Практикум по систематике. Министерство образования и науки российской федерации

• Название: Министерство образования и науки российской федерации
• Анкор: Практикум по систематике.doc
• Дата: 01.03.2017
• Размер: 23.75 Mb.
• Имя файла: Практикум по систематике.doc
• Тип: Учебное пособие; #3254
• страница: 16 из 18

Вопросы для самоконтроля

1. 
   Каковы жизненные формы и подземные органы большинства представителей зонтичных (сельдерейных)?
   
2. 
   Опишите признаки листьев и соцветий зонтичных.
   
3. 
   Охарактеризуйте общие признаки двумерикарпиев, а также видовые отличительные признаки плодов.
   
4. 
   Назовите и охарактеризуйте ядовитые растения семейства сельдерейные.
   
5. 
   Какие семейства входят в состав лодкласса ламиид?
   
6. 
   Охарактеризуйте соцветие и плоды калины обыкновенный и бузины черной.
   
7. 
   По каким признакам можно идентифицировать валериану лекарственную? Какие части растения заготавливают?
   
8. 
   Чем обусловлена полиморфность вида валерианы лекарственной?
   
9. 
   Какие морфолого-анатомические признаки характерны семейству сложноцветные (астровые)?
   
10. 
    Опишите общие признаки соцветия корзинка. Какова роль и морфологические особенности листовой обвертки и обверточек?
    
11. 
    На примере какого-либо представителя опишите видовые признаки корзинки: размер, форму, выполненность, опушенность общего ложа, характер расположения на нем цветков, характер обвертки и другие признаки.
    
12. 
    В составкаких сложных соцветий могут входить мелкие корзинки астровых? Приведите примеры.
    
13. 
    На какие типы в зависимости от симметрии, формы венчика и пола делятся цветки астровых, входящие в корзинку?
    
14. 
    В чем особенности строения чашечки цветков астровых?
    
15. 
    Благодаря каким агентам осуществляется опыление астровых? Где находятся нектарники?
    
16. 
    Что такое «апомиксис» и «протерандрия»?
    
17. 
    Для каких лекарственных видов семейства астровые характерно наличие в корзинке только язычковых обоеполых цветков?
    
18. 
    Каков состав цветков в корзинках родов пижмы, бессмертника, полыни, черереды?
    
19. 
    Для каких лекарственных видов характерно наличие по периферии корзинок ложноязычковых цветков?
    
20. 
    В чем особенности семянок астровых?
    
21. 
    Приведите примеры лекарственных растений семейства астровые, произрастающие на лугах.
    
22. 
    Охарактеризуйте краевые и срединные цветки корзинки василька винего.
    
23. 
    Какова жизненная форма девясила высокого? Что является лекарственным сырьем?
    
24. 
    Дайте морфологическое описание листьев и соцветия лопуха большого.
    
25. 
    Чем обусловлено ботаническое название мать-и-мачехи обыкновенной? Где произрастает это растение, каковы особенности его развития?
    
26. 
    Охарактеризуйте цветки, корзинку и плоды календулы лекарственной.
    
27. 
    Что позволяет относить одуванчик лекарственный к космополитам?
    
28. 
    Какие внутренние секреторные структуры с латексом характерны для одуванчика лекарственного, цикория обыкновенного и других представителей семейства астровые?
    
29. 
    Какое соцветие имеет пижма обыкновенная?
    
30. 
    Приведите примеры видов рода полынь, охарактеризуйте их индивидуальные морфологические особенности, укажите использование.
    
31. 
    Какие виды рода ромашка применяются в официальной медицине?
    
32. 
    Укажите совокупность характерных признаков корзинок ромашки лекарственной (р. ободранной) и ромашки пахучей.
    
33. 
    Из семян какого растения семейства астровые получают пищевое жирное масло? Охарактеризуйте цветки и корзинку этого растения.
    

III.6.2. Класс однодольные – liliopsida, monocotyledones
Класс подразделяется на 6 подклассов и включает 37 порядков, 122 семейства, примерно 3 100 родов и около 63 000 видов. Однодольные, отделились от двудольных уже на заре эволюции цветковых растений. Класс характеризуется следующей совокупностью признаков.

Однодольные преимущественно представлены травянистыми растениями, но преобладают водно-болотные, луковичные травы и эпифиты. Первичный корешок рано отмирает, заменяясь системой придаточных корней и образующих мочковатую корневую систему. В семени однодольных развивается одна семядоля.

Типичный цветок однодольных трехчленный, пятициклический, формула его: Р₃₊₃А₃₊₃G₍₃₎. Цветки одиночные или собраны в соцветия кисть, колос, метелу, початки. Листья простые, без прилистников с параллельным жилкованием, реже жилкование дуговое. Листья не расчленены на черешок и пластику, часто с влагалищным основанием. Число листовых следов большое. Проводящая система состоит из многих отдельных проводящих пучков, которые разбросаны по всему стеблю, они закрытого типа (камбия нет). Нет ясной дифференциации коры и сердцевины.

Среди однодольных много высокоспециализированных растений – геофитов, которые переносят неблагоприятные условия жизни в виде корневищ, луковиц, клубнелуковиц, погруженных в землю; ксерофитов, которые приспособлены к аридным условиям; эфемеров, которые имеют короткий жизненный цикл, заканчивающийся до наступления длительного периода засухи.

Из однодольных мы познакомимся с некоторыми семействами из подклассов: алисматиды, лилиды, коммелиниды, арециды, ариды.
III.6.2.1. Подкласс Алисматиды – Alismatidae
Подкласс алисматиды включает 11 порядок, 18 семейств, 56 родов и около500 видов. Представители подкласса – все они болотные, прибрежные, плавающие или погруженноводные травы, имеющие апокарпный гинецей и примитивную проводящую систему, состоящую из трахеид.
III.6.2.1.1. Семейство Сусаковые - Butomaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы сусака зонтичного и его заспиртованные цветки.
Задание

1. Изучить морфологическое строение сусака зонтичного,

1. 
   составить его описание, руководствуясь общей схемой.
   
2. 
   Зарисовать цветок и плод.
   

Семейство сусаковые представлен одним видом – сусаком зонтичным. Сусак зонтичный (Butomusumbellatus) – многолетнее корневищное довольно высокое (до 159 см) травянистое растение (рис. 168, а). Сусак произрастает на илистой, песчаной почве, в прибрежной зоне. Листья прикорневые с влагалищем, внизу трехгранные, выше линейномечевидные, в воде сильно удлиненные.

Соцветие сусака – простой зонтик с перепончатой оберткой из 3 листочков. Околоцветник простой, состоящий из двух кругов розовых, в основании более густо окрашенных лепестков. Тычинок 9, они расположены в трех кругах. Тычинки наружного круга чередуются с тычинками среднего круга и противолежат тычинкам внутреннего круга.



а б

Рис. 168. Сусак зонтичный (а); Частуха подорожниковая (б):

сусак зонтичный: 1 – общий вид; 2 – цветок; частуха: 1 – побег с соцветием; 2 – прикорневая часть; 3 – цветок; 4 – плод
Пестики розовые, их в цветке шесть, столбики их короткие, рыльца расположены с боку. Завязь верхняя, состоит из одного плодолистика, по брюшному шву расположены многочисленные семязачатки. Формула цветка сусака зонтичного: _*Р₃₊₃А₃₊₃₊₃G₍₁₎.

Плод – листовка.

Корневище сусака используется в народной медицине.
III.6. 2.1.2. Семейство Частуховые - Alismataceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы растений родов: частуха, стрелолист.
Задание

1. Проанализировать строение частухи подорожниковой, ч. обыкновенной и стрелолиста обыкновенного. Составить описание, руководствуясь общей схемой.

2. Зарисовать листья, внешний вид цветков.

Частуха подорожниковая (Alismaplantago-aquatica) (рис. 168, б) – многолетнее водно-прибрежное травянистое растение с листьями, собранными в прикорневую розетку. Корневище короткое, клубневидное. Нижние листья – линейные, плавающие. Листья, возвышающиеся над поверхностью воды, длинночерешковые, с яйцевидной листовой пластинкой. На листе находится семь дуговидных жилок, которые соединяются между собой поперечными более тонкими жилками.

Цветоносный стебель выходит из центра розетки, несет пирамиальную метелку, от которой мутовчато, большей частью по три, отходят боковые ветви, оканчивающиеся зонтиками цветков. При основании мутовок и зонтичков находятся буроватые ланцетные листочки. Околоцветник состоит из двух кругов: в наружном круге находятся три чашечко-видных зеленых листочка, во внутреннем круге – три более крупных белых или розоватых лепестков. Тычинок шесть, которые расположены попарно. Пестиков много. Плод листовка.

Стрелолист обыкновенный (Sagittariasagitifolia) (рис. 169) - многолетнее травянистое растение произрастающее в мелководной, пересыхающей части водоема с илистым грунтом, где дает заросли. Иногда такие заросли встречаются на значительной глубине (до 5 м). Корневище короткое, образует удлиненные побеги, на которых развиваются желудеобразные клубни.

Рассматривая гербарный экземпляр, отмечают, что внешний облик стрелолиста зависит от условий, в которых он рос. На глубине от 150 см у стрелолиста образуются длинные лентовидные листья с волнистым краем и один-два плавающих листа.




Рис. 171. Стрелолист обыкновенный: 1 – подводные листья, 2 – плавающие листья, 3 – воздушные листья, 4 - соцветие
На глубине 30 – 150 см у стрелолиста возникают листья двух типов: ленто-видные и плавающие. На более мелких местах у стрелолиста образуются, кроме линейных и плавающих листьев, большое количество воздушных ли-стьев, имеющих стреловид-ную пластинку и длинный черешок. По берегам водо-емов стрелолист приобре-тает наземную форму, имеющий воздушные листья и слабым развитием линейных листьев. Таким образом, у стрелолиста три типа листьев: погруженные лентовидной формы, листья с пластинками, плавающими на поверхности воды, и возвышающиеся над поверхностью воды длинночерешковые, со стреловидной листовой пластинкой. Жилкование листовой пластинки сетчатое, характерное не для однодольных.

Цветоносный стебель трехгранный. Цветки собраны в кисти из многочисленных мутовок. Околоцветник у всех цветков состоит из двух кругов, в наружном круге находятся три мелких лепестка красноватого цвета, во внутреннем – три более крупных лепестка с фиолетовым основанием.

Цветки стрелолиста раздельнополые. Цветки из нижней части соцветия – пестичные, цветки, расположенные на вершине соцветия, - тычиночные. На коническом цветоложе женского цветка расположены много пестиков. Пестик образован одним плодолистиком. Формула цветка стрелолиста: *♂P₃₊₃A_∞G₀; *♀P₃₊₃A₀G_∞. Плод – листовка. В мужских цветках много тычинок, пыльники фиолетовые. Стрелолист опыляется перекрестно короткохоботными насекомыми.

Все органы стрелолиста богаты воздухоносными полостями, характерными для всех водных растений.

В середине июля стрелолист образует несколько столонов длиной до 30 см, на концах которых формируются зимующие почки, залегающие в грунте на глубине около25 см. Они обладают большой температурной стойкостью, они могут промерзать, не теряя способности к прорастанию.
III.6.2.2. Подкласс Лилииды - Lilidae
Подкласс лилииды включает 21 порядок, 96 семейств, около 2700 родов им более 56 000 видов. Это самый обширный подкласс, значительно превосходящий остальные его подклассы. Большинство семейств подкласса очень специализированы, а некоторые семейства, как орхидные и мятликовые достигли очень высокого уровня эволюционного развития.

Систематика подкласса разработана еще недостаточно. Из этого подкласса к формакопейным относятся: чемерица Любеля (Veratrumlobelianum) – сем. мелантиевые (Melan-thiaceae), безвременник великолепный (Colchicumspecio-sum) (рис. 172, б), б. осенний (рис. 172, а) (C. autumnale) – сем. безвременниковые (Colchicaceae), диоскорея японская, д. кавказская (Dioscorea nipponica, D.caucasica) – сем. диоскорейные (Dioscoreaceae).



а б

Рис. 172. Семейство безвременниковые:

а – безвременник осенний: 1 – общий вид; 2 – продольный разрез луковицы; 3 – продольный разрез цветка; 4 – семя;

б – безвременник великолепный: 1 – цветки; 2 – завязь; 3 – луковица; 4 – столбик; 5 – завязь в разрезе
III.6.2.2.1. Семейство Лилейные – Liliaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов: чемерица, лилия, тюльпан, гусиный лук, рябчик, кандыки, безвременник; заспиртованные цветки этих растений.

Паспорт семейства

Родов – 10 (8), видов – 750 (75).

Цветок - *Р₃₊₃А₃₊₃G₍₃₎.

Опыление – насекомыми.

Плоды – ценокарпии: коробочки. Большинство – баллисты, есть мирмекохоры.

ЖФР – многолетние травянистые растения с луковицами. Эфемероиды.

Распространение – умеренные и субтропические области Северного полушария.

Важнейшие роды – Fritillaria, Gagea, Lilium, Tulipa.

Культурные растения - Erythronium, Lilium, Tulipa.
Задание

1. 
   Проанализировать несколько лилейных из числа рекомендуемых. Составить их описание, руководствуясь общей схемой.
   
2. 
   Зарисовать соцветие, цветок и диаграмму цветка.
   

Гусиный лук желтый (Gagealutea) (рис. 170, а) – небольшое многолетнее луковичное травянистое растение 10 – 15 см высотой.

В почве находится небольшая продолговатояйцевидная луковица, от которой развивается тонкий стебель и прикорневой лист, превышающий стебель. Лист имеет широколанцетную форму, на вершине он стянут в колпачок.

Цветоносный стебель несет зонтиковидное соцветие из 8 – 10 цветков. При основании соцветия находятся два прицветных листочка, один из них, ланцетный, превышает соцветие, другой – линейный, короче соцветия. Цветки мелкие, лепестки околоцветника внутри желтые, снаружи зеленоватые, ланцетной формы, при основании с нектарником в виде небольшой ямки. Лепестки расположены в двух кругах по три. За лепестками околоцветника лежат в двух чередующихся кругах тычинки, в каждом круге по три тычинки. Пестик имеет округлую завязь, трехгранный столбик и неяснотрехлопастное рыльце. Формула цветка гусиного лука желтого: *P₃₊₃A₃₊₃G₍₃₎.

Плод – трехкамерная шаровидная коробочка.



а б

Рис. 170. Гусиный лук желтый (а); Алоэ древовидное (б):

а – 1 – общий вид растения с луковицей; 2 – цветок; 3 – раскрытый цветок; б – 1 – побег с соцветием; 2 – цветок
Гусиный лук желтый растет на влажных лугах, в лесах, по кустарникам. Он является эфемероидным растением, большую часть года проводит в состоянии покоя. Гусиный лук развивается (цветет и плодоносит) в течение апреля – мая, затем надземные части его отмирают, коробочка ложится на землю, где происходит окончательное ее созревание и растрескивание.
III.6.2.2.2. Семейство Асфоделовые – Asphodelaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов: алоэ, асфедолина, хлорофитум.

Паспорт семейства

Родов – 50 (3), видов – 1500 (61)

Цветок - *Р₃₊₃ А₃₊₃ G ₍₃₎

Опыление – насекомыми

Плоды – ценокарпии: коробочки.

ЖФР – многолетние травянистые растения с утолщенными корнями, древовидные формы.

Распространение – умеренные, субтропические и тропические области.

Важнейшие роды – Asphodeline, Eremurus, Anthericum, Aloe.

Культурные растения – Aloe, Chlorophytum, Gasteria, Haworthia, Eremurus.
Задание

1. Изучить строение алоэ древовидного, составить его описание, руководствуясь общей схемой.

2. Зарисовать лист алоэ, цветок.

Алоэ древовидное (Aloearborescens) (рис. 170, б) – вечнозеленое суккулентное растение, широко культивируемое как комнатное растение под названием столетник.

Листья очередные, толстые и сочные, мясистые, мечевид-ные листья длиной до 60 см, темно-зеленые, с параллельным жилкованием, с острозубчатыми краями. Листья скучены на верхушке толстого деревянистого кольчатого ствола. Высота ствола может достигать до 3 м и более. Соцветие – длинная, густая пазушная кисть от 0,5 – до 1 м вы сотой с желто-оранжевыми цветками, с нежным ароматом. Околоцветник простой, цилиндрический, располагается в двух кругах. Тычинки с длинными нитями. Пестик образован из трех плодолистиков. Плод – цилиндрическая коробочка.

В комнатных условиях цветет очень редко. Родина алоэ – Южная Африка.

Листья и побеги 2 – 4-летнего культивируемого суккулентного растения алоэ древовидного используют в качестве лекарственного сырья.
III.6.2.2.3. Семейство Луковые – Alliaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы растений лука репчатого, чес нока, лука-батуна, лук-порей, шнитт-лук, лук медвежий.

Паспорт семейства

Родов – 32 (2), видов 750 (313).

Цветок - *Р₃₊₃А₃₊₃G₍₃₎.

Опыление – насекомыми.

Плоды – ценокарпии: коробочка. Семена распространяются животными ветром.

ЖФР – травянистые луковичные или корневищные многолетники, иногда эфемероиды.

Распространение – умеренные и субтропические области, но наибольшее разнообразие в Северном полушарии.

Важнейшие роды – Allium.

Культурные растения – многочисленные виды и сорта рода Allium.
Задание

1. Проанализировать различные виды лука, составить их описание, руководствуясь общей схемой.

2. Зарисовать луковицу, схему соцветия и цветок.

Лук угловатый (Alliumangulosum) (рис. 171, а) - широкораспространенное луговое растение. В почве у лука угловатого находится короткое горизонтальное корневище, на котором располагаются одна-две сближенные луковицы.

Луковицы узкоконические, малоутолщенные, покровные чешуи их сероватые, пленчатые. Цветоносный стебель кверху острогранистый, тонкий, листья в числе 5-6 сближены при его основании. Листья узколинейные, килеватые на нижней стороне (у многих видов лука листья дудчатые). Цветки собраны в зонтиковидные соцветия. Соцветие до распускания покрыто пленчатыми, короткозаостренными кроющими листьями, остающимися при основании его в период цветения.

Околоцветник простой, сросшийся из шести розоватых лепестков, ширококолокольчатый. Тычинок 6, нити которых при самом основании срослись между собой и с листочками околоцветника. Плод трехгранная коробочка.



а б

Рис. 171. Лук угловаптый (а); Лук репчатый (б):

а: 1 – 2 – общий вид растения с соцветием; 3 – цветок; 4 – диаграмма цветка;

б: 1 – общий вид; 2 – соцветие; 3 - диаграмма цветка; 4 – андроцей и гинецей; 5 – завязь (поперечный разрез)
Лук репчатый (Alliumcepa) (рис. 171, б) - растение травянистое, многолетнее, имеет простую, сплюснуто-шаро-видную луковицу. Размножается семенами. В первый год из семени вырастает укороченный побег с пучком зеленых листьев и придаточной корневой системой. В основании листьев откладываются запасные питательные вещества, к осени формируется маленькая луковица – севок. На будущий год луковица-севок образует из почек мощный пучок зеленых листьев, в основании которых опять откладывается запас питательных веществ. Образуется крупная луковица-репка. На третий год из почек луковицы-репки образуется один или несколько цветоносных побегов. После цветения и плодоношения растение погибает. Цветки у лука репчатого собраны в соцветие зонтик. Формула цветка: *Р₃₊₃А₃₊₃G₍₃₎.

Плод – коробочка.

Все части растения содержат эфирное масло, от которого зависит запах лука. Богат фитонцидами и витаминами С и В.

Зарисовывают луковицу, цветочную стрелку и коробочку.

Лук репчатый широко используется в народной медицине.

Из этого рода чеснок (Alliumsativum) является фармакопейным. Сборную луковицу чеснока используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.
III.6.2.2.3. Семейство