2 Ботаника Вариант XIII. Растения
 Скачать 81.5 Kb.
|
|
Вариант XIII 1. Чем отличаются плауны, хвощи и папоротники по строению вегетативных органов? 2. Почему эндосперм покрытосеменных считается не равноценным эндосперму голосеменных? Какова роль эндосперма в эволюции покрытосеменных растений? 3. В чем отличие вымерших форм хвощевидных от ныне живущих? 4. Какое семейство покрытосеменных выделяется обилием плодово-ягодных растений? Приведите примеры. 5. Какое семейство из однодольных и какое из двудольных выделяется самой большой численностью видов? Какими прогрессивными чертами обладают растения, принадлежащие к этим семействам? 6. Пользуясь схемой, охарактеризовать наиболее распространенные сорняки из указанных семейств.
1. Чем отличаются плауны, хвощи и папоротники по строению вегетативных органов? Плауны : листья мелкие чешуевидные, стебель прямостоячий, имеются придаточные корни. Хвощи : стебель с выраженной метамерией, листья - чешуйки - собраны в мутовки, корневище хорошо развито, есть придаточные корни, у некоторых хвощей есть клубни. Папоротники : листья - вайи. . уже появляется листовая пластинка, корневище хорошо развито. 2. Почему эндосперм покрытосеменных считается не равноценным эндосперму голосеменных? Какова роль эндосперма в эволюции покрытосеменных растений? Эндосперм покрытосеменных - это ткань с триплоидным набором (3n) хромосом 2n- материнский + 1n отцовский набор, (там откладываются в запас белки, жиры, углеводы. Все вместе повышает лучшую приспособленность зародыша, а затем и молодого растения к изменяющимся условиям среды обитания. У голосеменных эндосперм образуется из мегаспор и является женским гаметофитом, поэтому набор хромосом 1n. 3. В чем отличие вымерших форм хвощевидных от ныне живущих? Вымершие представители объединены в семейство каламитовые. Виды этого семейства были широко распространены в карбоне и тогда вместе с лепидодендронами, сигилляриями, папоротниками и кордаитами образовывали леса, которые дали залежи каменного угля. По внешнему виду и строению каламиты напоминали современные хвощи, однако отличались от них – были деревьями, достигали в высоту 8-10 м и даже до 20 м. Среди них были как равноспоровые, так и разноспоровые виды. Семейство хвощовых включает один род хвощ ( Equisetum ) и 25 видов. В Республике Беларусь растет 8 видов хвоща. Они встречаются на болотах (E. palustre, E. fluviatile), в лесах (E. sylvaticum), в кустарниках (E. hyemale), на лугах, на полях (E. pratense, E. arvense) и др. Современные хвощи – небольшие травянистые растения 80-100 см высотой, 2-5 мм толщиной. Тропический южноамериканский E. giganteum достигает 10-12 м длины и является лианой. Хвощ состоит из горизонтально расположенного в почве корневища, от узлов которого отходят тонкие корни и вверх поднимаются надземные побеги. Стебель хвоща членистый, ребристый, состоит из узлов и междоузлий. Междоузлия полые в середине, узлы заполнены паренхиматической тканью. Листья хвощей чешуевидные, бурые, коричневые, лишены хлорофилла, срослись в нижней части в трубчатое влагалище, прикрепленное к узлу. Вследствие редукции листьев функцию ассимиляции выполняют зеленые побеги и стебель. Ветви расположены мутовками, пробивая влагалище сросшихся листьев. На поперечном разрезе стебель имеет следующее строение. Снаружи стебель неровный, имеются возвышенные участки (ребрышки), чередующиеся с ложбинками. Снаружи стебель покрыт однослойным эпидермисом, пропитанным кремнеземом, что придает ему прочность. Внутрь от эпидермиса расположена кора и кольцо мелких, изолированных проводящих пучков коллатерального типа с каринальными (от лат. сarina – киль, гребень) каналами. В центре стебля находится полость на месте разрушений сердцевины. Под ребрышками расположены участки механической ткани, а под ложбинками – ассимиляционная ткань и валекулярные (от лат. vallis – долина, ложбинка) полости. Под механической тканью (под ребрышками) находятся проводящие пучки коллатерального типа, закрытые, без камбия. В эпидермисе, над ассимиляционной тканью имеются устьица. Спороносные колоски у хвощей возникают по одному на верхушке главного побега, иногда и боковых ветвей. У большинства видов спороносный побег зеленый. Надземные побеги у одних видов могут совмещать две функции – спороносную и вегетативную. Так, у хвоща болотного ( E. palustre ) и приречного, или топеного ( E. fluviatila ), вегетативные и спороносные побеги возникают одновременно и не отличаются морфологически друг от друга. Только в середине лета на некоторых зеленых побегах формируются стробилы. У других видов наблюдается разделение функций побегов. Так, у хвоща лесного ( E. silvaticum ) и хвоща лугового ( E. pratense ) весной одновременно с вегетативными побегами развиваются неветвящиеся бесцветные или розоватые спороносные побеги. Но после спороношения они зеленеют, ветвятся и не отличаются от вегетативных побегов. У некоторых видов диморфия побегов проявляется очень четко. У хвоща полевого побеги двух типов. Весной от корневища вырастают бурые, спороносные побеги, несущие один колосок. Колосок хвоща состоит из многочисленных спорангиофоров, собранных мутовками на его оси. Спорангиофоры состоят из ножки и щитковидного шестигранного диска. На нижней стороне диска, вокруг ножки, располагается 5-13 мешковидных спорангиев. В спорангиях образуется большое количество одинаковых спор (равноспоровость). Спора имеет три оболочки: эндоспорий, экзоспорий и внешний слой оболочки, который при созревании растрескивается с образованием вокруг споры двух гигроскопичных лент, получивших название гаптер, которые прикрепляются в центре к споре. В сухую погоду они, как пружинки, раскручиваются и способствуют разрыхлению спор. При этом гаптеры соседних спор цепляются друг за друга. В результате из спорангиев высыпаются рыхлые комочки спор, легко разносимые ветром. Заросток хвоща имеет вид зеленой пластинки, а в загущенных посевах или в воде – зеленую нить. Однослойная пластинка, разрастаясь, превращается в многослойную распростертую подушку с ризоидами на нижней стороне. На верхней стороне подушка разхвиваются вертикальные пластинчатые лопасти, на которых формируются половые органы. Размеры гаметофитов у разных видов варьируют от 1 мм до 2-3 см. В пределах вида мужские гаметофиты мельче женских. Некоторые виды хвоща имеют физиологическую разноспоровость. В лучших условиях увлажнения, освещения из спор развиваются более крупные заростки (женские), в худших – мелкие заростки (мужские). Антеридии хвощей погружены в ткань заростка. В них развивается до 100 многожгутиковых сперматозоидов. Архегонии шейкой возвышаются над заростком. Оплодотворение происходит в сырую погоду. Зародыш подвеска не образует и состоит из стебелька, 2-3 листочков и корешка. После выпадения спор из колосовидного стробика хвоща полевого спороносный побег отмирает. Из корневища вырастают новые – зеленые, сильно ветвистые летние побеги. Практическое значение хвощей невелико. Стебли, содержат кремнезем и потому употребляются для чистки металлической посуды и полировки дерева. Клубеньки на корневище хвоща полевого иногда идут в пищу (содержит крахмал). Некоторые из хвощей (хвощ полевой, хвощ луговой) - сорняки. Некоторые ядовиты (хвощ болотный). 4. Какое семейство покрытосеменных выделяется обилием плодово-ягодных растений? Приведите примеры. По классификации семейство розоцветные относится к отделу покрытосеменных царства растений класса двудольных. В этом семействе на основании отличий в морфологии плодов и хромосомных числах выделяют такие подсемейства, как розовые, сливовые, яблоневые, спирейные. Это одно из самых многочисленных семейств, в которое входят около 100 родов и 3000 видов растений. Розоцветные произрастают практически повсеместно на нашей планете, где могут существовать цветковые растения, но основное большинство их видов встречается в умеренных и субтропических широтах северного полушария. Представители этого семейства играют важную роль в различных растительных сообществах, хотя в большинстве случаев не доминируют в них. В группу растений семейства розоцветные входят травы, деревья и кустарники, общим признаком которых является очередное, в редких случаях супротивное расположение простых или сложных листьев. У многих видов листья имеют прилистники. У розоцветных образуются актиноморфные цветки, которые в большинстве своем являются обоеполыми. Цветки имеют пятичленный околоцветник (редко трех-, четырехчленный). У представителей розоцветных количество тычинок непостоянное у разных видов. В цветке тычинки распределены по кругу, их больше в 2-4 раза, чем лепестков, или, наоборот, они редуцированы до 4-1. Околоцветник, тычинки и чашелистики находятся на гипантии, который представляет собой вогнутую блюдцевидную или бокальчатую цветочную трубку. Причем в формировании нижней части гипантия принимает участие разросшееся цветоложе, а верхний отдел образуется за счет сростания оснований лепестков, тычинок и чашелистиков. В центральной части гипантия расположены от одного до нескольких плодолистиков. Иногда они срастаются между собой, в некоторых случаях - с гипантием, формируя нижнюю завязь, как у яблони, груши. Розоцветные имеют анатропные семязачатки. Строение цветка розоцветных таково, что четко выраженных приспособлений к конкретному агенту опыления нет, но в большинстве случаев представители розоцветных являются энтомофильными растениями. Их цветки опыляются насекомыми. Цветки имеют розовую, белую окраску, могут быть всех оттенков красного цвета, редко желтые. Голубая окраска не характерна для розоцветных. Многие цветки продуцируют нектар и пыльцу, которую потребляют насекомые. Особая ткань для выделения нектара находится на внутренней поверхности гипантия. Вышеописанное строение цветков характерно для всех растений из семейства розоцветных. Плоды у представителей этого семейства отличаются разнообразием строения, форм, окраски в связи с приспособлением к различным путям распространения (анемохории, зоохории). Образуются сухие либо сочные плоды, среди них встречаются яблоки, костянки, орешки, коробочки. Разросшийся гипантий у многих видов принимает участие в образовании плодов, благодаря чему семена могут распространяться посредством определенных агентов. Семена розоцветных не имеют эндосперма. К представителям подсемейства розовых семейства розоцветных относят розу, шиповник, гусиную лапчатку, землянику, малину; подсемейства розановых – гравилат; подсемейства яблоневых – яблоню, боярышник, рябиню, грушу; подсемейства сливовых – сливу, абрикос, вишню, черешню. Многие растения этого семейства имеют огромную хозяйственную ценность как плодово-ягодные растения. Кроме употребления в пищу, их плоды используют в парфюмерии и медицине. Некоторые виды розоцветных выращивают как декоративные. Древесину деревьев из этого семейства широко применяют для изготовления различных товаров народного потребления. 5. Какое семейство из однодольных и какое из двудольных выделяется самой большой численностью видов? Какими прогрессивными чертами обладают растения, принадлежащие к этим семействам? Самым многочисленным семейством однодольных является Орхидные (899 родов, 27 801 вид), отличающиеся чрезвычайно сложными, красивыми цветками. Листья орхидных простые и очерёдные. Цветки, как правило, собраны в кистевидные или колосовидные соцветия, реже цветки одиночные (венерин башмачок, каттлея). Цветки трёхчленные, с двойным околоцветником. Чашелистики одинаковые, а из трёх лепестков средний (морфологически верхний) сильно отличается от остальных, образуя губу. Губа нередко имеет длинный вырост назад, заполненный нектаром, — шпорец. Поскольку для опыления наиболее удобно положение «губой вниз», у наземных орхидных в процессе развития происходит перекручивание (ресупинация) цветка. Эпифитным орхидным, имеющим свешивающиеся соцветия, ресупинация не требуется. Почти от всех известных цветковых растений представители семейства отличаются срастанием нитей тычинок, которых может быть одна, две или очень редко три, со столбиком гинецея в так называемую колонку, или гиностемий, — такое специфическое образование встречается, помимо орхидных, только у представителей семейства Раффлезиевые (Rafflesiaceae). Формула цветка:   Для семейства характерны значительная редукция андроцея; слияние пыльцевых зёрен в гнёздах пыльника в поллинии, которые достигают очень сложного строения; резкая зигоморфия цветка обычно при сохранении трёх листочков наружного и трёх листочков внутреннего кругов околоцветника или при их частичном или полном срастании; одногнёздная или очень редко трёхгнёздная завязь, состоящая из трёх плодолистиков. Завязь нижняя, содержит очень большое число мелких семяпочек. Механизмы опыления у орхидных отличаются большим разнообразием и оригинальностью. Как правило, целью опыления является прикрепление к насекомому-опылителю поллиниев, которые затем переносятся на другие цветки. У башмачков губа устроена по типу ловушки, попав в которую насекомое невольно производит опыление. У ятрышников и любок насекомое в поисках нектара натыкается на липкие ножки поллиниев, которые прикрепляются к его голове в виде рожек. Эти рожки за несколько минут загибаются так, что при следующем посещении цветка попадают точно на рыльце пестика. У офрис цветки имитируют вид и запах самок одиночных пчёл, привлекая в качестве опылителей самцов этих насекомых. У тропических катасетумов поллинии выстреливаются в сторону насекомого-опылителя, как только оно задевает за выросты колонки. Цветки некоторых орхидей дрожат при порыве ветра, имитируя насекомых-жертв для опыляющих их цветки насекомых-хищников; у других подвижна губа, опрокидывающая опылителя на пыльник; третьи одурманивают насекомых специфическим запахом и т. п. Цветение орхидных продолжается, как правило, несколько месяцев. Плод — сухая коробочка, раскрывающаяся 3 (6) створками, или ягода; крайнее упрощение строения семян при значительном увеличении их числа. Коробочка содержит множество пылевидных семян, распространяющихся при помощи ветра. Двойного оплодотворения у орхидных нет, эндосперм не образуется, и поэтому для прорастания семян обязательно необходимо их заражение микоризным грибом. Очень характерно формирование суккулентных, более или менее укороченных стеблей — так называемых псевдобульб, или туберидиев. Самым многочисленным семейством двудольных является семейство крестоцветных, или горчичных, включает свыше 3200 видов, Капу́стные, или Капу́стовые, или Бра́ссиковые (лат. Brassicáceae); ранее, обычно, Крестоцве́тные (Cruciferae) — семейство двудольных растений отдела Покрытосеменные (Цветковые), включающее в себя однолетние и многолетние травы, изредка полукустарники или кустарники. Объём семейства — 349 родов и более трёх с половиной тысяч видов. Отличительной особенностью семейства является обилие двулетних монокарпичных (то есть цветущих лишь на последнем году жизни) трав. Капуста является важнейшим для человека представителем этого семейства. Корневая система стержневая. Встречаются видоизменения корней — корнеплоды (редис, репа). Листья у капустных простые, с очерёдным расположением, без прилистников. Цветки актиноморфные, реже — зигоморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, четырёхчленные, четыре чашелистика, тычинок — шесть. Соцветие — кисть. Формула цветка:   .Тип плода — стручок, реже стручочек. 6. Пользуясь схемой, охарактеризовать наиболее распространенные сорняки из указанных семейств.
|