роль в растительном покрове Земли. Основные этапы геологической истории. Особенности морфологического и анатомического строения вегетативных органов. Разнообразие
репродуктивных органов. цикл воспроизведения. Микроспорангии. Мужской гаметофит.
Женские шишки, их строение и разноообразие. Морфологическая природа семенной чешуи. Тератологические и палеонтологические доказательства. Развитие и строение семя-
зачатка. Строение женского гаметофита. Опыление и оплодотворение. Развитие зародыша
и семени. Распространение и прорастание семян.
Семейство Араукариевые (Araucariaceae). Географическое распространение. Анатомия и морфология вегетативных органов. Примитивные черты в строении вегетативных
и репродуктивных органов.
Семейство Тиссовые (Taxaceae). Общая характеристика. Тисс, специфические черты, географическое распространение, использование, охрана.
Семейство Таксодиевые (Taxodiaceae). Общая характеристика. Своеобразие географического распространения. реликтовые растения семейства и их охрана.
Семейство Сосновые (Pinaceae). Общая характеристика. Географическое распространение. Значение в природе и хозяйстве. Представители.
Семейство Кипарисовые (Cupressaceae). Общая характеристика. Туя, кипарис,
можжевельник. Их отличительные особенности, географическое распространение и значение. Кипарисовые как подвинутое семейство.
Отдел покрытосеменные (Angiospermae). Общая характеристика. Особенности
анатомо-морфологического строения. Цикл воспроизведения. Экология и биология опыления. Проблема происхождения цветка. Время, место возникновения и предполагаемые
предки. Разнообразие цветковых растений и их роль в современном растительном покрове. Принципы ботанической номенклатуры. Однодольные и двудольные.
Класс Двудольные (Dicotyledones). Общая характеристика, отличительные особенности. Географическое распространение и общая характеристика. Примитивные черты в
анатомическом строении, морфологии вегетативных органов, строении цветков и плодов.
Семейство Лютиковые (Ranunculaceae). География и экология. Жизненные формы.
Разнообразие в строении цветков в связи с особенностями опыления. Эволюционные тенденции. Особенности строения плодов. Декоративные и лекарственные растения.
Семейство Розоцветные (Rosaceae). Эколого-географический обзор. Разнообразие
жизненных форм. Общие признаки. Строение вегетативных органов, цветков и плодов.
Деление на подсемейства: деление на подсемейства, их отличительные особенности. Хозяйственное значение розоцветных.
Семейство Мотыльковые (Papilionaceae). Общие признаки. Географическое распространение, значение в растительном покрове Земли.Разнообразие жизненных форм и
вегетативных органов. Особенности строения цветков и плодов. Типы соцветий, опыление. Хозяйственное значение мотыльковых. Растения, обогащающие почву азотом. Пищевые мотыльковые и районы их культивирования.
Семейство Зонтичные (Umbelliferae). Эколого-географический обзор. Общая характеристика. Особенности строения вегетативных органов, цветков и плодов. Значение в
природе и жизни человека. Ядовитые и съедобные зонтичные.
Семейство Лебедовые (Chenopodiaceae). Лебедовые как галофитно-рудеральное
семейство. Эколого-географический обзор. Строение цветков и плодов. Дикорастущие и
культурные представители.
Семейство Гвоздичные (Caryophyllaceae). Эколого-географическая характеристика.
Особенности строения вегетативных органов, цветков и плодов. Распространение плодов.
Семейство Тыквенные (Cucurbitaceae). Географическое распространение, экология.
Жизненные формы и особенности строения вегетативных органов. Строение цветков,
плодов. Хозяйственное значение семейства.
Семейство Крестоцветные (Cruciferae). Географическое распространение, экология.
Биологические особенности. Жизненные формы и особенности строения вегетативных
органов. Соцветие, цветок, разнообразие плодов, строение семян. Значение в природе и
хозяйственной деятельности человека. Общие представления о связях с другими семействами( маковые, каперцовые).
Семейство Бурачниковые (Boraginaceae). Эколого-географический обзор. Общая
характеристика. Строение цветков и плодов. Гетерокарпия и ее биологическое значение.
Семейство Пасленовые (Solanaceae). Пасленовые как тропическое семейство. Основные особенности. Строение вегетативных и генеративных органов. Значение в природе
и жизни человека. Культурные, съедобные, ядовитые растения.
Семейство Норичниковые (Scorphulariaceae). Эколого-географический обзор. Общая характеристика. Особенности строения вегетативных органов. Варианты в строении
цветков. Особенности опыления. Плод. Тенденции перехода к паразитизму.
Семейство Губоцветные (Labiatae). Эколого-географическая характеристика. Особенности строения вегетативных органов. Соцветия. Особенности строения цветков в свя-
зи с приспособлением к опылению. Плод. Роль губоцветных в растительном покрове и хозяйственной деятельности человека.
Семейство Мареновые (Rubiaceae). Географическое распространение. Общая характеристика. Жизненные формы. Вегетативные органы. Соцветия, цветки, плоды. Роль в
природе и хозяйственное значение.
Семейство Сложноцветные (Compositae). Сложноцветные как подвинутое семейство двудольных. Специфическое соцветие – корзинка. Различные варианты цветков. Особенности опыления. Распространение плодов. Основные трибы. Роль сложноцветных в
адвентивных флорах. Характерные представители во флоре средней полосы. Хозяйственное значение сложноцветных. Пищевые, декоративные, лекарственные и др. растения.
Порядок Трехорешковые (Tricoccales, или Euphorbiales).
Семейство Молочайные (Euphorbiaceae). Географическое распространение. Общая
характеристика. Жизненные формы. Особенности генеративных и вегетативных структур.
Многообразие соцветий и цветков. Молочай и другие представители.
Семейство Ивовые (Salicaceae). Эколого-географический обзор. Общая характеристика.Строение цветков и плодов. Различные взгляды на примитивность цветка ивовых.
Семейство Березовые (Betullaceae). Географическое распространение. Жизненные
формы, особенности вегетативных органов. Биология опыления. Своеобразие соцветий и
цветков в связи с оаылением. Плоды,их распространение. Значение березовых в сложении
растительного покрова и жизни человека.
Семейство Буковые (Fagaceae). Географическое распространение. Жизненные
формы. Варианты в строении соцветий, цветков. Плюска, плоды. Значение буковых в
сложении растительного покрова и в жизни человека.
Класс Однодольные.
Семейство Лилейные (Liliaceae). Эколого-географический обзор. Жизненные формы. Особенности строения вегетативных органов в связи с различными экологическими
условиями. Соцветие, цветок, плод. Значение в природе и хозяйственной деятельности
человека.
Семейство Орхидные (Orchidaceae). Географическое распространение и экология.
Жизненные формы. Приспособление к эпифитизму. Варианты в строении цветков. Биология опыления. Плод, особенности строения семян. Роль в различных флорах Земного шара.
Семейство Осоковые (Cyperaceae). Географическое распространение. Биоценотическая роль. Экологические группы. Биологические особенности в связи с условиями
произрастания. Осока и другие роды: Сыть, Камыш, Пушица. Особенности строения
цветков, плодов.
Семейство Злаки (Graminae). Географическое распространение. Роль в растительности различных поясов Земного шара и в различных биотопах. Особенности строения
вегетативных органов. Кущение. Разнообразие жизненных форм. Экологическая эволюция злаков. Соцветие, цветок. Различные взгляды на происхождение цветка злаков. Биология опыления. Особенности строения и распространения плодов. Основные подсемейства, их характеристика, представители. Значение в хозяйственной деятельности человека.
Пшеница, кукуруза, рис и др. важнейшие культуры, их происхождение. Роль бамбуковых
в экономике тропических стран. Природоохранные аспекты.
Семейство Пальмы (Palmae). Эколого-географический обзор. Специфика жизненных форм. Особенности вегетативных и генеративных структур. Значение в природе и хозяйственной деятельности человека.
Высшие растения
Для высших растений характерна дифференциация вегетативного тела на органы:
побег и корень. При микроскопическом анализе какого-либо органа различают хорошо
обособленные ткани. Высшим растениям свойственна обязательная смена поколений в
цикле их развития. Растения имеют две фазы развития, которые сменяют друг друга, - гаметофит и спорофит. Гаметофит – половое поколение, на котором образуются половые
органы - антеридии и архегонии. Половые органы, как правило, многоклеточные.
Спорофит – неполовое поколение, на котором формируются органы бесполого
размножения – спорангии. В спорангиях образуются споры из спорогенной ткани в результате мейотического деления последней. Спора гаплоидна.
Из споры развивается гаплоидный гаметофит. Переход из гаплоидного состояния к
диплоидному происходит при оплодотворении. Зигота диплоидна. Из неё развивается диплоидный спорофит.
2n
2n
2n
n
спорофит
спорангий
материнские клетки спор
М (мейоз)
споры
n
n
n
архегоний
яйцеклетка
2n
2n
2n
гаметофит
n
n
зигота
зародыш
спорофит
антеридий
сперматозоид
или спермий
Отд. Мохообразные – Bryophyta
Древняя группа высших растений. Главная особенность представителей отдела преобладание гаметофита. Спорофит (бесполое поколение) выражен слабее и не приспособлен к самостоятельному существованию. Питание спорофита, называемого у мхов
спорогонием, полностью или частично осуществляется за счет гаметофита, с которым
спорогоний остается связанным до полного созревания и рассеивания спор, после чего он
отмирает.
Приспособления гаметофитов к жизни в наземной среде различные. У одних усложнялась внутренняя структура таллома (маршанциевые), у других вырабатывалось
внешнее расчленение тела – возникла листостебельная структура. Вероятно, те и другие
представляют собой рано обособившиеся самостоятельные эволюционные ветви.
В эволюции гаметофита лиственных мхов большое значение имело появление проводящей системы, позволяющей побегам значительно подняться над почвой (это облегчило как фотосинтез, так и рассеивание спор).
Важно для освоения воздушно-наземной среды совершенствование протонемы.
Нередко отмечают сходство протонемы с нитчатой водорослью. Протонема – важный орган, обеспечивающий захват жизненного пространства в почве и почвенное питание растений на ранних этапах его жизни, а также вегетативное размножение.
Спорофиты эволюционировали по линии совершенствования приспособления к
выполнению своей функции – постепенному и порционному разбрасыванию спор (разные
типы перистомов, эпифрагм, элатер).
Проверочные вопросы:
1. Опишите цикл воспроизведения мохообразного (на любом примере); укажите, как
осуществляется переход от диплоидной фазы к гаплоидной. Где и как развивается
у мхов зародыш спорофита?
2. Чем печеночники отличаются от лиственных мхов? Какие особенности организации свидетельствуют о примитивности этой группы мохообразных?
3. Каковы функции ризоидов?
4. Каковы особенности строения тела сфагновых мхов, связанные с условиями их
жизни?
Отд. Плауновидные – Lycopodiophyta
Древняя группа растений, наибольшее развитие имела в позднем палеозое.
В жизненном цикле преобладает спорофит, представленный листостебельными
растениями с корнями. Листья мелкие (микрофиллы). Спорангии на спорофиллах, собранных в колоски, реже спорофиллы не образуют колосков, а чередуются со стерильными
листьями. Есть формы равноспоровые и разноспоровые. Гаметофиты редуцированы, разнообразной формы; по способу прорастания – подземные заростки, которые могут развиваться только в сообществе с грибом, и – надземные, фотосинтезирующие, однако также в
симбиозе с грибом.
Проверочные вопросы:
1. Составьте таксономию отдела плауновидных.
2. Каковы особенности анатомического строения стебля у плауна?
3. Что характерно для строения и образа жизни заростков равноспоровых плауновидных?
4. В чем сущность разноспоровости плауновидных? Её биологическое значение.
Отд. Хвощевидные или Членистые – Equisetophyta
Древняя группа растений, в современном мире представлена одним родом хвощ Equisetum L.. В жизненном цикле преобладает спорофит, расчлененный на стебель, листья
и корни. Побеги состоят из четко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато расположенными листьями. Листья теломного происхождения, пленчатые. Стебли фотосинтезирующие с полыми междоузлиями. Спороносные колоски на верхушке побегов.
Спорофиллы (спорангиофоры) в виде щитков, прикрепленных к оси колоска ножкой.
Спорангии расположены на нижней стороне щитка.
Хвощи – растения равноспоровые, у некоторых видов, однако, выражена разноспоровость. Споры своеобразного строения. Гаметофиты в виде зеленых заростков.
Проверочные вопросы:
1. Выявите анатомо-морфологические особенности в строении хвощей, связанные со
средой обитания (ксероморфность и гигроморфность).
2. Опишите анатомическое строение стебля хвоща. В чем наиболее существенное его
отличие от стебля плауна?
3. Назовите виды хвощей, у которых спороносные побеги морфологически отличаются от вегетативных?
Отд. Папоротниковидные – Polypodiophyta
Растения макрофиты – это “деревья”, многолетние и однолетние травы, лианы,
эпифиты. Имеются крупные листья (вайи), которые возникли в результате уплощения и
срастания теломов, часто сильно рассеченные с верхушечным ростом.
Имеются как равноспоровые, так и разноспоровые виды. Спорангии чаще образуются на нижней поверхности листа; в большинстве случаев собраны пучками (сорусами) и
защищены покрывалом (индузием).
Гаметофиты в виде заростков, у большинства равноспоровых они зеленые. У разноспоровых папоротников, как и у разноспоровых плаунов, однополые гаметофиты развиваются под оболочками микроспор и макроспор и сильно упрощены.
Проверочные работы:
1. Укажите особенности роста листа папоротника. О чем они свидетельствуют?
2. Что такое сорусы и как они образуются?
3. В чем особенности строения и образа жизни заростков у ужовниковых и настоящих
папоротников?
4. Укажите особенности строения тела и спороношений сальвинии в связи с водным
образом жизни.
5. Объясните биологическую сущность и эволюционное значение разноспоровости.
6. Схематично изобразите эволюционные изменения стелы у споровых растений
(мхи, плауны, хвощи, папоротники) в связи с развитием морфологических структур
стеблей.
Отд. Голосеменные растения – Pinophyta
В подавляющем большинстве голосеменные – типичные архегониальные растения,
размножающиеся семенами. В зародыше семени заложены все основные органы спорофита. Семя развивается из семязачатка (семяпочки) – видоизмененного синангия мегаспорангиев.
Основная часть семязачатка – нуцеллус (мегаспорангий), окруженный покровом
интегументом. В ткани нуцеллуса обособляется археспориальная клетка. Делясь редукционно, она образует четыре мегаспоры. Одна из них разрастается (три дегенерируют) и образует женский заросток с архегониями. Женский заросток голосеменных существует на
спорофите, питаясь за счет его. Зародыш, возникший из зиготы, развивается здесь же, в
семязачатке. Из семязачатка формируется семя, защищенное покровом, образующимся из
интегумента.
Микроспоры прорастают внутри микроспорангиев. Проросшие микроспоры (мужские гаметофиты) семенных растений называют пыльцевыми зернами (пыльцой).
В настоящее время отдел голосеменных подразделяется на 6 классов: семенные папоротники, саговниковые, беннетитовые, гнетовые, гинкговые, хвойные.
Проверочные вопросы:
Что такое эндосперм голосеменных растений?
Какие признаки легли в основу деления голосеменных на классы?
Каково значение появления пыльцевой трубки у голосеменных растений?
Каковы эволюционные морфологические усовершенствования голосеменных отличают от папоротникообразных и позволили им стать господствующей группой в
царстве растений?
5. Охарактеризуйте биологическое значение семени. Почему семя является более совершенным зачатком размножения, чем спора?
1.
2.
3.
4.
Отд. Цветковые или покрытосеменные растения –
Anthophyta, Angiospermae, Magnoliophyta
Цветковые – основные вкладчики в биологическую продуктивность и биомассу
суши. Разнообразны по морфологии, жизненным формам и растут в различных условиях
среды. Все преимущества высших растений достигли у цветковых наивысшего развития.
У них наблюдается всестороннее совершенство вегетативных органов спорофита с одновременным развитием нового специализированного органа – цветком, обеспечивающим
бесполое и половое размножение и образование семян. Гаметофиты, развивающиеся в
цветке, сильно редуцированы: мужской – до состояния двухклеточной пыльцы, а женский
– до уникального восьмиядерного образования, называемого зародышевым мешком. У
цветковых развита система переноса мужских гаметофитов к женским (перенос пыльцы
на рыльце пестика).
В строении цветка четко прослеживаются две линии специализации: энтомофильная (насекомоопыление) и анемофильная (ветроопыление). Расцвету цветковых во многом
содействовало совершенство семян, способных к длительному покою и имеющих разнообразные приспособления для распространения. Кроме того, многие виды могут размножаться вегетативно.
Цветковые подразделяют на два класса: двудольные и однодольные. Двудольные
(Magnoliopsida) имеют две семядоли зародыша, открытые (с камбием) проводящие пучки,
сохраняющийся в течение всей жизни главный корень, перистое или дланевидное жилкование листьев, пяти- или четырехчленный тип цветка.
Однодольные (Liliopsida) характеризуются одной семядолей, закрытыми коллатеральными пучками, ранним отмиранием главного корня и развитием придаточной корневой системы. Листья с параллельным или дугонервным жилкованием. Тип цветка – трехчленный.
Для характеристики отдельной систематической группы цветковых растений необходимо обратить внимание на следующие особенности:
1. Диагностические признаки семейства: а) в строении цветка и плода (формулы
цветков, схемы или диаграммы соцветий, рисунки плодов); б) в строении вегетативных
органов отметить признаки, характерные для всего семейства или отдельных триб; в) в
биохимических свойствах (присутствие определенных групп веществ – ядовитых, ароматических и др.
2. Место семейства в системе покрытосеменных: свойства и признаки, определяющие это место (черты примитивности, высокой организации, специализации в строении
генеративных и вегетативных органов). Филогенетические связи.
3. Число видов семейства, наиболее крупные и важные роды, общее географическое распространение.
4. Растения, используемые в хозяйственной деятельности человека (пищевые, кормовые, технические, лекарственные, декоративные и др.). Виды культурных растений, их
происхождение: ядовитые, сорные и прочие.
5. Общая оценка значимости семейства в природе, роль в сложении растительного
покрова различных территорий.
Варианты контрольных работ по систематике высших растений
Вариант 0
1.
2.
3.
4.
5.
Каковы характерные признаки моховидных?
Чем отличаются циклы воспроизведения плауна булавовидного и селагинеллы?
Какое значение имеют элатеры у хвощей?
Зарисуйте и опишите анатомическое строение стебля папоротника.
Какие признаки легли в основу деления голосеменных на классы? Каковы филогенетические связи этих классов?
6. Как называется женский гаметофит покрытосеменных растений?
7. Чем представлен женский гаметофит хвойных?
8. Какие типы гинецея характерны для представителей семейства розовых?
9. Назовите черты примитивности в строении цветка покрытосеменных. Какие доказательства можно привести в пользу первичности такого цветка?
10. Какие признаки примитивности и эволюционной продвинутости встречаются у
лютиковых?
11. Укажите, к какому семейству относятся:
абрикос обыкновенный –
горчица белая картофель ирис обыкновенный –
12. Опишите основные эколого-морфологические особенности хвойных и их распространение.
13. Определите травянистое растение по описанию: розеточное растение, листья черешковые, яйцевидные или эллиптические с дугонервным жилкованием. Соцветие
– колос на стрелке. Тычинки далеко выдаются из венчика. Плод – коробочка. Не
боится вытаптывания.
Вариант 1
1. Каковы особенности классификации мхов?
2. Зарисуйте и опишите строение спороносного колоска у плаунов.
3. В какое время года появляются спороносные побеги у хвоща полевого: как они выглядят?
4. Схематично изобразите жизненный цикл развития сальвинии плавающей.
5. Перечислите жизненные формы голосеменных растений.
6. Назовите представителей мохообразных.
7. Что представляет собой цветок покрытосеменных растений по происхождению и
функциям?
8. Какие преимущества дало покрытосеменным растениям возникшее в результате их
эволюции разнообразие жизненных форм?
9. Какие черты примитивности в морфологии цветка и плода свойственны представителям пор. Розидных? Каковы основные направления эволюции цветка и плода в
этой группе растений?
10. Назовите отличительные особенности растений пор. Лилиецветных (строение
цветка, строение вегетативных органов).
11. Укажите, к какому семейству относятся:
свекла обыкновенная белена черная –
дуб обыкновенный шиповник морщинистый –
12. Назовите характерные признаки кл. Двудольных.
13. Определите травянистое растение по его строению: растение однодольное с ветвящимся корневищем, от которого отходят придаточные корни. Листья прикорневые,
эллиптические, дугонервные, большей частью два, реже три. Цветочный стебель с
однобокой кистью белых душистых обоеполых цветков. Околоцветник простой,
колокольчатый, шестизубчатый, спайнолепестной. Плоды – ягоды (оранжевокрасные).
Вариант 2
1. Опишите внешний вид гаметофитов кукушкина льна.
2. Каковы особенности строения спокарпия у сальвинии плавающей.
3.
4.
5.
6.
7.
Зарисуйте и опишите строение спор у плауна булавовидного.
Схематично изобразите жизненный цикл развития хвоща полевого.
Что такое семязачаток? Какому органу споровых растений он гомологичен?
Назовите современные хвойные.
Назовите части цветка. Какова их морфологическая природа? Сравните андроцей и
гинецей с органами спороношения папоротникообразных и голосеменных.
8. Как изменялась у покрытосеменных растений продолжительность жизни?
Приведите примеры систематических групп (пор., сем.), в которые входят растения
с малой продолжительностью жизни.
9. Перечислите особенности в строении цветков и соцветий у представителей пор.
Буковых. Каково положение этого порядка в эволюционной системе покрытосеменных?
10. Опишите строение цветка у орхидных, чем оно отличается от цветка лилейных?
11. Укажите, к какому семейству относятся:
окопник лекарственный лесной орех –
тмин обыкновенный льнянка обыкновенная –
12. Какое другое название пылинки у покрытосеменных?
13. Определите древесное растение по его описанию: растение двудольное, листопадное, семейство розоцветные. Листья простые, очередные, зубчатые. Цветки мелкие,
в кистях ароматные. Плод – сочная костянка. Размножается в основном семенами.
Декоративно.
Вариант 3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Каковы особенности строения спорогона кукушкина льна?
Какая форма преобладает в жизненном цикле щитовника мужского?
Опишите внешний вид и функции листьев у хвощей.
Схематично изобразите жизненный цикл развития сосны обыкновенной.
Каковы особенности строения и развития гаметофита плауна булавовидного?
Назовите представителей современных плауновых.
Каково происхождение пестика? В чем существенное отличие плодолистиков от
мегаспорофиллов (строение, функции)?
8. Охарактеризуйте основные направления эволюции плодов покрытосеменных растений (в соответствии с типом гинецея) и приспособления к распространению плодов и семян.
9. Перечислите представителей однодольных, для которых характерны древесные
жизненные формы. В чем особенности их морфологии?
10. Дайте название женскому гаметофиту покрытосеменных.
11. Укажите, к какому семейству относятся:
василек синий пастернак посевной –
дуб обыкновенный ландыш майский 12. Назовите особенности сем. Сложноцветных, укажите черты примитивности и продвинутости у представителей.
13. Определите древесное растение по его описанию: растение двудольное, листопадное, семейство розоцветных. Листья очередные с черешками, вдвое короче пластинки, яйцевидные или эллиптические городчатопильчатые. Цветки крупные, белые, снаружи розоватые. Пестик с 5 сросшимися при основании столбиками. Завязь
нижняя. Опыление – пчелы и шмели.
Вариант 4
1.
2.
3.
4.
Каковы особенности строения спорофита на примере плауна булавовидного?
Чем споры хвощей отличаются от спор плаунов и папоротников?
Как называются листья папоротников, особенности их роста?
Зарисуйте строение семени у голосеменных. Сколько плоидный эндосперм семени?
5. Схематично представьте жизненный цикл развития кукушкина льна.
6. Назовите представителей плауновых.
7. Опишите развитие мегаспоры и женского гаметофита покрытосеменных. В чем
своеобразие женского гаметофита?
8. Какой тип жизненной формы можно считать первичным для покрытосеменных.
Как это можно обосновать?
9. На чем основано представление о филогенетической связи пор. Гвоздичных с Розидными, (черты сходства в структуре цветка).
10. Назовите основные направления эволюции цветка у однодольных:
а) в направлении приспособления к самоопылению,
б) в направлении приспособления к ветроопылению.
11. Укажите, к какому семейству относятся:
мать-и-мачеха ольха черная –
чистотел большой капуста огородная –
12. Перечислите признаки кл. Однодольные растения.
13. Определите кустарник по его описанию: листопадный, семейство крыжовниковые.
Листья очередные, лопастные, часто опушенные, цветки в кистях, реже в пучках
или одиночные. Плод – многосеменная ягода, желтая или черная, съедобная. Размножается семенами, черенками, отводками.
Вариант 5
1.
2.
3.
4.
Особенности строения и образа жизни гаметофита хвоща полевого.
Схематично представьте жизненный цикл сосны обыкновенной.
Приведите систематическую характеристику отдела Папоротниковидных.
Опишите пор. Лепидодендровые. Время их расцвета и предполагаемые условия
существования.
5. Охарактеризуйте род сфагнум (особенности строения, экология специализации).
6. Распространены ли в настоящее время саговниковые. Какие особенности указывают на их примитивность.
7. Как возникает эндосперм в семени покрытосеменных растений? Какова его функция?
8. Охарактеризуйте основные направления в эволюции околоцветника. Как они связаны с изменением способов опыления? Приведите примеры цветков, околоцветник которых видоизменен в связи с приспособлением к опылению различными насекомыми, ветром, др. агентами.
9. Укажите черты отличий растений из сем. Осоковых от Злаковых.
10. Что такое ость на цветковых и колосковых чешуях злаков? Как можно объяснить
ее происхождение?
11. Укажите, к какому семейству относятся:
лаванда лилия-саранка –
левкой махорка –
12. Как называется мужской гаметофит покрытосеменных?
13. Определите кустарник по его описанию: листопадный, семейство березовые. Листья очередные, черешковые, округлые и продолговатообратноовальные. Тычиночные цветки в сережках без околоцветника. Пестичные соцветие в виде листовых почек, из-за чешуек которых выставляются пурпурные рыльца. Цветение –
ранней весной, до распускания листьев. Плод – орех, окруженный листовидной
оберткой.
Вариант 6
1. Что представляет собой цветок покрытосеменных растений по происхождению и
функциям?
2. Какие преимущества дало покрытосеменным растениям возникшее в результате их
эволюции разнообразие жизненных форм?
3. Какие черты примитивности в морфологии цветка и плода свойственны представителям пор. Розоцветных. Каковы основные направления эволюции цветка и плода в
этой группе растений?
4. Назовите отличительные особенности растений пор. Лилиецветных (строение
цветка, строение вегетативных органов)?
5. Укажите, к какому семейству относятся:
свекла обыкновенная белена черная –
дуб обыкновенный шиповник морщинистый –
6. Назовите характерные признаки кл. Двудольных.
7. Схематично изобразите жизненный цикл плаунов.
8. Имеется ли чередование поколений у голосеменных растений?
9. Опишите строение цветка у орхидных. Чем он отличается от цветка лилейных.
10. Дайте характеристику трубкоцветным растениям?
11. Мужской гаметофит голосеменных?
12. Назовите представителей семейства березовых.
13. Определите травянистое растение по его описанию: культурное пищевое травянистое растение родом из Америки. Имеет пятичленный актиноморфные цветки со
сросшимися элементами двойного околоцветника. Все растение содержит алколоиды. Размножается семенами и вегетативно.
Вариант 7
1. Что такое протонема мхов?
2. Что характерно для строения и образа жизни заростков равноспоровых плауновидных?
3. Что такое физиологическая разноспоровость? У каких растений она распространена?
4. Укажите особенности роста листа папоротника. О чем это свидетельствует?
5. Что такое эндосперм в семяпочке голосеменных растений?
6. В каких направлениях шла эволюция общей организации цветка (ось цветка, расположение на ней листовых органов, положение завязи)?
7. Как называется мегаспорангий у покрытосеменных растений?
8. Какова биологическая роль ложноязычковых и воронковидных цветков у астровых?
9. Какой тип жизненной формы (древесный, травянисмтый) можно считать первичным для покрытосеменных? Как это можно обосновать?
10. Как распространены в настоящее время представители пор. Саговниковых?
11. Укажите, к какому семейству относятся:
морковь посевная любка двулистная –
мята перечная подорожник средний –
12. Какое поколение преобладает в цикле развития покрытосеменных?
13. Определите травянистое растений по описанию: листья в прикорневой розетке зубчатые или перистонадрезные. Желтые корзинки сидят по одной на конце полого
белистного стебля – стрелки. Обертка двурядная. Цветет в апреле-мае. Семянки с
парашютом. По лугам, садам, по сорным местам, близ жилья.
Вариант 8
1.
2.
3.
4.
5.
Каковы особенности строения тела мохообразных как высших растений?
Каковы варианты морфологии и образа жизни у заростков споровых растений?
Назовите отличительные особенности селагинеллы.
Опишите анатомическое строение стебля хвоща. В чем его особенности?
Приведите примеры папоротников, произрастающих на территории РТ с указанием
их местообитаний.
6. Укажите особенности роста листа папоротника. О чем они свидетельствуют?
7. Чем представлен женский гаметофит хвойных?
8. Как называется мегаспорангий у покрытосеменных?
9. Перечислите особенности в строении генеративных и вегетативных структур представителей семейства молочайных.
10. Какие из изученных семейств покрытосеменных растений наиболее полно представлены сорняками? Почему?
11. Каковы особенности строения цветков ивовых?
12. Укажите, к какому семейству относятся:
прострел весенний или раскрытый щавель кислый –
осина женьшень -
13. Определите травянистое растений по описанию: растение однодольное имеет трехгранные стебли без узлов, трехрядные листья, влагалища листьев замкнутое. Цветки невзрачные, собраны в колоски. Цветки обоеполые и однополые, ветроопыляемые. Растение одно- и двудомное. Преимущественно гигрофиты.
Вариант 9
1. Для каких мохообразных характерна проводящая система стебля? Из каких клеточных элементов она построена?
2. Поясните, каковы вероятные пути возникновения макрофильных и микрофильных
побегов?
3. Назовите морфологические особенности плауна булавовидного.
4. Перечислите произрастающие на территории РТ хвощи с указанием биотопов.
5. В чем особенности строения и образа жизни заростков у ужовниковых и настоящих
папоротников?
6. Поясните термин “сорус”.
7. Дайте другое название мужского гаметофита хвойных.
8. Каково происхождение пестика? В чем существенное отличие плодолистиков от
мегаспорофиллов (строение, функции)?
9. Перечислите особенности в строении цветков и соцветий у представителей сем.
Лютиковых.
10. Назовите из программного материала 5 наиболее значительных семейств, представители которых являются пищевыми растениями.
11. Поясните сходства и различие у представителей семейств Норичниковых и Губоцветных.
12. Укажите, к какому семейству относятся:
мокрица или звездчатка средняя венерин башмачок –
редька черная томат –
13. Определите травянистое однолетнее растение по описанию: растение двудольное.
Имеет пятичленные цветки: актиноморфные в центре соцветия, зигоморфные по
краю. Лепестки – зеленые, белые, желтые. Соцветие – сложный зонтик. Плод –
вислоплодник. Все части растения содержат эфирные масла.
Используемая литература
1. Васильев А.Е., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Серебрякова Т.И. Ботаника. Анатомия и морфология растений. – М., Просвещение, 1988.
2. Зуева Г.А. Воспроизведение и размножение растений (конспект лекций по ботанике) – Елабуга, 1999.
3. Жизнь растений в 6-ти томах. – М., Просвещение, 1974.
4. Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Ботаника. Систематика растений.
– М., Просвещение, 1075.
5. Миркин, Наумова Л.Г., Мулдашев А.А. Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности. – М., Логос, 2001.
6. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. – М., Мир, 1990.
7. Старостенкова М.М. Руководство к самостоятельной работе над курсом систематики растений. – М., Просвещение, 1985.
8. Хржановский В.Г. Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. М.,
Агропромиздат, 1989.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Сравнительная характеристика отдела мохообразных
Группы признаков
Класс печеночники
Класс лиственные
мхи
1. Морфологическое расчленение гаметофита
2. Наличие проводящей ткани
3. Развитость протонемы
4. Строение спорофита и его положение на
гаметофите
5. Специальные приспособления к рассеиванию спор
6. Другие признаки
Сравнительная характеристика порядков в классах папоротникообразных
Класс
Порядок
Современ- Преобладаю- Вторичное
ные или
щий тип
утолщение
вымершие
стелы
стебля
формы
(есть или
нет)
Изо- или гетероспория
Особенности
развития
гаметофита
Цикл воспроизведения покрытосеменных и голосеменных растений
Группы
растений
Голосеменные
Мегаспорангий (семязачаток)
Находится на
стробиле
открыто
Этапы цикла воспроизведения
мегаспора Женский
архегоний яйцеклетка
заросток
РазвиМногоклевается в
точный
нуцеллусе эндосперм
Имеет канальцевые
клетки
Оплодотвряется
одним из
спермиев
зародыш
Развивается
внутри
Эндосперма в
семенной
кожуре
Покрытосеменные
Особенности строения репродуктивных органов покрытосеменных растений
Семейство
Формула
цветка
Количество
тычинок
(сросшиеся
или свободные)
Количество
пестиков,
положение
завязи
Тип гинецея
Тип плодов
Схема эволюционных взаимоотношений отделов высших растений
ЦВЕТКОВЫЕ
ГОЛОСЕМЕННЫЕ
Мезозойские семенные
ПАПОРОТНИКИ
Палеозойские семенные
ПАПОРОТНИКИ
ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ
МОХОВИДНЫЕ
ПЛАУНОВИДНЫЕ
ХВОЩЕВИДНЫЕ
ПСИЛОТОВИДНЫЕ
Девонские примитивные
ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ
ЗОСТЕРОФИЛЛОФИТЫ
РИНИОФИТЫ
Водорослевые предки