Практикум з Ботаніки. Навчальний посібник для підготовки фахівців в аграрних вищих навчальних закладів ііivрівнів акредитації з напрямку Агрономія
 Скачать 12.95 Mb.
|
|
Тема 43. ТИПИ СУЦВІТЬ Загальні зауваження. Тільки у небагатьох рослин квітки поодинокі (мак, магнолія, тюльпан тощо), частіше вони зібрані групами на загальній осі, утворюючи суцвіття. Суцвіття — це група квіток, розміщених на квітконосі у певному порядку. За типом галуження суцвіття ділять на дві великі групи: невизначені, або моноподіальні, та визначені, або симподіальні. Моноподіальні суцвіття характеризуються тим, що головна вісь має необмежений ріст. Вони можуть бути прості, якщо квітки розміщені на осі у пазухах приквіток або на квітконіжках, і складні, коли бічні осі першого порядку несуть прості суцвіття. Типи простих невизначених суцвіть (рис. 106): китиця — це суцвіття, на осі якого по обидва боки на квітконіжках майже однакової довжини розміщуються квітки (черемха, конвалія); колос — це суцвіття, на осі якого розміщуються сидячі квітки (подорожник, осока, береза); початок являє собою суцвіття, що має м’ясисту вісь, до якої прикріпляються сидячі квітки (жіноче суцвіття кукурудзи); щиток — це суцвіття, на головній осі якого розміщуються квітки, що мають різної довжини квітконіжки (груша, яблуня). Зонтик має дуже вкорочену вісь, квітки - майже однакові квітконіжки і виходять з однієї точки (первоцвіт, цибуля). Головка — це суцвіття, в якого вісь укорочена і дещо розширена. На ній розміщуються квітки на коротких квітконіжках (бук, конюшина). Кошик — суцвіття з укороченою і розширеною у вигляді диска віссю, на якій знаходяться сидячі квітки, оточені обгорткою з одного або кількох рядів приквіток (кульбаба, соняшник). 244 Типи складних невизначених суцвіть (рис. 107): складний колос — це суцвіття, де на головній осі розміщені прості колоски (жито, пшениця); волоть - суцвіття, де на го- ловній осі знаходяться прості китиці або щитки (горобина, бузок, овес); складний зонтик має бічні осі, які закінчуються простими зонтиками (морква, кріп). 245 Визначені, або симподіальні суцвіття характеризуються тим, що головна вісь закінчується квіткою і суцвіття росте за рахунок бічних осей різних порядків, що також закінчуються квіткою. Типи визначених суцвіть: розвилина (дихазій) — суцвіття, в якому головна вісь закінчується квіткою, ріст суцвіття відбувається за рахунок бічних, супротивно роз- міщених осей, що також закінчуються квіткою, і т. д. (зірочник, гвоздика); звивина — суцвіття, де головна вісь закінчується квіткою, а ріст його відбувається за рахунок бічних осей, що розміщуються почергово в обидва боки, і закінчуються квіткою (гравілат, гладіолус); завійка - збудована так само, як і звивина, але всі осі спрямовані в один бік (медунка, картопля); плейохазій (несправжній зонтик) — за типом будови нагадує дихазій, але розвивається не на дві бічні супротивні осі, а на кілька (молочай) (рис. 108). Рис. 106. Типи простих невизначених суцвіть: а — китиця; б — простий колос; в — початок; г — простий зонтик; д—головка; е—кошик; є—щиток Рис. 107. Типи складних невизначених суцвіть: а – складний колос; б – волоть; в – складний зонтик Рис. 108. Типи визначених сучвіть: а – звивина; б – дихазій; в – завійка; г - плейохазій 246 Завдяки суцвіттям дрібні квітки добре помітні комахам-запилювачам, а при анемофілії поліпшується сприймання пилку, що розноситься вітром. Формування суцвіть різних типів у процесі еволюції слід розглядати як одну з форм пристосування до перехресного запилення. Об’єкти: суцвіття найпоширеніших рослин (черемхи, подорожника, кукурудзи, конюшини, груші, вишні, соняшника, спіреї, жита, вівса, моркви, зірочника, синяка, молочаю тощо). Завдання: 1. Розгляньте і вивчіть набір гербарних зразків моноподіальних простих суцвіть. 2. Розгляньте і вивчіть набір гербарних моноподіальних складних суцвіть, визначіть тип суцвіття та його назву. 3. Вивчіть набір гербарних зразків із визначеними суцвіттями. 4. Зарисуйте всі типи простих невизначених суцвіть (китицю, колос, початок, зонтик, головку, кошик, щиток); складних невизначених суцвіть (складного колоса, волоті, складного зонтика), визначених суцвіть (дихазію, звивини, завійки). Обладнання і матеріали: живі зразки рослин, гербарний матеріал. Література: [1], с. 423—428; [3], с. 158—161; [5], с. 67—69; [6], с. 244— 246; [7], c.244-246; [13], c. 125-126; [15], c. 311-317. Макроскопічні дослідження. На гербарному матеріалі або на живих рослинах вивчіть особливості будови різних типів суцвіть. Починати слід із невизначених простих суцвіть. При цьому зверніть увагу на головну вісь суцвіття і довжину квітконіжок: у китиці на осі розміщені квітки з квітконіжками майже однакової довжини; у колосі - квітки сидячі; у початка - також сидячі, а вісь розширена, у кошика - вісь у вигляді диска; у головки - вісь булавоподібна, а квітконіжки короткі, у щитка - квітконіжки різної довжини, а квітки розміщені на одному рівні; у зонтика - вісь укорочена, а квітконіжки виходять з однієї точки. 247 Далі розглянемо складні невизначені суцвіття: складний колос, волоть, складний зонтик. Вони досить легко ідентифікуються, якщо добре засвоєна будова простого ко- лоса, зонтика, китиці. І, нарешті, визначені суцвіття. Тут зовсім інший принцип галуження бічних осей — симподіальний: у дихазія бічні осі супротивні, у плейохазія — кільчасті, у звивини та завійки — спіральні. Всі описані вище типи суцвіть зарисуйте у вигляді схеми в альбом, наведіть приклади рослин, що мають вищезгадані типи суцвіть (14 схем-рисунків). Тести для самоконтролю 1. Як називається суцвіття, в якого на головній осі розміщені квітки з квітконіжками рівної довжини? 2. Як називається суцвіття, в якого на головній видовженій осі розміщені сидячі квітки? 3. Назвіть усі типи визначених суцвіть. 4. До якого типу належать суцвіття, що мають невизначений ріст головної осі? 5. Як називається суцвіття, що має дископодібну розширену вісь і сидячі квітки? 248 Тема 44. БУДОВА ПИЛЯКА, ЗАВ’ЯЗІ ТА НАСІННОГО ЗАЧАТКА Загальні зауваження. Пиляк — це носій чоловічої спадкової інформації. У гніздах пиляка із спорогенної тканини внаслідок мейозу утворюється тетрада мікроспор. Вони проростають у пилкове зерно, яке є чоловічим гаметофітом квіткової рослини. Пиляк як орган спороутворення має складну будову. При його дослідженні зверніть увагу на особливості будови та функції окремих частин. Зав’язь також має складний розвиток і будову. В її гніздах розміщені насінні зачатки, в яких з археспоріальної клітини шляхом мейозу формуються тетради мегаспор. Одна з них розвивається в зародковий мішок (жіночий гаметофіт). При подвійному заплідненні з диплоїдної зиготи, що виникла в результаті злиття яйцеклітини і спермія, розвивається зародок, а з триплоїдної зиготи, яка виникла після злиття центральної клітини і спермія, формується ендосперм. Як наслідок із насінного зачатка утворюється насінина, а із зав’язі — плід. Об’єкти. Підклас - ліліїди - Liliidae. Порядок - лілієцвіті - Liliales. Родина - лілійні Liliaceae. Представник - лілія лісова - Lilium martagon L. Завдання 1. Вивчіть і зарисуйте будову пиляка та його частини. 2. Вивчіть особливості будови зав’язі та насінного зачатка. 3. Вивчіть будову зародкового мішка. 4. В альбомі зарисуйте розглядувані об’єкти і позначте їх складові частини. Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, живий і гербарний матеріал, муляжі, скальпелі, бритви, лупи, препарати, таблиці, інше приладдя. Література: [1], с. 343—347; [3], с. 161—165; [7], c.250-253; [8], с. 145-164; [11], c. 188-190; [13], c. 122-125; [15], c.290-300. Мікроскопічне дослідження препарату пиляка лілії лісової. Використовуючи мале і велике збільшення мікроскопа, уважно розгляньте і зарисуйте будову пиляка. Зверніть увагу на те, що пиляк має чітко виявлений одношаровий епідерміс, зовнішні стінки якого вкриті суцільною плівочкою кутикули. Під епідермісом виділяється шар клітин зі спіральними або сітчастими потовщеннями клітинних оболонок. Це фіброзний шар. З його участю відкриваються пилякові гнізда. Із внутрішнього боку їх вкриває вистилаючий шар. Пилякові гнізда заповнені пилковими зернами. Серединну частину пиляка виповнює паренхіма в’язальця. У верхній частині її знаходиться провідний пучок (рис. 109). 249 1 6 7 2 3 4 5 Мікроскопічне дослідження препарату зав’язі лілії лісової. Препарат доцільно розглянути при малому і великому збільшенні мікроскопа. Ви легко впізнали одношаровий епідерміс з кутикулою, що оточує внутрішні тканини зав’язі. Під ним знаходиться багатошарова тонкостінна парехіма стінок зав’язі (рис. 110). Знайдіть у ній трохи ущільнені дрібноклітинні провідні пучки, а за характером зігнутості та зчленувань плодолистків визначіть їх кількість. Внутрішній шар формує вистилаючий шар, що межує з гніздами зав’язі. Посередині зав’язі розміщена плацента або центральний сім’яносець, утворений паренхімною тканиною. До плаценти коротенькими ніжками прикріплюються насінні зачатки. У кожному з них видно зародковий мішок. Рис. 109. Будова пиляка: 1 – епідерміс; 2 – фіброзний шар; 3 – вистилаючий шар; 4 – пилякове гніздо; 5 – пилок; 6 – провідний пучок; 7 – паренхіма в’язальця Рис. 110. Схема будови зав’язі: 1 – епідерміс; 2 – паренхіма стінок зав’язі; 3 – провідний пучок; 4 – вистилаючий шар; 5 – гніздо зав’язі; 6 – обернені насінні зачатки; 7 – плацента (центральний сім’яносець) 250 Мікроскопічне дослідження препарату насінного зачат- ка зав’язі. Використовуючи велике збільшення мікроско- па, вивчіть будову насінного зачатка. У нього легко розрізнити два великі багатоклітинні шари — інтегументи, або покриви. На верхівці вони не зростаються і утворюють мікропіле, або пилковхід. Глибше залягає потужний нуцелус. У ньому чітко виділяється зародковий мішок. У мікропілярному кінці видно три клітини, які разом утворюють яйцевий апарат: середня - більша за розміром яйцеклітина, а дві бокові - менші — синергіди. У середині зародкового мішка розміщена його центральна клітина із вторинним ядром. На халазальному полюсі розташовані три клітини-антиподи (рис. 111). Висновок. Аналіз досліджених препаратів переконує, що чоловічий гаметофіт (пилкове зерно) розвивається у гніздах пиляка, а жіночий (зародковий мішок) — у мегаспорангіях, які знаходяться у насінному зачатку. Останній формується в гніздах зав’язі. Тести для самоконтролю 1. У якій частині пиляка формується чоловічий гаметофіт? 2. Чим представлений чоловічий гаметофіт? Що таке мікроспорогенез? 3. Поясніть процес утворення жіночого гаметофіту, його будову, 4. Що формується з насінного зачатка і окремих його частин? 5. Що розвивається із диплоїдної та триплоїдної зигот? 6. Поясніть способи та місце прикріплення насінних зачатків у зав’язі. 7. Поясніть, що таке поліембріонія і які її види? 8. Що таке апоміксис і які його різновидності? 9. Поясніть, що розвивається із зав’язі та окремих її частин? 10. Які частини насінного зачатка беруть участь у формуванні насінини? Рис. 111. Будова насінного зачатка 1 – мікропіле; 2 – інтегументи; 3 – нуцелус; 4 – синергіда; 5 – яйце- клітина; 6 – яйцевий апарат; 7 – цент- ральна клітина; 8 – антиподи; 9 – зародковий мішок; 10 – ніжка (фунікулус) 6 251 Тема 45. БУДОВА І ТИПИ НАСІНИН Загальні зауваження. Насінина — це орган розмноження та поширення покритонасінних рослин. Розрізняють п’ять типів насіння залежно від місця відкладання про запас поживних речовин: у ендоспермі, нуцелусі, зародку, ендоспермі та нуцелусі, ендоспермі та зародку. Насінини з ендоспермом і без нього найбільш поширені і широко використовуються в практиці сільськогосподарського виробництва. Тому особливу увагу приділіть їх дослідженню, зокрема будові та походженню. Об’єкти. Родина тонконогові (злакові) – Poaceae (Gramineae) 1. Зернівка пшениці м’якої — Тriticum аеstivum L. 2. Зернівка кукурудзи — Zea mays L. Завдання. 1. Вивчіть будову насінини з ендоспермом у різних видів рослин. 2. В альбомі зарисуйте будову насінини з ендоспермом і позначте її складові частини. Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, скальпелі, реактиви, препарати, таблиці, інше приладдя. Література: [1], с. 361-372; [3], с. 165-168; [4], ч. 1, с. 337— 344; [7], c.253- 256; [8], ч. 1, с. 306—323; [9], с. 76—84; [11], c.213-226; [13], c.128-129. Мікроскопічне дослідження препарату поздовжнього зрізу пшениці. Дослідження доцільно проводити при великому збільшенні мікроскопа. Уже при малому добре видно окремі блоки тканин. Візьміть простий олівець і зробіть схему розміщення оплодня, насінної шкірки, ендосперму і зародка. В деталях кожну з частин ретельно розгляньте при великому збільшенні мікроскопа. На препараті чітко виділяється досить потужний шар оплодня, а в ньому — ряд шарів, які вже були розглянуті при вивченні теми 4. Із середини оплодень зростається з насінною шкіркою зернівки. Утворився він з клітин стінок зав’язі, а насінна шкірка — з інтегументів насінного зачатка. 252 Алейроновий шар залягає під покривом насінної шкірки й оплодня. Він утворений з одного шару клітин, заповнених алейроновими зернами, звідки походить його назва. Алейронові зерна мають білкову природу. Крохмалистий ендосперм утворює третій блок тканин. Його особливістю є великі за розмірами багатокутні клітини, які по кутках не зростаються між собою і утворюють міжклітинники. Самі клітини заповнені великими крохмальними зернами. Зародок розміщений у нижній частині зернівки. Він займає значно меншу площу, ніж ендосперм. Це пояснюється тим, що запасні поживні речовини відкладаються не в зародку, а в ендоспермі. Розглянемо детальніше будову зародка. В основному він складається з первинної меристеми і дає початок утворенню іншим частинам. У зародку виділяється насамперед щиток, який зростається з ендоспермом і за допомогою клітин всисного шару (зовнішнього) висмоктує з нього поживні речовини, необхідні для проростання зернівки. Щиток — це видозмінена сім’ядоля. У верхній його частині виділяється конус наростання, який доверху прикривається зародковими (примордіальними) листками, замкнутими у суцільну тонку плівочку — колеоптиле, що не лише захищає молоді частки рослини, а й допомагає пробиватися на поверхню через дрібноземисті частки ґрунту. Посередині виділяється зародкове стебельце (рис. 112). Від нього донизу відходить зародковий корінець, який надійно захищає колеориза, що забезпечує його проростання через тканини зернівки. Збоку до зародка прикріплюється епібласт, який являє собою рудимент другої сім’ядолі. Методика виготовлення препарату поздовжнього зрізу зернівки кукурудзи. Візьміть намочену зернівку кукурудзи і за допомогою гострого скальпеля або леза зробіть поздовжній розріз через широку її частину. Додатково змочіть водою або нанесіть краплину йоду в йодистому калії. Зробіть серію тонких поздовжніх зрізів і помістіть їх на предметне скло. За допомогою лупи відберіть кілька найкращих з них і покладіть у краплину йоду в йодистому калії на заздалегідь приготовленому предметному склі. Зріз додатково змочіть і накрийте покривним скельцем. Препарат закріпіть затискачами на предметному столику. Мікроскопічне дослідження препарату. При малому збільшенні мікроскопа можна помітити, що на препараті чітко виділяються три частини: покрив, ендосперм і зародок. При цьому ви бачите, що 253 Рис. 112. Будова насінини з ендоспермом у зернівки пшениці: 1 – оплодень; 2 – алейроновий шар; 3 – клітини ендосперму; 4 – всисний шар; 5 – щиток (перша сім’ядоля); 6 – колеоптиле; 7 – зародкові листочки; 8 – брунечка; 9 – епібласт; 10 – зародкове стебельце; 11 – зародковий корінець; 12 – колеориза; 13 - зародок 254 значна частина зрізу забарвлена у фіалковий колір. Це ендосперм, заповнений крох- мальними зернами. Незафарбованим виявився покрив, що складається із насінної шкірки та оплодня. Від дії йоду в жовтий колір забарвлюється зародок. У складі зародка ви- діляється замкнуте покривало — колеоптиле, що прикріплюється під молодими зародковими листочками і брунечкою. Брунечка знизу трансформується у зародкове стебельце, що переходить у зародковий корінець. Останній оточує колеориза. На рівні зародкового стебельця можна помітити епібласт, який є рудиментом другої сім’ядолі. Отже, у будові зернівки кукурудзи виділяються, як і в зернівці пшениці, три основні блоки: оплодень, ендосперм, зародок (рис. 113). Висновок. Насіння є важливим генеративним органом, який забезпечує збереження і поширення виду. В зв’язку з цим у зернівки формуються названі три блоки тканин, які забезпечують три основні функції: захисту насінини від дії навколишніх факторів; запасання поживних речовин і розвитку нової особини. Тести для самоконтролю 1. З якої частини рослини утворюється насіння? 2. Поясніть суть подвійного запліднення. Хто його відкрив? 3. Поясніть походження і будову ендосперму. 4. Якими частинами представлені сім’ядолі в насінині з ендоспермом? 5. Назвіть складові частини зародка злаків. 6. З якої частини розвивається оплодень? 7. Яка частина зародка виконує функцію захисту конуса наростання? 8. Назвіть складову частину зародка, яка захищає зародковий корінець. 9. У якій частині насінини містяться алейронові зерна? 10. Назвіть основні типи насінин за місцем нагромадження запасних речовин. Які з них використовуються у сільськогосподарському виробництві? Тема 46. БУДОВА НАСІНИНИ ДВОСІМ’ЯДОЛЬНИХ РОСЛИН Рис. 113. Будова насінини з ендоспермом у зернівки кукурудзи: 1 – оплодень; 2 – алейроновий шар; 3 – ендосперм; 4 – всисний шар; 5 – щиток (перша сім’ядоля); 6 – зародковий корінець; 7 – колеориза; 8 – зародкове стебельце; 9 – брунечка; 10 – зародкові листочки; 11 - колеоптиле 255 Загальні зауваження. Насінини двосім’ядольних рослин мають свої особливості будови. На відміну від односім’ядольних насінина двосім’ядольних рослин складаєть- ся з двох частин: насінної шкірки і зародка. В неї немає такої специфічної тканини як ендосперм, в якому відкладаються про запас поживні речовини. У двосім’ядольних запасні поживні речовини відкладаються у сім’ядолях зародка або периспермі та зародку. Звичайно насінна шкірка вільна і не зростається з оплоднем. Об’єкти. 1. Насінина квасолі звичайної — Рhaseolus vulgaris L. 2. Жолудь дуба звичайного — Quercus robur L. Завдання. 1. Розгляньте і вивчіть будову насінини без ендосперму в квасолі звичайної. 2. Розгляньте і вивчіть будову насінини без ендосперму в дуба звичайного. 3. Зарисуйте насінину без ендосперму і покажіть її складові частини. Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, скальпелі, бритви, пінцети, свіжий або фіксований матеріал насінин квасолі чи жолудя дуба, інше приладдя. Література: [1], с. 361—367; [3], с. 165—168; [6], с. 206; [7], с. 253-255; [8], ч. 1, с. 196—198; [9], с. 169—173; [11], c. 223-225; [13], c. 128-129. Макроскопічне дослідження насінини без ендосперму в квасолі. Для вивчення будови насінини без ендосперму доцільно взяти насінину квасолі. Спочатку розгляньте і вивчіть її загальний вигляд. На відміну від уже розглянутих насінин злакових культур, у будові насінини двосім’ядольних виділяються дві структурні частини: насінна шкірка і зародок. При уважному спостереженні виявляється, що у верхній частині насінини є невеличкий горбочок. Якщо на нього натиснути, то виступає рідина (у фіксованої насінини). Ця частина являє собою пилковхід. Нижче видно більш широкий білий рубчик — місце прикріплення насінини до стулок. Щоб побачити і вивчити зародок, необхідно розрізати і зняти насінну шкірку або надірвати і відхилити її від зародка. Останній розкрийте по щілині між двома сім’я- долями і в такому вигляді зарисуйте його великим планом. Ви бачите, що зародок складається з двох сім’ядолей бобовидної форми (рис. 114). На одній з них у верхній частині добре помітно розвинутий проросток. У нього диференційовані зародковий корінець, зародкове стебельце і зародкові листочки, що прикривають верхівкову брунечку. В альбомі зарисуйте загальний вигляд насінини і окремо зародок. Позначте названі складові їх частини. 256 Макроскопічне дослідження насінини без ендосперму в деревної породи . Будову насінини без ендосперму деревних рослин вивчимо на прикладі плода жолудя дуба звичайного. Спочатку роздивіться і зарисуйте зовнішній вигляд жолудя. Щоб ознайомитися з будовою насінини дуба, зніміть скальпелем плюску. Плід розріжте з поверхні і зніміть оплодень, під ним знаходиться насінина. Вона має насінну шкірку і зародок. Як і в квасолі, зародок, окрім інших частин, має дві масивні сім’ядолі, що містять поживні речовини. На одній із них видно молодий проросток аналогічної будови з проростками квасолі. Зарисуйте насінину дуба, яка проросла і позначте: насінну шкірку, сім’ядолі, зародкове стебельце, брунечку, зародковий корінець, бічні корінці, підсім’ядольне коліно. Висновок. Насінина без ендосперму складається із зародка і насінної шкірки. Поживні речовини відкладаються безпосередньо в зародку, а саме у сім’ядолях. Тести для самоконтролю 1. З якої частини зав’язі утворюється насінина? 2. В якій частині насінини квасолі відкладаються поживні речовини? 3. З якої частини зав’язі утворюється оплодень? 4. З якої частини насінного зачатка утворюється насінна шкірка? 5. Який набір хромосом мають клітини зародка? 6. Чи виносить проросток дуба сім’ядолі на поверхню ґрунту? 7. Чи виносить проросток квасолі звичайної сім’ядолі на поверхню ґрунту? |