Практикум. Методические указания по проведению лабораторных занятий, вопросы для самоконтроля
 Скачать 24.71 Mb.
|
|
Тема 18 Составление формул и диаграмм цветка 1 Составление формул и диаграмм цветков по словесным описаниям Ознакомиться с условными обозначениями при составлении формулы и диаграммы цветка: * – актиноморфный цветок; ↑ – зигоморфный цветок; – асимметричный цветок; ♂ – однополый тычиночный цветок; ♀ – однополый пестичный цветок; ♀ – обоеполый цветок. К или Са – чашечка (calyx), С или Со – венчик (corolla), А – андроцей (androeceum), G – гинецей (gynoeceum), Р – простой околоцветник (perigonium). Число членов каждого элемента цветка обозначают цифрами, а большое и неопределенное их число – знаком бесконечности. В случае срастания между собой элементов цветка одного круга их число заключают в скобки. Если отдельные доли чашечки, венчика располагаются кругами, то цифры, указывающие на количество их в отдельных кругах, соединяются знаком «+». В формуле нужно отразить положение завязи в цветке: если она на- ходится вверху, под цифрой, обозначающей число плодолистиков, ставят черточку; если внизу – черточку ставят сверху. Диаграмма цветка – условная схема проекции элементов цветка на плоскость и отражает их число, относительные размеры, взаимное расположение, наличие срастаний. Кроме того, на ней указываются расположение кроющего (прицветного) листа, прицветничков, оси соцветия или побега, несущего цветок. Причем прицветник, прицветнички, чашелистики обозначают скобкой с килем на спинке; лепестки – круглой скобкой; тычинки и пестик – значками, символизирующими как бы разрезы через пыльник и завязь; сросшиеся между собой отдельные элементы цветка – определенными знаками, соединенными дугами или линиями. Ради удобства принят единый способ ориентации диаграммы: ось соцветия – вверху, кроющий лист – внизу. Практическое занятие 18 Цель: научиться составлять формулы и диаграммы цветков Материалы и оборудование: не предусмотрены. Работа 1 Составление формул и диаграмм цветков по словесным описаниям Ход работы 1 Лапчатка гусиная – цветки подпестичные, циклические, с двойным околоцветником. Чашечка состоит из 5 свободных чашелистиков, чередующихся с листочками подчашия. Лепестков 5; они свободные. Тычинок обычно 20, располагаются они в три круга. Многочисленные пестики располагаются на слегка выпуклом цветоложе. 2Щавель густой – околоцветник чашечковидный, состоит из 6 зеленых листочков, образующих два круга (в каждом по 3). Андроцей состоит из 6 тычинок, располагающихся парами против наружных листочков околоцветника. Гинецей состоит из 3 лизикарпных плодолистиков; завязь – верхняя одногнездная. 3 Яснотка белая (глухая крапива) Цветок зигоморфный, четырехкруговой, с двойным околоцветником, по типу строения - двугубый. Чашечка состоит из 5 сросшихся в трубку чашелистиков, на верхушке которой соответственно 5 шиловидных зубцов. Внизу все лепестки срослись, образовав трубку. Внутри нее находятся волоски, располагающиеся косо, кольцом, что защищает цветок от попадания мелких случайных насекомых. Вход в трубку венчика называется зевом. Венчик двугубый. Верхняя губа шлемовидная, образована двумя сросшимися лепестками; нижняя - тремя сросшимися лепестками, причем ее средняя лопасть очень крупная, две боковые - в виде узких зубцов. Тычинок обычно 4, они прикреплены к трубке венчика. Пара задних тычинок, как правило, короче передней пары (двусилъный андроцей). В незрелом состоянии пыльники всегда скрыты под сводообразной верхней губой, а по мере созревания наклоняются над зевом венчика. Гинецей ценокарпный, образован двумя плодолистиками, каждый из которых со временем делится пополам продольной перегородкой. Завязь (верхняя) при этом становится четырехгнездной и четырехлопастной. В каждом гнезде развивается по одному семязачатку. Столбик один; рыльце двухлопастное, отходит от оснований лопастей завязи. При основании завязи четко выделяется окружающий ее нектароносный диск. Нектар скапливается на дне трубки, откуда достать его могут только шмели, поскольку у них длинный хоботок (шмель садится на среднюю лопасть нижней губы, спинкой касается пыльников и, перелетая с цветка на цветок, переносит пыльцу). 4Частуха подорожниковая – цветок актиноморфный, обоеполый, с трехчленным двойным околоцветником и трехчленным андроцеем; чашелистиков 3, сохраняющихся при плоде; венчик из 3 лепестков, чередующихся с чашелистиками; лепестки вдвое длиннее чашелистиков; тычинок 6, наружного круга (результата расщепления), внутренний круг тычинок не развит; гинецей апокарпный, многочленный; пестики расположены циклически (треугольником), оставляя в центре цветоложа свободное пространство; завязь одногнездная с 1-2 семяпочками, столбики отходят от брюшной их стороны; плодики нераскрывающиеся. 5Тюльпан дубравныйTulipaquercetorum L. – цветок одиночный, конечный, полный, актиноморфный, циклический. Околоцветник простой, венчиковидный, из шести (в двух кругах по три) свободных острых желтых опадающих листочков; листочки внешнего круга продолговатые, снаружи часто с фиолетовым оттенком, внутреннего - широко-ланцетные или почти овальные, при основании с ресничками. Андроцей из шести тычинок в двух кругах; тычинки короче листочков околоцветника, внутренние по большей части длиннее наружных; тычиночные нити над основанием расширенные, бородчатые, кверху шиловиднозаостренные; пыльники неподвижные, продолговатые, выемчатым основанием, короче тычиночных нитей или равны им. Гинецей синкарпный, из трех плодолистиков; пестик один; завязь верхняя трехгнездная. 6 Колокольчик раскидистый. Цветки крупные, на длинных цветоножках, собраны в разветвленные кисти. Трубка чашечки с десятью продольными ребрами. Ланцетошиловидные зубцы ее во время цветения отклоняются от венчика. Венчик сине-фиолетовый, колокольчатый, с отогнутыми овально-треугольными острыми лопастями, равными по длине половине трубки. Трубка его внутри над завязью покрыта волосками. Тычинок 5; нити их слегка расширенные в основании и изогнуты в средней части. Пыльники линейные. Завязь трехгнездная, нижняя. Рыльце трехраздельное. 7 Белозор болотный. Цветок актиноморфный, пятикруговой и пятичленный. Околоцветник двойной; чашечка состоит из 5 чашелистиков, располагающихся по кругу, венчик – из 5 белых с прозрачными жилками лепестков, также располагающихся по кругу. Третий круг, поочередно с лепестками венчика, составляют 5 тычинок. Четвертый круг состоит из располагающихся супротивно лепесткам стаминодиев в виде желтовато-зеленых лепестковидных листочков (они произошли от тычинок, утративших способность образовывать пыльцу). По краям стаминодиев располагаются 9 – 13 железистых ресничек, привлекающих насекомых своими выделениями. Пятый круг цветка образуют плодолистики, сформировавшие пестик. Завязь одногнездная, состоит из 4 сросшихся плодолистиков (паракарпный гинецей). Плацентация постенная. 8 Первоцвет весенний. Растение с розеткой длинночерешковых листьев и длинным цветоносом, заканчивающимся зонтиком из 5 – 15 цветков с шиловидными кроющими листьями при основании цветоножек. Чашечка сростнолистная, пятичленная, с 5 сильно выступающими жилками, густо опушенная короткими железистыми волосками; в конце цветения – вздутоколокольчатая или вздутая, с 5 яйцевидно-треугольными острыми зубцами. Венчик желтый; трубка его длинная, резко расширяющаяся над чашечкой, покрыта пушком из редких коротких железистых волосков. Округлые, выемчатые на верхушке его доли широковоронковидно отогнуты. Зев под лтгибом складчатый, в виде привенчика. К трубке венчика против лепестков прирастают нитями 5 тычинок. Гинецей ценокарпный, состоит из 5 сросшихся плодолистиков, образующих верхнюю завязь. 9 Василек синий. Цветки собраны в соцветие корзинка, двух типов. Краевые цветки трубчато-косоворонковидные (зигоморфные, обычно синие, с редуцированной завязью, бесполые; трубка в верхней части слегка изогнута, с 5 – 8 треугольными зубцами, более длинными и широкими сверху). Именно эти цветки привлекают насекомых. Срединные цветки трубчатые, актиноморфные, четырехкруговые, с нижней завязью. 10 Огурец посевной. Растение однолетнее, травянистое, однодомное. Стебли угловато-ребристые, лежачие или лазящие с помощью простых усиков. Листья простые, различные по форме (от сердцевидно- яйцевидных до пятилопастных), располагаются поочередно на утолщенных черешках. Стебли, черешки и листья покрыты жесткими волосками (шипиками). Цветки актиноморфные, одиночные, тычиночные, часто собраны в пучки, располагающиеся на коротких цветоносах в пазухах листьев. Околоцветник двойной. Зеленая пятизубчатая сростнолистная чашечка срастается в основании с пятилопастным колесовидным сростнолепестным венчиком. Андроцей в мужских цветках состоит из 5 тычинок; 4 из них срастаются попарно нитями. Нити короткие, широкие. Пыльники длинные, двугнездные, W-образно изгибаются и укладываются на широком связнике; открываются продольной щелью; у их краев, приросших к связнику, располагается густая щеточка волосков. Волоски клейкие благодаря их выделениям, что способствует прилипанию пыльцы к телу насекомого. В центре мужского цветка вокруг недоразвитого пестика имеются пять мозолистых утолщений – это нектарники. В пестичных цветках тычинки редуцированы; гинецей цено- карпный, состоит из 3 сросшихся плодолистиков; завязь нижняя, од- ногнездная, с тремя постенными плацентами. Семязачатки обычно многочисленные. Столбики сросшиеся, но число рылец (три) соот- ветствует числу плодолистиков. У основания трубки венчика распо- лагаются в виде массивного гофрированного кольца нектарные чешуйки. Плод – тыквина; семена с довольно крупными мясистыми семядолями. Литература 1 Ботаника : Морфология и анатомия растений: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биолог. и хим. спец. / А. Е. Васильев [и др.]; – 2-е изд., перераб. – М. : Просвещение, 1988. – С. С. 104 – 119. 2 Бавтуто, Г. А. Ботаника. Морфология и анатомия растений / Г. А. Бавтуто, В. М. Еремин. – Мн.: Высшая школа, 1997. – С. 114 – 127. 3 Бавтуто, Г. А. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие / Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей. – Мн. : Новое знание, 2002. – С. 349 – 390. Тема 19 Строение соцветий и их типы 1 Принципы классификации соцветий 2 Ботрические соцветия 3 Цимозные соцветия 4 Агрегатные соцветия Соцветие – это побег или система побегов, несущих цветки. Биологический смысл возникновения соцветий в ходе эволюции в том, что благодаря им возрастает вероятность опыления цветков как анемофильных, так и энтомофильных растений. Соцветия обычно более или менее отграничены от вегетативной части растения. Закладываются они внутри цветочных или смешанных почек и у многих растений (сирень, гиацинт, бузина и др.) развиваются как единое целое в результате деятельности одной меристемы. Схема строения соцветия представлена на рисунке 19.1. Морфологический анализ соцветий проводят по ряду признаков. Важнейшими из них являются четыре, которые сочетаются друг с другом в самых различных вариантах. 1 Наличие и характер листьев в зависимости от которых различают соцветия: 1) фрондозные – на осях соцветия есть обычные ассимилирующие листья (вербейник монетчатый, купена гладкая); 2) фрондулезные, если соцветия несут зеленые верхушечные листья меньших размеров, чем листья вегетативных побегов (сирень обыкновенная, колокольчики); 3) брактеозные, если верхушечные листья в области соцветия сильно видоизменены, их называют брактеями или прицветниками (вербейник густоцветковый, ландыш); 4) эбрактеозные (голые), если соцветия лишены брактей вследствие их редукции (пролеска сибирская). 2 Деятельность апикальной меристемы, которая определяет соцветия: 1) открытые бокобочные (неограниченные, неопределенные) – апикальная меристема не формирует цветки, главная ось обладает неограниченным ростом. Цветки возникают на боковых осях (ландыш майский, крестоцветные); 2) закрытые верхоцветные (ограниченные, определенные) – апикальная меристема расходуется на формирование верхушечного цветка (чистотел большой, барбарис обыкновенный). 3 Разветвленность главной оси (степень ветвления): 1) простые, если пазушные меристемы полностью расходуются на формирование боковых цветков с цветоножками (робиния, черемуха); 2) сложные, когда в результате деятельности пазушных меристем образуется сложная система разветвления (злаки, зонтичные). Рисунок 19.1 – Соцветия: А – строение соцветия (1, 2 – главная и боковая ось, 3 – узлы. 4 – междоузлия, 5 – прицветники, 6 – цветоножка, 7 – цветок); Б – простые ботрические соцветия (1 – кисть, 2 – колос, 3 – початок, 4 – простой зонтик, 5 – головка, 6 – корзинка, 7 – щиток); В – сложные ботрические соцветия (1 – метелка, 2 – сложный колос, 3 – сложный зонтик); Г – цимозные соцветия (1– 3 – монохазии, 1 – «элементарный» монохазий, 2 – извилина, 3 – завиток, 4 – двойной завиток, 5 – дихазий, 6 – тройной дихазий, 7 – плейохазий, 8 – двойной плейохазий); Д – пример тирса, Е – агрегатные соцветия (1,2 – метелки зонтиков и корзинок, 3 – 5 щиток, кисть и колос корзинок) (из Г. А.Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002 г.) 4 Способ нарастания осей, или формирование системы побегов, определяет следующие типы соцветий: 1) моноподиальные, рацемозные или ботрические, ось формируется за счет деятельности одной апикальной меристемы (иван-чай). Они могут быть открытыми и закрытыми; 2) симподиальные, или цимозные, – они нарастают симподиально, как результат последовательно сменяющихся апикальнцых меристем (незабудка, картофель). Эти соцветия закрытые. Отмеченные признаки соцветий в большинстве случаев не зависят друг от друга и могут встречаться в разных сочетаниях, но могут быть и взаимосвязаны. Многообразие признаков, положенных в основу морфологического описания соцветий, и отсутствие единого взгляда на происхождение соцветий определили и отсутствие единой классификации. Поэтому рассмотрим один из вариантов морфологической описательной классификации (рисунок 19.2). Соцветия Рацемозные, Цимозные Тирсоидные Агрегатные или ботрические (закрытые) (открытые) Простые Сложные Монохазий Двойная Щиток кисть сложный колос извилина извилина корзинок колос сложный зонтик завиток Двойной Кисть початок метелка Дихазий завиток зонтиков головка двойная кисть Плейохазий Сережка Метелка щиток корзинок зонтик Кисть корзинка корзинок Рисунок 19.2 – Морфологическая классификация соцветий (из Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей, 2002 г.) Простые рацемозные (ботрические) соцветия. Обычно моноподиальные, все цветки расположены на моноподиальной оси (рисунок 19.1, Б). К ним относятся следующие соцветия: 1) кисть (черемуха, робиния, ландыш, льнянка); 2) колос (подорожники, многие орхидеи, мужские соцветия осок); 3) початок (аронник, белокрыльник, кукуруза); 4) головка (клевера, черноголовка обыкновенная, люцерна); 5) щиток (груша, боярышник, рябина); 6) зонтик (лук, вишня, сусак зонтичный, первоцвет весенний); 7) корзинка (цикорий, василек, одуванчик и др. астровые). Сложные рацемозные (ботрические) соцветия состоят из главной оси и боковых ответвлений или боковых осей, заканчивающихся боковыми соцветиями, которые называют парциальными (рисунок 19.1, В). Сложные соцветия это: 1) сложный колос (пшеница, рожь); 2) сложный зонтик (морковь, тмин, укроп, сныть); 3) метелка (овес, рис, сирень, мужское соцветие кукурузы); 4) двойная кисть (вероника широколистная). Цимозные соцветия (рисунок 19.1, Г) имеют симподиальное ветвление или ложнодихотомическое. Верхушечный цветок на главной оси у них распускается первым, а порядок распускания цветков – центробежный. К ним относят: 1) монохазий – однолучевой верхоцветник: извилина (незабудка, петуния) и завиток (синяк обыкновенный, медуница); 2) дихазий – двухлучевой верхоцветник (гвоздичные); 3) плейохазий (картофель, герань комнатная, молочаи). Тирсоидные соцветия (рисунок 19.1, Д) – это сложные соцветия с моноподиально нарастающей главной осью и боковыми частными соцветиями – цимоидами. К ним относятся следующие соцветия: 1) завиток (каштан конский обыкновенный); 2) двойной завиток (зверобой продырявленный); 3) двойная извилина (норичник); 4) сережка (береза, ольха, тополь, лещина). Агрегатные (составные) соцветия – главная ось и характер расположения боковых осей осуществляется по определенному типу, не соответствующему характеру ветвления и расположения осей в элементарных (парциальных) соцветиях (рисунок 19.1, Е). Наиболее часто встречаются следующие соцветия этого типа: 1) щиток корзинок (пижма обыкновенная, тысячелистники, ромашка пахучая), 2) метелка корзинок (полынь обыкновенная); 3) кисть зонтиков (плющ обыкновенный); 4) кисть корзинок (череда), 5) метелка сложных зонтиков (аралия кистевидная). Практическое занятие 19 Цель: познакомиться с основными формами соцветий, уяснить принципы их морфологического анализа и правила графического изображения. Материалы и оборудование: морфологический гербарий по теме «Соцветия», таблицы. Работа 1 Принципы классификации соцветий Ход работы Рассмотреть строение соцветия, зарисовать (рисунок 19.1 А). Познакомиться с основными принципами классификации соцветий: 1) наличие и характер листьев; 2) деятельность апикальной меристемы; 3) разветвленность главной оси (степень ветвления); 4) способ нарастания осей, или формирование системы побегов. Работа 2 Ботрические соцветия Ход работы Рассмотреть на морфологическом гербарии различные формы ботрических соцветий. Зарисовать схемы простых (кисть, колос, початок, головка, щиток, зонтик, корзинка) и сложных (сложный колос, сложный зонтик, метелка) ботрических соцветий. Записать примеры. Работа 3 Цимозные соцветия Ход работы Рассмотреть на морфологическом гербарии и зарисовать схемы различных форм цимозных соцветий: монохазий – извилина, завиток, дихазий, плейохазий. Записать примеры. Работа 4 Агрегатные соцветия Ход работы Рассмотреть и зарисовать схемы составных (агрегатных) соцветий: метелка корзинок, метелка сложных зонтиков, щиток корзинок, кисть корзинок. Записать примеры. Вопросы для самоконтроля 1 Что собой представляют соцветия? 2 По каким признакам можно классифицировать соцветия? 3 Каковы принципиальные отличия простых соцветий от сложных? 4 Какие вы знаете признаки цимозных, тирсоидных и агрегатных соцветий? Литература 1 Ботаника : Морфология и анатомия растений: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биолог. и хим. спец. / А. Е. Васильев [и др.]; – 2-е изд., перераб. – М. : Просвещение, 1988. – С. 295 – 310. 2 Бавтуто, Г. А. Ботаника. Морфология и анатомия растений / Г. А. Бавтуто, В. М. Еремин – Мн. : Высшая школа, 1997. – С. 291 – 295. 3 Бавтуто Г.А. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие. / Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей. – Мн. : Новое знание, 2002. – С. 404 – 433. |