Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕМА 1. БОТАНИКА – НАУКА О РАСТЕНИЯХ . ВЕГЕТАТИВНЫЕ И ГЕНЕРАТИВНЫЕ ОРГАНЫ РАСТЕНИЯ.
Актуальность темы
….Знание анатомо-морфологических особенностей строения вегетативних и генеративных органов растения является важной частью в познании развития живой природы.
Учебные цели занятия
Общая цельизучить особенности строения вегетативных и генеративных органов покрытосеменных растений.
Конкретные цели
Особенности морфологического строения корня, стебля, листа.
Характерные особенности морфологического и анатомического строения цветка и плода.
На основании приобретенных знаний отличать стебель от корня.
Схематически и детально зарисовывать лист, цветок.
План изучения темы
1. Рассмотреть лекционные вопросы.
2. Изучить и зарисовать
а) зоны корня;
б) типы корневых систем;
в) типы ветвления побега;
г) внешнее строение листа;
д)строение цветка.
3.Составить графологическую структуру “Классификация плодов”.
Вопросы для собеседования
Литература
1.Лекционный материал.
2.Биология/под редакцией В.А.Мотузного.-Киев.Вища школа., 2001, c.232- 282
3.Биология / под редакцией В.Н.Ярыгина. – Москва, : Высшая школа., 2001, с.261-280.
4. Биология / Р.Г.Заяц, И.В.Рачковская, В.М.Стамбровская. – Мн.: Высш. Шк., 2000 , с. 36-59.
5.Биологии./ С.Г.Мамонтов.-Москва, Высшая школа, 1991, c.273-288.
6. Учебное пособие по биологии/под ред. А.Г. Ивановского.-Симферополь,1994,с.23-24.
Лабораторная часть занятия
Задание №1. Рассмотреть на микропрепарате, зарисовать зоны корня и внести обозначения.
Задание № 2. Рассмотреть морфологическую коллекцию и зарисовать типы корневых систем.
Задание № 3. Рассмотреть морфологическую коллекцию типы ветвления побегов и зарисовать.
Задание №4. Рассмотреть морфологические коллекции и зарисовать: морфологическое строение черешкового, сидячего и сложного листьев.
Задание №5. На таблице найти все составные части цветка и зарисовать их, сделав обозначив на рисунке.
Задание № 6. Заполнить графологическую структуру «Классификация плодов».
Ботаника – наука о растениях, которая изучает строение растений, их жизнь в растительных сообществах (степи, леса). Одна из главных задач ботаники – разведение и охрана растений.
Значение растений в природе и жизни человека.
- Это источник пищи для человека и животных.
Вегетативные органы растения
Вегетативными органами называются органы, которые обеспечивают индивидуальную жизнь растений. Тело покрытосеменных растений представлено вегетативными органами корнем, стеблем, листом.
Корень- это подземный осевой орган, который никогда не образует листьев, почек и выполняет следующие функции:
депо запасных питательных веществ,
Виды корней:
а) главный корень — образуется при прорастании семени из корешка зародыша;
б) придаточные корни — образуются на стеблях и листьях;
в) боковые корни — ветвления главного и придаточных корней (рис.1)
Совокупность всех корней одного растения составляет его корневую систему.
Типы корневых систем — стержневая хорошо выражен главный корень (у большинства двухдольных);
мочковатая – представлена придаточными и боковыми корнями, рост главного корня при этом останавливается (у однодольных и травянистых двудольных растений).
Внешнее строение корня.
Проникновение и распределение корней в почве зависят от вида растения и типа почвы, от условий обитания растения.
Корни могут иметь форму цилиндрическую (хрен), коническую (одуванчик), нитевидную (злаковые).
Внутренне строение корня (рис.2)
А. Продольный срез
: 1. Зона деления клеток (конус нарастания, образовательная ткань) покрыта корневым чехликом; его клетки выделяют слизь, выполняют защитную функцию, определяют направление роста корня; быстро отмирают и заменяются новыми;
2. Зона роста: (клетки вытягиваются и увеличиваются в размерах);
3. Зона всасывания: (зона корневых волосков): корневой волосок — выпячивание клетки кожицы длиной до 10 мм — имеет клеточную оболочку и цитоплазму с вакуолями и всеми органоидами. Срок жизни волосков — 10—20 суток, затем они отмирают и заменяются новыми. Корневые волоски всасывают из почвы воду и минеральные вещества;
4. Зона проведения: в ее центральной части расположены проводящие ткани, по трахеидам и трахеям которых к стеблю передвигаются вода и растворы минеральных солей; в этой зоне от главного корня начинают ответвляться боковые корни.
Б. Поперечный срез.
В зоне всасывания у молодого корня покровная ткань представлена кожицей с корневыми волосками (рис. 3). Под ней находятся клетки коры (крупные, округлые, с тонкими оболочками). Проводящие ткани образуют в корне осевой (центральный) цилиндр, состоящий из
продольных тяжей, в которых чередуются участки ксилемы и флоэмы. По мере роста корня между ксилемой и флоэмой развивается слой камбия (образовательная ткань).
Рост корня в толщину происходит благодаря делению клеток камбия — образуются новые элементы ксилемы, флоэмы и механической ткани. В длину корень растет за счет деления клеток конуса нарастания — точка роста корня (зона деления).
Побег
Часть стебля с листьями и почками, выросшими в течение одного вегетационного периода, называется побегом.
Стебель имеет узлы — части стебля, которые несут один или несколько листьев. Угол между стеблем и листом в месте его выхода называется листовой пазухой. Междоузлия — части стебля между узлами. Междоузлия хорошо выражены на удлиненных побегах и сближены — на укороченных.
Листорасположение
1 2 3
Рис. 4. Листорасположение: 1 —очередное; 2 — супротивное; 3 мутовчатое.
Почка — это зачаточный побег, имеющий укороченный стебель с расположенными на нем зачаточными листьями (вегетативная почка) или цветками (цветочная почка). Почки прикрыты защитными плотными чешуями.
Вегетативная почка имеет конус нарастания стебля, зачатки листьев и почек (рис. 5 А). Разновидности вегетативных почек:
а) верхушечная — расположена на верхушке стебля и включает конус нарастания, защищенный сложенными листьями и обеспечивающий рост стебля в длину;
б) пазушные расположены в пазухах листьев, обеспечивают рост боковых побегов и ветвление стебля;
в) спящие—пазушные почки древесных пород, которые находятся в состоянии покоя (иногда до нескольких лет);
г) придаточные — важный резерв вегетативного размножения цветковых растений; могут закладываться в узлах и междоузлиях, на корнях, корневищах и листьях.
Генеративные почки (цветочные) на зачаточном побеге имеют мало листьев, а на его верхушке находятся зачатки цветка или соцветия (рис. 5 Б). Генеративная почка крупнее
Рис. 5. Схема строения вегетативной (А) и генеративной (Б) почек. 1 — почечные чешуи; 2 — зачатки листьев; 3 — зачатки соцветия.
вегетативной и имеет округлую форму. Развитие цветочной почки дает незначительный прирост побега.
Верхушечные почки пробуждаются весной. Клетки конуса нарастания начинают делиться, стебель вытягивается в длину, вырастают листья и формируется побег.
Стебель – это осевой вегетативный орган, который соединяет все части растения, а также выполняет функцию опоры. На стебле расположены листья и почки.
Функции стебля:
Рост стебля в длину обеспечивается делением клеток конуса нарастания или ростом междоузлий (у злаков и хвоща). Рост стебля сопровождается его ветвлением. Ветви развиваются из пазушных почек.
Типы ветвления (рис. 6):
а) дихотомическое — конус нарастания верхушечной почки дает две равнозначные новые ветви (мхи, плауны)
Рис.6. Типы ветвления стебля:
1- дихотомическое; 2 –моноподиальные; 3,4 — сим подпольное.
б) моноподиальное — главная ось растет верхушкой в течение всей жизни растения; боковые ветви образуются из боковых почек главного стебля и также дают моноподиальное ветвление (ель, пихта, кедр, сосна);
в) симподиалъное — верхушечная почка главного (или бокового) стебля отмирает или отстает в росте, а развиваются боковые почки (непосредственно под верхушечной), которые отклоняют главный ствол, остающийся коротким; его продолжением являются оси последующих порядков (береза, ива, яблоня, клен, вишня).
На поперечном спиле древесного растения различают кору, камбий, древесину и сердцевину (рис. 7).
8
Рис. 7. Схема внутреннего строения древесного стебля: 1 - чечевичка; 2 — кожица; 3 — пробка; 4 — луб; 5 — кора; 6 – камбий; 7 — древесина; 8 — сердцевина; 9 — сосуды.
Лист — один из важных вегетативных органов растения. Он имеет ограниченный верхушечный рост и двустороннюю симметрию (в отличие от стебля и корня).
Основные функции листа: фотосинтез, газообмен и испарение воды (транспирация). Лист может быть органом вегетативного размножения и депо запасных питательных веществ.
Типичный лист имеет листовую пластинку, основание листа, черешок и прилистники — (выросты основания листа, которые прикрывают боковые почки).
Листья бывают простые и сложные. Простые имеют одну листовую пластинку и черешок, который служит для прикрепления к стеблю и ориентирует листовую пластинку к источнику света. Листья черешковые имеют сирень, клен, липа, яблоня.
Листья, не имеющие черешка, называются сидячими (гвоздика, лен, традесканция). Они прикрепляются к стеблю основанием листовой пластинки. У многих двудольных растений у основания черешка располагаются парные прилистники в виде зеленых пленок, чешуек (клевер, горох, шиповник). Иногда прилистники превращаются в колючки (белая акация).
Форма листовой пластинки: яйцевидная, ланцетная, линейная, округлая, овальная.
Листовая пластинка может расчленяться вырезами — листья лопастные (дуб), раздельные (одуванчик), рассеченные (полынь).
Край листовой пластинки может быть цельным (сирень), незначительно изрезанным (крапива), зубчатым (лещина), пильчатым (груша).
Сложный лист на одном черешке несет несколько листовых пластинок (конопля).
Сложные листья подразделяют на:
тройчатосложные (клевер): на одном черешке три листовые пластинки;
палъчатосложные (конский каштан, люпин): листовые пластинки прикрепляются к черешку как бы в одной точке и расходятся радиально;
перистосложные: листовые пластинки прикрепляются по всей длине черешка с двух сторон; непарноперистые листья заканчиваются на верхушке одной листовой пластинкой (рябина, акация, роза), парноперистые листья имеют на верхушке две листовые пластинки (горох).
Жилки листа — это сосудисто-волокнистые пучки. Их функция проведение различных растворов в ткани листа (трахеи) и продуктов ассимиляции — из листа (ситовидные трубки).
Механические волокна сосудисто-волокнистых пучков обеспечивают упругость и прочность листьев.
Жилкование—это тип ветвления и расположения жилок на листовой пластинке.
У листьев большинства двудольных растений жилкование сетчатое (клен, липа).
У однодольных растений (лилейные) и у некоторых двудольных (подорожник) дуговое жилкование — жилки выходят из основания листа, дугообразно изгибаясь, проходят листовую пластинку и смыкаются на ее вершине. Для листьев злаков характерно параллельное жилкование.
Рис. 8. Формы простых и сложных листьев: А — листовая пластинка; Б — черешок 1 — цельный; 2 — перистолопастной; 3 — пальчатолопастной; 4 — парноперистый; 5 — непарноперистый; 6— пальчатослоснсный; 7— тройчатолопастной.
Анатомическое строение листа
Рис. 9. Схема внутреннего строения листа: 1 — кожица; 2 — устьице; 3 — столбчатая паренхима; 4 — губчатая паренхима; 5— жилка; 6—замыкающие клетки; 7—хлоропласты; 8 — устъичная щель.
Работа устъичного аппарата. Устьичный аппарат находится между клетками нижней кожицы у наземных растений (рис. 9), на верхней кожице у водных растений, а также на кожице молодых побегов. На 1 мм2 поверхности листа иногда содержится до 1 млн. устьиц. Через устъичную щель в лист поступает (в процессе фотосинтеза) диоксид углерода, а выделяются кислород и вода. При освещении листа в хлоропластах замыкающих клеток образуются углеводы.
Видоизменения листьев:
— листовые колючки — видоизменения целой листовой пластинки (барбарис, кактус), прилистников (ложная белая акация, астрагал) или небольших участков листа (колючие зубцы у чертрполоха);
— ловчие аппараты насекомоядных растений (росянка);
— усики (бобовые);
— сочные чешуи (лук репчатый);
— мясистые листья (алоэ);
— части цветка покрытосеменных (чашелистики, лепестки, тычинки, пестики).
Генеративные органы растения
Цветок — один из генеративных органов (наряду с плодами и семенами) покрытосеменных растений.
Цветок —видоизмененный, укороченный побег с ограниченным ростом (рис. 10).
Часть стебля, лишенная листьев и несущая цветок, называется цветоножкой. Цветки, не имеющие цветоножки, называются сидячими (волчье лыко). Верхняя часть цветоножки — расширенное цветоложе. Оно может быть плоским, выпуклым или вогнутым. На нем располагаются: околоцветник (чашечка и венчик), пестики или пестик и тычинки.
Чашечка состоит из зеленых чашелистиков (видоизмененные листья), которые выполняют защитную функцию.
Венчик представлен лепестками. Ярко окрашенные лепестки служат для привлечения насекомых-опылителей.
Женская часть цветка —пестик. Он находится в центре и состоит из рыльца, столбика и завязи. Сахаристая жидкость удерживает пыльцу на рыльце. Завязь защищает семяпочку, которая после оплодотворения образует семена.
Пестик окружают тычинки, которые являются мужской частью цветка. Тычинка имеет тонкую тычиночную нить и пыльник.
Цветки обоеполые содержат и тычинки, и пестики или пестик (розоцветные).
Однополые цветки могут быть только тычиночные или только пестичные.
У однодомных растений тычиночные и пестичные цветки располагаются на одном растении (огурец, кукуруза, береза).
У двудомных — на разных (конопля, тополь, ива).
Рис. 10. Схема строения цветка: 1 — цветоножка; 2 — цветоло же; 3— чашелистик; 4—лепесток; 5— тычиночная нить; 6 — пыльник; 7—рыльце пестика; 8 — столбик; 9 — завязь.
Цветки привлекают насекомых-опылителей крупными размерами, яркой окраской и нектаром (сахаристая жидкость, выделяемая нектарниками — железами, расположенными у основания лепестков).
Часто на одной цветоножке может быть собрана в определенном порядке группа цветков, образующих соцветие.
Встречаются различные типы соцветий ( рис. 11).
Рис. 13. Типы соцветий покрытосеменных растений: 1 — кисть; 2 — простой колос; 3 — початок; 4 — корзинка; 5 — зонтик; 6 — головка; 7 — щиток; 8 — сложный зонтик; 9 — метелка.
Самоопыление происходит в пределах одного цветка (обоеполые цветки) до его раскрытия (горох, фасоль) или же после раскрытия, если на одном растении образуются и мужские, и женские цветки
Листостебельное растение является спорофитом.
Пыльники — это микроспорангии. В результате мейотического деления их диплоидных клеток образуются гаплоидные микроспоры (пыльцевые зерна, пыльца).
«Прорастание» микроспоры происходит на материнском растении. Ее ядро делится митотически с образованием двух клеток: более крупной— вегетативной и мелкой— генеративной. Эти две клетки представляют мужской гаметофит. Генеративная клетка может делиться в пыльцевом зерне, образуя два спермия (мужские гаметы). У многих растений это деление происходит при попадании пыльцы на рыльце пестика. Вегетативная клетка далее не делится и образует пыльцевую трубку.
Семяпочки завязи пестика являются макроспорангиями. Диплоидная клетка семяпочки в результате двух мейотических делений образует зародышевый мешок (женский гаметофит), состоящий из 8 клеток: по 3 гаплоидные клетки на полюсах (они называются синергидами); на одном из полюсов среди синергид находится крупная яйцеклетка; 2 клетки в центре, сливаясь, дают диплоидную центральную клетку.
Пыльцевая трубка прорастает по столбику пестика, проникает через пыльцевход в зародышевый мешок, и по ней спускаются два спермия. Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, которая дает начало зародышу. Второй спермий сливается с диплоидной центральной клеткой — из триплоидной клетки развивается эндосперм. Способ оп лодотворения был описан С. Г. Навашиным и получил название двойного оплодотворения (рис. 12).
Рис. 12. Схема двойного оплодотворения у цветковых растений:
I — прорастающее пыльцевое зерно; 2 — рыльце пестика; 3 —
пыльник; 4 — пыльцевая трубка; 5 — спермий; б — семяпочка;
Семя состоит из зародыша (корешок, стебелек, семядоли, почечка) образуется в результате деления оплодотворенной яйцеклетки. Покровы семяпочки образуют кожицу семени. Из центральной клетки образуется эндосперм. Семядоли содержат запасные питательные вещества Однодольные растения имеют одну семядолю (пшеница), двудольные — две семядоли (фасоль, яблоня).
. Из завязи пестика формируется плод.
Стенки завязи образуют околоплодник. Такой плод называется истинным (горох, томат). В образовании плода могут участвовать разросшееся цветоложе, основания тычинок, лепестков и чашелистиков. Такие плоды называются ложными (шиповник, яблоко).
На плодах обычно сохраняется наружная кожица завязи. Она может давать различные выросты, шипы, волоски.
Классификация плодов искусственна и строится на морфологических признаках (табл. 1).
Классификация плодов
|
Тип плода |
Название плода |
Примеры растений |
|
|
по консистенции околоцветника |
по числу семян |
||
|
Сухой |
одно- семянный |
а) Семянка: семя не срастается с околоплодником б) Орех: около- плодник жесткий, деревянистый в) Зерновка: око- лоплодник срас- тается с семен- ной кожурой |
Подсолнечник, одуванчик Лещина, дуб, гречиха Пшеница, рожь |
|
много- семянный |
а) Боб: имеет две створки, внутри которых находят- ся семена б) Стручок: имеет две створки, но семена распола- гаются на перего- родке плода в) Коробочка: се- мена созревают внутри и высы- паются через специальные от- верстия |
Фасоль, горох, акация Капуста, репа, редис, редька Хлопчатник, лен, табак, тюльпан, мак |
|
|
Сочный |
одно семянный |
Костянка: семя находится внут- ри деревянис- того околоцвет- ника-косточки, окруженного мякотью |
Вишня, абрикос, черемуха |
|
много- семянный |
Ягода: мелкие семена находят- ся внутри мяко- ти плода, покры- того кожицей |
Смородина, виноград, томат |
Биологическое значение плодов: формирование, защита и распространение
семян.