СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА» (СЛИ)
Кафедра воспроизводства лесных ресурсов
БОТАНИКА
Сборник описаний лабораторных работ
для студентов направления бакалавриата
250700.62 «Ландшафтная архитектура» всех форм обучения
Самостоятельное учебное электронное издание
СЫКТЫВКАР
2014
УДК 581
ББК 28.5
Б86
Рекомендован к изданию в электронном виде
кафедрой воспроизводства лесных ресурсов Сыктывкарского лесного института.
Утвержден к изданию в электронном виде
советом факультета лесного и сельского хозяйства Сыктывкарского лесного института.
Составитель:
Е. И. Паршина, кандидат биологических наук
Ответственный редактор:
В. И. Прошева, доктор биологических наук
(Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН)
Рецензент:
В. В. Володин, доктор биологических наук, профессор
(Институт биологии Коми НЦ УрО РАН)
Ботаника [Электронный ресурс] : сборник описаний лабораторных работ :
Б86 самост. учеб. электрон. изд. / сост. Е. И. Паршина ; Сыкт. лесн. ин-т. — Электрон. дан. — Сыктывкар : СЛИ, 2014. — Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com. —
Загл. с экрана.
Издание содержит практический материал, необходимый для проведения лабораторных работ по курсу «Ботаника», и предназначено для студентов всех
форм обучения, обучающихся по направлению бакалавриата 250700.62 «Ландшафтная архитектура». Может быть использовано студентами всех биологических направлений. Способствует расширению знаний, усвоению и закреплению
изучаемого материала по дисциплине и направлено на развитие познавательной
деятельности студентов, организации их самостоятельной и исследовательской
работы.
УДК 581
ББК 28.5
Темплан 2014 учеб. г. Изд. № 83.
*
*
*
Самостоятельное учебное электронное издание
БОТАНИКА
Составитель ПАРШИНА Елена Ивановна
Электронный формат — pdf. Разрешено к публикации 15.05.14. Объем 9,3 уч.-изд. л.
Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова» (СЛИ),
167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39, institut@sfi.komi.com, www.sli.komi.com
Редакционно-издательский отдел СЛИ. Заказ № 29.
© Паршина Е. И., составление, 2014
© СЛИ, 2014
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................4
1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ.........................................5
1.1. Общие указания к организации и проведению лабораторно-практических занятий......5
1.2. Правила техники безопасности при проведении лабораторных работ.............................6
1.3. Оформление результатов наблюдений.................................................................................8
2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ....................................................10
Лабораторная работа № 1. Основы микроскопии: микроскоп, приготовление
временных препаратов ...............................................................................................................10
Лабораторная работа № 2. Строение растительной клетки: пластиды, ядро,
эргастические вещества. Плазмолиз и деплазмолиз................................................................14
Лабораторная работа № 3. Растительные ткани.......................................................................20
Лабораторная работа № 4. Анатомическое и морфологическое строение корня.................23
Лабораторная работа № 5. Морфология побега. Строение почки. Стебель .........................27
Лабораторная работа № 6. Анатомическое и морфологическое строение листа .................30
Лабораторная работа № 7. Строение цветка. Типы соцветий ................................................33
Лабораторная работа № 8. Строение семян и плодов .............................................................35
Лабораторная работа № 9. Систематика растений: принципы таксономии,
работа с определителем..............................................................................................................37
Лабораторная работа № 10. Высшие споровые растения: мхи, плауны, хвощи,
папоротники: особенности строения, размножения современных представителей ............41
Лабораторная работа № 11. Отдел Голосеменные (Pinophyta): особенности строения,
жизнедеятельности, многообразие............................................................................................46
Лабораторная работа № 12. Отдел Покрытосеменные (Magnoliophyta,
или Angiospermae): особенности строения, систематика, разнообразие ...............................49
Лабораторная работа № 13. Растение и окружающая среда. Жизненные формы
и экологические группы растений.............................................................................................53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................................................58
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ СПИСОК РАСТЕНИЙ, НАЗВАНИЯ
КОТОРЫХ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ НА ЛАТИНСКОМ ЯЗЫКЕ.................................59
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОСНОВЫ МИКРОСКОПИИ .........................................................................67
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. КЛЕТКА ...........................................................................................................68
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ТКАНИ .............................................................................................................71
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. КОРЕНЬ ...........................................................................................................73
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ПОБЕГ. СТЕБЕЛЬ...........................................................................................76
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ЛИСТ ................................................................................................................85
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ЦВЕТОК...........................................................................................................92
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. СЕМЯ. ПЛОД ..................................................................................................98
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ. ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ.103
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ ........107
ПРИЛОЖЕНИЕ 12. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ.
ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ .........................................................................................114
ПРИЛОЖЕНИЕ 13. РАСТЕНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ................................................126
3
ВВЕДЕНИЕ
Ботаника (греч. botane — росток, трава) — наука, изучающая строение,
распространение, процессы жизнедеятельности, происхождение и эволюционное
развитие растений. Растения — основное звено, преобразующее солнечную
энергию в энергию химических связей органических соединений, поддерживающее необходимый уровень кислорода и углекислого газа в атмосфере. Они
являются основными звеньями пищевых цепей и круговоротов веществ, выполняют климаторегулирующие, водо- и почвозащитные функции и др. В хозяйственной жизни человека растения — это и промышленное сырье, и топливо, и источник для получения лекарственных препаратов. Обладая декоративными свойствами, древесные и травянистые растения занимают важное место в ландшафтном дизайне. Именно растения являются тем важным и неотъемлемым компонентом, который участвует в создании общей пространственной структуры садов
и парков. Они создают красоту и привлекательность урбанизированных территорий, улучшают состояние воздушной среды и микроклимата городских территорий, обеспечивая комфортное пребывание человека в искусственной среде зданий, промышленных и жилых районах, магистральных трасс и т. д.
При выборе растительного материала особое значение имеют эстетические
особенности растений, которые обусловлены как их морфологической структурой, так и особенностями роста, развития, сезонными циклами жизнедеятельности и пр. Поэтому будущие ландшафтные архитекторы должны обладать
знаниями о биологических особенностях растений, их многообразии и экологических связях.
Данное издание является необходимым дополнением к учебному курсу
«Ботаника», предназначенному для студентов, обучающихся по направлению
бакалавриата 250700.62 «Ландшафтная архитектура», и состоит из 13 лабораторных работ. Описание каждой лабораторной работы включает наименование
работы, цель и задачи, перечень необходимого оборудования и материалов, технологию выполнения. С целью повторения, расширения теоретического материала курса, оказания помощи студентам при анализе изучаемых явлений и
процессов в каждой лабораторной работе даны краткие теоретические сведения, дополнительные задания для выполнения отмечены знаком ►. Чтобы организовать самостоятельную работу, по отдельным темам приведены домашние
задания, а также указания к оформлению и требования к отчету по работе. Для
закрепления теоретических знаний и практических умений в конце каждой работы приведены контрольные вопросы. В приложении 1 дан перечень растений,
названия которых студенты по окончании изучения курса «Ботаника» должны
знать на латинском языке.
При написании учебного пособия были использованы материалы изданий
разных авторов.
4
1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1.1. Общие указания к организации
и проведению лабораторно-практических занятий
Лабораторные работы представляют собой одну из организационных форм
учебного процесса. Ведущей дидактической целью практических занятий является формирование практических умений, а также повторение, закрепление изученного материала, углубленное изучение и проработка отдельных теоретических вопросов курса, овладение практическими приемами обработки и анализа данных,
обобщение теоретических знаний и умений, развитие самостоятельности мышления, приобретение навыков профессиональной деятельности. Все работы проводятся в аудитории под непосредственным руководством преподавателя.
Лабораторные работы по дисциплине «Ботаника» для студентов, обучающихся по направлению 250700.62 «Ландшафтная архитектура», направлены на
формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:
– владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
– умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-2);
– стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-5);
– умение критически оценивать свои достоинства и недостатки, наметить
пути и выбрать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-6);
– осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание
высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-7);
– способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, экспериментального исследования (ПК-1);
– владение основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как
средством управления информацией (ПК-2);
– понимание роли основных компонентов урбоэкосистем: растительного и
животного мира, почв, поверхностных и подземных вод, воздушных масс тропосферы в формировании устойчивых, жизнестойких, эстетически выразительных зеленых насаждений, сооружений, оборудования объектов ландшафтной
архитектуры (ПК-5);
– знание особенностей систематики, морфологии и физиологии, географического распространения, закономерностей онтогенеза и экологии представителей основных видов и ассоциаций растений (ПК-6);
– умение определять систематическую принадлежность, знание названий
основных видов и декоративных растений (ПК-16).
В основу лабораторных работ, каждая из которых представляет собой исследовательскую деятельность студентов, положена схема научного познания:
1) Приобретение знаний начинается с анализа фактов.
5
2) Сбор данных и их оценка позволяют сформулировать гипотезу, которая
должна объяснить известные факты.
Эффективность лабораторных занятий зависит от их методической организации. В структуре организации лабораторных работ выделяются следующие этапы.
Первый этап — организационный. Подразумевает ознакомление с тематикой предстоящей лабораторной работы на предварительном занятии и соответствующую подготовку — теоретическую и практическую. Теоретическая
подготовка включает повторение пройденного материала, ознакомление с новым
материалом (если темы выделены на самостоятельное изучение). Практическая
подготовка студента заключается в постановке экспериментов (если для изучения необходим временной промежуток, то опыты закладываются раньше проведения работы), сборе необходимого для выполнения работы материала. Задачи
данного этапа заключаются в активизации познавательной деятельности, развитии любознательности студента, планировании деятельности студентов.
На втором этапе (непосредственно перед выполнением работы) формулируется цель лабораторной работы, устанавливаются цель, задачи и объекты, повторяются узловые моменты данной темы, выдается задание для выполнения.
Студенты знакомятся с перечнем оборудования, материалов, приборов, проверяют их наличие на рабочем месте. Перед началом выполнения работы проводится инструктаж по технологии (методике выполнения), определяются условия проведения опыта (эксперимента, расчетов, работы с моделями, тренажерами и т. д.) и «траектория» (ход выполнения) работы. Задача второго этапа —
мобилизация знаний студентов для практического выполнения работы и (или)
постановка проблемы, которую необходимо решить.
Третий этап — практическое выполнение работы под непосредственным
контролем преподавателя. На данном этапе происходит развитие познавательной самостоятельности, получение и (или) закрепление теоретических знаний,
студенты приучаются к индивидуальной активной работе.
Четвертый этап — заключительный, подразумевает окончательное
оформление результатов в рабочей тетради в соответствии с требованиями,
формулирование выводов по результатам (при необходимости составления отчета по выполнению). Задачами данного этапа являются доведение работы до
полного завершения, воспитание эстетики труда, осознанное понимание объектов (явлений) изучения, установление связи между изучаемыми объектами (явлениями), формулировка гипотезы и (или) ее подтверждение.
Пятый этап — защита (сдача) работы преподавателю.
1.2. Правила техники безопасности
при проведении лабораторных работ
При проведении лабораторных работ возможны следующие виды негативного воздействия опасных и вредных факторов на человека:
– ожоги термические (при пользовании спиртовками) и химические (при
попадании на кожу или слизистые кислот, щелочей и других едких жидкостей);
6
– порезы рук при нарушении требований по работе с лабораторным оборудованием или случайном разбитии лабораторной посуды;
– отравление ядовитыми растениями;
– поражение электрическим током при работе с электрооборудованием.
При выполнении лабораторных работ необходимо:
1. Пройти инструктаж по технике безопасности.
2. Соблюдать требования инструкции по проведению лабораторнопрактических работ. Соблюдать правила и требования работы с микроскопом и
правила изготовления микропрепаратов.
3. На каждом лабораторном занятии назначается дежурный, который отвечает за санитарное состояние лаборатории на время занятия.
4. На рабочем столе должны присутствовать только предметы, имеющие
отношение к лабораторной работе.
5. Не разрешается присутствие посторонних лиц при проведении лабораторных работ.
6. Запрещается находиться лаборатории в верхней одежде (и с верхней
одеждой).
7. В лаборатории запрещается принимать пищу и пить.
8. Запрещается проводить самостоятельно опыты, не предусмотренные
заданиями работы.
9. При работе с лабораторной посудой, приборами из стекла соблюдать
осторожность, не нажимать сильно пальцами на покровные стекла и хрупкие
стенки пробирок, колб. Во избежание порезов пальцев следует легко брать
предметные и покровные стекла за края.
10. В случае если разбилась лабораторная посуда или приборы из стекла,
не собирать их осколки незащищенными руками, а использовать для этой цели
щетку и совок.
11. При работе с колющими и режущими предметами (скальпель, препаровальная игла и др.) не направлять их острые части на себя или других студентов.
12. При работе с реактивами использовать специальные приборы (ложечки, шпатели и др.).
13. Во избежание отравлений и других последствий не нюхать объекты,
не пробовать растения и их органы на вкус.
14. При работе с фиксированными биообъектами необходимо использовать пинцет, после отбора объекта банки (пробирки и другую посуду) следует
сразу накрывать крышками.
15. По окончании лабораторной работы следует сдать инструменты и отработанные препараты преподавателю; микроскопы отключить от сети и накрыть чехлами; привести в порядок рабочее место, сдать дежурному; тщательно вымыть руки с мылом.
16. В случае возникновения аварийных ситуаций (пожар, появление сильных посторонних запахов) по указанию преподавателя (заведующего лабораторией) быстро, без паники, покинуть помещение.
17. При обнаружении неисправностей в работе электроприборов (например,
подсветки в микроскопе, розеток, электропроводки) необходимо обратиться к
преподавателю. Самостоятельно чинить электроприборы ЗАПРЕЩАЕТСЯ!
7
1.3. Оформление результатов наблюдений
Результаты лабораторных работ заносятся в отдельную рабочую тетрадь
(альбом), на титульном листе которой обязательно указываются название дисциплины, фамилия и инициалы студента, номер группы с наименованием направления, курс. При оформлении лабораторной работы приводятся дата проведения,
тема и цель работы, определяются объект изучения и предмет исследования.
!!!
Объект изучения — явление, на которое направлена исследовательская деятельность.
Предмет исследования (изучения) — планируемые к исследованию конкретные
свойства объекта.
В ходе выполнения работы студенты кратко записывают алгоритм выполнения, сопровождая текст необходимыми пояснениями, схемами, рисунками.
Каждая работа должна заканчиваться кратким выводом, в котором отражаются результаты проведенной работы.
!!!
Вывод по работе представляет собой обобщение теоретических и практических результатов. Выводы должны быть краткими, конкретными и лаконичными. В качестве
выводов необходимо формулировать (исходя из поставленных задач) конечные результаты исследования.
При формулировке выводов следует использовать специальные словосочетания (слова), позволяющие отразить результаты исследования, например: итак, таким образом.
Для выражения логической последовательности целесообразнее применять сложные
союзы: ввиду того что, вследствие того что, благодаря тому что, так как; производные предлоги: в соответствии с, в результате, вследствие и т. д.
Для связи нужно употреблять местоимения, причастия, прилагательные или сочетания слов, например: данные, названные, указанные, перечисленные, этот, как показал анализ, на основании полученных данных и т. п.
По завершении работы студенты прорабатывают теоретический материал,
используя для этого контрольные вопросы, после чего работа подлежит защите
(проверка преподавателем правильности выполнения и оформления, знания
теоретического материала).
Знаком ♦ обозначены дополнительные задания, которые можно использовать при наличии дополнительного времени на лабораторных занятиях или использовать в качестве самостоятельной работы.
Требования к оформлению биологического рисунка
Одним из эффективных методов познания является биологический рисунок,
он способствует лучшему усвоению материала, развивает внимание и наблюдательность. Кроме того, рисунок — это способ изучения и фиксации новых научных данных. При освоении курса «Ботаника» студент должен научиться изображать изучаемые объекты в виде рисунка (или процессы в виде схемы).
Различают два основных типа научного рисунка:
– схематический рисунок — обозначают только границы тканей, а клетки
не вырисовывают. Такие схемы дополняются детальными рисунками. Обычно
на схеме выделяется сектор, который прорисовывается более тщательно;
– детальный рисунок — воспроизводит все подробности строения объекта.
8
При необходимости сочетают схематический и детальный рисунки.
1. Биологический рисунок — рисунок графический, выполняемый линиями и точками. Для оформления рисунков необходимо иметь: простой остро
заточенный карандаш средней твердости (ТМ, НВ), мягкую резинку, цветные
карандаши (используют в случае необходимости подчеркнуть важные морфолого-анатомические структуры объекта, например, отразить в цвете различные
типы пластид, наличие в кожице отдельных клеток, содержащих хлоропласты,
одревесневшую механическую ткань и т. д.), линейку.
2. Перед началом рисования необходимо продумать расположение рисунка на листе бумаги. Как правило, рисунок целиком помещают в верхней или в
верхней левой части листа (в этом случае все подписи к рисунку располагаются
под ним или справа и снизу).
3. Рисунок должен правдиво отображать объект, быть предельно точным,
четким, простым и понятным. Рисуют в рабочей тетради то, что видят.
4. Размеры рисунка должны быть крупными, чтобы на нем можно было
показать все необходимые детали, при отображении объекта следует соблюдать
пропорции.
5. При зарисовке необходимо разумно сочетать детальный и схематический рисунки. На схемах обычно показывают расположение и границы тканей с
точным соблюдением пропорций и масштаба.
6. Линии рисунка должны быть контурными, четкими и законченными.
7. Рисунок выполняется только простым карандашом. Использование
цветных карандашей должно нести биологический смысл. Оттушевка, как правило, не применяется.
8. Обозначения на рисунке делаются стрелкой по направлению от подписи к
изображению. Стрелки могут подходить к структурам под любым углом, но
не должны пересекаться.
9. Внизу под изображением дается порядковый номер, общее название
рисунка и расшифровка цифровых индексов (рис. 1). При написании указываются и русское, и латинское названия растения.
Примечание. Для удобства оформления номера рисунков начинать заново в каждой
лабораторной работе.
Рис. 1. Клетка эпидермиса
сочной чешуи луковицы
Allium cepa (лука репчатого)
Рис. 2. Клетка эпидермиса сочной чешуи луковицы
Allium cepa (лука репчатого): 1 — оболочка;
2 — цитоплазма; 3 — ядро; 4 — ядрышко; 5 — вакуоль
Рис. 1. Примеры оформления ботанического рисунка
9
2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторная работа № 1
Основы микроскопии: микроскоп,
приготовление временных препаратов
Цель работы: освоение навыков микроскопирования; изучение строения
растительной клетки.
Задачи работы: ознакомиться с устройством микроскопа, с методикой изготовления временного препарата; освоить навыки микроскопирования и приготовления временных препаратов.
Материалы и оборудование: *микроскопы, предметные и покровные стекла,
чашка Петри, препаровальные иглы, пипетки, пинцеты, фильтровальная бумага,
салфетки, колбы с водой, стаканчики* 1, р-р иода в иодиде калия, готовые микропрепараты (кожицы лука, эпидермиса герани и др.), свежие плоды томата
(Lycopersicon sp.), шиповника (Rosa canina L.) или перца (Capsicum sp.), арбуза
(Citrullus lanatus); листья традесканции виргинской (Tradescantia virginica).
Общие теоретические сведения
Микроскопия — совокупность методов наблюдения микрообъектов с помощью специальных приборов (микроскопов). Эти методы позволяют изучать
строение микроскопических объектов, размеры которых лежат за пределами
разрешающей способности глаза человека.
Микроскоп — сложный оптико-механический прибор, служащий для рассмотрения объектов, недоступных невооруженному глазу (приложение 2,
рис. П2.1). В зависимости от метода получения увеличенного изображения объекта различают световую и электронную микроскопию. Максимальное увеличение светового микроскопа — 1 000—1 500 раз, а электронного — 10 000—
100 000 раз. Главная характеристика микроскопа — его разрешающая способность (минимальное расстояние между двумя точками объекта, при котором
они видны раздельно).
Порядок работы с микроскопом
1. Перед работой необходимо расчехлить микроскоп и поставить его в
удобное для работы положение: микроскоп устанавливается на столе против
левого плеча, примерно на 5 см от края стола, тубусодержателем к себе, перпендикулярно к краю стола, и не сдвигать до конца занятий. Работать с микроскопом можно только сидя. С правой стороны должны находиться необходимые предметы (лабораторное оборудование, тетрадь и т. д.). Перед работой
1
В последующих работах по микроскопированию данный перечень оборудования
не приводится. Его необходимость использования на лабораторном занятии обозначена знаком «*»
после раздела «Материалы и оборудование». Не приводится (за редким исключением) и последовательность приготовления микропрепаратов и работы с микроскопом.
10
микроскоп осмотреть, вытереть от пыли мягкой салфеткой из хлопчатобумажной ткани объективы, окуляр, зеркало. Если грязь не удаляется, тряпочку смачивают бензином или смесью спирта с эфиром.
2. Начинают микроскопирование всегда при малых увеличениях (4× с
красной полосой).
3. Направляют зеркало к источнику света и устанавливают максимальную
освещенность, контролируя ее через окуляр (если микроскоп оснащен осветителем, включают его).
4. Помещают препарат на предметный столик так, чтобы оптическая ось
проходила через объект. Движением макровинта, глядя сбоку на препарат, осторожно опускают объектив. Глядя в окуляр и вращая макровинт на себя, постепенно поднимают тубусодержатель до тех пор, пока изучаемый объект
не попадет в фокус. Неясное изображение необходимо фокусировать микровинтом (микрометрический винт можно вращать не более чем на пол-оборота.)
5. При переходе к работе с большим увеличением (объективы 10×, 40× и
100×) объект или интересующую часть объекта устанавливают в центр поля зрения, препарат закрепляют клеммами, поворотом револьвера устанавливают в рабочее положение объектив с необходимым увеличением. Винты вращают плавно
(микрометрический винт можно вращать влево и вправо только на пол-оборота).
Неясное изображение необходимо сфокусировать сначала макро-, а потом микровинтами. Резкость изображения регулируют с помощью диафрагмы.
6. По окончании работы микроскоп снова переводят на малое увеличение
и только после этого снимают препарат с предметного столика. Со штатива
убираются пыль и следы жидкости. Выключают осветитель, надевают чехол на
микроскоп.
7. Микроскоп переносят двумя руками: одной берут за изгиб тубусодержателя, другой поддерживают за основание.
Приготовление временных препаратов
Для приготовления временных микропрепаратов необходимо иметь набор
предметных и покровных стекол, препаровальные иглы, пипетку, безопасную
бритву, скальпель, стеклянную палочку, фильтровальную бумагу, реактивы.
Некоторые растения (их органы, например, при изучении водорослей,
строения пыльцы, спор растений) можно рассматривать под микроскопом целиком, такие препараты называют тотальными. Но чаще приходится делать
срезы изучаемых органов. Для их приготовления используют свежие или фиксированные части растений. Различают два основных вида срезов (рис. 2):
1) поперечный (проходит перпендикулярно оси органа и позволяет изучать его в поперечном сечении);
2) продольный:
– продольный радиальный срез — проходит по радиусу оси органа и дает
возможность изучать его в продольном сечении;
– продольный тангентальный срез — проходит перпендикулярно радиусу
цилиндрической структуры (корня, стебля);
11
– парадермальный срез — проходит парал1
лельно поверхности плоской структуры (например, листа).
2
При изготовлении временных препаратов необходимо сделать следующее.
1
1) Предметное и покровное стекла хорошо
промыть водой и насухо протереть мягкой тря3
почкой. Взять покровное стекло. Осторожно! Чтобы не сломать и не пораниться, поместить его в
складку салфетки между большим и указательным
пальцами правой руки и осторожно вытереть его
круговыми движениями.
Рис. 2. Основные срезы
(на примере ствола дерева):
2) Взять в правую руку бритву, большим и
1 — поперечный;
указательным пальцем держа ее за шейку, а ос2 — радиальный;
тальными прижать рукоятку к ладони (руки долж3 — тангентальный
ны быть совершенно свободны; ими нельзя опираться на стол или прижимать их к туловищу).
Положить лезвие на середину подготовленной площадки (не следует делать срез, начиная с края, так как срезы при этом получаются толстыми) и,
слегка прижимая к ней, плавными скользящими движениями под косым углом
вести бритву на себя. Направление движения бритвы может быть слева направо
или справа налево (нельзя вести бритву прямо на себя или «пилить» бритвой,
водя ее то в одну, то в другую сторону; не следует также делать бритвой коротких отрывистых движений — при этом получаются срезы неровной толщины).
Срез делается одним скользящим движением. Срезы должны быть очень мелкими (1—2 мм) и тонкими (прозрачными). Причем за один прием разными участками лезвия делается несколько срезов с тем, чтобы впоследствии выбрать
лучший. Если же делать только один срез, он может оказаться неудачным, и
всю работу придется начинать сначала. При приготовлении срезов бритву и поверхность, с которой делаются срезы, с помощью мягкой кисточки все время
смачивают водой. Для изготовления срезов мелкие объекты помещают между
кусочками из сердцевины бузины или пенопласта (рис. 3).
3) Перенести полученные
срезы в заранее приготовленную
каплю воды на предметное стекло. Для этого переложить бритву
в левую руку, в правую взять
мягкую кисточку и снять срезы,
при этом не касаясь лезвия, так
как даже волоски кисточки моА
Б
гут его затупить. Накрыть каплю
покровным стеклом так, чтобы
Рис. 3. Закладка объекта в сердцевину бузины (А)
вода вытеснила воздух и заполи сечения цилиндрического органа (Б):
нила все пространство под по1 — поперечное, 2 — продольное радиальное,
кровным стеклом. Для этого боль3 — продольное тангентальное
12
шим и указательным пальцами правой руки взять покровное стекло за уголки,
завести его за каплю и противоположным краем стекла, наклоняя его под острым
углом к предметному, коснуться краем капли. Затем осторожно и постепенно
опустить стекло на каплю (если опускать покровное стекло резко, в препарате
могут оказаться пузырьки воздуха, которые под микроскопом видны в виде сферических тел с черными контурами, что затрудняет изучение объекта). Если вода
не заполняет всего пространства под покровным стеклом, то пипеткой или стеклянной палочкой сбоку покровного стекла добавляют небольшую каплю.
4) Если вода выступит за края покровного стекла, ее следует удалить,
прикладывая сбоку полоску фильтровальной бумаги.
5) При необходимости окрашивания препарата реактивом воду из-под покровного стекла удаляют с помощью фильтровальной бумаги, а капельку реактива наносят с противоположной стороны на край покровного стекла. В качестве реактивов используют:
• йод, растворенный в йодиде калия (для окрашивания крахмальных зерен);
• фуксин (для окрашивания цитоплазмы);
• гематоксилин (для окрашивания ядер);
• хлор-цинк-йод (для окрашивания целлюлозных клеточных оболочек);
• флороглюцин и соляную кислоту (для окрашивания одревесневших оболочек);
• глицерин (для просветления препарата) и др.
Технология работы
Задание 1. Изучите строение микроскопа, найдите элементы его оптической и механической систем. Выясните, какое значение имеет каждая часть
микроскопа.
Задание 2. Используя готовые микропрепараты, отработайте последовательность действий с микроскопом. Ознакомьтесь с правилами пользования
микроскопического оборудования (оформите их в тетради). Запишите в тетради
алгоритм работы с микроскопом.
Задание 3. Изучите правила и технику приготовления микропрепаратов.
Используя раздаточный материал, приготовьте микропрепараты предложенных
растений и рассмотрите их под микроскопом.
1. Временный препарат парадермального среза эпидермы с нижней стороны листа традесканции виргинской в капле воды.
Последовательность работы. Для изготовления препарата лист традесканции обвернуть вокруг указательного пальца левой руки так, чтобы нижняя сторона фиолетового цвета была обращена наружу. Правой рукой при помощи
препаровальной иглы надорвать эпидерму над средней жилкой в средней части
листа и пинцетом снять ее кусочек (постараться найти тонкий участок на периферии, состоящий из одного ряда клеток эпидермы). При малом увеличении
рассмотреть микропрепарат (в поле зрения будут видны вытянутые клетки в
виде шестиугольников, бесцветные или окрашенные в бледно-фиолетовый цвет
благодаря присутствию в вакуолях пигмента антоциана). Зарисуйте увиденное
в тетради (рисунок оформите согласно требованиям).
13
!!!
Антоцианы — это химические вещества органического происхождения группы флавоноидов, которые придают органам растений красновато-фиолетовый цвет.
2. Препарат клеток мякоти плода томата (шиповника, перца и др.).
Последовательность работы. Небольшой кусочек мякоти зрелых плодов
препаровальной иглой перенесите в каплю воды на предметное стекло и накройте покровным стеклом. При постукивании иглой по стеклу вследствие мацерации (растворения межклеточного вещества) произойдет разъединение клеток препарата. Рассмотрите сначала при малом, а затем при большом увеличении строение клеток плодов. Зарисуйте увиденное в тетради (рисунок оформите согласно требованиям).
Задание 4. Сделайте вывод по работе.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные части светового микроскопа.
2. Какие элементы входят в состав механической части микроскопа, каково их значение?
3. Назовите значение оптической части микроскопа и ее составляющих. Дайте характеристику объективов.
4. Что такое разрешающая способность микроскопа и каковы способы ее увеличения?
Определите увеличение микроскопа при следующих условиях: увеличение окуляра 10×, объектива 8×, 90×.
5. Каков порядок работы с микроскопом?
6. Какие препараты называю временными, какие постоянными? Назовите последовательность этапов приготовления временных препаратов.
7. Какие реактивы используют при окраске растительных образцов?
Лабораторная работа № 2
Строение растительной клетки: пластиды, ядро,
эргастические вещества. Плазмолиз и деплазмолиз
Цель работы: ознакомление со строением растительной клетки и с происходящими в ней процессами.
Задачи работы: изучить строение растительной клетки и происходящие в
ней процессы; отработать практические навыки приготовления микропрепаратов и работы с микроскопом; выработать умения и навыки проведения ботанических исследований.
Материалы и оборудование *:
1) Луковица с сухой чешуей лука репчатого (Allium cepa); листья элодеи
(Elodea canadensis Rich.); свежие плоды томата (Lycopersicon sp.) (или шиповника
(Rosa canina L.), арбуза (Citrullus lanatus)); листья традесканции виргинской
(Tradescantia virginica) и элодеи (Elodea canadensis); клубень картофеля (Solanum
tuberosum); зерновки пшеницы (Triticum durum); семена гороха (Pisium sativum).
14
2) Плоды кукурузы (Zea mays), риса (Oryza sativa), гречихи (Fagopyrum
sagittatum), фасоли (Phaseolus sp.); черешки листьев традесканции (Tradescantia
sp.) и бегонии (Begonia sp.); семена подсолнечника (Helianthus sp.), сосны сибирской (Pinus sibirica); плоды шиповника (Rosa sp.); листья алоэ (Aloe
arborescens).
3) 8—10 %-й раствор поваренной соли, ♦ 30 %-й раствор сахара (1М растворы KNO3, 0,7 М Ca(NO3)2.
4) ♦ Раствор судана III; глицерин; раствор йода в водном растворе йодистого калия.
Общие теоретические сведения
Клетка — основная структурная и функциональная единица всех живых
организмов. Растительные клетки разнообразны по форме, размерам, строению,
что определяется выполняемыми ими функциями. Типичная растительная клетка состоит из протопласта (цитоплазмы 2 и ядра) и окружающей его оболочки — клеточной стенки (приложение 3, рис. П3.1).
Растительная клетка представляет собой осмотическую систему. Осмотическими называют явления, происходящие в системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной. В растительной клетке роль
полупроницаемых пленок выполняют пограничные слои цитоплазмы: плазмалемма (наружная мембрана цитоплазмы, прилегающая к клеточной оболочке) и
тонопласт (внутренняя мембрана, окружающая вакуоль).
Избыточное накопление веществ в клетке часто приводит к выпадению их
в осадок в аморфном виде или в форме кристаллов в различных органеллах, цитоплазме и реже в клеточной оболочке. Вещества содержимого протопласта и
продукты его жизнедеятельности условно объединяют в две группы. Первая —
это конституционные вещества (белки, жиры, нуклеиновые кислоты, липиды,
углеводы и др.), входящие в состав живой материи и участвующие в обмене
вещества. Вторая группа (эргастические вещества) включает компоненты, играющие вспомогательную роль в его жизни. Эти вещества являются источниками материи или энергии при росте и развитии клетки либо являются продуктами метаболизма. Одни из них — запасные и временно исключаемые из обмена вещества (белки, липиды, углеводы: крахмал, инулин), другие — собственно
конечные продукты метаболизма — соли кальция.
Технология работы
Задание 1. Изучите строение растительной клетки.
1. Приготовьте микропрепараты предложенных растений, изучите особенности строения клеток:
а) эпидермиса листа традесканции виргинской. Эпидермис состоит из прозрачных плотно сомкнутых клеток. В клетках различимо ядро в ядерном кармашке, многочисленные мелкие лейкопласты, окружающие ядро. Среди бесцветных клеток в эпидермисе расположены устьица, замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты;
2
Цитоплазма состоит из гиалоплазмы и органелл.
15
б) элодеи канадской. Для изготовления временного микропрепарата от побега отделяют лист, помещают его на предметное стекло в каплю воды и закрывают его покровным стеклом. В поле зрения найдите клетки листа с хлоропластами сначала при малом, затем при большом увеличении микроскопа. Рассмотрите форму хлоропластов, пронаблюдайте за их движением;
в) кожицы чешуи лука (обратите внимание на строение клетки, ее форму,
окраску);
г) мякоти томата (рябины, перца, арбуза). Для приготовления препарата
взять немного мякоти объекта, перенести ее на предметное стекло в каплю воды и при помощи препаровальной иглы распределить ее равномерно по всей
капле, чтобы клетки разъединились. Покровным стеклом накрывать не нужно,
так как оно может помять хлоропласты. При малом увеличении микроскопа
найдите участок препарата со свободно лежащими не помятыми клетками. Переведите на большое увеличение, рассмотрите форму и размер хромопластов.
Рассмотрите микропрепараты сначала при малом, а затем при большом
увеличении. Обратите внимание на форму клеток разных растений. Зарисуйте:
– строение эпидермиса традесканции (обозначьте на рисунке ядро, лейкопласты, хлоропласты (их окраску и форму), замыкающие клетки устьица, устьичную щель, клеточную стенку (приложение 3, рис. П3.2));
– строение клеток мякоти плода томата (рябины, перца, арбуза) (зарисуйте
2—3 клетки, обозначьте на одной из них их оболочку, форму, размеры и цвет
хромопластов) (приложение 3, рис. П3.3).
– строение клеток листа элодеи (эпидермис листовой пластинки состоит из
двух рядов клеток (приложение 3, рис. П3.4). Зарисуйте 2—3 клетки листа, обозначьте оболочку, хлоропласты, стрелками покажите движение цитоплазмы).
Сделайте вывод об особенностях строения клеток растений, их форме
(с чем связаны различия формы растительных клеток, какое значение имеет
движение цитоплазмы).
Задание 2. Осмотические явления в клетке.
1. Приготовьте временные микропрепараты эпидермы сочной чешуи лука
и элодеи в капле воды. Рассмотрите препараты при малом и большом увеличениях микроскопа. Обратите внимание на то, что цитоплазма прижата к клеточным стенкам. Клетки находятся в состоянии полного насыщения водой — состояние тургора. Зарисуйте отдельную клетку в этом состоянии.
2. На один край покровного стекла (вплотную к нему) нанесите с одной
стороны каплю раствора поваренной соли, а с другой положите кусочек фильтровальной бумаги (она оттянет воду из-под покровного стекла и раствор соли
проникнет под него). Пронаблюдайте под микроскопом за происходящими в
клетке изменениями. Зарисуйте и подпишите увиденное.
3. В такой же последовательности (см. п. 2) замените раствор соли чистой
водой. Пронаблюдайте под микроскопом за происходящими в клетке изменениями. Зарисуйте и подпишите увиденное.
4. ► На одно покровное стекло нанесите р-р KNO3 на другое —
р-р Ca(NO3)2, на третье — KSCN (или нитрата калия KNO3). В каждую каплю поместите лист элодеи (или кожицу лука), накройте покровным стеклом. Через 5—
16
10 мин рассмотрите препараты под микроскопом сначала на малом, потом на
большом увеличении. Найдите участки с плазмолизированными клетками, зарисуйте их в состоянии плазмолиза. Сравните увиденное, сделайте вывод (в растворе нитрата калия возникает главным образом выпуклый плазмолиз, в растворе
нитрата кальция — судорожный плазмолиз). Ион калия (очень медленно, по сравнению с водой, проходящий через мембрану за счет наличия калиевых каналов)
уменьшает вязкость цитоплазмы, способствуя ее отделению от клеточной стенки,
вследствие чего возникает выпуклый плазмолиз. Ион кальция, напротив, повышает вязкость цитоплазмы, увеличивая силы ее сцепления с клеточной стенкой, что
вызывает преимущественно судорожный плазмолиз. Оба вида обычно предваряются вогнутым плазмолизом. При длительном нахождении клеток в растворе роданида или нитрата калия (15 мин и более) цитоплазма набухает. Там, где протопласт не касается клеточных стенок, вокруг вакуолей образуются так называемые
колпачки цитоплазмы. Колпачковый плазмолиз возникает при разной проницаемости плазмалеммы и тонопласта: ионы калия, медленно проникают в цитоплазму
через калиевые каналы, вызывая ее набухание. В тонопласте таких каналов
не имеется, поэтому объем вакуоли не увеличивается.
5. Сделайте вывод о наблюдаемых явлениях и объясните их значение в
жизни растений.
Задание 3. Изучите вещества, которые накапливаются в растительных клетках.
1. Строение крахмальных зерен картофеля (зерновки пшеницы или семян
гороха).
Технология работы. Разрежьте клубень картофеля. Небольшое количество
выступившего на срезе сока перенесите бритвой или скальпелем в каплю воды
на предметное стекло, накройте покровным стеклом и рассмотрите микропрепарат под микроскопом (приложение 3, рис. П3.5).
Зарисуйте строение крахмальных зерен картофеля. Обозначьте простое,
полусложное и сложное зерна крахмала.
Проведите цветную реакцию на крахмал с помощью раствора йода. Что вы
наблюдаете? С чем это связано?
Рассмотрите кристаллы в клетках сухой чешуи лука (для этого приготовьте
временный препарат клеток чешуи лука в капле глицерина). Рассмотрите под
микроскопом, найдите призматические одиночные (или собранные по два-три)
кристаллы оксалата кальция. Зарисуйте увиденное (приложение 3, рис. П3.6).
2. ► Приготовьте микропрепарат клеток мякоти плода шиповника, поместив
его в каплю воды. Рассмотрите под микроскопом друзы кристаллов в клетках.
3. ► Сделайте препараты поперечного среза черешка традесканции (или
бегонии) в капле глицерина. Найдите при большом увеличении клетки с рафидами и друзами.
4. ► Используя определительную карточку (приложение 3, табл. П3.1),
установите, из каких растений изготовлена мука.
5. По результатам работы сделайте вывод.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
17
Домашнее задание
№ 1. Заполните табл. 1 (в таблице дан пример заполнения).
Таблица 1. Эргастические вещества
Название
вещества
Место
образования
Крахмал
Внутри пластид,
(C6H10O5)n преимущественно
лейкопластов, в
виде зерен
Свойства
Реактивы
Форма
для обнару- Функции нахождения
жения
в клетке
Бесцветен, тверд,
уд. вес = 1,5—1,6,
в холодной воде
не растворяется
№ 2. А) Письменно ответьте на вопросы.
1. Что такое растительные пигменты, каково их значение в жизни растений? Приведите примеры.
2. Что такое флавоноиды, антоцианы? Какую окраску они придают растительным органам?
3. С присутствием каких веществ связана окраска бурых водорослей?
4. Чем обусловлена желтая, оранжевая и красная окраска кукурузы, тыквы,
кабачков и перезрелых огурцов, баклажанов, паслена, помидора, дыни, а также
многих цитрусовых?
5. Чем обусловлена белая окраска стволов березы пушистой? С чем еще
может быть связана белая окраска венчиков?
6. Известно, что абсолютно черного пигмента у растений нет. С чем же тогда связана черная окраска некоторых плодов (например, бузины)?
7. Чем обусловлена коричневая окраска плодов конского каштана обыкновенного, дуба черешчатого?
8. Назовите рекордсменов по числу и по концентрации каротиноидных
пигментов.
Б) Проведите опыты и сделайте по ним выводы (индивидуальное задание).
Опыт № 1.
1. Рассмотрите под микроскопом лепесток белого цветка фиалки.
2. Удалите воздух из межклетников. Это можно сделать несколькими способами:
а) Осторожно сожмите лепесток пальцами. Воздух из межклетников выходит, лепесток становится бесцветным и прозрачным, как лед.
б) Погрузите лепестки в воду. Через несколько часов, когда вода через
устьица проникнет в межклетники, лепестки станут бесцветными.
в) Лепестки поместите в шприц (без иглы) и заполните его водой. Установив
шприц наконечником вверх, задвиньте поршень, чтобы вытеснить воздух. После
этого закройте пальцем отверстие наконечника и отведите поршень вниз. В результате создавшегося разрежения из лепестков в воду начнут выделяться пузырьки
воздуха. Через 1—2 мин воздух из межклетников выйдет. Вновь вдвиньте поршень
в шприц — вода поступит в межклетники и лепесток станет прозрачным.
Вопрос: почему лепесток цветка фиалки стал прозрачным?
18
Опыт № 2. Материалы: растительное сырье (листья краснокочанной капусты, лепестки цветков с цветовой гаммой от розовой до фиолетовой (можно
использовать сок смородины красной, черной и т. п.)), 1 %-ная соляная кислота
или столовый уксус, 0,001 %-ный раствор гидроксида натрия или порошок
питьевой соды, пробирки и индикаторная бумага.
0,5—1 г растительного вещества поместите в ступку и измельчите с небольшим количеством хорошо промытого песка, добавьте около 5 мл воды и
отфильтруйте получившийся раствор (в качестве растительного сырья так же
можно использовать сок свеклы). В чистую пробирку налейте 2—3 мл вытяжки
пигментов, добавьте 1—2 капли разбавленной кислоты. Определите рН раствора с помощью индикаторной бумаги и добавляйте по каплям разбавленную щелочь или немного, на самом кончике ножа, порошка питьевой соды. Пронаблюдайте за изменением окраски раствора по мере изменения рН. Сделайте вывод.
Опыт № 3. Лучшими индикаторными свойствами обладает вытяжка из
листьев краснокочанной капусты. Исходно она имеет малиново-сиреневый
цвет. В сильнокислой среде (рН 2—3) приобретает красный, а при рН 4—5 —
розовый цвет. Далее по мере нейтрализации розово-красный цвет изменяется
сначала на сиреневый, затем на светло-синий (рН 6—7). При переходе значений
рН в щелочную область цвет раствора становится зеленым (рН 8), желтозеленым (рН 9—10) и в сильно щелочной среде (рН выше 10) — желтым. Пропитав этой вытяжкой полоски фильтровальной бумаги и высушив их, можно
получить хорошую индикаторную бумагу для достаточно точного определения
рН растворов в кислой области.
Чтобы приготовить индикатор на щелочь (красную индикаторную бумагу),
вытяжку краснокочанной капусты перед пропитыванием фильтровальной бумаги
нужно предварительно подкислить 1—2 каплями уксуса до появления розовой
окраски. Индикаторные свойства красителя из краснокочанной капусты сходны с
лакмусом: область перехода окраски лежит в интервале рН 3—12. Для более точного определения рН раствора нужно составить цветную шкалу изменений окраски этого индикатора. Полученную индикаторную бумагу можно использовать
для определения рН различных веществ и кислотности почвы (табл. 2).
Таблица 2. Изменение окраски индикатора из краснокочанной капусты
в растворах бытовых предметов
Объект
Зубная паста Colgate
…
Цвет индикатора
рН среды
Контрольные вопросы
1. Каковы особенности строения клеток растительных организмов? Как различаются
растительные клетки по форме? Приведите примеры паренхимых и прозенхимных клеток.
Чем они отличаются?
2. В чем заключается физиологическая сущность явлений плазмолиза и деплазмолиза?
Может ли происходить плазмолиз в мертвой клетке?
3. С какими свойствами цитоплазмы и вакуоли связаны осмотические явления клетки?
4. Растения болот (клюква) обладают признаками, присущими для ксероморфных растений. Объясните почему.
19
5. Назовите включения, образованные органическими веществами и включения, образованные минеральными веществами.
6. В чем разница между простым, сложным и полусложным крахмальным зерном? Что
такое алейроновое зерно?
7. Где в растении образуются крахмальные зерна из первичного крахмала, а где из вторичного?
8. С помощью каких реактивов можно обнаружить в клетке запасные вещества: крахмал, белки, масла?
9. Какова роль эргастических веществ (включений) в жизни растений?
Лабораторная работа № 3
Растительные ткани
Цель работы: изучение особенностей строения растительных тканей.
Задачи работы: ознакомиться с общими анатомическими чертами строения растительных тканей, их локализацией в органах растений, отметить особенности строения тканей в связи с выполняемыми функциями.
Материалы и оборудование *: живые побеги элодеи (Elodea canadensis
Rich.) (или постоянный микропрепарат конуса нарастания стебля элодеи); листья герани (Pelargonium sp.); плод груши (Pyrus communis L.); постоянный
микропрепарат поперечного среза ветки бузины (Sambucus racemosa L.);
р-р Люголя.
Общие теоретические сведения
Тканями называют устойчивые, т. е. закономерно повторяющиеся комплексы клеток, сходные по происхождению, строению и приспособленные к
выполнению одной или нескольких функций. Наиболее распространенной является классификация тканей, основанная на основе анатомо-физиологических
принципов. На основании этих признаков выделяют образовательные, покровные, механические, основные, проводящие ткани.
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите при малом увеличении постоянный препарат верхушечной почки побега элодеи (для этого на предметное стекло поместите верхушку побега и препаровальной иглой оборвите последние листья, пока не обнажится конус нарастания). Рассмотрите под микроскопом, зарисуйте почки,
обозначив на нем конус нарастания, листовые бугорки и бугорки пазушных почек (приложение 4, рис. П4.1). При большом увеличении рассмотрите две-три
клетки конуса нарастания и клетку сформировавшегося листа, зарисуйте, сделайте соответствующие обозначения. По окончании сделайте вывод (к какому
типу ткани относится конус нарастания почки).
Задание 2. Изучите строение ткани, составляющей эпидермис листа герани. Найдите основные клетки эпидермиса, простую трихому, железистую три20
хому, замыкающие клетки устьиц, устьичную щель (приложение 4, рис. П4.2).
Обратите внимание на строение устьиц.
Зарисуйте строение эпидермиса листа герани, сделайте вывод (в чем особенности строения клеток эпидермиса, к какому типу ткани относится эпидермис, чем замыкающие клетки отличаются от основных клеток эпидермиса, с
чем это связано).
Задание 3. Изучите строение склереид (на примере груши).
Технология работы. Сделайте препарат мякоти незрелого плода груши:
немного мякоти груши нанесите на предметное стекло, хорошо размягчите в
капле воды, добавьте каплю сернокислого анилина или каплю р-ра Люголя (одревесневшие оболочки окрасятся в желтый (с сернокислым анилином) или в
темный цвет (с р-ром Люголя)). Рассмотрите препарат под микроскопом, найдите склереиды (приложение 4, рис. П4.3). Зарисуйте и сделайте обозначения.
Сделайте вывод (что такое склереиды и какие функции они выполняют).
Задание 4. Рассмотрите строение перидермы, пользуясь постоянным препаратом поперечного среза (стебля бузины). Найдите участок перидермы с чечевичкой. Снаружи от стебля находится отмерший эпидермис, ниже лежат несколько правильных радиальных рядов плотно сомкнутых клеток, окрашенных
в коричневый цвет — это пробка. Под ней располагается пробковый камбий
(феллоген), а ниже его — феллодерма (эти ткани живые и окрашены в зеленый
или голубой цвет). Чечевички заполнены округлыми клетками выполняющей
ткани, между которыми имеются межклетники (приложение 4, рис. П4.4).
Зарисуйте строение перидермы и чечевички бузины. Обозначьте пробку,
феллоген, феллодерму, выполняющую ткань чечевички. Сделайте вывод (к какому типу ткани относится перидерма).
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
1. Заполните табл. 3, 4.
Таблица 3. Сравнительная характеристика механических тканей
(в таблице дан пример заполнения)
Механическая
ткань
Колленхима
- уголковая
Форма
клеток
Неправильного многоугольника
Вторичная кле- Утолщение кле- Происточная стенка точной стенки хождение
Неодревесневевшая целлюлозная
- пластинчатая
- рыхлая
Склеренхима
- волокна
- склереиды
21
Неравномерное Первичное
в углах клеток
Локализация
В черешках
листьев
Таблица 4. Особенности проводящих тканей
Признаки
Типы клеток (принадлежность к систематическим группам)
Особенности составляющих клеток
Функции
Тип ткани (сложная, простая)
Ксилема
Флоэма
2. Что изображено на рис. 4? Зарисуйте и подпишите все обозначения
(буквы и цифры).
Рис. 4
1.
2.
Контрольные вопросы
Что такое ткани, какие типы тканей выделяют?
Выполните тестовые задания (выберите правильный вариант).
I. Апикальные меристемы…
а) дают начало всем тканям, отвечают за рост стебля и корня в длину
б) дают начало всем первичным меристемам, отвечают за рост стебля и корня в толщину
в) выполняют защитные функции
г) участвуют в проведении минеральных веществ
II. Механические ткани выполняют опорную функцию…
а) в живом состоянии
в) колленхима в живом, склеренхима в мертвом состоянии
б) в мертвом состоянии г) колленхима в мертвом, склеренхима в живом состоянии
III. К проводящим тканям относятся…
а) колленхима и склеренхима
г) эпидерма и перидерма
б) камбий и прокамбий
д) кора и сердцевина
в) ксилема и флоэма
IV. К покровным тканям НЕ относятся…
а) эпидерма
б) лубяные волокна
в) пробка
3. Укажите состав и особенности строения элементов ксилемы и флоэмы, охарактеризуйте их функции.
4. Охарактеризуйте особенности строения покровной, образовательной ткани в связи
с выполняемыми функциями.
22
Лабораторная работа № 4
Анатомическое и морфологическое строение корня
Цель работы: ознакомление с особенностями морфологического и анатомического строения корня в связи с его выполняемыми функциями.
Задачи работы: изучить морфологическое строение корня, типы корневых систем; ознакомиться с анатомическим строением корней однодольных
(первичное строение) и двудольных (вторичное строение) растений, усвоить их
отличительные особенности.
Материалы и оборудование:
1) проростки пшеницы (Triticum aestivum L.), фасоли (Phaseolus vulgaris
L.), кукурузы (Zea mays subsp.);
2) гербарий растений с различными типами корневых систем;
3) микропрепараты (постоянные или временные): «Анатомическое строение корня», «Поперечный срез корня ириса», «Корень тыквы», «Корень люпина
с клубеньком»;
4) свежие корнеплоды моркови (Daucus carota L.), редьки (Raphanus
sativus L.), свеклы (Beta vulgaris L.), майника двулистного (Maianthemum
bifolium L.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.).
Общие теоретические сведения
Корень — вегетативный орган растения осевого строения, обладающий
радиальной симметрией и верхушечным ростом. Основная его функция —
обеспечение водоснабжения и минерального питания. К диагностическим анатомическим признакам корня относят:
– пропорции первичной коры и стелы;
– наличие или отсутствие вместилищ, смоляных каналов, млечников;
– тип организации энтодермы;
– число лучей ксилемы и флоэмы (архность);
– количество пучков при вторичном строении.
На поперечном срезе у большинства растений в корне можно выделить две
топографические зоны: покровную ткань и центральный цилиндр (стела — совокупность первичных проводящих пучков вместе с заключенными между ними прочими тканями и примыкающим к коре перициклом). Первичное строение корня
формируется за счет первичных меристем и характерно для молодых корней всех
групп растений. У плаунов, хвощей, папоротников и однодольных растений такое
строение сохраняется в течение всей жизни. На поперечном срезе корня в зоне всасывания можно различить три части: эпиблему, первичную кору и центральный
осевой цилиндр (стелу). У двудольных и голосеменных растений наблюдается вторичное утолщение корня, связанное с деятельностью камбия и феллогена.
Для корней, выполняющих запасающую функцию, возможны отклонения
от нормального вторичного утолщения (у свеклы закладывается не один, а несколько слоев камбия, за счет этого происходит разрастание в толщину).
23
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите и изучите корневые системы предложенных растений. Определите их тип корневой системы, заполните табл. 5. Зарисуйте типы
корневых систем по происхождению (1 — главного корня, 2 — придаточных
корней, 3 — смешанную) и подпишите образующие их виды корней.
Таблица 5. Типы корневых систем
Название растения
Тип корневой системы
Класс растений
Рассмотрите проростки предложенных вам растений. Определите тип их
корневых систем, результаты оформите письменно (приложение 5, рис. П5.1).
Задание 2. Используя постоянный микропрепарат продольного среза корня, изучите зоны корня. Зарисуйте и отметьте зону роста, растяжения, всасывания, проведения, корневой чехлик (приложение 5, рис. П5.2).
Задание 3. Изготовьте препарат кончика корня проростка, рассмотрите его
в микроскоп. Найдите корневые волоски, изучите их строение. Зарисуйте
строение корневого волоска.
Задание 4. Изучите первичное строение корня, используя постоянный
препарат (поперечный срез корня ириса). Зарисуйте первичное строение корня
ириса. Обозначьте экзодерму, эндодерму, пропускные клетки, перицикл, протоксилему, метаксилему, флоэму.
!!!
При малом увеличении на препарате видны первичная кора и центральный цилиндр
(приложение 5, рис. П5.3). Наружный слой первичной коры (экзодерма) состоит из
плотно сомкнутых клеток с утолщенной клеточной оболочкой. У внутреннего слоя
первичной коры — эндодермы — один ряд клеток. Напротив мелких сосудов протоксилемы в эндодерме находятся пропускные клетки. Наружный слой центрального цилиндра — перицикл — образован одним рядом живых клеток. Центральная его часть
занята радиальным проводящим пучком (ксилема на препарате окрашена в красный
цвет. Она состоит из мелких сосудов протоксилемы и крупных сосудов метаксилемы).
Между лучами ксилемы расположена флоэма.
Задание 5. Изучив постоянный препарат поперечного среза корня тыквы,
ознакомьтесь с вторичным строением корня. Зарисуйте схематично увиденное
и обозначьте ткани и комплексы тканей (первичную и вторичную ксилему, радиальные лучи, камбий, первичную и вторичную флоэму, паренхиму вторичной
коры, перидерму).
!!!
Снаружи корень покрыт перидермой. В центре корня (приложение 5, рис. П5.4) находится четырехлучевая первичная ксилема. Между крупными сосудами вторичной
ксилемы (их четыре группы) хорошо видны радиальные лучи, состоящие из паренхимных клеток. На границе вторичной ксилемы располагается камбий, имеющий вид
мелких радиальных рядов клеток. Снаружи от него, напротив каждого участка вторичной ксилемы, находится вторичная флоэма. Ткани, расположенные снаружи от
камбия (флоэма, основная паренхима, феллодерма, феллоген и пробка), называют
вторичной корой.
24
Задание 6. Используя раздаточный материал, изучите строение различных
видоизменений корней:
А) корнеплодов. Зарисуйте строение (на примере одного из предложенных
растений) (приложение 5, рис. П5.5, П5.6);
Б) эндомикоризы (на примере майника двулистного, люпина). На рисунке
отметьте гифы, везикулы и арбускулы и клетки мезодермы корня;
В) эктомикоризы (на примере сосны обыкновенной). На рисунке отметьте
грибной чехол, внутреннюю сеть гифов, паренхимную зону первичной коры корня.
Сделайте общий вывод по работе (покажите связь между строением корня
и выполняемыми функциями).
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
Опыт № 1. Изучение роста корня.
Материалы и оборудование: проросшие семена гороха, фасоли; канцелярские булавки; тушь.
Пленка
Для опыта надо взять 2—3 проросших семени
фасоли, гороха с более или менее прямыми корнями, без признаков повреждения и начала обраСтенка
зования боковых корней. На дно банки налить воиз картона
ду слоем 0,5—1 см, установить картонную стенку,
лучше двухслойную (высота стенки должна быть
Вода
чуть ниже банки, ширина — по диаметру отверстия банки) (рис. 5) . На обе стороны картонной
стенки наложить промокательную бумагу или
плотную ткань (по ней будет подниматься вода со
дна банки). Смочите нитку в туши и нанесите на Рис. 5. Подготовка опыта 3
корень, начиная от верхушки, к основанию метки
на расстоянии 1—2 мм. Приколите проросток иголкой к пробке и опустите в
банку на высоту 3—4 см над водой. Банку закрыть крышкой или полиэтиленовой пленкой и поставить в светлое и теплое место. Чтобы стенки банки не запотевали, можно протереть их ватным тампоном, пропитанным смесью глицерина
с водой в пропорции 1:1. Наблюдайте за изменениями в течение 2—10 дней.
Зарисуйте и сделайте по результатам вывод.
Опыт № 2. Влияние на рост корня удаление его кончика.
Материалы и оборудование: проросшие семена гороха, фасоли или бобов с
корнем длиной 2—3 см; влажная камера (см. опыт № 1); канцелярские булавки;
лезвие бритвы; линейка.
Для опыта отобрать два проросших семени с одинаковыми по размеру и
форме корнями без признаков повреждения. У одного семени бритвой отрезать
3
URL: http://bio.1september.ru.
25
кончик корня размером 0,5 см. Измерить длину корня у опытного (с обрезкой)
и контрольного (целого) семени и записать результаты. Семена поместить во
влажную камеру, прикрепив их булавками за семядоли, как в предыдущем опыте. Закрыть камеру крышкой или пленкой и поставить в теплое место. Через
4—5 дней измерить линейкой длину главного и боковых корней у опытного и
контрольного семени. Сопоставить результаты и сделать вывод.
Опыт № 3. Влияние доступа воздуха на развитие корней.
Материалы и оборудование: срезанные побеги традесканции, пеларгонии
или колеуса длиной 15—20 см; две небольшие стеклянные банки с картонными
крышечками, в которых есть отверстия для
побегов; растительное масло (подсолнечное, кукурузное или любое другое).
Обе стеклянные банки на 2/3 наполКрышка
нить прокипяченной и охлажденной до
комнатной температуры водой. Побеги
Масло
растений с обрезанными нижними листьями пропустить через отверстие в картоне и
Вода
поставить в воду. В одну из банок, не вынимая растения, надо налить немного растительного масла (рис. 6). Провести наблюдения в течение 10 дней, по результаРис. 6. Постановка опыта 4
там сделать вывод.
Контрольные вопросы
1. Какие функции выполняет корень? Что такое корневая система? Перечислите типы
корневых систем.
2. Какие топографические зоны выделяют в структуре корня? Назовите функции каждой из зон.
3. Что представляет собой корневой волосок? Какова его функция, как долго он ее выполняет?
4. Опишите первичное строение корня. Корни каких растений имеют только первичное
строение?
5. Опишите вторичное строение корня. У каких первичное строение сменяется вторичным? По каким анатомическим признакам можно отличить корень первичного строения от
корня вторичного строения?
6. Приведите примеры метаморфозов корней.
7. В чем заключаются различия в морфологической структуре корнеплодов моркови,
свеклы и репы? Почему морковь и петрушку называют корнеплодами флоэмного типа, а
редьку и репу — ксилемного?
4
Там же.
26
Лабораторная работа № 5
Морфология побега. Строение почки. Стебель
Цель работы: получение представления о побеге как сложном многофункциональном органе.
Задачи работы: ознакомиться с общей морфологией и анатомией побега
(стебля, почки); научиться определять типы почко- (и листо-) расположения.
Материалы и оборудование:
1) олиственные и безлистные побеги древесных растений: ели (Picea sp.),
липы (Tilia cordata Mill.), сирени (Syringa vulgaris L.), березы (Betula pendula
Roth), яблони (Malus domestica Borkh.), тополя (Populus balsamifera и др.), ивы
(Salix triandra и др.), жимолости (Lonicera sp.), ясеня (Fraxinus sp.) и др.;
2) гербарий травянистых растений: живучка ползучая (Ajuga reptans L.),
грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia L.), подорожник средний (Plantago
media), кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) Moench.), клевер луговой (Trifolium pratense L.), хмель (Humulus sp.), чина луговая (Lathyrus
pratensis L.), горошек мышиный (Vicia cracca L.), плаун (Lycopodium sp.) и др.;
3) гербарий видоизмененных побегов (живые образцы): шнуровидное
корневище (пырей — Elytrigia repens L.), мясистое корневище (купена —
Polygonatum sp.), вертикальное корневище (вех — Cicuta virosa L.), клубень
картофеля (Solanum tuberosum L.), каудекс (одуванчик — Taraxacum officinale,
клевер горный — Trifolium montanum), луковица (лук — Allium cepa L.), усы
(земляника — Fragaria vesca L.), колючки (боярышник — Crataegus sp., лимон — Citrus limon Burm.), филлокладии (иглица — Ruscus ponticus Woron, аспарагус — Asparagus L.), кладодии (опунция — Opuntia Mill.), стеблевые суккуленты (цереус — Cereus Mill., эхинокактус — Echinocactus), листовые суккуленты (крассуля — Crassula arborescens (Mill.) Wild., агава — Agava L.);
4) микропрепараты: ветки липы (Tilia cordata Mill.), кирказона (Aristolochia
sp.), кукурузы (Zea mays L.) (или подсолнечника — Helianthus annuus L.);
5) спилы древесных растений: ели (Picea sp.), березы (Betula pendula
Roth), осины (Populus tremula L.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и др.
Общие теоретические сведения
Побег состоит из осевой части (стебля) с расположенными на нем листьями и почками. Стебель представляет собой осевую часть побега растений, состоящую из узлов и междоузлий и имеющих неограниченный рост. Рост стебля
в длину осуществляется за счет деятельности верхушечных и вставочных меристем. Стебель выполняет опорную, проводящую, листонесущую, запасающую
функцию и функцию размножения.
В результате деятельности первичных меристем складывается первичное
строение стебля. Если камбий энергично откладывает вторичные проводящие
ткани, то первичное строение сменяется вторичным (характерно для большинства двудольных и голосеменных растений). В стебле первичного строения, как
27
и в корне, различают эпидермис, центральный осевой цилиндр (стелу) и первичную кору. Но соотношение этих тканей совершенно иное — бóльшую часть
поперечного сечения занимает центральный цилиндр, имеющий нередко в центре крупную воздушную полость. В отличие от корня, первичная кора стебля
покрыта типичной эпидермой с устьицами (в корне экзодерма).
Вторичные изменения в стебле связаны с деятельностью камбия и феллогена: клетки камбия активно работают, откладывая наружу слои вторичной
флоэмы, а внутрь слои вторичной ксилемы. Различают типы вторичных утолщений: пучковый, переходный и непучковый.
У древесных и кустарниковых двудольных, а также у хвойных вторичные
утолщения могут продолжаться многие годы. В итоге в стебле выделяют три
основные части: кору, древесину и сердцевину. В стебле голосеменных растений
имеются смоляные каналы. Проводящая система в древесине у них представлена только трахеидами с большим числом окаймленных пор. Ситовидные элементы флоэмы представлены ситовидными клетками, не сопровождающимися
клетками-спутницами, либриформ отсутствует.
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите и зарисуйте безлистный и облиственный побеги.
На рисунках обозначьте узлы, междоузлия, стебель, боковые и верхушечные
почки, листья, пазуху листа, листовой след, почечное кольцо (приложение 6,
рис. П6.1, П6.2).
Задание 2. На ветках древесных растений и на гербарных образцах травянистых растений найдите и схематично зарисуйте элементарный побег, укороченный и удлиненный побег, полурозеточный побег травянистых растений
(приложение 6, рис. П6.3).
Задание 3. На гербарных экземплярах (плаун, сирень, ель, береза, липа и
др.) рассмотрите различные типы ветвления, зарисуйте их и под каждым рисунком подпишите виды растений, для которых характерен указанный тип
ветвления (приложение 6, рис. П6.4).
Задание 4. Рассмотрите гербарные образцы побегов различных растений и
зарисуйте каждый тип по его расположению в пространстве, приведите на каждый тип примеры растений (приложение 6, рис. П6.5).
Задание 6. Рассмотрите побеги предложенных вам растений, определите
почкорасположение (листорасположение).
Задание 7. Сделайте продольный разрез верхушечной и боковой почки
древесного растения, рассмотрите разрезы почек с помощью лупы (приложение 6, рис. П6.6). Определите тип почек (по строению, степени защищенности,
физиологическому состоянию). Зарисуйте их строение, рисунки подпишите.
Задание 8. Используя готовые микропрепараты, спилы древесных растений, изучите анатомическое строение стебля однодольных и двудольных растений (на примере травянистых и древесных) (приложение 6, рис. П6.7—П6.12).
По результатам работы заполните табл. 6.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
28
Таблица 6. Сравнительная характеристика строения стебля
Покрытосеменных и Голосеменных растений
Признаки
Покрытосеменные растения Голосеменные
класс
класс
Однодольные Двудольные растения
Топографические зоны
Первичные ткани (присутствуют «+», отсутствуют «–»)
Тип стелы (пучковая, переходная и непучковая)
Строение флоэмы
Строение ксилемы
Проводящие пучки (тип, расположение)
Строение первичной коры
Строение вторичной коры
Проводящие элементы
Смоляные ходы
Примечание
Домашнее задание
1. Рассмотрите рис. П6.13 (приложение 6) и зарисуйте формы стеблей на
поперечном сечении различных растений, на каждый вид приведите примеры.
2. Рассмотрите рис. П6.14 (приложение 6). Ответьте письменно, почему органы, изображенные на рисунке, относят к побегу, что такое метаморфозы органов.
3. Заполните табл. 7.
Таблица 7. Метаморфозы побега
Метаморфозы побега
Корневище:
- шнуровидное
- мясистое
- вертикальное
Клубень
Луковица
Усы
Колючки
Филлокладии
Примеры растений
4. Провести морфологический анализ стебля (приложение 6, табл. П6.1)
(название растения выдается в индивидуальном порядке, в качестве тренировочного задания использовать рис. П6.15).
Контрольные вопросы
1. Что такое побег? Какие побеги называются удлиненными, а какие укороченными?
2. Что собой представляет почка? Каково ее строение? Как классифицируются почки
по положению на побеге, строению, степени защищенности, физиологическому состоянию?
3. Назовите типы почкорасположения. На каждый тип приведите примеры растений. Назовите типы почкорасположения побегов древесных растений, изображенных на рис. П6.15.
4. Какие морфологические признаки побега используются при определении вида древесных растений в безлистном состоянии?
29
5. Что представляет собой ветвление, в чем его биологический смысл?
6. Как доказать, что клубень картофеля и луковица лука являются метаморфозами побега?
7. Что такое филлокладии, кладодии и каудекс? Усы земляники и колючки боярышника — это метаморфозы побега? Докажите.
8. С чем связано вторичное утолщение стеблей? Каковы особенности строения стеблей
с вторичным утолщением?
9. По каким гистологическим элементам можно отличить стебель голосеменного растения от стебля древесного покрытосеменного?
10. Каковы особенности проводящей системы хвойных?
11. Каковы особенности строения стебля однодольных растений?
12. Чем отличаются пучковый, переходный и непучковый типы строения стебля друг
от друга?
13. С чем связано образование годичных колец в древесине? От чего зависит их толщина?
Где на спиле ствола находится самое молодое (последнее) и старое (первое) годичное кольцо?
14. Какую роль выполняют сердцевинные лучи в стебле?
15. Что такое твердый и мягкий луб? Что такое лыко?
16. Что такое смоляной ход? У каких растений имеются смоляные ходы?
17. Какие особенности анатомической структуры стебля сосны свидетельствуют о
примитивной организации?
18. Какие функции выполняют сердцевина, флоэма (луб), ксилема (древесина)?
Лабораторная работа № 6
Анатомическое и морфологическое строение листа
Цель работы: ознакомление с разнообразием анатомо-морфологического
строение листьев растений.
Задачи работы: изучить морфологическое разнообразие и ознакомиться с
анатомическим строением листьев разных растений.
Материалы и оборудование*:
1) гербарий растений с различными формами листьев, типами расчленения листовой пластинки, различными типами жилкования и видоизменениями
листьев (опунция (Opuntia sp.), барбарис (Berberis vulgaris L.), горошек заборный (Vicia sepium L.), чина безлисточковая (Lathyrus aphaca L.), тыква обыкновенная (Cucurbita pepo L.), росянка (Drosera sp.), родиола розовая (Rhodiola
rosea L.), алоэ древовидное (Aloe arborescens L.), бодяк огородный (Cirsium oleraceum (L.)); комнатные растения;
2) наборы микропрепаратов (поперечный срез листа камелии (Camellia
sp.), ириса (Iris sp.), сосны (Pinus sylvestris), хлорофитума (Chlorophytum sp.),
алоэ (Aloe arborescens L.) и др.); светового и теневого листьев сирени обыкновенной (Syringa vulgaris) и др.
Общие теоретические сведения
Лист — вегетативный орган растения, развивающийся на стебле, имеющий двустороннюю симметрию, нарастающий основанием путем вставочного
роста (однодольные) или всей поверхностью (двудольные) (приложение 7,
30
рис. П7.1). Листья растений выполняют важные функции в жизни растительного организма: ассимиляцию органических веществ (фотосинтез); транспирацию
(испарение воды); газообмен (поглощение и выделение СО2 и О2); запасание
питательных веществ и воды; вегетативное размножение.
Большинство листьев имеют дорсовентральное строение (бифациальные),
выражающееся в различии морфологического (характер жилок, опушение) и
анатомического строения их верхней и нижней сторон. Листья, у которых
строение верхней и нижней сторон практически не различается, носят название
эквифациальных. У унифациальных листьев вся поверхность пластинки соответствует лишь нижней стороне, такие листья либо листья округлые в сечении
(лук), либо уплощенные с боков.
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите листья представленных вам растений. Зарисуйте
листья черешковые с прилистниками, сидячие.
Задание 2. Рассмотрите строение листьев злаковых. Зарисуйте лист, обозначив узел стебля, междоузлие стебля, листовое влагалище, листовую пластинку, язычок (приложение 7, рис. П7.2).
Задание 3. Найдите среди предложенных растений листья простые и
сложные, зарисуйте по одному примеру простого и сложного листьев. Заполните схему на рис. 7.
Листья простые
Рисунок
Листья сложные
Рисунок
Примеры растений (5 шт.) Примеры растений (5 шт.)
Рис. 7. Схема «Классификация листьев»
Задание 4. У предложенных вам растений (на примере трех простых и
трех сложных) определите форму листовой пластинки, форму края, основания,
верхушки и размеры листовой пластинки (листочков у сложных листьев). Результаты оформите письменно (приложение 7, рис. П7.3—П7.7).
Задание 5. Проведите морфологическое описание листьев растений (одного простого и одного сложного) по плану (приложение 7, табл. П7.1). Задание
может быть выполнено в качестве домашнего задания.
Задание 6. Используя готовые микропрепараты, изучите микроскопическое строение листьев (на примере камелии, ириса, алоэ, хлорофитума, сосны)
(приложение 7, рис. П7.8—П7.11). Зарисуйте:
А) строение поперечного среза листа камелии и обозначьте нижнюю и
верхнюю эпидерму, мезофилл (столбчатый и губчатый), центральный проводящий пучок (ксилему, флоэму), склеренхиму, колленхиму (детально зарисуйте
по несколько клеток каждой ткани). Сделайте вывод об особенностях строения
листа камелии (почему листья этого растения относят к дорсовентральным, бифациальным, а листья хлорофитума и алоэ — к унифациальным);
31
Б) строение поперечного среза хвоинки. Обратите внимание на форму хвоинки (плоская сторона морфологически считается верхней, выпуклая — нижней), особенности строения стенок эпидермиса (сильно утолщены), обратите
внимание на складчатость ассимиляционной ткани. Найдите гиподерму (подкожицу), смоляные ходы, сосудисто-волокнистый пучок. Отметьте на рисунке
эпидерму с устьицами, гиподерму, складчатый мезофилл, смоляные каналы,
эндодерму, проводящие пучки, склеренхиму, трансфузионную ткань (между
проводящими пучками). Зарисуйте детально несколько клеток складчатого мезофилла с хлоропластами. Сделайте вывод об особенностях строения хвои сосны. С чем связаны такие особенности в строении хвои?
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
схемы, выводов.
Домашнее задание
Рассмотрите гербарий и живые растения с метаморфизированными листьями: опунцию, барбарис, горошек заборный, чину безлисточковую, тыкву
обыкновенную, росянку, родиолу розовую, алоэ древовидное, бодяк огородный. Заполните табл. 8.
Таблица 8. Метаморфозы листьев
Название
растений
Видоизменения листьев
(метаморфозы)
Функции метаморфизированных
листьев
Контрольные вопросы
1. Какие функции выполняет лист в жизни растений? Из каких морфологических частей состоит лист?
2. Перечислите типы листорасположения. Приведите примеры.
3. Чем отличаются друг от друга простые и сложные листья? Назовите основные типы
сложных листьев.
4. Опишите анатомическое строение листа.
5. Назовите различия в строении листа свето- и тенелюбивых растений, световых и теневых листьев.
6. Раскройте понятия: бифациальные листья (дорсовентральные, двусторонние), эквифациальные листья, унифациальные листья.
7. Приведите примеры растений, имеющих видоизмененные листья.
8. Используя рисунки (приложение 7, рис. П7.12—П7.14), определите, листья каких
растений имеют указанные ниже формы:
А) простого листа по очертанию пластинки (рис. П7.12): линейная, ланцетная, эллиптическая, яйцевидно заостренная, обратнояйцевидная, округло-треугольная или ромбовидная;
Б) простого листа с типами расчленения (рис. П7.13): цельный, перистолопастной, перистораздельный, трех-, пятилопастной, трех-, пятираздельный, глубокорассеченный, пальчатолопастной;
В) сложные листья (рис. П7.14): непарноперистосложный, парноперистосложный,
тройчатосложный, пальчатосложный.
32
Лабораторная работа № 7
Строение цветка. Типы соцветий
Цель работы: ознакомление с особенностями строения генеративных органов растений.
Задачи работы: изучить морфологическое и анатомическое строение
цветка; ознакомиться с методикой составления формулы и диаграммы цветка.
Материалы и оборудование*:
1) цветки растений живые или фиксированные: тюльпан (Tulipa sp.), лютик едкий (Ranunculus acris L.), яблоня (Malus sp.), шиповник (Rosa sp.), майник
двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F. Schmidt), рябина обыкновенная
(Sorbus aucuparia L.), редька дикая (Raphanus raphanistrum L.), вика лесная (горошек лесной) (Vicia sylvatica L.), сирень (Syringa sp.), жимолость (Lonicera sp.),
петуния (Petunia sp.), картофель (Solanum tuberosum L.), гвоздика травянка
(Dianthus deltoides) и др.;
2) микропрепараты: «Завязь и семяпочка», «Пыльник»;
3) гербарий соцветий растений: черемуха (Padus racemosa (Lam.) Gilib.),
подорожник (Plantago major L., P. lanceolata L.), чистотел (Chelidonium majus
L.), клевер (Trifolium repens L.), нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare
Lam.), донник лекарственного (Melilotus officinalis Desr.), пшеница (Triticum
aestivum Vill.), лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.), лапчатка гусиная (Potentilla anserine L.), герань лесная (Geranium sylvaticum L.), незабудка полевая, лесная (Myosotis arvensis (L.) Hill, M. sylvatica Hoffm.), зверобой
четырехгранный (Hypericum quadrangulum L.), смолевка поникшая, обыкновенная (Silene nutans L., S. cucubalus Wib.), кострец безостый (Bromopsis inermis
(Leyss.) Holub), кипрей узколистный (Chamerion angustifolium), звездчатка ланцетолистная (Stellaria holostea L.), багульник болотный (Ledum palustre L.),
земляника лесная (Fragaria vesca L.), береза пушистая (Betula pubescens Ehrh.),
смородина черная, щетинистая (Ribes nigrum L., R. hispidulum Pojark).
Общие теоретические сведения
Репродуктивные органы растений представляют структуры, обеспечивающие половое и бесполое (в т. ч. вегетативное) размножение. У водорослей, мохообразных, папоротников, грибов репродуктивные органы представлены спорангиями (бесполое размножение) и гаметангиями (половое), у прокариот с отсутствием полового процесса и чередования поколений — спорами, у высших семенных растений формируются такие генеративные структуры, как цветок (и плод)
(покрытосеменные) и стробилы (мужские и женские шишки) (голосеменные).
Цветок (видоизмененный побег) — это высокоспециализированный репродуктивный орган покрытосеменных растений (приложение 8, рис. П8.1).
В нем происходят процессы микро- и мегаспорогенеза, микро- и мегагаметогенеза, опыления, оплодотворения, образования плода и семени. Для цветков покрытосеменных растений характерно высокое разнообразие форм (приложение 8, рис. П8.2).
33
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите предложенные вам цветки покрытосеменных растений. Найдите чашечку, венчик, тычинки, пестик. Расчлените цветок на отдельные части. Обратите внимание на расположение частей цветка и другие
особенности. Запишите в тетради формулу строения цветка, составьте диаграмму цветка (приложение 8, табл. П8.1, рис. П8.3).
Задание 2. Изучите строение андроцея (обратите внимание на число тычинок, их взаимное расположение, положение по отношению к лепесткам и чашелистикам, длину тычиночных нитей, их срастание). Ознакомьтесь с микроскопическим строением пыльника тычинки при помощи постоянного препарата.
Рассмотрите препарат при малом увеличении: снаружи пыльник покрыт однослойным эпидермисом; под ним лежит фиброзный слой (эндотеций), состоящий из одного или нескольких рядов крупных клеток. За фиброзным слоем
следуют 1—3 серединных слоя. Самый внутренний слой пыльника — тапетум.
В гнездах пыльника находятся микроспоры. Зарисуйте поперечный срез пыльника тычинки. Обозначьте основные части (приложение 8, рис. П8.4).
Задание 3. Изучите строение гинецея (на примере гороха, пиона, земляники, мака и др.). Зарисуйте пестики (из какого числа плодолистиков они состоят). Определите тип гинецея, тип завязи (приложение 8, рис. П8.5—П8.7).
Задание 4. Рассмотрите гербарий растений и определите типы соцветий
(приложение 8, рис. П8.8, П8.9) следующих растений: черемухи, иван-чая, подорожника, чистотела, клевера, нивяника, донника, пшеницы, лабазника, лапчатки, герани, незабудки, зверобоя, смолевки, костреца, звездчатки, багульника,
березы, земляники, смородины. Результаты оформите в виде табл. 9.
Задание 5. Проведите морфологический анализ цветка (приложение 8,
табл. П8.2).
Задание 6. По результатам работы сделайте вывод.
Таблица 9. Соцветия
Название растения
Схематический рисунок соцветия
Тип соцветия (название)
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
Следующие задания выполните письменно.
А) Распределите виды растений по типам соцветий: простые, сложные;
морковь, сирень, подорожник, пшеница, гиацинт, первоцвет.
Б) Распределите виды растений по типам соцветий: сережка, кисть, щиток,
початок, метелка, головка, корзинка, сложная кисть, сложный зонтик, извилина;
аир, укроп, фиалка трехцветная, груша, ива, люцерна, василек, капуста, пастушья
сумка, петрушка, калина, донник, тополь, астра, боярышник, сирень, петуния.
В) Лепестки цветков растений имеют самую разнообразную окраску. Ответьте, чем обусловлена окраска цветков лютика, вишни, василька, мака.
34
Контрольные вопросы
1. Из каких основных элементов состоит цветок? Назовите основные морфологические типы цветков.
2. Что входит в состав околоцветника? Каковы его основные функции и функции его частей?
3. Опишите морфологическое и анатомическое строение тычинки. Где происходят
процессы микроспорогенеза, формирования мужского гаметофита, микрогаметогенеза у покрытосеменных растений?
4. Назовите основные части пестика. Какое значение имеет появление завязи в эволюции растений?
5. Опишите строение семязачатка. Какое биологическое значение имеет двойное оплодотворение у покрытосеменных растений?
6. Какие признаки используют при описании и классификации соцветий?
7. Назовите основные типы простых, сложных соцветий, приведите примеры.
Лабораторная работа № 8
Строение семян и плодов
Цель работы: изучение особенностей строения семян, характерных морфологических признаков разных типов плодов.
Задачи работы: рассмотреть особенности строение семян однодольных и
двудольных растений; ознакомиться с различными типами плодов.
Материалы и оборудование:
1) коллекция и свежие плоды растений: рябины обыкновенной (Sorbus
aucuparia L.), земляники лесной (Fragaria vesca L.), черемухи обыкновенной
(Padus racemosa (Lam.) Gilib.), смородины (Ribes sp.), брусники (Vaccinium
vitisidaea L.), пиона (Paeonia anomala L.), живокость высокая (дельфиниум)
((Delphinium elatum L.), калужницы (Caltha palustris L.), клюквы болотной
(Oxycoccus palustris Pers.), лимонника (Schizandra chinensis (Turcz.) Baill.), гороха (Pisum sativum L.), воронца (Actaea spicata L.), лютика (Ranunculus acris L.),
малины (Rubus idaeus L.), земляники (Fragaria vesca L.), шиповника майского
(Rosa majalis Herrm.), клевера (Trifolium sp.) сливы (Prunus domestica L.), белены (Hyoscyamus niger L.), мака (Papaver sp.), фиалки (Viola canina L.), капусты
(Brassica sp.), клена (Acer sp.), дикой редьки (Raphanus raphanistrum L.), паслена
сладкогорького (Solanum dulcamara L.), кипрея болотного (Epilobium palustre
L.), колокольчика персиколистного (Campanula persicifolia L.), яблони (Malus
sp.), крыжовника (Grossularia sp.), липы (Tilia sp.), лещины (Corylus avellana L.),
дуба (Quercus sp.), одуванчика (Taraxacum officinale Wegg.) и др.;
2) семена растений: коллекция семян, набухшие и проросшие семена фасоли (Phaseolus vulgaris L.), пшеницы (Triticum sp.) и пр.; шишки и семена сосны
обыкновенной и сибирской кедровой (Pinus sylvestris L., P. sibirica Du Tour).
Общие теоретические сведения
Семя — высокоспециализированный орган полового размножения, расселения и переживания неблагоприятных условий жизни у семенных растений,
35
развивающийся обычно после оплодотворения из семязачатка. После оплодотворения из стенок завязи образуется плод, в его образовании также могут принимать участие и другие части цветка, например цветоложе. Плод служит главным образом для распространения и защиты семян. Важным морфологическим
признаком плода, положенным в основу современной классификации, служит
тип гинецея, из которого он развивается. На основании этого признака выделяют апо-, син-, пара- и лизикарпные плоды.
Технология работы
Задание 1. Рассмотрите коллекцию семян, обратите внимание на разнообразие их размеров, формы, окраски, внутреннего строения (приложение 9,
рис. П9.1, П9.2). Изучите внешнее строение семени двудольного растения на
примере фасоли, обратите внимание на окраску и характер семенной кожуры.
Разрежьте скальпелем кожуру и разверните семядоли. Рассмотрите внутреннее
строение семени. При рассмотрении зародыша используйте микроскоп: найдите рубчик, т. е. место прикрепления семени к семяножке, микропиле, семенной
шов (при снятии с семени плотной кожуры рассмотрите зародыш, состоящий из
двух крупных семядолей, в которых содержится запас питательных веществ,
зародышевого корешка, стебелька и почечки). Зарисуйте внешнее и внутреннее
строение семени фасоли, укажите его части.
Задание 2. Изучите строение семени однодольного растения (на примере
злаковых растений).
!!!
Зерновка пшеницы является не семенем, а плодом. Ткани плода в зерновке представлены лишь пленчатым наружным слоем (плодовая оболочка), вся остальная часть
зерновки — семя.
Рассмотрите строение зародыша, который состоит из щитка, зародышевого
корешка, зародышевого стебелька и почечки. Найдите колеоптиль (наружный колпачковидный лист, окружающий почечку) и колеоризу, покрывающую корешок.
Зарисуйте строение семени однодольного растения и укажите части.
Задание 4. Используя раздаточный материал, рассмотрите особенности
прорастания семян разных растений. Ответьте письменно, какие типы прорастания семян различают, чем они отличаются (приложение 9, рис. П9.3, П9.4).
Задание 3. Используя раздаточный материал, изучите строение плодов
(приложение 9, рис. П9.5, П9.6). Проведите морфологический анализ (приложение 9, табл. П9.1, рис. П9.3—П9.7) плодов представленных ниже растений,
заполните табл. 10.
Таблица 10. Разнообразие плодов
Вид
по характеру
околоплодника
Тип плода
Название
по числу по типу гинецея (по-, син-,
плода
семян
пара- и лизикарпный)
36
Перечень растений: рябина, земляника, клюква, черемуха, смородина,
брусника, пион, дельфиниум, калужница, лимонник, горох, воронец, лютик,
малина, земляника, шиповник, клевер, слива, белена, мак, фиалка, капуста,
клен, дикая редька, паслен, кипрей, колокольчик, яблоня, крыжовник, липа,
лещина, дуб, одуванчик, боярышник, ива, ольха, пшеница.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
1. Собрать коллекцию семян и плодов (задание выдается в индивидуальном порядке).
2. Определите и запишите тип плода у растений: айвы, желтушника, астрагала датского, аронии, бересклета, ежи сборной, вишни, барбариса, кислицы,
ландыша майского, льна, календулы лекарственной.
Контрольные вопросы
1. Из каких основных частей состоит семя покрытосеменного растения? Какие элементы семязачатка участвуют в формировании семени?
2. Опишите строение зародыша двудольного и однодольного растений.
3. Какие условия необходимы для прорастания семян? Что такое покой семян и каковы
его причины? Опишите основные этапы и типы прорастания семени.
4. Из каких элементов развивается плод покрытосеменных растений и каково его
строение? Каково биологическое значение плода?
5. Какие признаки положены в основу морфологических классификаций плодов?
6. Что такое околоплодник (перикарпий)? Из каких частей он состоит?
7. Что такое экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий? Какие элементы околоплодника
способствуют распространению большинства плодов?
8. Какие существуют приспособления семян и плодов к расселению с помощью ветра,
животных?
9. Приведите примеры син-, апо-, лизикарпных плодов.
10. Назовите и охарактеризуйте плоды рябины, малины, клюквы, абрикоса, груши,
апельсина, арбуза, банана, кабачка, грецкого ореха, миндаля.
Лабораторная работа № 9
Систематика растений:
принципы таксономии, работа с определителем
Цель работы: формирование представлений о классификации основных
таксономических групп растений; освоение принципов составления ключей для
определения растений.
Задачи работы: выработать умения и навыки использования основных
методов систематизации растений; овладеть методикой работы с определителем растений, провести определение растений.
37
Материалы и оборудование: гербарий растений различных систематических групп; живые растения; лупа; препаровальные иглы; линейка; ботанический атлас; определители растений (раздаточный материал).
Общие теоретические сведения
Систематика — это наука о разнообразии растительных организмов, определяющая их место в системе органического мира. Образование и применение латинских научных название регулируются сводом правил — «Международным кодексом ботанической номенклатуры» (МКБН).
Основными таксономическими категориями в систематике растений являются: отдел (division), подотдел (subdivisio), класс (classis), подкласс
(subclassis), порядок (ordo), подпорядок (subordo), семейство (familia), подсемейство (subfamilia), колено (tribus), подколено (subtribus), род (genus), подрод
(subgenus), секция (sectio), подсекция (subsectio), вид (species), подвид
(subspecies) и др. Процесс установления и характеристики таксонов (т. е. их
классификации) проводится на основе определенных принципов, составляющих
раздел систематики — таксономии. Название (наименование) вида растений является биноминальным (двуименным), т. к. состоит из двух слов — названия рода (выражено именем существительным в единственном числе либо прилагательным, выступающим в роли существительного) и следующего за ним видового эпитета (обозначение вида выражается прилагательным или существительным в именительном или в родительном падеже). Рядом с названием ставится
начальная буква фамилии (иногда имени) человека, впервые его описавшего и
год открытия (описания): DC — Декандоль, L. — Линней, Bacrbg. — Баккеберг,
В. Л. Комарова — Kom. и т. д.5, например:
Наименование вида
Pinus silvestris L., 1753
Сосна обыкновенная
Видовой эпитет
(обозначение вида)
sylvestris
обыкновенная
Название рода
Pinus
Сосна
Описал
вид
L.
Линней
Дата
1753
1753
Для распознавания растений, уточнения их систематической (видовой
принадлежности) необходимо уметь пользоваться определителями и знать терминологию основных морфологических признаков. Определение растений производится по «Определителям» 6.
5
Международный кодекс ботанической литературы (Венский кодекс), принятый XVII международным ботаническим конгрессом (Вена, Австрия, июль, 2005 г.) / пер. с англ. Т. В. Егоровой
[и др.] ; отв. ред. Н. Н. Цвелев. М. ; СПб. : Товарищество научных изданий КМК, 2009. 282 с.
6
Все указанные определители имеется в библиотеке СЛИ: 1) Определитель сосудистых растений окрестностей Сыктывкара : определитель / В. А. Мартыненко, Б. И. Груздев. Екатеринбург : УрО
РАН, 2005. 260 с. ; 2) Определитель растений Коми ССР / В. Г. Денисов, А. А. Кичигин. Сыктывкар :
Коми кн. изд-во, 1991. 208 с. ; 3) Иллюстрированный определитель растений Средней России /
И. А. Губанов [и др.]. М. : Товарищество научных изданий КМК ; Ин-т технологических исследований, 2002. Т. 1 : Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные).
526 с. ; 4) Иллюстрированный определитель растений Средней России [Текст] / И. А. Губанов [и др.].
М. : Товарищество научных изданий КМК : Ин-т технологических исследований, 2003. Т. 2 : Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). 665 с. ; 5) Иллюстрированный определитель расте-
38
Принципы работы с определителями 7
Большинство определителей построены по дихотомическому признаку.
Комплекс определительных признаков подразделяется на две группы: первая —
теза (обозначается номером ступени, например, 1); вторая — антитеза (противоположное утверждение) — набор признаков противоположного тезе значения (обозначается знаками «0», «+» или «–») (рис. 8).
1. Почки явные………………………… 2
- Почки скрытые ………………………. 22
Первая ступень
Теза первой ступени
Антитеза первой ступени
2. Почки очередные …………………… 4
- Почки супротивные …………………. 16
Вторая ступень
Теза второй ступени
Антитеза второй ступени
Рис. 8. Схема дихотомического принципа построения таблиц в определителе
В конце каждой тезы или антитезы стоит цифра, указывающая номер ступени, к которой следует перейти, если признаки, указанные в тексте совпадают
с образцом. При определении растений внимательно читаются теза и антитеза,
сравниваются описанные в них признаки с образцом и устанавливается соответствие. Перейдя по указанному номеру ступени, определение проводится
аналогичным образом до тех пор, пока в
конце текста (тезы или антитезы) не будет указано название таксона (семейство, род, вид).
Образец работы с определителем
Внимательно изучаем образец (это
может быть побег с листьями, побег в
безлиственном состоянии или цветущий, с плодами и т. п.). Например, проводим определение древесного растения по облиственному побегу по рис. 9.
Работу начинаем с первой ступени
в определителе.
Рис. 9. Образец определяемого растения
(вяз гладкий — Ulmus laevis Pall.)
3 Читаем текст тезы и антитезы первой ступени.
Ступень
ТЕЗА
АНТИТЕЗА
1. Листья лопастные, раздельные или рассеченные……………...
- Листья цельные………………………………………………………...
2
25
ний Средней России [Текст] / И. А. Губанов [и др.]. М. : Товарищество научных изданий КМК : Ин-т
технол. исследований, 2004. Т. 3 : Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). 520 с. ;
6) Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения : определитель / В. С. Новиков,
И. А. Губанов. 3-е изд., стер. М. : Дрофа, 2006. 415 с. 7) Определитель высших растений Европейской
части СССР : учеб. пособие для ун-тов, пед. и с.-х. ин-тов / С. С. Станков, В. И. Талиев. М. : Сов. наука, 1949. 1149 с.
7
Паршина Е. И. Дендрология : учеб.-метод. пособие. Сыктывкар : СЛИ, 2013. 168 с.
39
3 У вяза гладкого листья цельные, значит, нам подходит антитеза. Напротив нее стоит
цифра 25, означающая номер ступени, на которую нам надо перейти.
Спускаемся на ступень 25.Читаем тезу и антитезу ступени № 25.
Записали в тетради номер ступени (т. к. подошла антитеза, то номер ступени берем в
скобки — (1)).
Ступень
ТЕЗА
АНТИТЕЗА
25. Листья цельнокрайние (иногда редкозубчатые)……………….
- Листья по краю зубчатые, пильчатые, городчатые………………
26
47
3 Внимательно изучили край листьев нашего образца (рис. 9): край листьев дважды
остропильчатый, с серповидными зубцами, следовательно, подходит под описание, указанное в антитезе.
Справа от антитезы стоит цифра 47, значит, нам нужно перейти на ступень № 47.
Записали номер ступени (25) и спустились на ступень 47.
Аналогично проводим определение дальше. Дошли до ступени 77.
Внимательно прочитали тезу и антитезу.
Ступень
ТЕЗА
АНТИТЕЗА
77. Листья с неравнобоким основанием (одна сторона длиннее
другой на 1—1,5 см), эллиптические или обратнояйцевидные,
на вершине заостренные, по краю двоякозубчатые, 6—12 см
длиной и 3—6 см шириной, сверху темно-зеленые, обычно голые, снизу светлее и опушенные. Черешки коротковолосистые,
0,3—0,9 см длиной. Дерево до 35 м высотой………………………
Вяз гладкий — Ulmus laevis Pall.
7
Неравнобокость листовой пластинки выражена слабее. Комплекс признаков другой………………………………………………… 8
3 Признаки, указанные в тезе, подходят к нашему образцу, вид определен.
Ключ: (1) (25)…77
Пояснение. (1) — цифра означает номер ступени, скобки — антитеза (отсутствие скобок — теза данной ступени).
Во всех случаях необходимо читать полностью и тезу и антитезу.
Определение проводить обязательно с ведением записей ключа, например, если подошла
теза первой ступени, ставим цифру соответствующей ступени — 1, если подошла антитеза,
то номер ступени берем в скобки — (1).
Не пытайтесь проводить определение по рисункам, т. к. рисунки не всегда полно отражают все признаки. Пользоваться рисунками можно тогда, когда на них есть ссылка в тексте.
Если при определении появились трудности:
- возникли сомнения отнесеопределение продолжается по наиболее вероятния признаков к тезе или анному (подходящему) комплексу признаков, при
титезе
этом необходимо отметить на какой ступени возникли трудности, чтобы в последствие начать
определение заново с сомнительной ступени
- определяемый вид отсутствоспользуйтесь более полным определителем
вует в определителе
или академическими сводками
- возникли сомнения в опревоспользуйтесь литературными источниками по
делении
морфологического
морфологии растений (раздаточным материастроения органов (например,
лом, таблицами, схемами, рисунками в опредеформы листа, жилкования)
лителе)
40
Технология работы
Задание 1. Используя гербарий и определитель, проведите определение
растений. Ход определения и номер образцов запишите в тетрадь. После определения вида определите его систематическое положение.
Задание 2. По результатам работы сделайте общий вывод (определите основные диагностические признаки при определении таксономического положения вида).
Требования к отчету. Представить: результаты работы в виде характеристики семейств, ключей по определению растений; вывод по работе.
Домашнее задание
Составить письменно ключи по определению растений (каждому студенту
в индивидуальном порядке выдается по пять видов).
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные таксономические единицы растений, используемые в систематике.
2. Что является основной единицей классификации организмов?
3. Поясните правила работы с определителем.
Лабораторная работа № 10
Высшие споровые растения: мхи, плауны, хвощи,
папоротники: особенности строения, размножения
современных представителей
Цель работы: изучение особенностей строения и размножения представителей отделов мхи, плауны, хвощи, плауны.
Задачи работы: ознакомиться с многообразием, особенностью строения,
размножения основных представителей изучаемых отделов; научиться определять и различать представителей данной группы.
Материалы и оборудование*:
1) гербарий маршанции многообразной (Marchantia polymorpha), постоянные препараты срезов через антеридиальный и архегониальный диски, препарат спорогона;
2) гербарий кукушкиного льна (Polytrichum commune) и сфагнума (Sphagnum sp., S. magellanicim, S. centrale, S. papillosum.) и др., постоянные препараты
поперечного среза стебля и листа, верхушек женского и мужского гаметофитов,
спорогона политрихума; временные препараты листа сфагнума;
3) гербарий представителей отделов:
А) Lycopodiophyta (1. сем. Lycopodiaceae: плаун булавовидный (Lycopodium clavatum L.), п. годичный (L. annotinum L.), п. сплюснутый (Diphasiastrum
complanatum (L.) Holub (L. complanatum L.) и др.)); 2. сем. Huperziaceae: (баранец обыкновенный (Huperzia selago (L.) (Lycopodium selago L.) и др.));
41
Б) Equisetophyta: сем. Хвощевые (Equisetaceae) — хвощ полевой (Equisetum arvense L.), лесной (E. sylvaticum L.), наплывающий, или приречный
(E. fluviatile L.), зимующий (E. hyemale L.) и др.;
В) Polypodiophyta: щитовник мужской (Dryopteris filix-mas), сальвиния плавающая (Salvinia natans), папоротник-орляк (Pteridium aquiliunum), гроздовник
(Botrychium lunaria), щитовник картузианский, или игольчатый (Dryopteris carthusiana (Vill.) H. P. Fuchs), ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum L.);
4) влажные препараты стробил хвоща;
5) определители растений (раздаточный материал).
Общие теоретические сведения
Наиболее характерной морфологической особенностью высших растений
является наличие хотя бы одного-двух вегетативных органов (исключение составляет вторичный переход растений в водную среду или выработавшийся у
некоторых паразитизм, приведший к частичной или полной редукции некоторых из этих органов). Для высших растений характерно вегетативное, собственно бесполое и половое размножение. Почти для всех представителей этой
группы наиболее характерно наличие и чередование двух способов размножения — бесполого и полового (наблюдается и у низших растений — водорослей,
грибов и др.). Наибольшей сложности достигает и анатомическое строение
высших растений, что связано с переходом на сушу и резким изменением условий существования организмов.
Технология работы
Задание 1. Изучите особенности строения и размножения мхов:
А) Рассмотрите основные характерные черты класса печеночных мхов на
примере маршанции (приложение 10, рис. П10.1). Обратите внимание на внешний облик мужского и женского слоевища, с подставками и выводковыми корзинками, отметьте характер расположения мужских и женских гаметангиев, отличия мужских и женских подставок. Изучите строение ризоидов (ризоиды у
печеночных мхов расположены на брюшной стороне, всегда одноклеточные, в
отличие от ризоидов бриевых мхов).
Б) Изучите основные характерные черты (строения, размножения класса
Листостебельные мхи на примере кукушкиного льна и сфагнума) (приложение 10, рис. П10.2, П10.3). Зарисуйте: внешнее строение этих мхов, внешний
облик гаметофита (мужского и женского, строение коробочки, протонему, анатомическое строение листа). Составьте схему жизненного цикла кукушкиного
льна и сфагнума. Сравните представителей изученных классов, сделайте вывод.
В) Используя «Определители мхов», проведите определение выданных экземпляров (как вариант можно использовать определительную табл. П10.1 приложения 10).
Г) Используя раздаточный материал, ознакомьтесь с видовым разнообразием мхов Республики Коми, выпишите в тетрадь основных представителей,
выучите их названия (на русском и латинском языках).
42
Задание 2. Используя живой и гербарный материал, ознакомьтесь с морфологическими особенностями различных видов папоротников (более подробно остановитесь на изучении строения щитовника мужского, сальвинии плавающей). Обратите внимание на их внешний вид, степень рассечения вайи (однажды, дважды перистая и т. д.), жилкование, расположение спорангиев (приложение 10, рис. П10.4). Рассмотрите под микроскопом особенности строения и
расположения сорусов различных видов.
Зарисуйте несколько вай, разных видов; внешний облик спорофита (обозначьте корневище с придаточными корнями, молодые листья, свернутые в
улитку, взрослые перисто-рассеченные листья — вайи); срез листа через сорус
(мезофилл, плацента, покрывальце-индузий, отдельный спорангий — ножка,
однослойная стенка, механическое кольцо). Составьте общую схему жизненного цикла папоротников.
Задание 3. Используя раздаточный материал, рассмотрите особенности
морфологического строения и размножения хвощей и плаунов:
А) У плауновидных на примере плауна булавовидного зарисуйте: внешний
облик спорофита (ортотропные и плагиотропные побеги, придаточные корни,
спирально расположенные листья, спороносные колоски); гаметофит на продольном разрезе (ризоиды, мицетом, скопляющую зону, меристему, архегонии,
антеридии); зародыш спорофита (подвесок, ножку, зачаток листа, корень, стебель) (приложение 10, рис. П10.5).
Составьте цикл развития плауна булавовидного. Сделайте вывод об анатомо-морфологических особенностях и размножении представителей этого отдела.
Изучите представителей флоры плауновидных РК, составьте аннотированный список этих представителей (на латинском и русском языках), выучите названия видов.
Б) Используя гербарий, рассмотрите особенности морфологического
строения хвощевидных. Зарисуйте (на примере хвоща полевого): внешний облик спороносного (весеннего) и вегетирующего (летнего) побегов (корневище,
придаточные корни, клубеньки, узлы и междоузлия, мутовки листьев, влагалища); продольный разрез спороносного колоска (ось, спорангиофоры — ножка и
шестигранный щиток, спорангии); спору с элатерами; мужской и женский гаметофиты (ризоиды, лопасти, гаметангии) (приложение 10, рис. П10.6). Составьте цикл развития хвоща полевого.
Изучите представителей флоры хвощевидных РК, составьте аннотированный список этих представителей (на латинском и русском языках), выучите названия видов.
Сделайте вывод об анатомо-морфологических особенностях и размножения представителей этого отдела.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
Заполните табл. 11—13 и схему 1.
43
Rhodophyta
(красные)
Phaeophyta
(бурые)
Bacillariophyta
(диатомовые)
Xanthophyta
(желтозеленые)
Charophyta (харовые)
Отделы водорослей
Chlorophyta
(зеленые)
Признаки
Cyanobacteria
(цианобактерии)
Таблица 11. Характерные признаки цианобактерий и основных отделов водорослей 8
Организация клетки
Тип организации таллома
Состав клеточной стенки
Пигменты
Продукты ассимиляции
Представители
Таблица 12. Сравнительная характеристика отдела Bryophyta (мохообразные)
Признаки
Hepaticae Anthoceros
Musci (листостебельные)
(печеноч- (антоцероBryidae Sphagnidae Andreaeidae
ные)
товые)
(бриевые) (сфагновые) (андреевые)
Общая характеристика
Число видов
Распространение
Представители
Строение гаметофита
Строение тела:
А) надземная часть
Б) подземная
Однодомные (+ или –)
Двудомные (+ или –)
Место образования антеридий
Место образования архегоний
Строение спорофита (спорогона)
Строение спорофита
Связь спорофита с гаметофитом
Приспособления к рассеиванию спор
Таблица 13. Основные группы лишайников по форме слоевищ
Признаки
Вид слоевища
Примеры (виды)
8
Кустистые
Накипные
Шушпанникова Г. С., 2005 с доп.
44
Листоватые
Схема 1. Экологические группы лишайников
Контрольные вопросы
1. Выберите правильные ответы, закончите предложения.
I. К шляпочным грибам относится…
а) мукор
в) опенок
б) пеницилл
г) сморчок
II. На злаках паразитирует…
а) трутовик
в) фитофтора
б) головня
г) пеницилл
III. Грибы, в отличие от растений…
а) не имеют клеточного строения
б) не растут в течение всей жизни
в) не расщепляют органические вещества в процессе дыхания
г) не способны к фотосинтезу
IV. К сапрофитам относится…
а) шампиньон
в) спорынья
б) белый гриб
г) головня
V. О принадлежности грибов к гетеротрофным организмам свидетельствует…
VI. Грибы в основном относят к группе организмов-сапротрофов, т. к. они…
2. Перечислите отличительные признаки низших растений.
3. От чего зависит окраска таллома водорослей? Перечислите отделы водорослей (порусски и по-латыни).
4. Как называется половой процесс спирогиры?
5. Охарактеризуйте двойственную природу лишайников, их экологические группы и
группы по строению таллома. Какое значение имеют лишайники в природе и жизни человека?
6. Назовите признаки отличия цианобактерий.
7. Перечислите характерные признаки отдела Basidiomycota (базидиомицеты).
8. Чем отличаются женский и мужской талломы у маршанции?
45
9. В чем различия в морфологическом строении, размножении кукушкина льна и сфагнума? Опишите их жизненный цикл.
10. Какое значение имеют мхи в природе и в жизни человека?
11. Каково соотношение гаметофита и спорофита в жизненном цикле представителей
отдела Папоротниковидные?
12. Укажите признаки, которые используются при классификации отдела Папоротниковидные?
13. Приведите примеры папоротников, лишайников, мхов, занесенных в Красную книгу РК.
Лабораторная работа № 11
Отдел Голосеменные (Pinophyta): особенности строения,
жизнедеятельности, многообразие
Цель работы: изучение особенностей строения, размножения и многообразия представителей отдела Голосеменные.
Задачи работы: выявить морфологические особенности изучаемого отдела; изучить особенности их генеративных органов и цикла развития; научиться
определять представителей по вегетативных и генеративных органам; отработать умение работы с «Определителями».
Материалы и оборудование:
1) фотографии, слайды габитуса некоторых представителей отдела
Pinophyta; спилы растений;
2) гербарий (свежие и фиксированные побеги) вегетативных и генеративных органов растений класса Хвойные (тис ягодный (Taxus baccata), туя западная (Thuja occidentalis), сосна обыкновенная, сибирская кедровая (Pinus
sylvestris, P. sibirica), ель европейская (Picea abies), лиственница сибирская
(Larix sibirica), можжевельник обыкновенный (Juniperus communis), пихта сибирская (Abies sibirica) и др.);
3) фиксированные мужские колоски и женские шишечки (ели, лиственницы, сосны и др.);
4) коллекция зрелых шишек и семян хвойных пород семейства Сосновые
(Pinaceae);
5) определители растений (раздаточный материал).
Общие теоретические сведения
Основные отличительные признаки семенных растений (к ним относятся
отделы Голосеменные, Покрытосеменные):
1. Образуют семена. Семена, в отличие от спор, имеют не только вполне
сформированный зародыш будущего спорофита, но и запасные питательные
вещества, необходимые на первых этапах его развития.
2. Доминирование спорофита и дальнейшая редукция гаметофита (гаметофит полностью зависит от спорофита — он развивается и проходит полный
цикл своего развития на спорофите).
46
3. Половой процесс не связан с капельножидкой средой. В связи с независимостью процесса оплодотворения от воды возникли неподвижные мужские
половые клетки — спермии, которые достигают женских половых клеток —
яйцеклеток — при помощи специального образования — пыльцевой трубки.
4. Разноспоровость (различие спор по размерам, количеству: мегаспоры
дают начало женскому гаметофиту и образуются в мегаспорангиях на мегаспорофиллах, а микроспоры дают начало мужскому гаметофиту — в микроспорангиях на микроспорофиллах). У семенных растений структура, эквивалентная
мегаспорангию, называется семязачатком (внутри него развивается всего одна
мегаспора, или один женский гаметофит, который называется зародышевым
мешком). Процесс оплодотворения и развитие зародыша происходит внутри
семязачатка. Структура, эквивалентная микроспорангию, называется пыльцевым мешком. В пыльцевом мешке образуется много микроспор, которые называются пыльцевыми зернами или пылинками.
5. Усложнение строения органов и тканей. Отдел голосеменных растений
включает 6 классов: два из них — вымершие (семенные папоротники и беннеттитовые), Саговниковые (Gycadopsida), Гнетовые (Gnetopsida), Гинкговые
(Ginkgoopsida), Хвойные (Pinopsida) (приложение 11, рис. П11.1—П11.3).
В современной флоре насчитывают около 800 видов этого отдела. Их спорофиты представлены преимущественно деревьями, кустарниками и реже одревесневающими лианами (травянистых форм нет). Ветвление боковое, нарастание побегов моноподиальное. Стебель имеет вторичное утолщение. Сосудов
у большинства видов нет, древесина состоит из трахеид. У большинства голосеменных спорофиллы собраны в однополые стробилы, которые состоят из
микроспорофиллов (мужские стробилы) или из мегаспорофиллов (женские
стробилы). Семязачатки расположены открыто на мегаспорофиллах или аналогичных структурах, из них после оплодотворения образуются семена.
Класс Хвойные (Pinopsida) включает два подкласса: вымершие кордаитовые и современные хвойные, или пиниды.
Технология работы
Задание 1. Используя раздаточный материал, изучите особенности внешнего строения представителей отдела Голосеменные. Выпишите в тетрадь эти
признаки.
Задание 2. Используя раздаточный материал, изучите особенности внешнего строения растений класса Хвойные. Выпишите в тетрадь эти признаки
(обратите внимание на характер кроны, ветвления, строение листьев). Зарисуйте внешний вид взрослых растений и особенности строения побегов, листьев
разных семейств изучаемого класса: семейства Сосновые (сосна обыкновенная
и кедровая сибирская, пихта сибирская, лиственница сибирская), семейства Кипарисовые (туя западная, можжевельник обыкновенный), семейства Тисовые
(тис ягодный) (приложение 11, рис. П11.4—П11.6).
Задание 3. Изучите особенности анатомического строения растений класса
Хвойные. Для этого рассмотрите спилы и готовые микропрепараты стебля,
хвои растений (приложение 6, рис. П6.11, приложение 7, рис. П7.9). Обратите
47
внимание на особенности проводящей и механической системы, особенности
строения древесной паренхимы, наличие смоляных ходов. Зарисуйте строение
ствола и обозначьте сердцевину, первичную ксилему, вторичную ксилему,
позднюю древесину, раннюю древесину, смоляные ходы, первичный сердцевинный луч, вторичный сердцевинный луч, камбий, вторичную флоэму, ситовидные трубки, лубяную паренхиму, первичную кору, пробку. Сделайте вывод
об особенностях анатомического строения растений класса Хвойные.
Задание 3. Изучите особенности размножения хвойных на примере сосны
обыкновенной, составьте схему «Цикл развития сосны обыкновенной».
Задание 4. Изучите особенности строения генеративных органов хвойных
(приложение 11, рис. П11.6—П11.13). Обратите внимание на строение мегастробил (макростробил) двух типов строения:
1) состоят из хорошо развитых семенных чешуй с семяпочками, а кроющие чешуйки слабо развиты (сосна, ель);
2) мегастробилы состоят из отогнутых наружу кроющих чешуй, окрашенных
часто в красновато-малиновый цвет, на внутренней стороне которых можно видеть
небольшие семенные чешуйки с семяпочками (пихта, лиственница, псевдотсуга).
Зарисуйте (на примере сосны обыкновенной) (приложение 11, рис. П11.13):
1) разрез через мужскую шишку (обозначьте ось, микроспорофилл и два
микроспорангия на адаксиальной стороне);
2) микроспору (экзина, интина) с двумя воздушными мешками;
3) разрез через женскую шишку (обозначьте ось, семенные чешуи с двумя
семязачатками, кроющие чешуи);
4) строение семязачатка (обозначьте интегумент, микропиле, нуцеллус,
женский гаметофит (первичный эндосперм) с архегониями).
Сделайте вывод об особенностях размножения растений семейства Сосновые.
Задание 5. Используя определители, гербарии, живые образцы, коллекцию
шишек, составьте определительные ключи для определенных видов (при отсутствии определителей возможно использование определительной карточки)
(приложение 11, табл. П11.1).
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
А) Заполните табл. 14.
Таблица 14. Сравнительная характеристика растений семейства класса Хвойные
Семейство
жизненная
форма
ареал
Признаки
строение
особенности
листьев
размножения
представители
Б) Составьте в тетради аннотированный список представителей отдела Голосеменные (на латинском и русском языках). Выучите латинские названия
растений, произрастающих в Республике Коми.
48
Контрольные вопросы
1. Какие признаки отличают семенные растения от споровых?
2. Перечислите признаки растений отдела Голосеменные.
3. Опишите систематическую структуру отдела Голосеменные, класса Хвойные.
4. Опишите особенности морфологического и анатомического строения (вегетативных
и генеративных органов) представителей класса Хвойные. По каким гистологическим элементам можно отличить стебель голосеменного растения от стебля древесного покрытосеменного?
5. Как происходит размножение хвойных (покажите на примере)? Что представляют
собой женский и мужской гаметофиты у этих растений?
Лабораторная работа № 12
Отдел Покрытосеменные (Magnoliophyta, или Angiospermae):
особенности строения, систематика, разнообразие
Цель работы: ознакомление с систематикой и особенностями строения
современных представителей отдела Покрытосеменные.
Задачи работы: изучить особенности внешнего строения представителей
различных семейств класса Двудольные и Однодольные; ознакомиться с основными представителями изучаемых семейств; научиться распознавать и определять виды растений.
Материалы и оборудование:
1) гербарий, фотографии, слайды, живые или фиксированные цветки растений основных представителей изучаемых семейств;
2) определители растений (раздаточный материал);
3) бинокуляры, лупы, препаровальные иглы.
Общие теоретические сведения
Отдел Покрытосеменные насчитывает около 250 тыс. видов растений различных жизненных форм с развитой стратегией патиентности (выносливость к
экстремальным условиям среды) и эксплерентности (способность к быстрому заселению незанятых местообитаний). Именно представители этого отдела играют
главную роль в растительном покрове нашей планеты. Покрытосеменные (Angiospermae) получили свое название по причине того, что семена у них развиваются
под покровом плодовой оболочки. Второе их название — Цветковые растения
(Anthophyta) — указывает на то, что у них органом семенного размножения является цветок. Позднее, когда было предложено давать названия таксонам с учетом
наименования наиболее древних типичных представителей, они получили новое
название — отдел Магнолиофиты (Magnoliophyta). Эти три названия отдела используются как синонимы, но предпочтение отдается последнему, поскольку он
более точно соответствует современной ботанической номенклатуре.
Удовлетворительных филогенетических систем покрытосеменных в настоящее время не существует. Существую различные подходы к систематике
49
покрытосеменных (например, система А. Л. Тахтаджяна (1966), основанная на
исключительной первичности многоплодниковых, в частности порядка магнолиецветных, и выведении от них всех других порядков).
Отдел Покрытосеменные делится на два класса: Двудольные (Magnoliopsida
или Dicotyledone) и Однодольные (Liliopsida или Monocotyledones) (табл. 15).
Таблица 15. Отличительные признаки классов покрытосеменных
Класс Двудольные
Корневая система стержневая. Чехлик и
эпиблема имеют общее происхождение
Стебли древесные или травянистые. Травянистые растения возникли из древесных
Сосудисто-волокнистые пучки открытые.
Наличие камбия способствует вторичному
утолщению стебля
Проводящие пучки расположены по кругу
Флоэма обычно с паренхимой
Кора и сердцевина стебля дифференцированы достаточно четко
Листья разные по форме, часто сложные,
могут быть с прилистниками. Черешок
обычно ясно выражен
Жилкование листьев перистое или пальчатое. Концы жилок незамкнутые. Листовых
следов обычно один — три
Листья, как правило, без влагалищного основания
Цветки 5- или 4-, редко 3-членные
Околоцветник чаще двойной
Нектарники разных типов, часто являются
видоизмененными тычинками, редко бывают септальными
В процессе микроспорогенеза оболочки
микроспор закладываются симультанно
(одновременно)
Оболочка пыльцевых зерен обычно трехбороздчатая или производных от нее типов
Зародыш семени имеет, как правило, две
семядоли (иногда 1, 3, 4). Семядоли с тремя
главными проводящими пучками
Эндосперм целлюлярный (клеточный) или
нуклеарный (ядерный), редко гелобиальный
(базальный)
Класс Однодольные
Корневая система мочковатая. Чехлик и
эпиблема имеют разное происхождение
Стебли чаще травянистые. Первично древесных растений нет
Сосудисто-волокнистые пучки закрытые
Отсутствие камбия исключает вторичное
утолщение стебля
Проводящие пучки расположены по спирали
Флоэма без паренхимы
Кора и сердцевина стебля дифференцированы плохо
Листья чаще простые, линейные или ланцетовидные, чаще без прилистников. Черешок
обычно отсутствует
Жилкование листьев параллельное или дуговое. Концы жилок замкнутые. Число листовых следов обычно большое
Листья, как правило, с влагалищным основанием
Цветки обычно 3-, иногда 2- или 4-членные
Околоцветник чаще простой
Нектарники чаще септальные, т. е. расположены на перегородках завязи
В процессе микроспорогенеза оболочки
микроспор закладываются сукцессивно (последовательно)
Оболочка пыльцевых зерен обычно однобороздчатая или производных от нее типов.
Чаще однопоровая
Зародыш семени имеет одну семядолю. Семядоля с двумя главными проводящими
пучками
Эндосперм семени гелобиальный или нуклеарный, очень редко целлюлярный
Технология работы
1. Используя наглядный материал (гербарий, фото растений, влажные
препараты, приложение 12, рис. П12.1—П12.26), рассмотрите и опишите особенности строения типичных представителей изучаемого семейства (в приложении 1 виды выделены знаком ☻). Результаты оформите в виде табл. 16.
50
Таблица 16. Характеристика растений семейства _____________
Лист
Название Жизненная
вида
форма
листорасположение
форма
Цветок
соцветие (тип,
жилрисунок) или формула Плод
ковацветок одиноч- цветка
ние
ный, окраска
2. На основании описания типичных представителей семейства, материала учебников, лекций, выявите основные черты, присущие данному семейству.
Составьте паспорт семейства (см. ниже).
Паспорт семейства ___________________________________________________________
русское, латинское названия
Объем семейства __________________ _________________
количество видов
количество родов
Жизненная форма ______________________________________________________________
деревья, кустарники, кустарнички, травы (однолетние, дву- и многолетние), лианы и т. д.
Географическое распространение _________________________________________________
природные области (зоны), материки, регионы и т. д.
Экологическая приуроченность видов_____________________________________________
типы сообществ, отношение к экологическим факторам
Особенности строения вегетативных органов _______________________________________
побега (его частей: стебля, листа, метаморфозы), корневой системы
Особенности строения репродуктивных органов ____________________________________
одиночные цветки или соцветия (тип)
Формула цветка _______________________________ Опыление ____________________
Плод _________________________________________________________________________
Важнейшие роды __________________, ___________________, ________________,
____________, _______________,
Хозяйственное значение (с указанием представителей) _______________________________
______________________________________________________________________________
Виды, занесенные в Красную книгу _______________________________________________
___________________________________________________________________________
3. Выпишите названия основных представителей изучаемых семейств,
произрастающих в Республике Коми (русские и латинские названия), выучите
их названия на латинском языке. Отдельно выпишите растения, занесенные в
Красную книгу Республики Коми.
Требования к отчету: представить результаты работы в виде заполненной
таблицы, характеристики изучаемого семейства, рисунков, выводов.
51
Контрольные вопросы и задания
1. Какие признаки отличают покрытосеменные растения от других отделов высших
растений?
2. Какие семейства относятся к классу Двудольные, а какие к классу Однодольные?
Почему?
3. Укажите основные признаки и приведите примеры растений изучаемых семейств.
4. Перечислите признаки примитивной организации у семейства Лютиковые.
5. На основании каких признаков выделены подсемейства в семействе Розоцветные?
6. В чем сходства в строении растений семейства Бобовые и Розоцветные?
7. В чем состоит своеобразие цветков у растений семейства Яснотковые, Пасленовые?
8. Какие типы цветков, соцветий характерны для растений семейства Сложноцветные?
9. Каковы особенности в строении вегетативных и генеративных органов семейства
Злаковые?
10. Установлено, что описываемый цветок имеет зигоморфный венчик, в котором различаются один верхний лепесток — парус, два боковых — весла и два лепестка, образующие
лодочку. К какому семейству относится описываемое растение?
11. Знать представителей семейств, характеристику семейств, латинские названия растений.
12. Выполните тестовые задания (выберите правильные ответы).
I. К семейству Лютиковые относится (-ятся)…
а) пион уклоняющийся
г) ромашка аптечная
б) черника обыкновенная
д) чистотел большой
в) горицвет весенний
е) купальница европейская
II. Плоды у растений…
1) семейства Лютиковые
2) подсемейство Сливовые
семейства Розоцветные
3) Семейство Бобовые
а) многоорешек, многолистовка
б) ягода
в) коробочка
г) стручок, стручочек
д) яблоко
е) многокостянка
ж) боб
з) однокостянка
III. Распределите:
1) семейство Березовые
2) семейство Сложноцветные
3) семейство Злаковые
а) сложный зонтик
б) корзинка
в) тирс
г) метелка
д) початок
е) кисть
IV. К семейству Березовые (Betulaceae) относится (-ятся)…
а) ольха серая
г) чистотел большой
б) брусника обыкновенная
д) дуб черешчатый
в) багульник болотный
V. К семейству Вересковые относится (-ятся)…
а) ольха серая
г) живокость высокая
б) крапива двудомная
д) тимьян ползучий
в) клюква болотная
VI. Формула цветка семейства Розоцветные…
а) *Сa5Co5A∞G1
в) *Ca5Co5A∞G 6—10
б) *Ca5Co5A∞G(3—5)
г) *Ca5+5Co5A∞G∞
VII. Жизненные формы растений семейства Бобовые (Fabaceae)…
а) деревья и кустарники
г) травы, лианы
б) кустарники, полукустарники и травы
д) деревья, кустарники, полукустарники
в) однолетние и многолетние травы
и травы
52
VIII. Травы: листья с дуговым жилкованием, в прикорневой розетке; цветки с
пленчатым сухим околоцветником, мелкие в колосовидном соцветии; плод — коробочка — это…
а) Норичниковые — Scrophulariaceae
г) Губоцветные — Lamiaceae
б) Бурачниковые — Boraginaceae
д) Лютиковые — Ranunculaceae
в) Подорожниковые — Plantaginaceae
IX. Для представителей какого семейства характерен симбиоз с клубеньковыми
бактериями?
а) Зонтичные
г) Розоцветные
б) Бобовые
д) Вересковые
в) Аралиевые
X. Травы. Листья простые, очередные, цельные. Все органы содержат членистые
млечники; цветки спайнолепестные, с простым околоцветником, околоязычковые,
ложноязычковые, трубчатые — это…
а) Бобовые (Fabaceae)
в) Лютиковые (Ranunculaceae),
б) Зонтичные (Apiaceae (Umbelliferae))
г) Сложноцветные (Asteraceae (Compositae))
XI. Формула цветка растений семейства Лилейные…
а) *Ca(5)Co(5)A5G(2)
г) *Ca5 Co5 A5 G(5)
б) *Р3+3 A3+3G(3)
д) *P5 A∞ G∞
в) ↑Ca5Co1+(2)+2A(9)+1G1
Лабораторная работа № 13
Растение и окружающая среда. Жизненные формы
и экологические группы растений
Цель работы: ознакомление с разнообразием жизненных форм растений;
выявление закономерностей строения растений в зависимости от среды обитания.
Задачи работы: рассмотреть разнообразие жизненных форм растений; исследовать особенности морфологии и анатомического строения растений в зависимости от условий и факторов среды.
Материалы и оборудование *:
1) гербарий, фото растений разных жизненных форм;
2) гербарные образцы и фиксированный материал растений разных экологических групп:
– растений-гидрофитов (аэрогидатофиты (кубышка желтая — Nuphar
lutea); собственно гидрофиты (рогоз широколистный — Typha latifolia, камыш
лесной — Scirpus sylvaticus и т. п.);
– растений-гигрофитов (купальница европейская — Trollius europaeus,
лютик ядовитый — Ranunculus sceleratus и т. п.);
– растений-мезофитов (лютик едкий — Ranunculus acris, клевер луговой — Trifolium pratense и т. п.);
53
– растений-ксерофитов (склерофиты (тысячелистник обыкновенный —
Achillea millefolium, ковыль — Stipa, овсяница овечья — Festuca ovina, овсяница
красная — Festuca rubra и т. п.), суккуленты (алоэ — Aloe sp., толстянка —
Crassula sp., молодило — Jovibarba sp.));
– растений-гелиофитов (тысячелистник обыкновенный — Achillea
millefolium, ястребинка волосистая — Hieracium pilosella, коровяк медвежье
ухо — Verbascum tapsus, ковыль — Stipa и т. п.);
– растений-сциофитов (кислица обыкновенная — Oxalis acetosella; копытень европейский — Asarum europaeum) и др.
Общие теоретические сведения
Растительный организм и среда находятся в тесном единстве. Приспосабливаясь к условиям жизни, растения эволюционно выработали внешний облик,
внутреннее строение, физиологические и биологические особенности, наиболее
отвечающие окружающей их обстановке — жизненную форму (ЖФ) или биоморфу (своеобразный внешний облик (габитус) растения, который возникает в
онтогенезе в результате роста в определенных экологических условиях).
В ходе эволюции у растений выработалась целая система взаимосвязанных
между собой анатомических, морфологических и физиологических приспособлений (часто это выражается в видоизменении тех или иных органов и их функций).
Экологическая группа — это группа растений, сходно реагирующих на действие
какого-либо фактора среды (освещенность, влажность и т. п.). Каждая экологическая группа может включать растения разных жизненных форм, а растения одной
и той же жизненной формы могут относиться к разным экологическим группам.
Технология работы
Задание 1. Используя раздаточный гербарный материал, фото растений, теоретический материал данного пособия, определите жизненные формы предложенных растений. Для определения используйте определительную карточку (приложение 13, рис. П13.1, табл. П13.1). Заполните табл. 17, 18. Сделайте вывод.
Таблица 17. Эколого-морфологическая классификация жизненных форм растений
(по Серебрякову)
Жизненная форма
Подгруппа
Характеристика
Примеры растений
Таблица 18. Классификация жизненных форм растений К. Раункиера
Жизненная форма
Характеристика
Примеры
Задание 2. Изучите особенности строения растений по отношению к свету.
А) Рассмотрите гербарные образцы растений разных экологических групп,
выделяемых по отношению к условиям освещения. Обратите внимание на общие размеры растений, жесткость стеблей и листьев, характер их опушения,
толщину кутикулы, рассеченность и размеры листьев.
54
Б) Приготовьте временные препараты стебля, корня и эпидермы листа растений-гелиофитов (тысячелистник обыкновенный — Achillea millefolium, ястребинка волосистая — Hieracium pilosella, коровяк медвежье ухо — Verbascum
tapsus, ковыль — Stipa и т. п.), растений-сциофитов (кислица обыкновенная —
Oxalis acetosella и т. п.). Заполните табл. 19, сделайте вывод.
Таблица 19. Особенности строения растений
разных экологических групп по отношению к свету
Признаки (особенности строения)
Экологические группы
гелиофиты
сциофиты
Морфологические особенности листьев (размер, форма,
расположение)
Размеры листовой пластинки
Кожица листа
Устьица
Наличие кутикулы на верхней эпидерме
Хлоропласты
Особенности строения мезофилла
В) Рассмотрите гербарные образцы растений разных экологических групп,
выделяемых по отношению к условиям увлажнения, обратите внимание на особенности их внешнего и внутреннего строения. Заполните табл. 20.
Таблица 20. Экологические группы растений по отношению к влажности
Экологические группы
Особенности строения
морфологического
анатомического
Требования к отчету: представить результаты работы в виде рисунков,
выводов.
Домашнее задание
1. Проведите анализ географической, видовой и экологической структуры
двух-трех семейств Покрытосеменных растений РК (названия семейств выдает
преподаватель) 9. Результаты оформите в виде таблиц.
2. Произведите математический анализ параметров ботанических объектов (задание можно провести на примере листьев, измерив у них длину, ширину
листовой пластинки, длину черешка и т. д. Количество объектов не менее 15).
3. Выполните размножение растений.
9
Источник: Мартыненко В. А., Груздев Б. И. Сосудистые растения Республики Коми / Рос.
акад. наук, УрО Коми НЦ, Ин-т биол. Сыктывкар, 2008. 136 с.
55
Теоретические сведения к заданию 2 домашнего задания 10
Получаемые в ходе наблюдений (опытов, экспериментов) над биологическими объектами фактические данные нуждаются в систематизации и обработке. Это вызывает необходимость использования математико-статистических
методов. Биометрический метод способен вскрывать новые биологические закономерности, ставить и решать такие проблемы, которые не могли быть изучены классическими методами. Биометрический метод способствует более объективному разрешению ряда основных задач морфологии, систематики, филогении, сравнительной флористики и ботанической географии.
Средняя арифметическая М показывает, какое значение признака наиболее
характерно для данной совокупности, ее находят по формуле:
M=
∑x
,
N
где ∑х — сумма всех вариантов ряда; N — объем выборки.
Среднее квадратичное отклонение σ:
σ=
∑( x − M ) 2
,
N −1
где ∑ — знак суммирования; x — варианты совокупности; М — средняя арифметическая.
В качестве модели изменчивости признака нередко применяется простейший показатель, основанный на крайних (минимальном (min) и максимальном
(max)) значениях, получивших название лимитов (limit).
Коэффициент вариации V используется для определения характера изменчивости (по шкале С. А. Мамаева (1972): Сv = 8—12 % — низкий; Сv = 13—
20 % — средний; Сv = 21—30 % — высокий; Сv > 30 % — очень высокий):
σ
V=
⋅ 100%,
M
где σ — среднее квадратическое отклонение.
Ошибка репрезентативности выборочных параметров:
σ
,
mM = ±
N
где mM — ошибка средней арифметической.
Точность определения средней арифметической (не должна превышать 5 %):
m
ε = M ⋅100%;
M
где ε — показатель точности опыта.
10
Источники: 1) Малков П. Ю. Количественный анализ биологических данных : учеб. пособие.
Горно-Алтайск : РИО ГАГУ, 2009. 71 с. 9 (см. также на http://window.edu.ru/) ; 2) Лакин Г. Ф. Биометрия : учеб. пособие для биол. спец. вузов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М. : Высш. шк., 1980. 293 с.
(см. также на http://bookfi.org).
56
В научно-исследовательских работах и при решении ряда практических задач часто приходится сравнивать выборки между собою, т. е. определить, достоверны ли наблюдаемые отличия между выборками или они обусловлены лишь
какими-то случайными причинами (например, недостатком данных). Для этого
сравнивают средние величины признаков (выборок), исходя при этом из простого правила, которое заключается в том, что две выборки, вероятно, различны, если разница между их средними величинами (M1 – M2) более чем в два раза превосходит сумму их средних ошибок (m1 + m2), и наверняка различны, если она
превышает сумму средних ошибок более чем в три раза. Значительно надежнее
пользоваться при этом критерием достоверности различий (t-критерий).
Контрольные вопросы
1. Дайте определения экологической группе растений, жизненной форме.
2. Что такое жизненная форма по К. Раункиеру? Что лежит в основе его классификации
растений? Перечислите категории жизненных форм растений, выделяемые согласно данной
классификации.
3. Что такое жизненная форма по И. Г. Серебрякову? Что лежит в основе его классификации растений? Перечислите категории жизненных форм растений, выделяемые согласно
данной классификации.
4. Укажите признаки жизненных форм: дерево, кустарник, кустарничек. Приведите
примеры растений РК на каждую из перечисленных групп.
5. Назовите типы поликарпических травянистых растений согласно структуре их подземных органов.
6. Какой признак положен в основу классификации жизненных форм по К. Раункиеру?
7. Опишите особенности строения растений различных экологических групп по отношению к
воде. Какие черты сходства и различия существуют между суккулентами и склерофитами?
8. Какие морфологические особенности имеют стебли и листья растений разных экологических групп по отношению к условиям увлажнения, свету?
57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основная учебная литература
Ботаника [Электронный ресурс] : конспект лекций / Н. В. Степанов [и др.]. — Электрон.
дан.
—
Красноярск
:
ИПК
СФУ,
2009.
—
Режим
доступа:
http://library.krasu.ru/ft/ft/_umkd/1341/u_lecture.pdf. — Загл. с экрана.
Дополнительная учебная и учебно-методическая литература
Андреева, И. И. Ботаника [Текст] : учебник для студ. вузов по агроном. спец. /
И. И. Андреева, Л. С. Родман. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Колос, 2001. — 488 с.
Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности
[Текст] : учебник / Б. М. Миркин, Л. Г. Наумова, А. А. Мулдашев. — Москва : Логос,
2001. — 264 с.
Еленевский, А. Г. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений [Текст] :
учебник для студ. педвузов, обуч. по спец. «Биология» / А. Г. Еленевский, М. П. Соловьева,
В. Н. Тихомиров. — 4-е изд., испр. — Москва : Академия, 2006. — 464 с.
Общая ботаника (систематика растений, грибов и лишайников) [Текст] : практикум для
студ. с.-х. фак. спец. «Лесное хозяйство» оч. и заоч. форм обуч. / сост. Г. С. Шушпанникова. — Сыктывкар : СЛИ, 2005. — 160 с.
Дополнительная литература
Денисов, В. Г. Определитель растений Коми АССР [Текст] / В. Г. Денисов, А. А. Кичигин ; под ред. А. А. Кичигина. — Вологда, 1977. — 145 c.
Мартыненко, В. А. Определитель сосудистых растений окрестностей Сыктывкара
[Текст] / В. А. Мартыненко, Б. И. Груздев. — Екатеринбург, 2005. — 262 с.
Определитель растений Коми ССР [Текст] / В. Г. Денисов, А. А. Кичигин. — Сыктывкар : Коми кн. изд-во, 1991. — 208 с.
Определитель высших растений Европейской части СССР [Текст] / С. С. Станков,
В. И. Талиев. — Москва : Сов. наука, 1959. — 743 с.
Скворцов, В. Э. Атлас-определитель сосудистых растений таежной зоны Европейской
России [Текст] / В. Э. Скворцов. — Москва : Гринпис России, 2000. — 589 с.
Станков, С. С. Определитель высших растений Европейской части СССР [Текст] /
С. С. Станков, В. И. Талиев. — Москва : Сов. наука, 1959. — 743 с.
58
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ СПИСОК РАСТЕНИЙ,
НАЗВАНИЯ КОТОРЫХ СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ
НА ЛАТИНСКОМ ЯЗЫКЕ
Примечание:
- латинское название растений дается согласно сводке С. К. Черепанова 11;
- сведения о сосудистых растениях Республики Коми можно найти в издании
В. А. Мартыненко, Б. И. Груздева 12;
- знаком ☻отмечены виды, описание которых необходимо дать в лабораторной работе
№ 12.
ОТДЕЛ LYCOPODIOPHYTA — ПЛАУНОВИДНЫЕ
Класс Lycopodiopsida — Плауновидные
Сем. Lycopodiopsidaceae Beauv. ex. Mirb. — Плауновые
Плаун годичный
Lycopodium annotinum L.
Плаун булавовидный
L. clavatum L.
Плаун сплющенный
Diphasiastrum complanatum (L.) Holub (Diphasium complanatum (L.) Rothm.)
ОТДЕЛ EQUISETOPHYTA — ХВОЩЕОБРАЗНЫЕ
Класс Equisetopsida — Хвощевидные
Сем. Equisetaceae Rich. Ex DC. — Хвощовые
Хвощ полевой
Equisetum arvense L.
Хвощ топяной
E. fluviatile L. (E. Limosum L.)
Хвощ болотный.
E. palustre L.
Хвощ лесной
E. sylvaticum L.
ОТДЕЛ POLYPODIOPHYTA — ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ
Класс Polypodiopsida — Папоротниковидные
Сем. Athyriaceae Alst. — Кочедыжниковые
Голокучник трехраздельный
Gymnocarpium dryopteris (L.) Newm.
Кочедыжник женский
Athyrium filix-femina (L.) Roth
Сем. Dryopteridaceae Ching. — Щитовниковые
Щитовник остистый
Dryopteris carthusiana (Vill.) H. P. Fuchs
(D. spinulosa (Muell.) O. Kuntze)
Щитовник мужской
Dryopteris fílix-mas (L.) Schott
Сем. Hypolepidiaceae Pichi. Sermolli — Гиполеписовые
Орляк обыкновенный
Pteridium aquilinum (L.) Kuhn
ОТДЕЛ PYNOPHYTA (GYMNOSPERMAE) — ГОЛОСЕМЕННЫЕ
Класс Cycadopsida — Саговниковые
Сем. Cycadaceae — Саговниковые
Саговник поникающий
Cycas revoluta Thunb.
Класс Ginkgoopsida — Гинкговые
Сем. Ginkgoaceae — Гинкговые
Гинкго двулопастный
Ginkgo biloba
Класс Gnetopsida — Гнетовые
Сем. Ephedraceae — Эфедровые (Хвойниковые)
Эфедра двухколосковая (кузьмичева трава) Ephedra distachya
11
Черепанов, С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб. : Мир и семья, 1995. 990 с.
12
Мартыненко В. А., Груздев Б. И. Сосудистые растения Республики Коми. Сыктывкар, 2008.
136 с.
59
Продолжение таблицы
Класс Pinospida — Хвойные
Сем. Pinaceae Lindl. — Сосновые
Пихта сибирская
Abies sibirica Ledeb.
Ель сибирская
Picea obovata Ledeb.
Ель обыкновенная
Р. abies (L.) Karst.
Сосна обыкновенная
Pinus sylvestris L.
Сосна сибирская, кедр
P. sibirica Du Tour
Сем. Cupressaceae Rich. Ex Bartl. — Кипарисовые
Можжевельник обыкновенный
Juniperus communis L.
Можжевельник сибирский
J. sibirica Bugsd.
Кипарис вечнозелёный
Cupressus sempervirens L.
Туя западная
Thuja occidentalis L.
ОТДЕЛ MAGNOLIOPHYTA — ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ
Класс Liliopsida (Monocotyledones) — Однодольные
Сем. Alismataceae Vent. — Частуховые
Частуха подорожниковая
Alisma plantago-aquatica L.
Стрелолист обыкновенный.
Sagittaria sagittifolia L.
Сем. Potamogetonaceae Dumort.— Рдестовые
Рдест блестящий.
Potamogeton lucens L.
Рдест плавающий
P. natans L.
Сем. Typhaceae Juss. — Рогозовые
Рогоз широколистный
Typha latifolia L.
Сем. Hydrocharitaceae Juss. — Водокрасовые
Элодея канадская
Elodea canadensis Michx.
Водокрас лягушачий
Hydrocharis morsus — ranae L.
Телорез алоэвидный
Stratiotes aloides L.
Сем. Poaceae Barnhart (Gramineae Juss.) — Мятликовые (злаковые)
Пырей ползучий☻
Elytrigia repens (L.) Nevski (Agropyron repens
Beauv.)
Кострец безостый☻
Bromopsis inermis (Leyss.) Holub
Щучка извилистая, лерхенфельдия извили- Avenella flexuosa (L.) Drej. (Lerchenfeldia
стая,
flexuosa (L.) Schur)
Щучка дернистая
Deschampsia cespitosa (L.) Beauv.
Бор развесистый☻
Milium effusum L.
Вейник пурпурный
Calamagrostis purpurea (Trin.) Trin.
Полевица тонкая
Agrostis tenuis Sibth.
Душистый колосок обыкновенный
Anthoxanthum odoratum L.
Двукисточник тростниковидный
Phalaroides arundinaceae (L.) Rauschert
Тимофеевка луговая
Phleum pratense L.
Лисохвост равный
Alopecurus aequalis Sobol.
Лисохвост луговой☻
A. pratensis L.
Овсяница овечья
Festuca ovina L.
Овсяница луговая☻
F. pratensis Huds.
Мятлик однолетний☻
Poa annua L.
Мятлик болотный
P. palustris L.
Мятлик луговой
P. pratensis L.
Ежа сборная
Dactylis glomerata L.
Перловник поникший
Melica nutans L.
Овес пустой, овсюг
Avena fatua L.
60
Продолжение таблицы
Сем. Cyperaceae Juss. — Осоковые
Eriophorum vaginatum L.
Scirpus lacustris L.
Carex acuta L.
C. aquatilis Wahlenb.
C. cespitosa L.
C. cinerea Poll.
C. lachenalii Schkuhr (C. leporina L.)
C. nigra (L.) Reichard
C. vesicaria L.
Сем. Juncaceae Juss. — Ситниковые
Ситник лягушачий
Juncus bufonius L.
Ситник нитевидный
J. filiformis L.
Ситник узловатый
J. nodulosus Wahlenb.
Ожика многоцветковая
Luzula multiflora (Ehrh.) Lej.
Ожика волосистая
L. pilosa (L.) Willd.
Сем. Melanthiaceae Batsch — Мелантиевые
Чемерица Лобеля
Veratrum lobelianum Bernh.
Сем. Trilliaceae Lindl. — Триллиевые
Вороний глаз
Paris quadrifolia L.
Convallariaceae Horan. (Liliaceae Juss.) — Ландышевые
Майник двулистный☻
Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt
Сем. Orchidaceae Juss. — Орхидные
Любка двулистная
Platanthera bifolia (L.) Rich.
Пальчатокоренник Фукса (Ятрышник Фук- Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo (Orchis fuchса)
sii Druce)
Пальчатокоренник пятнистый (Ятрышник D. maculata (L.) Soo (Orchis maculata L.)
пятнистый)
Башмачок пятнистый
Cypripedium guttatum Sw.
Башмачок настоящий
С. calceolus L.
Сем. Iridaceae Juss. — Ирисовые
Ирис сибирский
Iris sibirica L.
Сем. Allieae Agardh — Луковые
Лук скорода
Allium schoenoprasum L.
Сем. Liliaceae Juss. — Лилейные
Гусиный лук желтый
Gagea lutea L. (Ker-Gawl.)
Сем. Lemnaceae S.F.Gray — Рясковые
Ряска малая
Lemna minor L.
Р. трехдольная
L. trisulca L.
КЛАСС MAGNOLIOPSIDA (DICOTYLEDONES) — ДВУДОЛЬНЫЕ
Сем. Salicaceae Mirb. — Ивовые
Осина дрожащая☻
Populus tremula L.
Тополь черный☻
Populus nigra L.
Ива пятитычинковая
Salix pentandra L.
Ива корзиночная☻
S. viminalis L.
Ива трехтычинковая
S. triandra L.
Ива козья
S. caprea L.
Ива филиколистная
S. phylicifolia L.
Пушица влагалищная
Камыш озерный☻
Осока острая☻
Осока водяная
Осока дернистая
Осока пепельно-серая
Осока заячья
Осока черная
Осока пузырчатая
61
Продолжение таблицы
Сем. Ulmaceae Mirb. — Ильмовые
Вяз гладкий
Ulmus laevis Pall.
Вяз шершавый
U. scabra Mill.
Сем. Betulaceae S. F. Gray — Березовые
Береза повислая☻
Betula pendula Roth
Береза пушистая
B. pubescens Ehrh.
Ольха серая☻
Alnus incana (L.) Moench
Ольха клейкая
А. glutinosa (L.) Gaertn.
Сем. Urticaceae Juss. — Крапивные
Крапива двудомная
Urtica dioica L.
Сем. Polygonaceae Juss. — Гречишные
Щавель кислый
Rumex acetosella L.
Щавель курчавый
R. crispus L.
Гречиха татарская☻
Fagopyrum esculentum (L.) Gaertn.
Горец птичий☻
Polygonum aviculare L.
Горец змеиный, большой
Bistorta major S. F. Gray (Polygonum bistorta L.)
Сем. Chenopodiaceae Vent. — Маревые
Марь белая
Chenopodium album L.
Лебеда раскидистая
Atriplex patula L.
Сем. Caryophyllaceae Juss. — Гвоздичные
Звездчатка злаковидная
Stellaria graminea L.
Звездчатка лесная
S. nemorum L.
Звездчатка ланцетолистная☻
S. holostea L.
Звездчатка средняя, мокрица
S. media (L.) Vill.
Ясколка полевая
Cerastium arvense L.
Смолевка обыкновенная☻
Oberna behen (L.) Jkonn. (Silene cucubalis)
Кукушкин цвет
Coronaria flos-cuculi (L.) R.Br.
Дрема белая
Melandrium album (Mill.) Garcke
Гвоздика травянка☻
Dianthus deltoides L.
Гвоздика пышная
D. superbus L.
Сем. Ranunculaceae Juss. — Лютиковые
Калужница болотная☻
Caltha palustris L.
Купальница европейская☻
Trollius europaeus L.
Воронец красноплодный
Actaea erythrocarpa Fisch.
Аконит высокий☻
Aconitum septentrionale Koelle (A. excelsum)
Княжик сибирский
Atragene sibirica L.
Лютик едкий☻
Ranunculus acris L.
Лютик золотистый
R. auricomus L.
Лютик многоцветковый
R. polyanthemos L.
Лютик ползучий
R. repens L.
Василистник малый☻
Thalictrum minus L.
Василистник простой
T. simplex L.
Живокость высокая ☻
Delphinium elatum L.
Ветреница лесная
Anemone sylvestris L.
Сон-трава или Прострел раскрытый
Pulsatilla patens (L.) Mill.
Сем. Brassicaceae Burnett — Крестоцветные
Желтушник левкойный
Erysimum cheiranthoides L.
Желтушник ястребинколистный
E. hieracifolium L.
62
Продолжение таблицы
Сурепка обыкновенная
Barbarea vulgaris R. Br.
Жерушник болотный
Rorippa palustris (L.) Bess.
Редька дикая☻
Raphanus raphanistrum L.
Ярутка полевая
Thlaspi arvense L.
Пастушья сумка ☻
Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.
Икотник серый
Berteroa incana (L.) DC.
Капуста полевая ☻
Brassica campestris L.
Клоповник мусорный
Lepidium ruderale L.
Сем. Grossulariaceae DC. — Крыжовниковые
Смородина щетинистая
Ribes hispidulum (Jancz.) Pojark.
Смородина черная
R. nigrum L.
Смородина красная
R. rubrum L.
Сем. Rosaceae Juss. — Розоцветные
Спирея средняя ☻
Spiraea media Fr. Schmidt.
Рябина обыкновенная☻
Sorbus aucuparia L.
Поляника, княженика
Rubus arcticus L.
Морошка☻
R. chamaemorus L.
Малина обыкновенная☻
R. idaeus L.
Костяника обыкновенная
R. saxatilis L.
Земляника лесная☻
Fragaria vesca L.
Сабельник болотный
Comarum palustre L.
Лапчатка гусиная☻
Potentilla anserina L.
Гравилат речной
Geum rivale L.
Таволга вязолистная☻
Filipendula ulmaria (L.) Maxim.
Манжетка изящная
Alchemilla gracilis Opiz.
Шиповник иглистый☻
Rosa acicularis Lindl.
Шиповник майский
R. majalis Herrm. (R. cinnamomea L.)
Черемуха обыкновенная☻
Padus avium Mill. (P. racemosa)
Боярышник сибирский (кроваво-красный)
Crataegus sanguinea Pall.
Сем. Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.) — Бобовые
Донник белый
Melitotus albus Medik.
Клевер луговой☻
Trifolium pratense L.
Клевер ползучий☻
Trifolium repens (L.)
Горошек мышиный☻
Vicia cracca L.
Горошек заборный
V. sepium L.
Чина луговая☻
Lathyrus pratensis L.
Чина весенняя
L. vernus (L.) Bernh.
Астрагал датский
Astragalus danicus Retz.
Люпин многолистный ☻
Lupinus polyphyllus Lindl.
Люцерна серповидная
Medicado falcata L.
Сем. Geraniaceae Juss. — Гераниевые
Герань луговая
Geranium pratense L.
Герань лесная
G. sylvaticum L.
Сем. Oxalidaceae R. Br. — кисличные
Кислица обыкновенная
Oxalis acetosella L.
Сем. Solanaceae Juss. — Пасленовые
Белена черная☻
Hyoscyamus niger L.
Паслен сладко-горький☻
Solanum dulcamara L.
Картофель ☻
Solanum tuberosum L.
63
Продолжение таблицы
Сем. Euphorbiaceae Juss. — Молочайные
Молочай широколистный
Euphorbia latifolia C. A. Mey
Сем. Hypericaceae Juss. — зверобойные
Зверобой четырехгранный
Hypericum maculatum Crantz (H. quadrangulum)
Сем. Violaceae Batsch — Фиалковые
Фиалка полевая
Viola arvensis Murr.
Фиалка собачья
V. canina L.
Фиалка трехцветная
V. tricolor L.
Сем. Thymelaeaceae Juss. — Волчниковые
Волчник обыкновенный (волчье лыко)
Daphne mezereum L.
Onagraceae Juss. — кипрейные
Иван-чай узколистный
Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.
Кипрей болотный
Epilobium palustre L.
Сем. Apiaceae Lindl. — Зонтичные
Купырь лесной ☻
Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm.
Тмин обыкновенный
Carum carvi L.
Бедренец камнеломка
Pimpinella saxifraga L.
Сныть обыкновенная
Aegopodium podagraria L.
Дудник лесной☻
Angelica sylvestris L.
Борщевик сибирский☻
Heracleum sibiricum L.
Вех ядовитый (цикута) ☻
Cicuta virosa L.
Сем. Pyrolaceae Dumort. — Грушанковые
Грушанка круглолистная
Pyrola rotundifolia L.
Рамишия (ортилия) однобокая
Orthilia secunda (L.) House (Ramischia secunda)
Ericaceae Juss. — вересковые
Багульник болотный☻
Ledum palustre L.
Подбел узколистный
Andromeda polifolia L.
Хамаедафне болотная
Chamaedaphne calyculata (L.) Moench
Толокнянка обыкновенная☻
Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.
Вереск обыкновенный☻
Calluna vulgaris (L.) Hull.
Черника☻
Vaccinium myrtillus L.
Голубика
V. uliginosum L.
Брусника☻
V. vitis-idaea L.
Клюква болотная☻
Oxycoccus palustris Pers.
Клюква мелкоплодная
O. microcarpus Turcz. ex Rupr.
Сем. Primulaceae Vent. — Первоцветные
Вербейник обыкновенный
Lysimachia vulgaris L.
Седмичник европейский
Trientalis europaea L.
Проломник нитевидный
Androsace filiformis Retz.
Примула Палласа (первоцвет)
Primula pallasii Lehm.
Сем. Menyanthaceae Dumort. — Вахтовые
Вахта трехлистная
Menyanthes trifoliata L.
Сем. Boraginaceae Juss. — Бурачниковые
Незабудка болотная
Myosotis palustris (L.) L.
Медуница неясная
Pulmonaria obscura Dumort.
Сем. Lamiaceae Lindl. — Губоцветные
Живучка ползучая☻
Ajuga reptans L.
Черноголовка обыкновенная
Prunella vulgaris L.
Пикульник двунадрезанный
Galeopsis bifida Boenn.
64
Продолжение таблицы
Яснотка белая (глухая крапива) ☻
Lamium album L.
Чистец болотный
Stachys palustris L.
Мята полевая☻
Mentha arvensis L.
Пустырник пятилопастный
Leonurus quinquelobatus Gilib.
Будра плющевидная☻
Glechoma hederacea L.
Сем. Scrophulariaceae Juss. — Норичниковые
Льнянка обыкновенная☻
Linaria vulgaris Mill.
Вероника дубравная☻
Veronica chamaedrys L.
Вероника длиннолистная
V. longifolia L.
Вероника лекарственная
V. officinalis L.
Марьяник луговой☻
Melampyrum pratense L.
Марьяник лесной
M. sylvaticum L.
Очанка холодная
Euphrasia frigida Pugsl.
Погремок весенний
Rhinanthus vernalis (Zing.) Schischk. et Serg.
Мытник болотный
Pedicularis palustris L.
Сем. Plantaginaceae Juss. — Подорожниковые
Подорожник ланцетовидный
Plantago lanceolata L.
Подорожник большой
P. major L.
Подорожник средний
P. media L.
Сем. Rubiaceae Juss. — Мареновые
Подмаренник северный
Galium boreale L.
Подмаренник мягкий
G. mollugo L.
Подмаренник настоящий
G.verum L.
Сем. Caprifoliaceae Juss. — Жимолостные
Линнея северная
Linnaea borealis L.
Жимолость Палласа
Lonicera pallasii Ledeb.
Жимолость лесная
L. xylosteum L.
Сем. Valerianaceae Batsch — Валериановые
Валериана волжская
Valeriana wolgensis Kazak.
Сем. Campanulaceae Juss. — Колокольчиковые
Колокольчик персиколистный
Campanula persicifolia L.
Колокольчик раскидистый
C. patula L.
Колокольчик круглолистный
C. rotundifolia L.
Сем. Asteraceae Dumort. (Compositae Giseke) — Астровые (Сложноцветные)
Золотарник обыкновенный
Solidago virgaurea L.
Мелколепестник едкий
Erigeron acris L.
Кошачья лапка двудомная
Antennaria dioica (L.) Gaertn.
Тысячелистник обыкновенный☻
Achillea millefolium L.
Нивяник обыкновенный☻
Leucanthemum vulgare Lam.
Цикорий обыкновенный
Cichorium intybus L.
Ромашка аптечная☻
Matricária recutita L.
Ромашка душистая
Chamomilla suaveolens (Pursh) Rudb.
Пижма обыкновенная☻
Tanacetum vulgare L.
Полынь обыкновенная
Artemisia vulgaris L.
Мать-и-мачеха☻
Tussilago farfara L.
Крестовник дубравный
Senecio nemorensis L.
Чертополох курчавый
Carduus crispus L.
Бодяк разнолистный
Cirsium heterophyllum (L.) Hill
65
Окончание таблицы
Василек синий☻
Кульбаба осенняя
Одуванчик лекарственный☻
Скерда кровельная
Ястребинка лесная
Ястребинка волосистая
Ястребинка зонтичная
Девясил иволистный
Осот полевой
Астра альпийская
Череда трехраздельная
Пион уклоняющийся
Липа мелколистная
Centaurea cyanus L.
Leontodon autumnalis L.
Taraxacum officinale Wigg.
Crepis tectorum L.
Hieracium altipes (Lindb. fil. ex Zahn) Juxip
(H. murorum)
H. pilosella L.
H. umbellatum L.
Inula salicina L.
Sonchus arvensis L.
Aster alpinus L.
Bidens tripartita L.
Сем. Paeoniaceae Raf. — Пионовые
Paeonia anomala L.
Сем. Tiliaceae Juss. — Липовые
Tilia cordata Mill.
66
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОСНОВЫ МИКРОСКОПИИ
А
Б
Рис. П2.1. Внешний вид и устройство микроскопа 13:
А — «Биомед-1»; Б — «Биомед-2»
13
URL: http://wiki.optictrade.ru.
67
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. КЛЕТКА
Рис. П3.1. Схема строения растительной клетки 14
Рис. П3.2. Лейкопласты в клетках
листа традесканции виргинской 15
Рис. П3.3. Строение клеток мякоти зрелых плодов:
А — рябины; Б — боярышник (1 — цитоплазма,
2 — ядро, 3 — клеточная стенка, 5 — вакуоль) 16
14
UR: http://bio.1september.ru.
URL: http://www.pandia.ru.
16
Ботаника: руководство к практическим занятиям : учеб. пособие / под ред. проф.
Е. И. Барабанова, проф. С. Г. Зайчикова. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2012. 304 с. URL: http://books.google.ru.
15
68
Рис. П3.4. Строение клеток листа элодеи канадской (Elodea canadensis) (перевернутый вид):
а — прозенхимные клетки (1 — цитоплазма, 2 — ядро, 3 — хлоропласты,
4 — клеточная стенка, 5 — центральная вакуоль); б — паренхимные клетки
(стрелкой показано движение цитоплазмы) 17
Рис. П3.5. Строение крахмальных зерен в клетках клубня картофеля:
1 — простое зерно: а — крахмалообразующий центр, б — слоистость;
2 — сложное зерно; 3 — полусложное зерно
А
Б
В
Рис. П3.6. Строение кристаллических включений кальция оксалата в клетках:
А — чешуи луковицы лука (1 — клеточная стенка, 2 — одиночные кристаллы кальция
оксалата); Б — черешка листа бегонии (1 — клеточная стенка, 2 — друзы (сросшиеся
кристаллы); В — корневища купены (1 — клеточная стенка, 2 — рафиды
(мелкие игольчатые кристаллы, собранные в пучки)) 18
17
18
Там же.
Там же.
69
Таблица П3.1. Определительная карточка 19
Описание
Ступень
1. Крахмальные зерна разнообразны по форме и размерам
2
- Крахмальные зерна очень мелкие, неправильной формы, одиночные или в скоплениях. Слоистость не видна, некоторые в центре могут иметь трещины
Из гречневой крупы
2. Крахмальные зерна овальные, округлые сложные и мелкие простые не многогранные
3
- Крахмальные зерна только простые многогранные и округлые
5
3. Зерна только овальные сложные
4
- Крахмальные зерна округлые и овальные, крупные и относительно
средние неправильной формы. У крупных хорошо заметна слоистость (рис. П3.7)
Мягкая пшеница
4. Зерна овальные, крупные, сложные, состоящие из множества многогранных простых; слоистость отсутствует
Овес посевной
- Зерна овальные сложные, состоят из мелких граненных. Часто
встречаются обломки сложных зерен
Рис посевной
5. Крахмальные зерна простые многогранные, округлые или угловатые, без слоистости, с крупной крестообразной трещиной в центре
Кукуруза
- Зерна простые округлой формы, в центе с трещинами
Рожь посевная
Рис. П3.7. Крахмальные зерна различных видов растений
19
Практикум по анатомии, морфологии и систематике растений / В. М. Басов, Т. В. Ефремова.
М. : ЛИБРОКОМ, 2010. 240 с.
70
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ТКАНИ
Рис. П4.1. Строение конуса нарастания побега элодеи (Elodea canadensis):
А — продольный разрез: 1 — конус нарастания, 2 — первичный бугорок,
3 — вторичный бугорок (пазушной почки), 4 — примордии; Б — конус нарастания
(внешний вид и разрез); В — клетка; Г — клетка из сформировавшегося листа 20
1
Рис. П4.2. Строение эпидермиса листа
пеларгонии (Pelargonium sp.):
I — собственно эпидермальные клетки:
1 — цитоплазма, 2 — ядро,
3 — лейкопласты, 4 — клеточная стенка,
5 — вакуоль; II — устьице: 6 — замыкающие клетки, 6а — хлоропласты,
7 — устьичная щель; III — простой волосок;
IV — железистый волосок
20
Рис. П4.3. Склереиды плода груши
(Pyrus communis): А — группы склереид
среди клеток мякоти плода; Б — склереиды:
1 — паренхимные клетки мякоти,
2 — стенка клетки, 3 — полость клетки,
4 — простая пора на разрезе,
5 — простая пора в плане 21
URL: http://www.medbiol.ru.
Лабораторные работы по анатомии и морфологии растений : метод. рекомендации для студ.
I курса биол. факультета / cост. Н. Г. Петрова ; Калинингр. ун-т. Калининград, 1998. 32 с.
21
71
Рис. П4.4. Перидерма (А), внешний вид чечевичек (Б), чечевичка
на поперечном срезе ветки бузины (Sambucus sibirica) (В):
1 — остатки эпидермы, 2 — пробка (феллема), 3 — феллоген (пробковый камбий),
4 — феллодерма, 5 — чечевичка, 6 — выполняющая ткань 22
22
URL: http://e-lib.gasu.ru.
72
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. КОРЕНЬ
Рис. П5.1. Строение корневой системы: А — травянистых растений 23
(1 — растущий эпикотиль (междоузлие главного побега), 2 — узел семядолей,
3 — растущий гипокотиль, 4 — корневая шейка, 5 — главный корень,
6 — боковые корни, 7 — придаточные корни); Б — древесных растений
Рис. П5.2. Продольный разрез
кончика корня пшеницы
(1—4 — топографические зоны корня)
23
Рис. П5.3. Первичное строение
корня ириса (Iris germanica)
URL: http://rudocs.exdat.com.
73
Рис. П5.4. Вторичное строение корня тыквы (Cucurbita pepo) 24:
1 — первичная ксилема; 2 — вторичная ксилема; 3 — радиальный луч; 4 — камбий;
5 — первичная и вторичная флоэмы; 6 — основная паренхима; 7 — перидерма
(1—3 — ксилема, 5—7 — вторичная кора)
а
б
Рис. П5.5. Строение корнеплодов:
а — морфологическое строение: 1 — брюква, 2 — свекла, 3 — морковь
(гп — гипокотиль, гк — главный корень, с — семядоли) 25;
б — поперечные срезы корнеплодов с различным типом
заложения камбия и отложением запасных веществ:
А — монокамбиальный флоэмный (морковь — Daucus sativus);
Б — монокамбиальный ксилемный (редька — Raphanus sativus);
В — поликамбиальный (свекла — Beta vulgaris): 1 — перидерма, 2 — вторичная флоэма,
3 — камбий, 4 — вторичная ксилема, 5 — первичная ксилема 26
24
Лабораторные работы по анатомии и морфологии растений.
URL: http://www.help-rus-student.ru.
26
URL: http://e-lib.gasu.ru.
25
74
А
Б
Рис. П5.6. Видоизменения корней 27:
А — клубеньки на корнях бобовых (1 — главный корень, 2 — боковой корень,
3 — клубенек); Б — эктомикориза сосны обыкновенной (1 — грибной чехол,
2 — гифы сети Гартига, 3 — клетки мезодермы)
27
Ботаника: Морфология и анатомия растений / А. Е. Васильев, Н. С. Воронин, А. Г. Еленеевский. М. : Просвещение, 1988. 480 с.
75
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. ПОБЕГ. СТЕБЕЛЬ
Рис. П6.1. Строение олиственного
побега
Рис. П6.2. Строение обезлиственного побега
(на примере вяза)
Рис. П6.3. Строение укороченного побега сосны обыкновенной 28
Рис. П6.4. Типы ветвления 29: 1 — дихотомическое изотомное (дочерние ветви
характеризуются одинаковой величиной); 2 — дихотомическое анизотомное;
3 — дихоподиальное (каждая последующая ветвь продолжает предыдущую, создавая
видимость зигзагообразной главной оси); 4 — моноподиальное с супротивным
расположением боковых ответвлений; 5 — моноподиальное с очередным расположением
боковых ответвлений; 6 — симподиальное (типа монохазия);
7 — симподиальное (тип дихазия); 8 — симподиальное (типа плейохазий)
28
URL: http://dendrology.ru.
Атлас по описательной морфологии высших растений. Стебель и корень / А. А. Фёдоров,
М. Е. Кирпичников, З. Т. Артюшенко. М. ; Л. : Изд-во Академии наук СССР, 1962. 348 с.
29
76
Рис. П6.5. Формы стебля по характеру роста 30:
1 — прямостоячий (иван-чай, василек синий); 2 — приподнимающийся (восходящий)
(клевер луговой, истод обыкновенный); 3 — вьющийся (вьюнок полевой, хмель);
4 — цепляющийся, или лазящий (горох, горошек, чина); 5 — ползучий (отличается
от лежачего тем, что в местах соприкосновения с землей в узлах у него развиваются
придаточные корни: лютик ползучий, будра плющевидная)
Рис. П6.6. Типы (А—В) и строение почек (1—4)
Рис. П6.7. Поперечный срез стебля ржи 31 (Secale cereale) с плохо выраженной первичной
корой (А) и его схема (Б): 1 — эпидерма, 2 — склеренхима, 3 — хлоренхима,
4 — закрытый коллатеральный пучок, 5 — основная паренхима, 6 — полость
Пояснения к рис. 6.7. У злаков в центре стебля — соломины — находится крупная полость. Под эпидермисом расположена склеренхима, а первичная кора не выражена. В слой
склеренхимы погружены отдельные участки ассимиляционной ткани. Закрытые коллатеральные проводящие пучки находятся не на одной линии, а в шахматном порядке в два, реже — в три ряда.
30
31
URL: http://lib.convdocs.org.
URL: http://e-lib.gasu.ru.
77
Рис. П6.8. Поперечный срез стебля ириса (Iris germanica) 32 с хорошо выраженной корой
(А) и его схема (Б): 1 — эпидерма, 2 — хлоренхима, 3 — эндодерма
(2—3 — первичная кора), 4 — склеренхима перицикла, 5 — основная паренхима,
6 — закрытый коллатеральный пучок (4—6 — центральный цилиндр)
Пояснения к рис. 6.8. При малом увеличении хорошо видно покрасневшее кольцо склеренхимы, внутрь от которого среди паренхимных клеток сердцевины расположены
небольшие коллатеральные пучки. Слой склеренхимы является наружным слоем центрального цилиндра. Ткани, расположенные к периферии от него, принадлежат к первичной коре. Снаружи стебель покрыт эпидермой с толстой кутикулой и небольшим числом устьичных
аппаратов (при большом увеличении видно, что основная часть первичной коры составляет хлоренхима). Внутренний ряд более крупных клеток паренхимы коры, прилегающей к
склеренхиме, является эндодермой. Клетки ее обычно содержат крахмал. Внутрь от склеренхимного кольца занято основной паренхимой, среди которой повсюду рассеяны закрытые проводящие пучки. Проводящие пучки располагаются в кажущемся беспорядке. В более
старой части стебля пучки окружены склеренхимой.
Рис. П6.9. Пучковый тип с межпучковым
камбием в стебле кирказона
(Aristolochia clematitis) в поперечном срезе (I)
и схема строения стебля на разных уровнях (II) 33:
А — срез на уровне появления прокамбия;
Б — на уровне появления камбия;
В — на уровне сформированной структуры;
1 — прокамбий, 2 — эпидерма, 3 — колленхима,
4 — паренхима коры, 5 — эндодерма
(3—5 — первичная кора), 6 — склеренхима
перицикла, 7 — флоэма, 8 — ксилема,
9 — пучковый камбий (7—9 — открытый
коллатеральный пучок), 10 — межпучковый
камбий, 11 — сердцевинный луч,
12 — паренхима сердцевины
(6—12 — центральный цилиндр)
32
33
URL: http://e-lib.gasu.ru.
Там же.
78
Рис. П6.10. Непучковый тип строения стебля липы (Tilia sp.) в поперечном разрезе (I)
и схема строения стебля на разных уровнях (II) 34:
А — срез на уровне появления прокамбия; Б — на уровне появления камбия;
В — на уровне сформированной структуры.
1 — прокамбий, 2 — остатки эпидермы, 3 — пробка, 4 — колленхима, 5 — паренхима коры,
6 — эндодерма (4—6 — первичная кора), 7 — перициклическая зона, 8 — первичная флоэма,
9 — твердый луб, 10 — мягкий луб (вторичная флоэма), 11 — сердцевинный луч
(7—11 — вторичная кора), 12 — камбий, 13 — осенняя древесина, 14 — весенняя древесина
(13—14 — годичные кольца древесины), 15 — вторичная древесина,
16 — первичная древесина (15—16 — древесина), 17 — перимедуллярная зона,
18 — основная паренхима (17—18 — сердцевина, 7—18 — центральный цилиндр)
Пояснения к рис. П6.9, П6.10. На поверхности стебля кирказона находится эпидермис, под ним расположены участки колленхимы, следом — слои крупноклеточной тонкостенной паренхимы, далее располагается один ряд эндодермы. Первичная ксилема расположена на границе с сердцевиной. Вторичная ксилема, включает сосуды большего диаметра,
древесинные волокна и древесинную паренхиму. Над ней лежат слои пучкового камбия, которые к периферии стебля продуцируют гистологические элементы вторичной флоэмы.
К пучковому камбию примыкает межпучковый камбий, образуя сплошной камбиальный
слой. Межпучковый камбий дифференцируется только в паренхиму сердцевинных лучей.
В центре среза находится паренхима сердцевины.
Сверху стебель липы покрыт перидермой. Ниже располагается кора, она состоит из колленхимы и коровой паренхимы. Затем следует луб, пронизанный лубяными лучами, которые
соединяясь с древесинными лучами, пересекают стебель в радиальном направлении. Лубяные
участки, имеющие форму трапеции, узким основанием направлены наружу, а широким —
к центру стебля. Они состоят из (от периферии внутрь): слоев склеренхимы (окрашены в розовый цвет); слоев первичной флоэмы; слоев лубяных волокон (твердого луба), которые чередуются со слоями мягкого луба, состоящего из ситовидных элементов, клеток-спутниц и лубяной
паренхимы. На границе луба и древесины лежит камбий (на поперечном срезе отчетливо видны годичные кольца). В основании кольца древесины первого года лежат группы клеток первичной ксилемы. В центре стебля находится сердцевина, ближе к древесине расположены более мелкие клетки сердцевины, обычно богатые крахмалом (перимедуллярная зона).
34
Там же.
79
Б
Рис. П6.11. Стебель сосны (Pinus sylvestris) в поперечном разрезе
А — часть поперечного среза; Б — часть флоэмы и камбия с прилегающими
трахеидами ксилемы; 1 — пробка, 2 — паренхима первичной коры, 3 — флоэма,
4 — камбий, 5 — ксилема, 6 — весенние трахеиды, 7 — осенние трахеиды,
8 — смоляной ход, 9 — сердцевина, 10 — сердцевинный луч,
11 — лубяная паренхима, 12 — ситовидная трубка 35
Пояснения к рис. П6.11. В центре стебля находится небольшой участок тонкостенных
паренхимных клеток сердцевины. К периферии от нее концентрическими слоями располагаются годичные кольца древесины (ксилемы), состоящие из однородных гистологических
элементов — трахеид. На радиальных стенках крупных трахеид имеются окаймленные поры.
В древесине повсюду находятся смоляные ходы. Сердцевинные лучи образованы живыми удлиненными паренхимными клетками, расположенными в один ряд. Одни из сердцевинных
лучей идут от сердцевины до коры (первичные лучи), другие начинаются от какого-либо годичного кольца древесины и иногда не достигают коры (вторичные лучи). По сердцевинным
лучам осуществляется передвижение веществ в горизонтальном направлении. Вторичная
флоэма (луб) представлена тонкостенными клетками ситовидных трубок и паренхимы.
35
Там же.
80
А
Б
Рис. П6.12. Поперечный разрез ствола древесного растения: А — общий план:
1 — сердцевина, 2 — сердцевинные лучи, 3 — ядро, 4 — пробковый слой, 5 — лубяной
слой, 6 — заболонь, 7 — камбий, 8 — годичные слои; Б — строение деревьев ядровых
(тис, дуб, сосна, лиственница, все плодовые (кроме груши)), спелодревесных (груша,
клен полевой, ель, липа, пихта, бук лесной) и заболонных (береза, ольха, осина,
граб обыкновенный, клен остролистный), ядровых спелодревесных (ильм) пород 36
Рис. П6.13. Форма поперечного сечения стебля 37: а — цилиндрический (или округлый
у большинства растений); б — сплюснутый (у некоторых видов рдеста и мятлика);
в — трехгранный (у многих видов осоки); г — тупотрехгранный (сныть);
д — выгнутотрехгранный; е — четырехгранный (почти у всех представителей губоцветных,
норичника, некоторых видов звездчатки); ж — пятигранный (огурец); з — восьмигранный
(ж, з — многогранный, кактусы); и — ребристый ((гранистый) с округлым сечением
и невысокими продольными ребрами (у хмеля и борщевика)); к — бороздчатый
(с неглубокими продольными бороздками (у некоторых видов горичника)); л — узловатый;
м — членистый; н — четковидный; о — крылатый (по острым граням тянутся узкие
зеленые пластинки (обычно это части листа) (у некоторых видов чертополоха и чины))
36
37
URL: http://www.vevivi.ru/b.
URL: http://lib.rus.ec.
81
Клубень картофеля
Корневище пырея
Клубнелуковица гладиолуса
Луковица лука
Рис. П6.14. Видоизменения побега
Таблица П5.1. Бланк морфологического анализа побега (стебля)
1.
Ф. И. О. студента ____________________________ № образца______
название растения_________________________
Тип ветвления ____________________________________________________________
2.
Тип побега:____________________ ___________________________________________
моно, симподиальное, дихотомическое, ложнодихотомическое
надземный, подземный
ауксиоболасты, брахиобласты
3.
Метаморфозы побега ______________________________________________________
4.
5.
Возраст побега______________
Поверхность стебля________________________ окраска ________________________
корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы, усы, плети, столоны и др.
матовая, глянцевая
наличие опушения ____________________________________________________________
густое, редкое, отдельными участкам, тип опушения
наличие воскового налета, шипов, колючек, голый
подчеркнуть
6.
Форма роста стебля________________________________________________________
прямостоячий, ползучий, приподнимающийся (восходящий), вьющийся, лежачий, цепляющийся
7. Наличие чечевичек (есть, нет, различимы, неразличимы) _____________________________
их форма_________________________ расположение_______________________________
окраска__________________________ др. характерные признаки____________________
8. Форма поперечного сечения (стебля) ________________________________________
цилиндрическая или округлая сплюснутая, трехгранная, выгнуто трехгранная,
четырехгранная, пяти-, восьмигранная, ребристая, бороздчатая, узловатая; крылатая
82
Окончание таблицы П6.1
9.
Форма почек______________________________________________________________
шаровидная, яйцевидная, овальная, яйцевидно-заостренная и т. д.
наличие почечных чешуй _______ их количество _______ тип почек _______________
есть, нет
1, 2, более 2
открытые, закрытые
10. Почкорасположение _______________________________________________________
спиральное, супротивное, мутовчатое
11. Соединение листовых рубцов (при супротивном положении) ___________________
да, нет
12. Форма листового рубца ____________________________________________________
узкий, широкий, округло-эллиптический, подковообразный, в виде ломаной линии
количество листовых следов___________________________________________________
с 1, с 3-мя, с 5-ю листовыми следами, с многочисленными листовыми следами
рисунок листового рубца
13. Строение сердцевины (рисунок)
14. Рисунок (фото) побега (стебля)
Рис. П6.15. Обезлиственные побеги древесных растений 38
38
Дунаев Е. А. Деревянистые растения Подмосковья в осенне-зимний период: методы экологических исследований. М. : МосгорСЮН, 1999. 232 с.
83
Рис. П6.15. Окончание 39
39
Дунаев Е. А. Деревянистые растения Подмосковья в осенне-зимний период: методы экологических исследований. М. : МосгорСЮН, 1999, 232 с. ; Валягина-Малютина Е. Т. Деревья и кустарники зимой. Определитель древесных и кустарниковых пород по побегам и почкам в безлистном состоянии. 2-е изд. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2007. 268 с.
84
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ЛИСТ
Рис. П7.1. Строение листа:
А — лист простой; Б — лист сложный
Самая широкая часть листовой пластинки находится
ближе к верхушке
ближе к основанию листа
посередине
листа
Более
чем в 5 раз
3—4 раза
Длина превышает ширину в
1,
1/2—2 раза
Длина равна
ширине или
превышает ее
Характеристика
Рис. П7.2. Схема строения
побега у злаков
Рис. П7.3. Обобщенная схема форм листовой пластинки простых листьев 40
40
Денисов, В. Г., Кичигин А. А. Определитель растений Коми АССР / под ред. А. А. Кичигина.
2-е изд., перераб. Сыктывкар : Коми кн. изд-во, 1991. 208 c.
85
Рис. П7.4. Формы сложных листьев 41
Расчленение листовой пластинки
Цельный ‐ надрезы не превышают ¼ листовой пластинки
лопасти
Лопастной ‐ глубина надреза более ¼ и менее 1/2листа
сегменты
доли
Раздельный ‐ надрезы превышают 1/2 пластинки, но не доходят до средней жилки или основания листа
Рассечённый ‐ надрезы доходят до средней жилки или основания листа.
Рис. П7.5. Характер расчленения листовой пластинки
41
Там же.
86
А
Б
Рис. П7.6. Основные формы верхушки и основания листовой пластинки:
А — форма верхушки (1 — остистая, 2 — остроконечная, 3 — заостренная или острая,
4 — притупленная, 5 — округлая, 6 — усеченная, 7 — выемчатая); Б — форма основания
(клиновидное (6), округлое (7), сердцевидное (8), стреловидное (9), копьевидное (10),
неравнобокое (11), срезанное (усеченное) (12) и суженное (13)) 42
Рис. П7.7. Формы края листьев: 1 — цельнокрайний; 2 — пильчатый; 3 — зубчатый;
4 — струговидный; 5 — городчатый; 6 — волнистый; 7 — выемчатый
Рис. П7.8. Строение листа камелии японской (Camellia japonica) 43:
1 — верхняя эпидерма; 2 — столбчатая паренхима; 3 — губчатая паренхима;
4 — клетка с друзой; 5 — склереида; 6 — проводящий пучок;
7 — нижняя эпидерма; 8 — устьице
42
43
Там же.
URL: http://e-lib.gasu.ru.
87
Таблица П7.1. Бланк морфологического анализа (описания) листа
Ф.И. студента ___________________________ № образца ____
название растения ______________________
1. Листорасположение (на удлиненных побегах) _________________________________
спирально, супротивно, мутовчато
2. Части листа («–», «+») ________
черешок
_______________
__________
листовая пластинка
прилистник
3. Характер прикрепления листьев к стеблю ____________________________________
сидячие, черешковые
4. Степень сложности листа ____________________________________________________
простой, сложный
5. Число листовых пластинок __________
Окраска (верхняя, нижняя части) _______________________________________________
6. Форма листовой пластинки (у простого листа) ____________________________________
или листочков (у сложного листа) __________________________________________________
яйцевидная, широко-, обратнояйцевидная, обратноширокояйцевидная, обратноузкояйцевидная, узкояйцевидная, округлая, овальная, сердцевидная, треугольная, ромбическая, многоугольная, почковидная, лопатчатая, стреловидная, копьевидная, эллиптическая, линейная, ланцетная, обратноланцетная, продолговатая
7. Полное определение сложного листа __________________________________________
тройчатый, пальчатосложный, непарноперистосложный,
парноперистосложный, двояко-, троякоперистосложный
8. Характер расчленения листовой пластинки (у простого листа) __________________
простой цельный, простой: тройчато-, пальчато-, перистолопасной,
тройчато-пальчатораздельный, тройчато-рассеченный
9. Форма верхушки листовой пластинки ________________________________________
остистая, остроконечная, заостренная или острая, притупленная, округлая, усеченная, выемчатая
10. Форма края листовой пластинки (у сложного листа — листочков) ______________
цельнокрайний, выемчатый, волнистый, зубчатый (мелко-крупно),
двоякозубчатый, шиповатый, пильчатый, городчатый
11. Форма основания листа или листочка _______________________________________
клиновидное, округлое, сердцевидное, стреловидное,
копьевидное, неравнобокое, срезанное (усеченное), суженное
12. Жилкование ______________________________________________________________
простое, дихотомическое, параллельное, дуговое, сетчатое, перистое, пальчатое
13. Наличие опушения ________________________________________________________
голый, опушенный; характер опушения: шелковистое, войлочное, бархатистое, щетинистое, реснитчатое
14. Наличие метаморфозов _____________________________________________________
колючки, усики и др.
15. Параметры листа:
ширина листовой пластины (Шлп) ________ длина листовой пластины (Длп) ______
длина нерасчлененной части листовой пластины (Днчл) ______ длина центрального сегмента средней лопасти (Дцссл) _______ ширина основания центральной доли средней лопасти
(Шоцдлп) _______ максимальная ширина средней лопасти (Шсл) ______ ширина основания
средней лопасти (Шосн _______ угол между крайними лопастями листовой пластины
(Ул) _______
16. Рисунок (фото) листьев со стеблем
88
Рис. П7.9. Строение листа (хвои) сосны обыкновенной 44:
А — детальный рисунок; Б — схематичный; 1 — эпидерма; 2 — устьичный аппарат;
3 — гиподерма; 4 — складчатая паренхима; 5 — смоляной ход; 6 — эндодерма;
7 — ксилема, 8 — флоэма (7—8 — проводящий пучок); 9 — склеренхима; 10 — паренхима
3
1
8
2
7
2
7
4 1
5 6
Б
А
Рис. П7.10. Листья изолатерального типа: А, Б — алоэ, хлорофитума, ириса;
1, 2 — эпидерма верхняя и нижняя; 4 — воздухоносные полости; 5 — флоэма;
6 — ксилема; 7 — склеренхима; 8 — мезофилл столбчатый, губчатый, плотный
Рис. П7.11. Поперечный срез светового (слева) и теневого (справа) листа сирени 45
44
45
Там же.
URL: http://ours-nature.ru.
89
Рис. П7.12. Формы простого листа по очертанию пластинки:
1 — ива каспийская; 2 — облепиха крушиновая; 3 — багульник болотный; 4 — ива ломкая;
5 — ива остролистная; 6 — миндаль низкий; 7 — лох узколистный; 8 — жимолость лесная;
9 — береза низкая, овальная; 10 — скумпия; 11 — крушина ломкая, яйцевидная;
12 — береза пушистая; 13 — яблоня ягодная; 14 — сирень обыкновенная;
15 — ива ушастая; 16 — ольха черная, 17 — тополь черный 46
Рис. П7.13. Листья простые с разным расчленением пластинки:
1 — свидина кроваво-красная; 2 — дуб черешчатый; 3 — дуб красный;
4 — калина обыкновенная; 5 — крыжовник европейский; 6 — смородина черная;
7 — боярышник отогнуто-чашелистиковый; 8 — клен приречный; 9 — клен остролистный;
10 — манжетка обыкновенная; 11 — тысячелистник обыкновенный 47
46
47
URL: http://alexandrfridman.ru.
Там же.
90
1
3
2
14
5
6
9
8
7
10
4
11
12
13
Рис. П7.14. Листья сложные: 1, 2 — бархат амурский (2 — отдельный листочек);
3 — ракитник русский; 4 — карагана древовидная; 5 — бузина красная
(6 — отдельный листочек бузины черной); 7 — конский каштан обыкновенный;
8 — княжик сибирский; 9 — роза собачья; 10 — роза майская;
11, 12 — лапчатка кустарниковая; 13 — клен ясенелистный; 14 — гледичия обыкновенная 48
48
Там же.
91
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. ЦВЕТОК
Рис. П8.1. Строение цветка
Рис. П8.2. Строение цветков разных растений
Таблица П8.1. Условные обозначения для составления формулы цветка
УсловУсловОбозначение
ный знак
ный знак
1
2
3
↑
Зигоморфный цветок
Р
*
Актиноморфный (правильный) Co (С)
цветок
↑↓
Асимметричный цветок
A
♂
Мужской цветок (тычиночный,
G
однополый)
♀
Женский цветок (пестичный, С5, А5
однополый)
♀♂
Обоеполый цветок
G−3
G(−3)
Ca (К)
Чашечка (calyx)
92
Обозначение
4
Простой околоцветник
Венчик (corolla)
Тычинки (андроцей — androectum)
Пестик (гинецей — gynoeceum)
Цифра внизу указывает на число
членов части цветка
Верхняя завязь
Нижняя завязь
Окончание таблицы П8.1
1
∞
(5)
2
Число частей членов много, неопределенное число (более 10)
(например — А∞)
3
+
4
Части цветка располагаются в два
круга (например, запись — Co3+3
означает количество лепестков —
по три в первом и во втором круге)
Срастание каких-либо частей цветка (например, запись Ca(5) означает срастание 5 чашелистиков)
Пример: формула цветка лилии — *Р3+3А3+3 G (−3) : цветок актиноморфный с простым
околоцветником. Лепестков 6, расположены по три в два круга. Тычинок 6, расположены по
три в два круга. Пестик состоит из трех сросшихся плодолистиков, завязь нижняя.
Рис. П8.3. Диаграмма цветка:
1 — ось цветка;
2 — (прицветник) кроющий лист;
3 — прицветнички; 4 — чашелистики;
5 — лепестки; 6 — тычинки (андроцей);
7 — плодолистики (гинецей)
Пояснения к рис. П8.3. Диаграмма цветка — это проекция всех частей цветка на плоскость, перпендикулярную цветоножке, т. е. поперечный разрез цветка, изображенный в виде
схемы. Диаграмма дает полное и наглядное представление о плане строения цветка и его
симметрии. Прицветник, прицветнички и чашелистики чаще изображаются скобками с килем (фигурными скобками) различного размера, лепестки — круглыми скобками, тычинки в
виде среза через пыльник или для упрощения в виде затушеванного эллипса, гинецей —
также в виде среза через завязь или завязи (для апокарпного гинецея) с прорисовкой места плацентации и семязачатков, через которые прошел срез. Сросшиеся элементы цветка на
диаграмме соединяют пунктиром.
Рис. П8.4. Микроскопическое строение пыльцевого гнезда (А) и пыльника
на поперечном срезе (Б): 1 — эпидерма; 2 — фиброзный слой;
3 — дегенерирующий слой; 4 — тапетум; 5 — археспорий; 6 — пыльца 49
49
URL: http://neznaniya.net.
93
1
4а
4
2
5
6
3
8
7
Рис. П8.5. Различные формы пестиков 50: 1, 2 — один простой пестик (1 — черешня,
2 — горох); 3 — три простых пестика (пион); 4 — много простых пестиков на разросшемся
цветоложе (земляника, 4а — отдельный пестик); 5—8 — сложные пестики:
5 — из двух плодолистиков (грецкий орех), 6 — из трех плодолистиков (лилия),
7 — из пяти плодолистиков (лен), 8 — из нескольких плодолистиков (мак)
Рис. П8.6. Положение завязи 51:
1, 2 — верхняя (свободная); 3 — нижняя; 4 — полунижняя
б
в
г
г
б
а
г
1
2
в
г
5
б
г
4
3
Рис. П8.7. Поперечный разрез завязи 52: 1—3 — одногнездная; 4 — 2-гнездная;
5 — 3-гнездная (а — стенка завязи, б — семяносец, в — перегородка, г — семяпочка)
50
Биологический энциклопедический словарь / гл. ред. М. С. Гиляров ; редкол.: А. А. Бабаев
[и др.]. 2-е изд., исправл. М. : Сов. Энциклопедия, 1986.
51
URL: http://www.rostravy.ru.
52
Там же.
94
Рис. П8.8. Типы соцветий 53
(простые ботрические соцветия: 1 — кисть, 2 — щиток, 3 — колос,
4 — сережка, 5 — початок, 6 — зонтик, 7 — головка, 8 — корзинка;
простые цимозные соцветия: 9 — простой плейохазий,
10 — простой дихазий; 11 — простой монохазий;
сложные соцветия однородные ботрические: 12 — сложная кисть, 13 — сложный зонтик;
14 — сложный колос; однородные цимозные: 15 — сложный плейохазий,
16 — сложный дихазий, 17 — сложный монохазий;
разнородные ботрические соцветия: 18 — метелка из колосков, 19 — головка из корзинок;
разнородные цимозные соцветия: 20 — плейохазий из дихазиев; 21 — дихазий из монохазиев;
смешанные соцветия: 22 — плейохазий из корзинок, 23 — дихазий из кистей,
24 — зонтик из монохазиев)
53
URL: http://dic.academic.ru.
95
Рис. П8.9. Различные типы соцветий
96
Таблица П8.2. Бланк морфологического анализа цветка
Ф.И. студента _______________________ № образца _____ название растения ________
1. Цветок ______________________________ размеры ________________
одиночный, соцветия
цветка, соцветия
2. Тип соцветия ______________________________________________________________
(и наличие при соцветии кроющего листа)
3. Тип симметрии цветка ______________________________________________________
актиноморфный, зигоморфный, ассиметричный
4. Характеристика околоцветника__________________состоит из __________________
простой, двойной
чашечка, венчик
5. Тип околоцветника _________________________________________________________
(раздельнолистный, сростнолистный)
6. Особенности чашечки (у двойного околоцветника) ________________________ _________
раздельнолистная, сростнолистная наличие подчашия
окраска чашелистиков _________
число чашелистиков ___________
7. Особенности венчика (у двойного околоцветника) __________________________________
раздельнолепестный, спайнолепестный: воронковидный,
трубчатый, язычковый, двугубый, колокольчатый и др.
окраска лепестков _______________ число лепестков ______
расположение __________________________
8. Андроцей (количество тычинок) ___________________
расположение тычинок _________________________
сросшиеся, свободные
тип андроцея ____________________________ длина тычинок (мм) __________
по числу сросшихся тычинок: одно-, дву-, многобратственный
равные, неравные
9. Гинецей (количество плодолистиков) ______
тип завязи (по количеству и срастанию плодолистиков) ___________________________________
моно-, апо-, ценокарпный: син-, лизи-, паракарпный
тип завязи (по расположению завязи) ____________________________________________
верхняя, нижняя, полунижняя
характеристика столбика ______________________________________________________
открытый, сплошной, отсутствует и др.
10. Формула цветка_______________________
Рисунок (фото цветка)
97
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. СЕМЯ. ПЛОД
А
Б
Рис. П9.1. А — типы семян: а — с эндоспермом, окружающим зародыш (у мака);
б — с эндоспермом, лежащим рядом с зародышем (пшеница); в — с периспермом (куколь);
г — с эндоспермом, окружающем зародыш, и мощным периспермом; д — с запасными
веществами, отложенными в семядолях зародыша (горох); е — с эндоспермом и запасными
веществами, отложенными в семядолях зародыша (лен); 1 — спермодерма; 2 — эндосперм;
3 — корешок; 4 — стебелек; 5 — почечка; 6 — семядоля (3—6 — зародыш);
7 — околоплодник; 8 — перисперм;
Б — форма семян: 1 — прямое (кардария); 2 — изогнутое (клеоме); 3 — округлое (кринум);
4 — уплощенное (лилия королевская); 5 — шаровидное (горчица); 6 — полушаровидное (габрантус); 7 — сплюснутое (птицелобиум); 8 — дисковидное (чечевица); 9 — продолговатое (резуха кавказская); 10 — яйцевидное (персея); 11 — виктория; 12 — обратнояйцевидное (кубышка
желтая); 13 — продолговато-яйцевидное (гледичия каспийская); 14 — конусовидное (крапива
двудомная); 15 — обратноконусовидное (ослинник); 16 — клиновидное (самшит) 54
54
Атлас по описательной морфологии высших растений. Семя / А. А. Федоров, З. Т. Артюшенко. Л. : Наука : Ленингр. отд., 1990. 204 с.
98
А
Рис. П9.2. Строение семян
двудольного (А — фасоль)
и однодольного (Б — пшеница) растений:
1 — семенная кожура; 2 — семядоли;
3 — зародышевый корешок;
4 — зародышевый стебелек с почечкой;
5 — эндосперм; 6 — микропиле
Б
Рис. П9.3. Типы прорастания семян 55:
А — надземное у фасоли; Б — подземное
у гороха; 1 — главный корень;
2 — боковые корни; 3 — корневая шейка;
4 — гипокотиль; 5 — семядоли;
6 — эпикотиль; 7 — листья; 8 — почка
Рис. П9.4. Схема прорастания семени
злаков 56: 1—4 — последовательные стадии
прорастания; Э — эндосперм; Щ — щиток;
Клп — колеоптиль; Клр — колеориза;
К — корень; Пк — придаточные корни;
Cг — стеблевая часть проростка;
Эп — эпибласт; З — зерновка
Рис. П9.5. Общий план строения плода и его формирование 57:
1 — плодоножка; 2 — экзокарпий; 3 — мезокарпий; 4 — эндокарпий; 5 — семя
55
URL: ftl1.ru.
URL: http://dic.academic.ru.
57
URL: http://podelise.ru.
56
99
Сочные ягодовидные плоды:
1 — ягода; 2 — померанец
Простые ореховидные плоды: 1 — орех; 2 — орешек;
3 — зерновка; 4 — семянка; 5 — желудь; 6 — крылатка
Простые коробочковидные
плоды: 1 — боб; 2 — стручок;
3 — стручочек; 4 — коробочка
Ложные плоды: А — яблоко; Б — земляничина;
В — цинародий; Г — тыквина
Рис. П9.6. Примеры плодов
Рис. П9.7. Строение плодов 58:
1 — экзокарпий; 2 — мезокарпий: внешняя (а) и внутренняя (б) мякоть,
в — граница между внешней и внутренней мякотью; 3 — эндокарпий; 4 — сосуды;
5 — семя; 6 — разросшееся цветоложе; 7 — плодики-орешки; 8 — каменистые клетки
58
URL: http://plodovyy-sad.ru.
100
Таблица П9.1. Определительная карточка «Плоды» 59
1. Представлены одним плодом
- Плод сборный
2. Стенка (околоплодник) сухая
- Стенка (околоплодник) сочная
3. Плоды в виде коробочки, раскрывающегося бокала или свернутого
плодолистика, их форма легко нарушается при легком нажатии руки
- Плоды иной формы — ореховидные, плотные, могут иметь выросты —
крылья или имеют тонкий пленчатый околоплодник, срастающийся с кожурой, невскрывающиеся, их форму трудно нарушить — требуется усилие
4. Плод одногнездный
- Плод многогнездый
5. Одногнездный плод, вскрывается одной щелью по брюшному шву, семена прикрепляются вдоль шва
- Одногнездные плоды различной формы (вытянутые, спирально закрученные). Вскрываются двумя створками по спинному и брюшному шву,
створки часто скручиваются, разбрасывая семена. Семена прикрепляются
вдоль брюшного шва
6. Плоды двугнездные, имеют ложную перегородку. Вскрываются с двух сторон от основания до верхушки, семена прикрепляются к ложной перегородке
- Плоды многогнездные
7. Длина плода в 4 раза превышает его ширину
- Длина плода превышает его ширину не более чем в 2 раза
8. Плод в виде бокала, составленного отдельными плодолистиками или со
сплошными стенками, закрытый сверху крышечкой или втянутый, линейной формы или в виде калачиков, легко распадающихся на части
9. Плоды имеют округлую или овальную форму и особое образование —
плюску 60, к которой прикрепляется плод
- Плоды без плюски, но имеют различную форму, особый вырост крыло
или пленчатый околоплодник
10. Околоплодник очень твердый деревянистый, сросшийся с кожурой,
шаровидный
- Околоплодник менее жесткий, плод овальной формы, плюска в виде
блюдца
11. Плоды различной формы, но всегда с крылом различной формы
- Плоды имеют различную форму с кожистым или пленчатым околоплодником, с различными придатками (хохолок, летучки), но всегда без крыла
12. Плоды с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенем с
различными придатками
- Плоды с пленчатым околоплодником (реже — мясистым), всегда срастающимся с кожурой семени
59
2
17
3
13
4
9
5
6
Листовка
Боб
7
8
Стручок
(рапс, горчица, капуста)
Стручочек
(ярутка, пастушья сумка)
Коробочка
10
11
Орех
Желудь
Крылатка
12
Семянка
Зерновка
Басов В. М., Ефремова Т. В. Практикум по анатомии, морфологии и систематике растений.
М. : ЛИБРИКОМ, 2010. 240 с.
60
Плюска — чашевидный орган, окружающий плод, образуется в результате срастания листьев и прицветников редуцированного соцветия. может покрывать плод целиком. Характерна
для некоторых Букоцветных (Fagales).
101
Окончание таблицы П9.1
13. Плоды с сочным околоплодником, многосемянные, невскрывающиеся
14
- Плоды с сочной мякотью, эндокрап твердый (косточка)
Костянковидный плод*
*- Сочная костянка с мясистым сочным мезокарпом, мезокарп при полном Сухая костянсозревании полусухой или сухой
ка (миндаль,
облепиха)
14. Плоды с тонким пленчатым или кожистым экзокарпом, эндо- и мезокарп сочные, мясистые, различной формы
Ягода*
*- верхняя синкарпная
Виноград,
хурма, томат
*- нижняя синкарпная
Фейхоа
*- нижняя паракарпная
Крыжовник,
смородина
- Плоды иного строения
15
15. Плоды округлые, овальные, сплюснутые, с жестким одревесневевшим
или кожистым экзокарпом, образованы из паракарпного гинецея, из трех
плодолистиков с нижней завязью
Тыквина
- Плоды округлой формы, экзокарп с кутикулой
16
16. Плоды имеют экзокарп в виде желтой ткани, эндокарп пленчатый и
образует соковые мешочки на длинных ножках
Померанец
- Плоды иного строения, экзокарп не желтый
17
17. Плоды формируются из пестика нижней завязи, эндокарп кожистый, Яблоко (подсехрящеватый
мейство Яблоневые: яблоня,
груша, айва,
рябина, ирга,
арония)
- Мякоть плода образуется только из тканей гипантия, экзо- и мезокарп Яблоко коспленчатые, эндокарп — деревянистый
тянковидное
(боярышник)
102
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ.
ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
Рис. П10.1. Маршанция (Marchantia polymorpha) 61: 1 — таллом с мужскими подставками;
2 — разрез через мужскую подставку; 3 — сперматозоиды; 4 — таллом с женскими
подставками; 5 — продольный разрез луча молодой подставки; 6 — молодой подставки;
7 — взрослый спорогоний со вскрывшейся коробочкой; 8 — споры и элатеры;
г — гаустории; сп — споры; к — коробочка; н — ножка; арх — архегоний;
ан — антеридий; эл — элатера
Рис. П10.2. Общая схема развития мхов 62: 1 — спора; 2 — предросток; 3 — почки;
4 — листостебельное растение; 5 — антеридий; 6 — сперматозоиды; 7 — архегоний;
8 — яйцеклетка; 9 — остатки архегония; 10 — зигота; 11 — ножка коробочки;
12 — коробочка со спорангием. Половое поколение имеет гаплоидные клетки (1×),
бесполое поколение — диплоидные клетки (2×)
61
62
URL: http://www.bsu.ru.
URL: http://cat.convdocs.org.
103
I
II
63
Рис. П10.3. Строение :
I — кукушкина льна (Polytrichum commune): А — внешний вид гаметофита;
Б — ткани стебля и листа (1 — одревесневевшие клетки, 2 — крахмалоносное влагалище
и флоэма, 3 — кора, 4 — хлорофиллоносные клетки, 5 — эпидерма, 6 — одревесневевшие
клетки); В — архегонии (7) и антеридии (8); Г — коробочка спорогона; Д — протонема;
II — сфагнового мха (Sphagnum sp.): А — ветвь со спорогонами; Б — ткани стебля и листа:
1 — паренхима сердцевины, 2 — одревесневшие клетки, 3 — многослойная эпидерма
(мервые клетки), 4 — водоносные клетки (мертвые), 5 — хлорофиллоносные клетки;
В — антеридии (6) и архегонии (7); Г — коробочка спорогона; Д — протонема
Таблица П10.1. Определительная таблица мхов 64
Определительная карточка
1. Верхоплодные мхи………………………………………………………
2
Бокоплодные мхи…………………………………………………………..
5
2. С верхней стороны «листьев» имеются ассимиляционные выросты…Polytrichum commune
Выросты отсутствуют………………………………………………………
3
3. Филлидии черепитчато расположены на каулидии и налегают друг
на друга; жилка одна, она заходит выше середины филлидия, клетки
в верхней части обесцвечены…………………………………………….. Bryum argenteum
Признаки иные……………………………………………………………..
4
4. Филлидии — без каймы. Жилка одна. Заканчивается в верхушке
Ceratodon
или выступает из нее………………………………………………………
purpureus
Филлидии — с каймой из клеток иной формы, чем остальная плаPlagiomnium
стинка, жилка одна (заканчивается вверху)……………………………..
cuspudatum
5. Жилка в филлидиях простая……………………………………………
6
Жилка двойная (до почти отсутствующей)………………………………
10
6. Клетки филлидия с обеих сторон папилозные…………………………
7
Клетки филлидия гладкие…………………………………………………
8
7. Каулидий однажды перисто-ветвящийся……………………………… Abietinella abietina
Каулидий дважды, трижды перисто-ветвящийся…………………………Thuidium delicatulum
8. Растение плоско облиственное……………………………………….. Homalia trichomanoides
Растение округло облиственное…………………………………………
9
63
URL: http://edu2.tsu.ru.
Филиппова И. П., Степанов Н. В. Ботаника : лаб. практикум : в 4 ч. Ч. 3. Систематика высших растений. Красноярск : ИПК СФУ, 2009. 98 с. URL: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/1341/u_lab_3.pdf.
64
104
Окончание таблицы П10.1
9. Филлидии треугольной формы, жилка доходит до верхушки, ветви
к верхушке не утончаются……………………………………………… Climacium dendroides
Филлидии почти округлые, жилка заходит выше середины, ветви к
Miurolclada
верхушке утончаются…………………………………………………
maximoviczii
10. Ветви плоско облиственные. Филлидии почти цельнокрайние,
жилка двойная или отсутствует……...…………………………………… Neckera pennata
Ветви округло облиственные……………………………………………..
11
11. Растения с парафилиями………………………………………………
12
Парафилии отсутствуют…………………………………………………..
13
12.Филлидии эллиптические, по всей длине пильчатые по краю…… Hylocomium splendens
Филлидии крючковидно изогнутые, серповидные, от половины и до- Ptilium crista-castrensis
верху пильчатые………………………………………………………
13. Филлидии черепитчатые……………………………………………… Pleurozium schreberi
Филлидии нечерепитчато расположенные………………………………
14
14. Филлидии крючковидные……………………………………...…….. Hypnum cupressiforme
Филлидии некрючковидные………………………………………………
15
15.Филлидии продольно-складчатые, жилка заходит выше середины… Rhytidiadelphus
triquetrus
Филлидии нескладчатые, жилка отсутствует или очень короткая……. Pylaisia polyantha
а
б
Рис. П10.4. Строение папоротников:
а — щитовник мужской (Dryopteris filix-mas) 65: А — зародыш спорофита на гаметофите;
Б — взрослый спорофит: 1 — корневище; 2 — придаточные корни; 3 — лист;
4 — часть листа с сорусами; 5 — плацента; 6 — индузий; 7 — спорангий;
б — папоротник-орляк (Pteridium aquiliunum) 66: А — общий вид; Б — часть листочка
с сорусами; В — часть корневища; Г — поперечный разрез корневища (схема);
Д — часть пучка на поперечном разрезе (большое увеличение): 1 — наружная кора,
2 — внутренняя кора, 3 — полукольцо механической ткани, 4 — проводящие пучки,
5 — эндодерма, 6 — перицикл, 7 — ситовидные трубки, 8 — лубяная паренхима,
9 — древесинная паренхима, 10 — первичная ксилема, 11 — ксилема
65
66
URL: http://биология.1сентября.рф.
URL: http://www.bsu.ru.
105
Рис. П10.5. Чередование поколений в жизненном цикле плауна 67:
1 — взрослое растение со спороносными колосками; 2 — спорофилл; 3 — спорангий;
4 — споры; 5 — гаметофит; 6 — антеридий; 7 — сперматозоиды; 8 — архегоний;
9 — яйцеклетка; 10 — зигота; 11 — зародыш
Рис. П10.6. Хвощ полевой (Equisetum arvense): А — вегетативный побег;
Б — спороносный побег; В, Г — листовые влагалища; Д — спорангиофор со спорангиями;
Е—З — споры (1 — корневище с клубнями, 2 — стробил; 3 — щиток; 4 — спорангий;
5 — ножка; 6 — наружная оболочка споры, 7 — элатеры)
67
URL: http://otvet.mail.ru.
106
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ.
ГОЛОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
а
б
Рис. П11.1. Вымершие представители Голосеменных 68:
а — семенной папоротник — медуллоза (Medullosa) (1 — внешний облик; 2 — поперечный
разрез черешка); б — семенной папоротник — калимматотека (Calymmatotheca hoenighausi)
(А — общий вид (часть растения); Б — репродуктивный побег (микроспорофиллы);
В — семязачаток (снаружи покрыт плюской); Г — продольный разрез через семязачаток
и плюску: 1 — вегетативная часть побега, 2 — репродуктивная часть, 3 — спорангии)
Пояснения к рис. П11.1. По внешнему облику эти растения были близки к папоротникам, но имели семязачатки, которые располагались прямо на листьях, что и дало повод назвать эту группу Семенными папоротниками. После оплодотворения семязачаток отделялся
от растения. Далее, без покоя уже на земле развивался спорофит. Поэтому их нередко называют семязачатковыми, а не семенными.
Рис. П11.2. Гинкго двулопастной
(Ginkgo biloba) 69:
А — побег мужского растения
с сережковидной шишкой;
Б — микроспорофилл
с микроспорангиями;
В, Г — побеги женского растения
с шишками; Д — женская шишка (разрез);
Е — продольный разрез верхней части
семязачатка; Ж — семя, З — продольный
разрез семени (1 — интегумент (сочная
оболочка); 2 — нуцеллус;
3 — археспориальная камера;
4 — архегоний; 5 — эндосперм;
6 — наружная мясистая часть оболочки;
7 — каменистая часть; 8 — тонкий
пленчатый слой оболочки; 9 — зародыш)
68
69
URL: http://www.bsu.ru.
Там же.
107
Рис. П11.3. Саговники 70: 1 — саговник поникающий (Cycas revolute);
2 — стангерия шерстистая (Stangeria paradoxa); 3 — замия флоридская (Zamia floridana)
Рис. П11.4. Габитус древесных растений 71:
1—6 — семейства Сосновые (1 — сосна обыкновенная; 2 — ель европейская;
3 — пихта сибирская; 4 — сосна кедровая сибирская; 5 — кедр ливанский; 6 — лиственница
сибирская); 7 — 11 — семейства Кипарисовые (7 — туя западная; 8 — туя гигантская;
9 — кипарис вечнозеленый; 10 — можжевельник виргинский; 11 — можжевельник
обыкновенный (древовидная (а) и кустовидная (б) формы)
70
71
URL: http://www.litmir.net.
URL: http://gract.moy.su.
108
Рис. П11.5. Представители отдела Голосеменные:
А — побеги с мужскими шишками (слева), с семяпочками (в середине) и со зрелыми семенами (справа); Б — мужская шишка с тесно скученными микроспорофиллами, у основания
одетая бесплодными чешуйками; В — микроспорофилл; Г — побег с верхушечным семенем;
Д — продольный разрез побега с семяпочкой; Е — побег со зрелым семенем, окруженным
кровелькой; Ж — то же, в разрезе: 1 — его точка роста, сдвинутая в сторону, 2 — зачаток
кровельки, 3 — нуцеллус, 4 — интегумент, 5 — пыльцевход, 6 — мегаспора
Рис. П11.6. Внешний вид и характерные особенности спорофитного поколения
сосны обыкновенной (Pinus syIvestris) 72
72
URL: http://biologylib.ru.
109
Рис. П11.6. Окончание
Рис. П11.7. Пихта сибирская (Abies sibirica) 73:
1 — побег с микростробилами;
2 — стержень семенной шишки;
3 — чешуя; 4 — семя; 5 — хвоя;
6 — поперечный разрез хвои;
7 — часть побега без хвои;
8 — побег; 9 — шишка
73
URL: http://alexandrfridman.ru.
110
Рис. П11.8. Сосна сибирская кедровая
(Pinus sibirica)
2
3
1
Рис. П11.9. Ель европейская (Picea abies) 74:
1 — ветвь с микростробилами; 2 — побег
с молодой женской шишечкой;
3 — зрелая шишка; 4 — семенная чешуя
с семенами; 5 — семя
Рис. П11.10. Лиственница сибирская
(Larix sibirica): 1 — многолетний побег
с хвоей и шишкой; 2 — однолетний
побег; 3 — старая шишка;
4 — макростробил; 5 — поперечный
разрез хвои; 6 — побег c несозревшей
шишкой; 7 — семя с крылом
Рис. П11.11. Шишки сосен (Pinus):
1 — корейская (P. koraiensis); 2 — жесткая (P. rigida);
3 — пицундская (подвид калабрийской или турецкой сосны — P. brutia var. Pityusa);
4 — Култера (P. coulteri); 5 — Сабина (серая — P. sabiniana);
6 — Ламберта (P. lambertiana); 7 — колючая (P. pungens);
8 — кедровая стланиковая (Р. pumila)
74
Там же.
111
Рис. П11.12. Шишки пихт (Abies) (без масштаба):
1 — белая (европейская — A. alba); красивая (A. bracteata);
3 — сибирская (A. sibirica); 4 — кавказская (Нордмана — A. nordmanniana)
Рис. П11.13. Строение репродуктивных органов хвойных на примере 75:
I — сосны (Pinus): А — строение и расположение мужских шишек: 1 — часть побега
с мужскими шишками в пазухах кроющих чешуй; 2 — мужская шишка (микростробилы);
3 — микроспорофилл со спорангием (внутри тетрады микроспор); 4 — микроспора;
к.ч — кроющая чешуя; в.л — нижний вегетативный лист; мс — микроспорофилл;
сп — спорангий; Б — строение и расположение женских шишек (констробилов):
1 — часть побега с женскими шишками; 2 — женская шишка; 3 — комплекс кроющей
и семенной чешуи — шишечный комплекс разных сроков развития: а — с тетрадой
мегаспор; б — с женским гаметофитом (эндоспермом); в — с зародышем
75
URL: http://medbiol.ru.
112
Таблица П11.1. Определительная карточка шишек
1. Шишки деревянистые или плотнокожистые, при созревании се2
мян раскрывающиеся или рассыпающиеся
Шишки внешне похожи на ягоды (шишкоягоды), мягкие округлые,
Junuperus L.
до 10 мм длиной, нераскрывающиеся
(Можжевельник)
2. Семенные чешуйки шишек расположены супротивно, крест3
накрест
Семенные чешуйки шишек расположены спирально
4
3. Семенные чешуйки шишек имеют щитовидную форму, т. е. 6Cupressus
угольную верхнюю часть и центральную ножку. Шишки округлые, sempervirens L. (Ки20—30 мм в диаметре, состоят из 3—6 пар семенных чешуй
парис вечнозеленый)
Семенные чешуйки не щитовидные, с закругленным или слегка заThuja occidentalis L.
остренным верхом, их десять. Продолговато-яйцевидные шишки,
(Туя западная)
длиной 10—15 мм
4. Семенные чешуйки шишек в верхней части значительно утол5
щаются и заканчиваются щитком, поверхность щитка неровная
Семенные чешуйки без щитка, более или менее одинаковой толщи8
ны по всей длине, без утолщения на конце
5. Щиток (верхняя утолщенная часть) семенной чешуйки ромбический (ая), приподнятый (ая), с пупком (вершина щитка) посередине
6
или несколько ниже
Пупок помещается на конце семенной чешуи, щиток имеет другую
7
форму
6. Ширина щитка семенной чешуйки — более 10 мм. Внутренняя
Pinus pallasiana
сторона семенной чешуи у раскрывшейся шишки светло-коричневая,
D. Don
слегка блестящая, наружная сторона темно-коричневая или чернова(Сосна крымская)
тая. Щиток желтовато-серый. Длина шишки — 5—10 см
Ширина щитка — менее 10 мм. Пупок семенных чешуек оттянуPinus sylvestris L.
тый. Шишки яйцевидные, или удлинённо-яйцевидные, в открытом (Сосна обыкновенвиде овальные, длиной 2,5—5 см
ная)
7. Цилиндрические шишки длиной 12—20 см. Конец щитка клиноPinus koraiensis
образно заострен, несколько вытянут и загнут к основанию шишки
Sieb. et Zucc.
(Сосна корейская)
Шишки длиной 5-8 см и диаметром 4—6 см. Щитки семенных чеPinus sibirica Du
шуек утолщенные, широкоромбические, крупные, шириной до
Tour.
2 см, с небольшим белым пушком
(Сосна сибирская)
8. Кроющие чешуйки короче семенных, продолговатые, хорошо
заметные у основания шишек, на вершине заканчиваются шило9
видным отростком, шишки длиной 1—4 см
Кроющие чешуйки очень маленькие, в виде узкого язычка, видны у
10
основания семенных чешуй, шишки длиной 5—15 см
9. Мелкие шишки, длиной 1—2,5 см, шаровидные или яйцевидные. Larix gmelinii (Rupr.)
Семенные чешуи голые, слегка блестящие, на конце прямосрезан- Rupr. (Лиственница
ные или с выемкой
Гмелина)
Шишки длиной 2—4 см, светло-бурые. Семенные чешуйки выпук- Larix sibirica Ledeb.
лые, ложковидные, цельнокрайние, снаружи покрыты рыжими во(Лиственница
лосками. Зрелые шишки широко раскрытые
сибирская)
10. Шишки длиной 10—15 см. Семенные чешуйки жесткие, с ши- Picea abies (L.) Karst.
роко клиновидной, мелко зазубренной верхушкой
(Ель европейская)
11. Шишки длиной 5—8 см, концы семенных чешуек слегка загну- Picea obovata Ledeb.
ты внутрь. Верхний край семенных чешуек закругленный, цельный
(Ель сибирская)
113
ПРИЛОЖЕНИЕ 12. СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ.
ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
б
3
2
1
в
а
в
5
4
Рис. П12.1. Дуб обыкновенный (Quercus robur) 76:
1 — цветущая ветка: а — соцветие тычиночных цветков, б — соцветие пестичных цветков;
2 — пестичный цветок; 3 — разрез пестичного цветка; 4 — тычиночные цветки;
5 — плод: в — плюска
7
1
2
4
5
3
6
Рис. П12.2. Береза повислая (Betula pendula) 77:
1 — цветущая ветка; 2 — дихазий тычиночных цветков; 3 — тычиночный цветок;
4 — дихазий пестичных цветков; 5 — диаграмма тычиночных цветков;
6 — диаграмма пестичных цветков; 7 — плод
76
Фардеева М. Б., Прохоров В. Е. Полевая практика по ботанике : учеб.-метод. пособие для
проведения компл. экол. учеб.-полев. практики. Казань, 2009. 167 с.
77
Там же.
114
а
2
1
б
Рис. П12.3. Вяз шершавый (Ulmus glabra) 78:
1 — цветущий побег: а — цветок; 2 — побег с плодами; б — плод
3
6
11
7
1
8
в
9
г
10
2
д
4
12
5
а
13
б
Рис. П12.4. Ивовые (Salicaceae): ива козья (Salix caprea):
1 — вегетативный побег; 2 — побег с тычиночными сережками:
а — тычиночный цветок, б — диаграмма тычиночного цветка; 3 — побег с пестичными
сережками: в — пестичный цветок, г — продольный срез пестика, д — диаграмма
пестичного цветка; 4 — плод; 5 — семя; тополь черный (Populus nigra); 6 — соцветие
тычиночных цветков; 7 — тычиночный цветок; 8 — пестичный цветок; 9 — вскрывшийся
плод; 10 — семя; тополь реснитчатый (P. ciliata): 11 — побег с пестичными сережками;
осина обыкновенная (P. tremula): 12 — тычиночный цветок; 13 — пестичный цветок
78
Там же.
115
г
д
б
а
е
в
3
ж
2
1
79
Рис. П12.5. Кленовые (Aceraceae) : 1 — клен остролистный (Acer platanoides):
а — лист, б — тычиночный цветок (виден недоразвитый пестик), в — пестичный цветок (недоразвиты тычинки); 2 — клен ясенелистный (A. negundo); г — лист, д — пестичный цветок,
е — тычиночный цветок, ж — плод; 3 — клен татарский (A. tataricum)
б
а
1
2
2
е
г
в
3
д
5
1
4
А
Б
Рис. П12.6. Семейство Лютиковые (Ranunculales) 80:
А — живокость посевная (Delphinium consolida): 1 — внешний вид; 2 — гинецей (а)
и андроцей (б); 3 — строение цветка: в — задний чашелистик, г — боковые чашелистики,
д — нижний чашелистик, е — лепесток; 4 — диаграмма цветка; 5 — плод (листовка);
Б — лютик едкий (Ranunculus acris): 1 — внешний вид; 2 — гинецей (а) и андроцей (б);
3 — пестик; 4 — лепесток; 5 — диаграмма цветка; 6 — плод (орешек)
79
80
Там же.
Там же.
116
Рис. П12.7. Гвоздичные (Caryophyllaceae) 81: Смолевка поникшая (Silene nutans):
1 — внешний вид растения; 2 — один из лепестков с двумя зубчиками у основания отгиба;
3 — цветок в продольном разрезе; 4 — цветок после удаления лепестков
(в обоих случаях хорошо виден плодоносец); 5 — диаграмма цветка смолки (Steris viscaria)
Рис. П12.8. Семейство Вересковые (Ericaceae), черника (Vaccinium myrtillus):
а — репродуктивный побег; б — плод; в — диаграмма цветка:
1 — цветок в разрезе, 2 — тычинка
81
Там же.
117
Рис. П12.9. Семейство Крестоцветные
(Brassicaceae) 82: А — редька посевная
(Raphanus sativus); Б — капуста (Brassica sp.).
1 — андроцей и гинецей; 2 — соцветие;
3 — плод); В — стручочек ярутки (Thlaspi sp.)
Рис. П12.10. Семейство Гераниевые
(Geraniaceae): герань луговая
(Geranium pratense)
Рис. П12.11. Мальвовые (Malvaceae) 83: 1 — хлопчатник (Gossypium): а — диаграмма цветка,
б — коробочка; 2 — просвирник обыкновенный (Malva neglecta): в — цветок в разрезе,
г — андроцей, д — плод; 3 — алтей лекарственный (Althaea officinalis)
82
83
URL: http://do.gendocs.ru.
Фардеева М. Б., Прохоров В. Е. Полевая практика по ботанике.
118
Рис. П12.12. Семейство Розовые (Rosaceae) 84: А — земляника лесная (Fragaria vesca):
1 — внешний вид; 2 — строение цветка; 3 — отдельный пестик (продольный разрез);
4 — диаграмма цветка; 5 — плод (многоорешек); Б — яблоня домашняя
(Malus domestica): 1 — цветущая ветвь; 2 — цветок; 3 — продольный разрез плода;
4 — поперечный разрез плода
А
Б
Рис. П12.13. Семейство Розовые (Rosaceae) 85:
А — сабельник болотный (Comarum palustre): 1 — побег с цветком, 2—3 — цветок сверху
и снизу (чашечка с подчашием), 4 — разрез цветка, 5 — разрез через разросшееся
коническое цветоложе, покрытое плодиками; Б — слива колючая (Prunus spinosa):
1 — ветвь с плодами, 2 — цветок, 3 — плод костянка (в разрезе), 4 — цветок в разрезе
84
85
Там же.
URL: http://enc-dic.com.
119
Б
А
3
2
5
4
6
1
7
Рис. П12.14. Семейство Розовые (Rosaceae) 86: А — роза собачья (Rosa canina):
1 — репродуктивный побег; 2 — бутон; 3 — цветок (внешний вид и продольный
разрез); 4 — чашелистик; 5 — пестик; 6 — диаграмма цветка; 7 — плоды, расположенные
внутри мясистого гипантия; Б — лапчатка гусиная (Potentilla anserina))
А
Б
2
3
6
3
а
б
5
в
7
1
4
Рис. П12.15. Семейство Бобовые (Fabaceae): А — горох посевной (Pisum sativum):
1 — цветущий побег; 2 — цветок; 3 — андроцей и гинецей; 4 — венчик:
а — парус, б — весла, в — лодочка; 5 — диаграмма цветка; 6 — боб; 7 — семя;
Б — чина луговая (Lathyrus pratensis)
86
Фардеева М. Б., Прохоров В. Е. Полевая практика по ботанике.
120
Рис. П12.16. Семейство Зонтичные (Umbelliferae) (Сельдереевые (Apiaceae)) 87:
I — укроп огородный (Anethum graveolens): 1 — цветущий побег; 2 — корень;
3 — цветок; 4 — разрез завязи, 5 — зонтик с плодами; 6 — плод-двусемянка;
II — морковь посевная (Daucus carota subsp. Sativus): 7 — часть корнеплода
с розеткой листьев; 8 — цветущий побег; 9—10 — строение цветка;
11 — краевой (неправильный) цветок зонтичка; 12 — срединный цветок зонтика;
13 — диаграмма срединного цветка; 14 — сложный зонтик с плодами;
15 — плод-двусемянка; 16 — продольный разрез плода
Рис. П12.17. Семейство Зонтичные (Umbelliferae) (Сельдереевые (Apiaceae)):
1 — вех ядовитый (Cicuta virosa); 2 — болиголов пятнистый (Conium maculatum);
3 — сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria)
87
URL: http://www.valleyflora.ru.
121
Рис. П12.18. Бурачниковые (Boraginaceae)
б
а
1
в
е
г
д
Рис. П12.19. Семейство Яснотковые (Lamiaceae) или Губоцветные (Labiatae):
1 — цветущий побег: а — цветок, б — продольный разрез цветка, в — чашечка,
г — тычинки, д — пестик, е — схема соцветия, ж — диаграмма цветка
122
Рис. П12.20. Семейство Астровые, Сложноцветные (Asteraceae, Compositae)
Рис. П12.21. Семейство Маковые (Papaveracea)
123
Рис. П12.22. Орхидные (Orchidaceae): любка двулистная (Platanthera bifolia):
1 — внешний вид (слева — прикорневая часть, справа — колос); 2 — поллинарии
(в основании — железка, выше — ножка, верхняя часть — поллинии); пальчатокоренник
пятнистый (Dactylorhiza maculata): 8 — внешний вид; 4 — цветок; 5 — диаграмма цветка
Рис. П12.23. Семейства Ландышевые (Convallariaceae) (1) и Лилейные (Liliaceae) (2—3)
124
Рис. П12.24. Семейства Мелантиевые (Melanthiaceae) (1) и Триллиевые (Trilliaceae) (2)
Рис. П12.25. Строение цветка злаковых (Роасеае) 88
Рис. П12.26. Семейство Осоковые (Cуреrасеае)
88
URL: http://gendocs.ru.
125
ПРИЛОЖЕНИЕ 13. РАСТЕНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
12а
Рис. П13.1. Жизненные формы растений 89:
1—3 — фанерофиты (почки возобновления зимуют или переносят засушливый период
открыто, достаточно высоко над землей: деревья, кустарники, деревянистые лианы, эпифиты
и полупаразиты типа омелы); 4—5 — хамефиты (почки расположены чуть выше уровня
почвы, на высоте 20—30 см (кустарнички, полукустарники, полукустарнички, многие
стелющиеся растения, растения-подушки)); 6—7 — гемикриптофиты (обычные
травянистые многолетние растения, чьи почки возобновления находятся на уровне почвы
или погружены не очень глубоко (главным образом, в подстилу из мертвого растительного
опада), например, одуванчик, лютик и др.); 8—11 — криптофиты (представлены
многолетними растениями двух групп: 1) геофитами, у которых почки находятся на глубине
от одного до нескольких сантиметров (корневищные, клубневые, луковичные растения:
например, ветреница, тюльпан и др.), 2) гидрофитами (почки зимуют под водой).);
12 — терофиты (растения, переживающие неблагоприятный период года в виде семян:
василек синий, ярутка); 12а — семя с зародышем
89
По К. Раункиеру, 1907.
126
Таблица П13.1. Определительная карточка жизненных форм растений
1. В составе тела растения только потенциально однолетние побеги,
лишенные зимующих почек. Зимующие почки только у озимых
форм. Длительность жизни растения от прорастания семени до отмирания меньше одного года……………………………………………
Однолетние травы
- В составе тела растения как потенциально однолетние, так и потенциально многолетние побеги, которые несут зимующие почки. Длительность жизни растения больше одного года………………………...
2
2. Все надземные части побегов однолетние, а приземные и подземные — многолетние. Зимующие почки расположены на уровне почвы или погружены в нее…………………………………………………. Многолетние травы
- Имеются многолетние надземные побеги или части побегов. Зимующие почки расположены надземно, некоторые — подземно……..
3
3. Большая часть каждого удлиненного надземного побега однолетняя, многолетние лишь их нижние части (а также укороченные побеПолудревесные
ги). Зимующие почки располагаются относительно невысоко над порастения
верхностью почвы………………………………………………………..
- Надземные побеги на всем (реже почти на всем) своем протяжения
многолетние (кроме генеративных участков). Зимующие почки расположены надземно вплоть до самых верхних частей растения —
4
деревянистые растения…………………………………………………
4. Большинство многолетних побегов приземные или подземные, го- Стланцы, стланики,
ризонтальные или приподнимающиеся…………………………………
стланички
- Большинство многолетних побегов вертикальные или несколько
наклонные…………………………………………………………………
5
5. Зона кущения приземная или подземная (в последнем случае зимующие почки располагаются не только приземно, но и подземно).
Кустарники, кусЕсть несколько надземных вертикальных стволиков, сменяющих
тарнички
друг друга в онтогенезе…………………………………………………..
- Кущения не происходит. На протяжении жизни растение имеет, как
правило, только один ствол с кроной ветвей. Приземные спящие
почки (если они есть) трогаются в рост только в результате насильственного подавления роста главного ствола…………………………..
Деревья
127