МУ_ИД_Ботаника_35. Ботаника методические указанияпо изучению дисциплины для обучающихся по направлению подготовки 35. 03. 04 Агрономия, профили Агрономия, Селекция и генетика сельскохозяйственных культур (очная форма обучения),
 Скачать 336.47 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I» Факультет агрономии, агрохимии и экологии Кафедра селекции, семеноводства и биотехнологии БОТАНИКА Методические указанияпо изучению дисциплины для обучающихся по направлению подготовки 35.03.04 – «Агрономия», профили: «Агрономия», «Селекция и генетика сельскохозяйственных культур» (очная форма обучения), квалификация (степень) выпускника – бакалавр Воронеж 2018 2 Составитель: доктор биологических наук, профессор Е.М. Олейникова. Рецензент – С.И. Дегтярева, кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники и физиологии растений ФГБОУ ВО «Воронежский государствен- ный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова». Методические указания одобрены к изданию кафедрой селекции, семеновод- ства и биотехнологии (протокол № 1 от 14 сентября 2018 г.) и методиче- ской комиссией факультета агрономии, агрохимии и экологии (протокол № 1 от 26 сентября 2018 г.). Е.М. Олейникова ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ 3 ВВЕДЕНИЕ Ботаника в сельскохозяйственном вузе является фундаментальной наукой, создающей основу для изучения специальных дисциплин и практики агропромышленного производства. Предметом дисциплины являются закономерности во внешнем и внутреннем строении растений, многообразие мира растений, их происхож- дение и эволюция, особенности процессов жизнедеятельности и расселения растений. Целью изучения дисциплины является освоение теоретических и практических знаний, приобретении умений и навыков в области цитоло- гии, анатомии, морфологии, систематики, экологии растений, фитоценологии и географии растений, осознание законов происхождения и развития расти- тельного мира, его разнообразия, классификации и номенклатуры разных групп растений, ознакомление с современными методами, научными дости- жениями и методологическими проблемами, возникающими при решении исследовательских и практических задач по изучению строения растительной клетки, тканей и органов растений, в области экологии, фитоценологии и географии растений. Основные задачи дисциплины. Развить у обучающихся естественно- научное мировоззрение, эволюционную концепцию органического мира, сформировать представления о биологическом разнообразии организмов, структурно-функциональных уровнях организации растений, надежности и устойчивости растительных систем. Курс ботаники включает в себя следующие разделы: – цитологию растений, рассматривающую строение и жизнедеятель- ность растительных клеток; – гистологию растений, изучающую растительные ткани, их расположе- ние в органах растений и выполняемые функции; – органографию, описывающую органы растений, их внешнее и внут- реннее строение в связи с выполняемыми функциями; – систематику растений, классифицирующую все многообразие суще- ствующих видов и устанавливающую родственные связи между группами растений; – экологию растений, исследующую взаимосвязь растений с окружаю- щей средой, влияние факторов среды на структуру и жизнедеятельность рас- тительных организмов; – фитоценологию – науку о растительных сообществах (фитоценозах); – географию растений, изучающую распределение видов и растительных сообществ по поверхности Земли в зависимости от климата, почв и геологи- ческой истории. Следовательно, ботаника как наука дает всестороннее представление о строении и жизнедеятельности растительных организмов, их распростране- нии по поверхности Земли, а также о взаимоотношениях друг с другом и окружающей средой. 4 В процессе изучения дисциплины у учащихся должны сформироваться общепрофессиональные компетенции, наличие которых подтверждается определенными знаниями, умениями и навыками, необходимыми для даль- нейшей профессиональной деятельности. Компетенция Планируемые результаты обучения Код Название знать: уметь: иметь навыки и (или) опыт дея- тельности: ОПК -2 способностью использовать основные за- коны есте- ственнонауч- ных дисциплин в профессио- нальной дея- тельности, применять ме- тоды матема- тического ана- лиза - происхождение, развитие и эволю- цию органического мира; - классификацию и номенклатуру раз- ных групп расте- ний, основные концепции фило- генеза раститель- ных таксонов. - работать с раз- личными источ- никами инфор- мации; - производить филогенетиче- ский анализ групп растений. - сбора, анализа и тематическо- го обобщения научной ин- формации - иметь навыки по применению методов теоре- тического и эксперимен- тального ис- следования в лабораторных и полевых условиях. ОПК -4 способностью распознавать по морфологи- ческим при- знакам наибо- лее распро- страненные в регионах дико- растущие рас- тения и сель- скохозяйствен- ные культуры, оценивать их физиологиче- ское состояние, адаптационный потенциал и определять факторы улучшения ро- ста, развития и качества про- дукции. - структуру вегета- тивных и генера- тивных органов растений, их пита- ние и размноже- ние, флору ЦЧЗ, основы экологии, фитоценологии и географии расте- ний. - распознавать по морфологи- ческим призна- кам наиболее распространен- ные в регионах дикорастущие растения и сель- скохозяйствен- ные культуры, оценивать их физиологиче- ское состояние и прогнозировать дальнейшее раз- витие. - иметь навыки микроскопиро- вания, описа- ния, определе- ния и гербари- зации расте- ний, проведе- ния геоботани- ческих иссле- дований, кар- тографирова- ния террито- рии, составле- ния спектров жизненных форм растений. 5 Цель методических рекомендаций – обеспечить обучающемуся оп- тимальную организацию процесса изучения дисциплины. Процесс изучения дисциплины включает посещение лекций и лабораторно-практических заня- тий по расписанию, самостоятельную работу обучающегося, а также про- хождение текущего контроля знаний и промежуточной аттестации (сдача коллоквиумов, зачета и экзамена). 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ Большой объем и разнообразие научного материала по ботанике вызы- вает трудности в ее изучении. Формирование базы качественных ботаниче- ских знаний требует от учащихся систематической самостоятельной работы. Методические указания по организации самостоятельной работы по ботанике приведены в отдельном учебном издании, размещенном в электронном ката- логе научной библиотеки ВГАУ ( http://catalog.vsau.ru/cgi- bin/zgate?Init+vsau.xml,simple.xsl+rus ): Олейникова Е.М. Ботаника. Методические указаниядля самостоятель- ной работы обучающихся по направлению подготовки 35.03.04 – «Агроно- мия», профили: «Агрономия», «Селекция и генетика сельскохозяйственных культур». – Воронеж: ВГАУ, 2018. Сначала следует внимательно изучить методические рекомендации, по- знакомиться со списком рекомендуемой литературы и интернет-сайтов, со- держание которых направлено на расширение и углубление ботанических знаний. Затем, в соответствии с тематикой лекций, лабораторно- практических занятий и заданиями преподавателя, следует начать знаком- ство с основными разделами дисциплины. При изучении новой темы, после знакомства с научным материалом по различным источникам, необходимо использовать вопросы для самоконтроля (см. ниже), которые позволят убе- диться, насколько глубоко проработан конкретный раздел. При знакомстве с новым материалом следует учитывать специфику подачи ботанических зна- ний для лучшего усвоения прочитанного. Ботаническая терминология. При описании внешнего и внутреннего строения растений, характеристики их многообразия используется очень много специальных терминов и понятий, в усвоении которых учащиеся мо- гут испытывать затруднения. С целью лучшего запоминания терминов сле- дует составить ботанический словарь в любой удобной форме – бумажной или электронной. В словаре указывать название термина, его определение и тема, в которой он встречается. Систематическая работа с ботаническим сло- варем позволит быстро запоминать смысловое значение терминов. Ботанические рисунки. В учебниках, практикуме и других научных изданиях приведено много ботанических рисунков, иллюстрирующих строе- ние клеток, тканей и органов растений, жизненные циклы растений и т.п. Они помогают выявить закономерности строения, понять функции различ- ных частей растения, а так же раскрыть сущность основных процессов, про- текающих в автотрофных организмах (фотосинтез, поглощение воды и мине- 6 ральных веществ, их транспорт, испарение воды, рост, размножение, меха- низмы защиты и т.п.). Значительное количество рисунков воспроизводится в лабораторной тетради после рассмотрения микропрепаратов или знакомства с гербарной коллекцией растений и их отдельных органов. При закреплении материала рисунки необходимо внимательно рассматривать и воспроизво- дить на черновике, поскольку все ответы при различных формах контроля знаний, включая коллоквиумы и экзаменационный ответ, должны содержать соответствующие теме рисунки. Наблюдения в природе и наглядный материал. Полезно сочетать приобретенные знания по ботанике с наблюдениями за растениями в природ- ных условиях. На конкретных растительных объектах, прежде всего на куль- турных растениях, следует ознакомиться с морфологическим строением ли- стьев, побегов, корней, цветков, соцветий, плодов и семян, особенностями листорасположения и ветвления побегов. Обратите внимание на метаморфо- зы органов и приспособления к вегетативному размножению. Проследите за прорастанием семян, этапами онтогенеза (индивидуального развития) расте- ний, проведите фенологические наблюдения. В целях закрепления и углубления ботанических знаний, после изучения основного курса, следует летняя учебная практика по ботанике, которая про- водится как в местах естественного произрастания растений (в Воронежской нагорной дубраве, на участках остепненных лугов, в рудеральных сообще- ствах окрестностей Воронежского ГАУ), так и в Ботаническом саду им. Б.А.Келлера. Раздел 1. Растения как основные продуценты органического мира Содержание программы Введение. Ботаника – наука о растениях, научная основа агрономии. Основные разделы и перспективы развития современной ботаники. Краткий очерк истории ботаники. Экосистема и ее компоненты: продуценты (зеленые растения), консументы (животные), редуценты (бактерии, грибы, слизевики). Автотрофные и гетеротрофные организмы: растения и грибы. Роль растений в природе и жизни человека. Космическая роль зеленых растений. Работы К.А. Тимирязева. Охрана и рациональное использование растительного мира. Методические рекомендации При изучении этой темы следует обратить внимание на историю разви- тия ботанической науки, неразрывно связанную с развитием человеческого общества и уяснить роль отдельных ученых, труды которых формировали ботанические знания. Следует представлять роль зеленых автотрофных рас- тений в природе и жизни человека, космическую роль фотосинтеза как фи- зиологического процесса. Ознакомиться со структурой и основными меха- низмами функционирования экосистемы, рассмотреть принципы рациональ- ного использования органического мира. 7 Выясните, почему ботаника считается научной основой агрономии, и какие агрономические науки тесно взаимосвязаны с наукой о растениях. Вопросы для самоконтроля 1. Ботаника как наука. Разделы ботаники. 2. История изучения растений в контексте формирования и развития че- ловеческого общества – с древних времен до настоящего времени. 3. Ученые-ботаники, внесшие значительный вклад в развитие науки. 4. Роль зеленых растений в природе и жизни человека. Работы К. А. Ти- мирязева. 5. Охрана и рациональное использование растительного мира. Раздел 2. Цитология растений Содержание программы Клетка основной структурный компонент тела растения. Общая орга- низация типичной растительной клетки, отличие ее от животной. Разнообра- зие эукариотических клеток в связи со специализацией. Отклонение от ти- пичного строения (паразиты и полупаразиты). Протопласт - живое содержи- мое растительной клетки. Цитоплазма значение коллоидного состояния и мембранной организации. Двумембранные структуры протопласта: пласти- ды, митохондрии, ядро. Одномембранные, немембранные. Продукты жизнедеятельности протопласта. Клеточная оболочка. Струк- тура, химический состав. Биологическая роль клеточной оболочки. Первич- ная и вторичная оболочка. Вторичные изменения, химический состав и свой- ства клеточной оболочки (лигнификация, ослизнение, суберинизация, мине- рализация). Поры. Понятие о симпласте и апопласте. Вакуоль. Клеточный сок. Развитие вакуолей в онтогенезе и филогенезе. Тонопласт. Химический состав клеточного сока. Осмотические явления в клетке и их значение для жизни растений. Практическое использование ве- ществ клеточного сока. Деление клеток. Амитоз. Митоз. Мейоз. Их биологическая сущность. Онтогенез растительной клетки. Методические рекомендации Подробно рассмотрите строение, химический состав и процессы жизне- деятельности растительной клетки, ее отличия от клетки животных. Уясните структуру и функции отдельных органоидов растительной клетки. При изучении основных способов деления клеток выясните, в чем за- ключается биологическая сущность каждого способа деления. Рассмотрите этапы онтогенеза растительной клетки. Вопросы для самоконтроля 1. Краткая история изучения клетки. Роль русских ученых. 2. Клеточная теория строения организмов. 8 3. Особенности строения растительных клеток. Признаки, отличающие клетки растений от клеток животных. 4. Основные органоиды растительной клетки, их строение и функции. 5. Цитоплазма как структурная система. Физико-химические особенно- сти строения. 6. Ядро. Физико-химические особенности строения и функции. 7. Пластиды как органеллы, специфические для зеленых растений. 8. Клеточный сок, его состав. Тургор и плазмолиз. 9. Запасные питательные вещества растений. 10. Пигменты пластид и клеточного сока. 11. Включения растительной клетки. 12. Клеточная оболочка и ее химические видоизменения. 13. Поры. Типы пор. 14. Деление клетки. Митоз. Мейоз. Их биологическая сущность. 15. Онтогенез растительной клетки. Раздел 3. Анатомия и морфология растений Содержание программы Классификация и строение растительных тканей. Классификация тка- ней (онтогенетическая, анатомо-морфологическая). Меристемы, их распределение в теле растений и цитологическая харак- теристика. Структура верхушечных меристем. Понятие о гистогенах апекса корня и побега. Вторичные меристемы. Покровные ткани. Первичные покровные ткани: эпидрма, экзодерма, ри- зодерма, их строение и функции. Вторичная покровная ткань – перидерма. Корка. Основные ткани: ассимимляционная (хлоренхима), запасающая, водо- носная, аэренхима. Их строение и функции. Механические ткани. Общие черты строения, значение, размещение в теле растения, колленхима и склеренхима, строение, функции. Практическое значение волокон. Проводящие ткани. Общая характеристика. Типы проводящих тканей, их функции. Первичные и вторичные проводящие ткани. Ксилема: трахеиды, сосуды, их типы, развитие, строение. Флоэма. Ситовидные элементы, их ти- пы. Паренхима и волокна флоэмы. Сосудисто-волокнистые проводящие пуч- ки, их типы, размещение в теле растения. Выделительные ткани. Выделительные ткани с наружней секрецией (железистые волоски, нектарники, гидатоды, осмофоры, солевые железки, пищеварительные железки), ткани с внутренней секрецией (схизогенные и лизигенные хранилища, смоляные ходы, млечники). Вегетативные органы растений. Корень. Виды корней, их образование. Корневые системы. Типы корневых систем по происхождению, по морфоло- гическим особенностям, по размещению корней в почве. Метаморфозы кор- ня. Функции корня. Зоны молодого корня. Корневой чехлик. Верхушечная 9 меристема корня, ее деятельность. Ризодерма и ее функции. Образование первичных постоянных тканей в коре и стеле. Роль перицикла. Возникнове- ние камбия, феллогена и образование вторичных тканей. «Линька корня». Практические приемы, влияющие на формирование корней сельскохозяй- ственных растений. Дифференциация и специализация корней в корневых системах. Изменение корней при симбиозе и паразитизме. Стебель. Общая характеристика побега, его составные части, их взаим- ное расположение. Метемерность побегов, разнокачественность метамеров. Почка, ее строение. Развитие побега: внутрипочечная и внепочечная стадии. Понятие об элементарном и годичном побеге. Апекс побега, его органообра- зовательная деятельность. Особенности образования и расположения мери- стем в апексе побега. Возникновение первичных тканей стебля. Первичное строение стебля однодольного растения. Разнообразие вторичного анатоми- ческого строения стебля двудольных растений. Связь проводящих тканей стеблей и листьев. Листовые следы и общая структура стебля. Переход от первичного строения стебля ко вторичному. Общие черты строения стеблей с длительным вторичным утолщением. Строение древесины, элементы, вхо- дящие в ее состав. Годичные кольца. Типы и роль древесной паренхимы. Яровая и заболонная древесина. Функции стебля. Ветвление побега. Образование системы побегов. Типы систем побегов. Разнообразие побегов по функциям, длине междоузлий, направлению роста. Смены форм роста побега. Биологическое и хозяйствен- ное значение нарастания и ветвления. Биологические основы практических приемов для сельского и лесного хозяйства. Специализация и метаморфоз побегов. Подземные побеги: корневище, столоны и клубни, луковицы и клубнелуковицы. Каудекс. Надземные специализированные побеги и их ча- сти: кладодии, филлокладии, колючки, усики. Функции метаморфизирован- ных побегов. Развитие побега: внутрипочечная и внепочечная стадии. Поня- тие об элементарном и годичном побеге. Лист. Морфологическое строение листа. Типы листьев. Простые и сложные листья. Степень изрезанности листовой пластинки. Листорасполо- жение. Листовые серии. Гетерофиллия и анизофиллия. Анатомическое стро- ение листовой пластинки. Особенности анатомического строения листа од- нодольных и двудольных растений. Изменчивость анатомической структуры пластинки в зависимости от экологических условий. Функции листа. Разви- тие листа. Вечнозеленые и летнезеленые растения. Листопад. Эволюция вегетативных органов. Метаморфизм, аналогичные и гомоло- гичные органы. Вегетативное размножение растений. Генеративные органы растений. Эволюция генеративных органов. Эво- люция цветка и соцветия. Теория происхождения цветка. Побеговая структу- ра цветка. Происхождение и эволюция околоцветника. Формулы и диаграм- мы. Эволюция микроспорофиллов и микроспорогенез, развитие мужского гаметофита. Эволюция мегаспорофиллов и гинецея. Семязачаток и его эво- люция. Мегаспорогенез, развитие женского гаметофита. Цветение, растения 10 монокарпические и поликарпические, опыление. Эволюция опыления. Хаз- могамия, клейстогамия, гейтоногамия, ксеногамия, однодомность и двудом- ность, гетеростилия, самонесовместимость. Соцветия. Классификация, био- логическое значение. Соцветия ка специализированная часть системы побе- гов. Цикл развития покрытосеменных растений. Оплодотворение. Сущность двойного оплодотворения. Развитие семян. Строение и типы семян. Апомик- сис. Полиэмбриония. Плод. Развитие и строение. Классификация. Эволюция плодов. Партенокарпия, гео- и амфикарпия. Прорастание семян. Проростки однодольных и двудольных растений. Распространение семян и плодов. Зо- охория, анемохория, гидрохория. Значение плодов и семян растений для народного хозяйства. Методические рекомендации При знакомстве с тканями растений нужно получить четкое представле- ние, что такое ткани, какие типы тканей имеются у растений, знать подроб- ную характеристику каждого типа ткани и его местоположение в теле расте- ния. Изучая органографию цветковых растений, следует придерживаться следующего плана: функции органа, его морфология и анатомия, метаморфо- зы органа, закономерности строения и развития. Отдельно следует остановиться на принципах деления органов на веге- тативные и генеративные. При знакомстве с генеративными органами особое внимание необходимо уделить жизненному циклу цветковых растений с опи- сание процессов микро- и мегаспорогенеза, строения и развития мужского гаметофита (пыльцевое зерно) и женского гаметофита (зародышевый ме- шок), двойного оплодотворения, строения и развития плодов и семян. Все темы данного раздела обязательно должны иллюстрироваться по- дробными рисунками и подписями к ним. Вопросы для самоконтроля 1.Определение функции тканей. Классификация. 2. Образовательные ткани. 3. Покровные ткани. 4. Механические ткани. 5. Проводящие ткани. 6. Основные ткани. 7. Выделительные ткани 8.Сосудисто-волокнистые проводящие пучки, их типы. 9. Характеристика тканей закрытого пучка. 10. Характеристика тканей открытого пучка. 11. Корень. Функции, морфологические особенности, метаморфозы. 12. Строение кончика корня. 13. Первичное строение корня. 11 14. Переход от первичного к вторичному строению корня (на примере корня тыквы). 15. Вторичное строение корня. 16. Характеристика макросрезов корнеплодов моркови, редьки, свеклы. 17. Анатомическое строение корня древесного растения. 18. Стебель побега. Функции, морфологические особенности. Метаморфозы. Ветвление побега. Листорасположение. 19. Первичное строение стебля кукурузы. 20.Вторичное строение стебля на примере подсолнечника. 21. Анатомическое строение стебля древесного растения (липы). 22.Сравнительная анатомическая характеристика стебля и корня липы. 23. Лист. Функции, морфологические особенности, метаморфозы. 24. Морфология листа. Простые листья и сложные листья. Примеры у разных видов растений. 25. Анатомические особенности строения листа двудольного растения (каме- лия). 26. Анатомические особенности строения листа однодольного растения. 27. Зависимость строения листа от экологических условий (лист олеандра). 28. Цветок. Определение, функции. Морфологическое строение цветка. 29. Строение пыльника. Микроспорогенез и формирование мужского гаме- тофита. 30. Семязачаток. Строение, типы семязачатков. 31. Мегаспорогенез и формирование женского гаметофита. 32. Соцветия и их биологическая роль. Типы соцветий. 33. Цветение, опыление, оплодотворение. 34. Сущность двойного оплодотворения. 35. Апомиксис и его типы. Явления полиэмбрионии, партенокарпии, геокар- пии. 36. Образование и развитие семян и плодов. 37. Строение семени с эндоспермом. 38. Строение семени без эндосперма. 39. Плоды. Особенности строения, классификация. 40. Теории происхождения цветка. Раздел 4. Систематика низших растений Содержание программы Систематика растений как наука. Краткая история систематики. Таксо- номические категории, бинарная номенклатура, филогенетика. Многообразие живых организмов – основа устойчивости биосферы. Значение работ К.Линнея. Низшие и высшие растения. Диагностические признаки, классификация. Филогения прокариотических организмов. Отдел бактерии. Цианобактерии. Филогения эукариотических организмов. Отдел Водоросли. Общая ха- рактеристика. Цитологические особенности. Классификация. Эволюция тал- 12 лома, фотосинтетического аппарата, размножения. Значение водорослей в природе и жизни человека. Отдел Грибы (основы микологии). Общая характеристика, признаки жи- вотных и растений. Классификация. Низшие и высшие грибы. Строение ми- целия, питание, эволюция способов размножения. Роль грибов в круговороте веществ в природе и значение для человека. Отдел Слизевики. Общая характеристика. Плазмодиофора капустная. Отдел Лишайники. Особенности строения и размножения. Роль в при- роде. Методические рекомендации При изучении данной темы следует обратить внимание на принципы классификации растений, выделить диагностические признаки низших и высших растений. Уясните, почему отдельные группы организмов (бактерии, грибы, лишайники) получили особый таксономический статус и не могут считаться «чисто ботаническими» объектами? Познакомьтесь с ботанической номенклатурой и выясните, какая роль в классификации растений принадлежит шведскому натуралисту К. Линнею. Детально рассмотрите отделы низших растений по следующему плану: общая характеристика, среда обитания, особенности строения, способы пи- тания и размножения, роль в природе и жизни человека. Вопросы для самоконтроля 1. Систематика растений как наука. Таксономические единицы (таксоны). 2. Бинарная номенклатура растений. Роль К. Линнея. 3. Признаки низших растений. Классификация. 4. Водоросли. Общая характеристика, классификация. 5. Половое воспроизведение у водорослей. 6. Чередование поколений у водорослей. 7. Грибы. Признаки растительного и животного происхождения. Классифи- кация. Особый таксономический статус грибов. 8. Общая характеристика грибов. 9. Вегетативное и бесполое размножение грибов. 10. Половое размножение грибов. 11. Оомицеты (на примере фитофторы). 12. Зигомицеты (на примере мукора). 13. Аскомицеты. Особенности строения, размножения. Формирование сумок и сумкоспор. 14. Базидиомицеты. Образование базидий и базидиоспор. Типы базидий. 15. Лишайники. Особенности строения, размножения. Значение. Раздел 5. Систематика высших растений Содержание программы Высшие споровые растения. Проблема приспособления растений к наземной жизни. Первые сухопутные растения. Морфологические и анато- мические особенности, размножение растений отделов: ринии, мхи, плауны, 13 хвощи, папоротники. Чередование ядерных фаз. Гаметофит и спорофит. Раз- носпоровость и ее биологическое значение. Происхождение и эволюция высших споровых растений. Семенные растения. Эволюционные связи с высшими споровыми рас- тениями. Время появления, происхождение, эволюция размножения, биоло- гические преимущества семенных растений. Отдел Голосеменные (Сосновые) – Gimnospermae (Pinophyta). Общая характеристика, классификация. Цикл развития сосны обыкновенной. Отдел Покрытосеменные (Цветковые) растения – Angiospermae (Anthophyta). Покрытосеменные – высшая ступень эволюции растительного мира. Происхождение покрытосеменных. Эволюционный процесс. Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. Критерии примитивности и продвинутости. Значение примитивных форм для эволюционной морфоло- гии покрытосеменных. Эволюция тканей и органов. Биологическая изомерия – материальная основа устойчивости и надежности растений. Дисимметриче- ский полиморфизм и его эволюционное значение. Систематика покрытосеменных. Классы Однодольные и Двудольные. Происхождение и эволюция. Филогения класса Двудольные (рассматривается на основе работы А.Л. Тахтаджяна “Система магнолиофитов”, 1987). Семей- ства: Лютиковые, Маковые, Коноплевые, Гвоздичные, Маревые, Гречишные, Чайные, Тыквенные, Капустные, Мальвовые, Розанные, Бобовые, Леновые, Сельдерейные, Пасленовые, Бурачниковые, Яснотковые, Астровые. Филогения класса Однодольные. Семейства Лилейные, Осоковые, Мят- ликовые. Филогенетическая систематика злаков на современном этапе. Мор- фогенез побегов и эволюция жизненных форм злаков. Хозяйственное значение представителей классов Однодольные и Двудольные. Растительные системы. Искусственные, естественные и филогенетиче- ские системы. Обзор современных филогенетических систем. Методические рекомендации Прежде всего, следует выяснить такие понятия, как «споровые растения», «голосеменные растения», «покрытосеменные растения», а также, чем отлича- ется спора от семени. Затем необходимо проследить происхождение и эволю- цию высших растений, отметить их существенные отличия от низших расте- ний. Детально рассмотрите отделы высших растений по следующему плану: общая характеристика, среда обитания, особенности строения, жизненный цикл, роль в природе и практическое использование. Необходимо провести сравнение жизненных циклов и выделить существенные отличия отделов Го- лосеменные и Покрытосеменные растения. Отдельно остановитесь на делении Покрытосеменных на классы Одно- дольные и Двудольные, дайте их сравнительный анализ. Затем, используя полученные в процессе изучения курса ботаники знания по анатомии, морфологии, систематике и эволюции растений, а также систе- матический гербарий и данный преподавателем план для характеристики се- 14 мейств, переходите к детальному знакомству с основными семействами По- крытосеменных растений Центрально-Черноземного региона. При рассмотрении основных семейств следует в письменном виде давать ботаническую характеристику хозяйственно-ценных растений нашего региона (пшеница, кукуруза, свекла, подсолнечник, горох и т.п.). Подводя итог изучения данного раздела, познакомьтесь с филогенетиче- скими системами растений. Вопросы для самоконтроля 1. Признаки высших растений. Классификация. Происхождение. Эволюция. 2. Отдел Моховидные. Особенности строения тела, питания, размножения. Чередование поколений. 3. Отдел Плауновидные. Особенности строения тела, размножение. Равноспоровые и разноспоровые плауны. 4. Отдел Хвощевидные. Особенности строения тела, размножение. 5. Отдел Папоротниковидные. Особенности строения. Равноспоровые и разноспоровые папоротники. 6. Разноспоровость и ее биологическое значение. 7. Какие условия необходимы для осуществления полового процесса у расте- ний различных отделов. 8. Сравните чередование поколений у мхов и папоротников. 9. Семя − первый генеративный орган. Отличие семени от споры. 10. Семяпочка − видоизмененный спорангий споровых растений. 11. Отдел Сосновые (Голосеменные). Общая характеристика. Классифика- ция. 12. Цикл развития сосны обыкновенной. 13. Особенности строения спорофита. 14. Формирование мужского и женского гаметофитов. Оплодотворение. Эво- люция гаметофита. Эволюция спорофита. 15. Общая характеристика Покрытосеменных (Цветковых) растений. Эволю- ция спорофита Цветковых растений. Эволюция гаметофита Цветковых рас- тений. 16. Классификация Цветковых растений. Сравнительная характеристика классов. 17. Характеристика растений класса Однодольные: Лилейные, Осоковые, Мятликовые. 18. Характеристика растений класса Двудольные: Лютиковые, Маковые, Гвоздичные, Маревые, Гречишные, Тыквенные, Капустные, Мальвовые, Ро- занные, Бобовые, Сельдерейные, Пасленовые, Бурачниковые, Яснотковые, Астровые. 19. Ботаническая характеристика кукурузы. 20. Ботаническая характеристика пшеницы. 21. Ботаническая характеристика свеклы. 22. Ботаническая характеристика подсолнечника. 23. Ботаническая характеристика гороха. 15 24. Сравнительный анализ цветков и соцветий яблони и груши. Раздел 6. Экология и география растений Содержание программы Экология как наука, ее история и задачи. Разделы экологии. Организм и среда. Учение об экологических факторах. Классификация экологических факторов. Абиотические и биотические факторы среды. Экологические группы по отношению к влаге. Морфологические и анатомические особенно- сти ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, гидрофитов. Экологические группы видов по отношению к свету: лианы, эпифиты, растения-подушки. Экологи- ческая индивидуальность видов. Понятие об экологических нишах. Интро- дукция, акклиматизация. Жизненные формы растений и их классификация. Эволюция жизнен- ных форм. Эколого-морфологическая классификация жизненных форм по И.Г. Серебрякову. Классификация жизненных форм по Х. Раункиеру. Онто- генез цветковых растений. Возрастные изменения цветковых растений. Кон- цепция дискретного описания онтогенеза Т.А. Работнова и А.А. Уранова. Онтогенетические состояния растений. Сезонные явления в жизни растенй. Экологическая структура вида (биотипы, экотипы, биоэнантиоморфы). Экология популяций. “Правило Завадского” и агрономия. Понятие о типах стратегии жизни у растений (виоленты = К-стратеги; эксплеренты = R- стратеги; патиенты = L-стратеги). Синэкология – экология растительных сообществ (фитоценология, гео- ботаника). Определение фитоценоза. Структура и динамика фитоценоза. По- нятие о фитоиндикации. Агроценозы. Создание высокопродуктивных агро- ценозов – экологическая проблема. Сельскохозяйственный ландшафт и эко- логия. Флористическая география. Флора и растительность. Ареал и его типы. Растительные зоны России. Флора и растительность Воронежской области, их охрана и рациональное использование. Методические рекомендации В этом разделе следует раскрыть, что изучает экология растений, фито- ценология и география растений, задачи и методы данных наук, значение этих дисциплин для специалистов агропромышленного комплекса. Отдельно остановитесь на фитоценологии – учении о растительных со- обществах, выясните значение основных терминов. Дайте определение поня- тиям «флора» и «растительность», рассмотрите их применительно к растени- ям Воронежской области. Используя «Красные книги» России и Воронеж- ской области, познакомьтесь со списком и внешним видом редких и охраня- емых растений нашего региона. Вопросы для самоконтроля 1. Экология растений как наука. Организм и среда. Учение об экологических факторах. 2. Учение о растительных сообществах. Признаки фитоценозов. 16 3. Флора и растительность. 4. Понятие об ассоциации. Доминанты и эдификаторы. 5. Растительность и ее типы. 6. География растений как наука. 7. Ареал и его типы. 8. Растения-космополиты, эндемичные и реликтовые. 9. Красная книга России и Воронежской области 10. Зоны и подзоны растительности России. 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСВОЕНИЮ ЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА На лекциях преподаватель рассматривает вопросы программы курса, со- ставленной в соответствии с государственным образовательным стандартом. Кроме этого, для лучшего освоения материала и систематизации знаний по дисциплине необходимо постоянно разбирать материалы лекций по конспек- там и учебным пособиям. Во время самостоятельной проработки лекционно- го материала особое внимание следует уделять возникшим вопросам, непо- нятным терминам, спорным точкам зрения. Все такие моменты следует вы- делить или выписать отдельно для дальнейшего обсуждения на лабораторно- практическом занятии. В случае необходимости обращаться к преподавателю за консультацией. Полный список литературы по дисциплине приведен в ра- бочей программе курса, которая доступна в электронной образовательной среде Университета ( http://io.vsau.ru/ ). Глубокое понимание материала достигается только путем самостоятель- ной работы над ним. Самостоятельную работу следует начинать с доработки конспекта, желательно в тот же день, пока время не стерло содержание лек- ции из памяти. С целью доработки необходимо в первую очередь прочитать записи, восстановить текст в памяти, а также исправить описки, расшифро- вать сокращения, заполнить пропущенные места, понять текст, вникнуть в его смысл. Далее прочитать материал по рекомендуемой литературе, разре- шая в ходе чтения возникшие ранее затруднения, вопросы, а также дополняя и исправляя свои записи. Записи должны быть наглядными, для чего следует применять различные способы выделений. В ходе доработки конспекта углубляются, расширяются и закрепляются знания, а также дополняется, ис- правляется и совершенствуется конспект. Подготовленный конспект и реко- мендуемая литература используется при подготовке к лабораторно- практическому занятию. 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ Обучающийся должен четко уяснить, что именно с лекции начинается его подготовка к практическому занятию. Вместе с тем, лекция лишь органи- зует мыслительную деятельность, но не обеспечивает глубину усвоения про- 17 граммного материала. При подготовке к лабораторно-практическому заня- тию можно выделить 2 этапа: 1-й – организационный, 2-й – закрепление и углубление теоретических знаний. На первом этапе обучающийся планирует свою самостоятельную рабо- ту, которая включает: – уяснение задания на самостоятельную работу; – подбор рекомендованной литературы; – составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе. Второй этап включает непосредственную подготовку студента к заня- тию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его часть. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной ра- боты. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практическо- го приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы обучающийся должен стремиться понять и запомнить основные по- ложения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана (перечня основных пунктов) по изучаемому материалу (вопросу). Такой план позволяет составить концентрированное, сжатое пред- ставление по изучаемым вопросам. В процессе подготовки к занятию реко- мендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полу- ченных знаний, развивается речь. При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю. Идя на консультацию, необходимо хорошо продумать вопросы, которые требуют разъяснения. В начале занятия обуча- ющиеся под руководством преподавателя более глубоко осмысливают теоре- тические положения по теме занятия, раскрывают и объясняют основные яв- ления и факты. В процессе творческого обсуждения и дискуссии вырабаты- ваются умения и навыки использовать приобретенные знания для решения практических задач. Обучающимся, пропустившим занятия (независимо от причин), реко- мендуется не позже чем в 2-недельный срок явиться на консультацию к пре- подавателю и отчитаться по теме, изучавшейся на занятии. 4. ПОДГОТОВКА К ТЕКУЩЕМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ Целью текущего контроля знаний со стороны преподавателя является оценка качества освоения обучающимися данной дисциплины в течение все- го периода ее изучения. К главной задаче текущего контроля относится по- 18 вышение мотивации обучающихся к регулярной учебной работе, самостоя- тельной работе, углублению знаний, дифференциации итоговой оценки зна- ний. Преподаватель, осуществляющий текущий контроль, на первом занятии доводит до сведения обучающихся требования и критерии оценки знаний по дисциплине. В целях предупреждения возникновения академической задол- женности (либо своевременной ее ликвидации) преподаватель проводит ре- гулярные консультации и иные необходимые мероприятия в пределах учеб- ных часов, предусмотренных учебным планом. При преподавании данной дисциплины предусматриваются следующие формы текущего контроля знаний: текущий контроль в форме индивидуаль- ных опросов, текущий контроль в форме тестирования и собеседования с обучающимися, решение практических задач, проведение занятий в интерак- тивной форме. Промежуточная аттестация проводится в форме сдачи коллоквиумов, зачета и экзамена. Подготовка к текущему контролю и промежуточной атте- стации происходит как в ходе отдельных аудиторных занятий, так и во время внеаудиторной работы. Полное описание фонда оценочных средств для текущего контроля и промежуточной аттестации обучающихся с перечнем компетенций, описани- ем показателей и критериев оценивания компетенций, шкал оценивания, ти- повые контрольные задания и методические материалы представлены в от- дельном документе ФОС, доступном в электронной образовательной среде Университета ( http://io.vsau.ru/ ). |