Ботаника определение, разделы, методы
 Скачать 3.74 Mb.
|
|
Ботаника: определение, разделы, методы. Ботаника - это раздел биологии, который изучает растения, их строение, функции, развитие, систематическое разнообразие, географическое распространение и т.д. Разделы ботаники: Морфология растений (изучает внешнее строение) Систематика растений (изучает все многообразие растений) Кариология (изучает строение клетки) Гистология (изучает строение тканей) Анатомия (изучает локализацию тканей в членах и органах растений) Физиология (изучает жизненные процессы, происходящие у растений) Эволюция растений (изучает историческое развитие растений) Экология растений (изучает взаимодействие растений и окружающей среды) Методы ботаники: Сравнительный Экспериментальный Исторический Химический Физический Кибернетический Определения основных разделов ботаники. Разделы ботаники: Морфология растений (изучает внешнее строение) Систематика растений (изучает все многообразие растений) Кариология (изучает строение клетки) Гистология (изучает строение тканей) Анатомия (изучает локализацию тканей в членах и органах растений) Физиология (изучает жизненные процессы, происходящие у растений) Эволюция растений (изучает историческое развитие растений) Экология растений (изучает взаимодействие растений и окружающей среды) Эволюция растений. Краткая характеристика. Низшие растения (водоросли) имеют тело, не расчлененное на органы, и представлено одиночной клеткой, колонией клеток или многоклеточным слоевищем (талломом), которое может быть нитчатым, пластинчатым, лентовидным и т.д., обитают в воде или сырых местах. Высшие растения (моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и покрытосеменные) имеют тело, расчлененное на вегетативные органы – листостебельные побеги и корни (у моховидных корней нет). Вегетативные органы растения обеспечивают функции питания, обмена веществ с внешней средой, а также могут участвовать в вегетативном размножении. Высшие растения в основном наземные, хотя есть и водные. Имеют различные жизненные формы. Морфология растений. Краткая характеристика, основные методы и направления. Морфология растений изучает особенности и закономерности внешнего строения растений. Методы морфологических исследований: Наблюдение (выявление признаков строения растения) Сравнение (выявление общих и отличительных признаков строения) Эксперимент (выявление изменчивости признаков под влиянием факторов среды) Направления морфологических исследований: Описательная морфология - занимается изучением многообразия внешнего строения растений; Сравнительная морфология - исследует сведения о внешнем строении растений путем сравнительного изучения; Эволюционная морфология - изучает внешнее строение растений с целью определения путей и направлений эволюции членов и органов растений. Жизненные формы растений. Определения, классификация. Основные жизненные формы: деревья, кустарники, травы. 1) Деревья – это многолетние растения высотой от 40 см. до сотен метров, имеющие один четко выраженный стебель – ствол, который существует в течение всей жизни растения (липа, береза, клен, яблоня). Боковые ветви ствола образуют крону. Ствол и ветви покрыты пробкой. Основная форма деревьев прямостоячая (может быть округлой, конусовидной, пирамидальной, зонтиковидной и др.) 2) Кустарники – это многолетние растения, имеющие несколько основных стеблей - стволиков, которые постепенно сменяются новыми. Побеги кустарников покрыты пробкой. Высота кустарников от 0,5 до 6,0 метров (орешник, сирень, спирея, карагана). Кустарники также есть прямостоячие, стелющиеся, лиановидные. Низкорослые кустарники высотой не более 60 см., а в среднем 10- 30 см, называются кустарничками. Например, черника, брусника. 3) Полукустарники и полукустарнички – это полудревесные формы растений, у которых надземные побеги частично одревесневшие, а частично травянистые. Травянистые части побегов ежегодно отмирают. Примерами являются: полынь, тимьян, лаванда, шалфей и др.) 4)Травы – это растения, у которых полностью отмирает надземная часть, а у некоторых и подземная. Подразделяют на однолетние, двулетние и многолетние. Однолетние травы существует один вегетационный период, они полностью отмирают после плодоношения и возобновляются семенами (живокость, ноготки, астра). Двулетние травы существуют два вегетационных периода, в первый год они формируют вегетативный побег – прикорневая розетка листьев на укороченном стебле, а на второй год цветут и плодоносят (капуста, морковь, свекла). Многолетние травы существуют много лет. Ежегодно их надземная часть отмирает, но сохраняется подземная, которая может быть в виде корнеплодов, корнеклубней, корневищ, луковиц, клубней. Симметрия, характеристика. Типы симметрии цветков. Типы симметрии листьев. Выполнить рисунки. Симметрия – это явление свойственное неживой и живой материи. Симметричными считаются такие предметы, через которые можно провести хотя бы одну плоскость симметрии, которая разделит его на две зеркально подобные части. В зависимости от количества проведенных плоскостей симметрии различают объекты: 1) моносимметричные – одна плоскость симметрии (стелющиеся побеги, цветок гороха и др.); 2) билатеральные – две взаимно перпендикулярные плоскости симметрии (стебли опунции, листья ириса и др.); 3) полисимметричные (радиальные) – три и более плоскостей симметрии (стебли, корни многих растений, цветки картофеля, тюльпана, ландыша и др.); 4) асимметричные – нельзя провести ни одной плоскости симметрии (листья вяза, бегонии, цветки валерианы, канны). Метаморфоз, редукция, атавизм. Примеры. Метаморфозы – это наследственно закрепленные видоизменения членов растения, возникшие в процессе эволюции как приспособления к выполнению определенных функций. Метаморфозы побегов: луковица, клубень, корневище, усы, колючки и др. Метаморфозы корней: корнеплоды, 10 корнеклубни и др. Метаморфозы листьев: усики, иголки, ловчие аппараты насекомоядных растений и др. Редукция – это утрата (недоразвитие) некоторых структур, в результате чего орган может превратиться в рудимент и утратить свое значение. Например: редуцированы зеленые литья у растений-паразитов, чашелистики у сложноцветных и т.д. Атавизм – проявление признаков далеких предков: цельные листья у проростков картофеля, появление 10 тычинок у некоторых первоцветных и др. Гомологичные, аналогичные органы. Примеры. Гомологичные органы – это органы, имеющие одинаковое происхождение и выполняющие одинаковые или разные функции. Например: листья разных растений, почечные чешуйки, чешуи луковицы и др. В основе их формирования лежат процессы дивергенции – расхождение признаков. Аналогичные органы – имеют различное происхождение, но внешне сходны и выполняют сходные функции. Например: колючки барбариса, шиповника, боярышника. В основе их возникновения лежат процессы конвергенции – схождение признаков. Корень. Определение, виды корней, типы корневых систем, метаморфозы. Корень – это основной вегетативный член растения, который закрепляет растение в почве и обеспечивает минеральное питание. Виды корней: 1) главный – развивается из зародышевого корешка, у растения он всегда один, занимает центральное положение среди корней и выделяется большими размерами; 2) придаточные – возникают на стеблях и листьях, у одного растения их обычно несколько примерно одинаковых по размерам; 3) боковые – развиваются на главном и придаточном корнях, как их ответвления первого, второго и др. порядков. Корневая система – это совокупность корней одного растения. Типы корневых систем: 1) Система главного корня – состоит из главного корня и отходящих от него боковых корней разных порядков. (голосеменные и двудольные покрытосеменные растения). 2) Система придаточных корней – состоит из придаточных и боковых корней (однодольные и некоторые двудольные растения). Система придаточных корней может быть мочковатой или пучковатой, это зависит от расположения придаточных корней. 3) Смешанная корневая система – состоит из главного, придаточных и боковых корней. Встречается у некоторых двудольных растений (картофель, помидор) Метаморфозы корней: 1) Корнеплод формируется из главного корня благодаря отложению в нём большого количества питательных веществ. Пример: свёкла, морковь, редька и др. 2) Корневые клубни, или корневые шишки, представляют собой мясистые уплотнения боковых, а также придаточных корней. Пример: чистяк, орхидеи, георгины. 3) Воздушные корни образуются у некоторых тропических растений. Они развиваются как придаточные из стеблей, имеют бурых цвет и свободно повисают в воздухе. Характеризуются способностью поглощать атмосферную влагу. Пример: орхидеи. 4) Цепляющиеся корни, при помощи которых слабые стебли лиан поднимаются вверх по стволам деревьев, по стенам, откосам. Подобные придаточные корни, врастающие в щели, хорошо закрепляют растение и дают ему возможность подниматься на большую высоту. Пример: плющ 5) Дыхательные корни. У болотных растений, к обычным корням которых доступ воздуха сильно затруднён, вырастают специальные корни, направленные из земли вверх. Они находятся над водой и получают воздух из атмосферы. Пример: болотный кипарис. 6) Ложные корни – присоски. Характерны для растений – паразитов (повилики, заразихи). Корни внедряются в ткани растения – хозяина и всасывают органические вещества. Морфологическое определение корня. Функции корней. Зоны корня. Корень – это основной вегетативный член растения, который закрепляет растение в почве и обеспечивает минеральное питание. Корень у большинства растений – осевой орган, имеющий более или менее цилиндрическую форму и обладающий радиальной симметрией. Функции: закрепление растения в почве и обеспечение растения минеральным питанием. Зоны корня: зона проведения, зона всасывания, зона роста, корневой чехлик. Формы, размеры, окраска корней. Типы корневых систем. Метаморфозы корней. Форма, размер и окраска корней может быть различной (зависит от систем корня, метаморфозов корня и т.д.) Типы корневых систем: 1) Система главного корня – состоит из главного корня и отходящих от него боковых корней разных порядков. (голосеменные и двудольные покрытосеменные растения). 2) Система придаточных корней – состоит из придаточных и боковых корней (однодольные и некоторые двудольные растения). Система придаточных корней может быть мочковатой или пучковатой, это зависит от расположения придаточных корней. 3) Смешанная корневая система – состоит из главного, придаточных и боковых корней. Встречается у некоторых двудольных растений (картофель, помидор). Метаморфозы корней – это наследственно закрепленные видоизменения, связанные с выполнением особых функций: 1) Запасающее корни: корнеплод – образован из главного корня (редис, репа, свекла, морковь); корнеклубни – образованы придаточными или боковыми корнями, их у растения несколько (чистяк, орхис, георгина). 2) Дыхательные, опорные, воздушные, ходульные корни. 3) Микориза, корневые клубеньки и др. Побег. Определение, части побега, виды побегов, метаморфозы. Побег — вегетативный орган растения, представляющий неразветвленный стебель, несущий листья, почки и образующийся в результате деятельности одной апикальной меристемы. Снизу побег ограничен основанием, сверху — цветком, плодом или верхушечной почкой. Части побега: верхушечка почка, боковая почка, стебель, боковой побег, междоузлие, листовой узел, листовая пазуха, лист. Виды побегов: прямостоячий, восходящий, ползучий, лежащий, вьющийся, лазящий, цепляющийся, прикорневая розетка. Метаморфозы побегов: корневище, луковица, клубень, усы, колючки, филлокладии, шишки Морфологическое определение побега. Основные элементы побега. Побег — вегетативный орган растения, представляющий неразветвленный стебель, несущий листья, почки и образующийся в результате деятельности одной апикальной меристемы. Снизу побег ограничен основанием, сверху — цветком, плодом или верхушечной почкой. *Побег – это стебель с листьями и почкам, которые образуются за один вегетационный период. *Побег – это совокупность стебля и листьев. Основные элементы побега: узлы (места соединения листа со стеблем), междоузлия (часть стебля между узлами), листовые пазухи (пространство между листом и стеблем) Метаморфозы побега, их эволюционное значение. Примеры. Метаморфозы побегов: корневище, луковица, клубень, усы, колючки, филлокладии. Корневище - подземный многолетний побег, занимающий горизонтальное, наклонное или вертикальное положение, в стеблевой части накапливаются питательные вещества, листья чешуевидные, есть пазушные и верхушечные почки и придаточные корни (ландыш, пырей, ирис и др.). Луковица - имеет короткий стебель-донце и мясистые сближенные чешуевидные листья, между ними располагаются почки. На донце образуются придаточные корни (пролеска, тюльпан, лук, нарциссы и др.). Клубень - верхняя разросшаяся часть столона (подземный недолговечный побег) округлой или овальной формы с сильно утолщенной стеблевой частью, сильно редуцированными листьями, отсутствуют придаточные корни, почки располагаются в глазках с бровками (картофель). Усы – надземные ползучие побеги, несущие на верхушках почки. Выполняют функции захвата территории и размножения (земляника, лапчатка и др.). Колючки – это укороченные побеги, выполняющие защитную функцию (дикая яблоня, жостер слабительный, боярышник, гледичия и др.). Филлокладии – уплощенные листоподобные побеги (иглица). Стебель. Определение, форма, размеры, окраска, положение в пространстве. Морфологическое определение стебля. Формы стеблей. Типы стебля по положению в пространстве. Примеры. Стебель – осевая часть побега, состоящая из узлов и междоузлий. Основные функции стебля — опорная и проводящая: осуществляется связь между корнями и листьями и обмен продуктами воздушного и минерального питания. Обычно обладает радиальной симметрией на поперечном разрезе. Форма, размеры и окраска вариабельны.  Положение в пространстве: прямостоячий (крапива, пастушья сумка), восходящий (сабельник болотный, спорыш птичий), стелющийся (арбуз, дыня, вербейник монетчатый), ползучий (живучка ползучая, клевер ползучий) вьющийся (вьюнок полевой, фасоль, хмель вьющийся), цепляющийся (подмаренник цепкий, малина) лазающий (плющ обыкновенный) плавающий (водокрас) \ Лист. Определение, функции, части простых листьев, части сложных листьев. Способы листорасположения. Лист — боковая структурная часть побега, как правило, характеризующаяся билатеральной симметрией, плагиотропным ростом и уплощенной формой. Он нарастает не верхушкой, а интеркалярно. Функции листа: фотосинтез, транспирация, газообмен, которые происходят в листовой пластинке. Части простого листа: листовая пластинка, черешок, прилистники; листовое влагалище. Листовая пластинка – это главная часть листа; остальные части могут отсутствовать. Черешок – это стеблевидная часть листа, которая ориентирует листовую пластинку к свету и смягчает механические воздействия на лист. Лист, имеющий черешок, называется черешковым (яблоня, сирень, клен). Лист, не имеющий черешка, называется сидячим (лук, алоэ, драцена). Прилистники – это парные листочки в основании листа. Наличие прилистников является диагностическим признаком (розовые, бобовые). Раструб – сросшиеся прилистники, они защищают молодые участки междоузлий стебля (гречишные). Листовое влагалище – это разросшаяся часть основания листа, которая выполняет защитную и опорную функции (злаковые, зонтичные). Части сложного листа: листочки, рахис, черешок, прилистники. Листочки напоминают простые листья, они состоят из пластинки и черешочка. Рахис – это часть сложного листа, несущая листочки. Способы листорасположения: черешковатый, влагалищный, сидячий, с раструбом, со свободными прилистниками. Морфологическое определение листа. Функции листьев. Части простых листьев. Части сложных листьев. Основные комбинации из частей листа. См. вопрос 17. Основные комбинации из частей листа: Листовая пластинка (сидячий) Листовая пластинка и черешок (черешковые) Листовая пластинка, черешок, прилистники (черешковые) Листовая пластинка, черешок, влагалище (зонтичные) Листовая пластинка, влагалище, язычок, ушки (злаковые) Листовая пластинка, черешок, раструб (щавель) Морфологическое определение листовой пластинки, черешка, прилистников, листочков сложных листьев. Выполнить рисунки этих элементов. Листовая пластинка – это главная часть листа; остальные части могут отсутствовать. Черешок – это стеблевидная часть листа, которая ориентирует листовую пластинку к свету и смягчает механические воздействия на лист. Прилистники – это парные листочки в основании листа. Листочки напоминают простые листья, они состоят из пластинки и черешочка.  Типы простых листьев с расчлененной листовой пластинкой. Типы сложных листьев. Выполнить рисунки. Типы простого листа с расчлененной пластинкой: Лопастные – глубина расчленения пластинки составляет более ¼, но менее ½: пальчатосложные, перистосложные (лопасти). Раздельные – расчленены до ½ пластинки или чуть более: пальчатораздельные, перистораздельные (доли). Рассеченные – расчленены до основания или до средней жилки пластинки (сегменты).  Типы сложных листьев: Тройчатосложные – состоит из черешка, 3-х листочков, которые располагаются на вершине черешка, и прилистника (клевер, земляника). Пальчатосложные – состоит из черешка, 4-х и более листочков, находящихся на вершине черешка, и прилистника (конский каштан, дикий виноград). Перистосложные – состоит из 2-х и более листочков, рахиса, прилистников. Различают парноперистые и непарноперистные, дважды-, триждыперистосложные.  |