Лабораторные работы по анатомии и морфологии растений: Методические рекомендации для студентов I курса биологического факультета

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО АНАТОМИИ И МОРФОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Методические рекомендации для студентов I курса биологического факультета

Калининград 1998

Лабораторные работы по анатомии и морфологии растений: Методические рекомендации для студентов I курса биологического факультета / Калинингр. ун-т; Сост. Н.Г. Петрова. - Калининград, 1998. - 32 с. Настоящая учебно-методическая разработка содержит лабораторные работы по четырем темам: клетка, ткани, вегетативные и генеративные органы и методические рекомендации по ним. Предназначена для студентов 1-го курса биологического факультета по учебной дисциплине «Анатомия и морфология растений».

Составитель: Н.Г. Петрова.

Печатаются по решению редакционно-издательского Совета Калининградского государственного университета.

© Калининградский государственный университет, 1998

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО АНАТОМИИ И МОРФОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Методические рекомендации для студентов I курса биологического факультета Составитель Наталья Григорьевна Петрова Лицензия № 020345 от 14.01.1997 г. Редактор Н.Н. Мартынюк. Подписано в печать 04.09.1998 г. Формат 60×90 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Ризограф. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,5. Тираж 200 экз. Заказ . Калининградский государственный университет, 236041, г. Калининград, ул. А. Невского, 14

Тема 1. КЛЕТКА Клетка является единицей строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Основными особенностями строения растительной клетки являются: 1) наличие в них особых органелл - пластид (хлоропласт, хромопласт, лейкопласт); 2) плотная, упругая оболочка; 3) развитая система вакуолей. Лабораторная работа 1. Строение растительной клетки; движение цитоплазмы, пластиды Материал: луковица лука (Allium cepaL.) раствор йода в йодиде калия; листья элодеи (Elodea canadensisRich.), сорванные с растения за 30 минут до начала занятия и выдержанные на ярком свету в чашке Петри с водой при температуре 20-25°; свежие плоды томата (Licopersicum sp.) или шиповника (Rosa canina L.); лист традесканции (Tradescantia sp.); побег лавровишни лекарственной (Laurocerasus officinalis Roem.) и сосны (Pinus sp). Цель работы: изучить особенности строения растительной клетки. Задачи работы: рассмотреть растительную клетку с ее составными частями - оболочкой, цитоплазмой, ядром, пластидами, ознакомиться с расположением цитоплазмы и ее движением. Порядок работы: 1. Изготовить препарат эпидермы сочной чешуи луковицы лука. Найти и рассмотреть при малом увеличении участок эпидермы, состоящий из одного слоя клеток с хорошо заметными ядрами. Изучить строение клетки при большом увеличении сначала в капле воды, а затем в рас- Рис. 1. Клетка эпидермиса сочной творе йода в йодиде калия. Зарисо- чешуи луковицы лука (Allium cepa): вать одну - две клетки и обозначить 1 - цитоплазма; 2 - ядро; 3 - стенка клетки; 4 - пора; 5 - вакуоль их основные части (рис. 1). 3

2. Изготовить препарат листа элодеи. При большом увеличении обнаружить вращательное движение цитоплазмы в клетках средней жилки листа. Зарисовать одну клетку и указать стрелками направление движения цитоплазмы. Обозначить хлоропласты. 3. Изготовить препараты клеток мякоти плодов томата или шиповника. Исследовать содержимое клеток при большом увеличении и рассмотреть форму хромопластов. Зарисовать одну-две клетки мякоти плодов и сделать обозначения. 4. Изготовить препарат нижней эпидермы листа традесканции. Рассмотреть при большом увеличении содержимое клеток, найти лейкопласты. Зарисовать одну-две клетки и сделать обозначения (рис. 2).

Рис. 2. Клетки эпидермиса традесканции (Tradescantia sp.) с устьицем: 1 - ядро; 2 - лейкопласты; 3 - хлоропласты

5. Приготовить препараты радиального и тангенциального срезов древесины лавровишни и сосны, подействовав на них флороглюцином и соляной кислотой (можно использовать готовые препараты). Рассмотреть при большом увеличении строение стенок клеток. На тангенциальном срезе найти окаймленные поры в разрезе, а на радиальном - в плане. Зарисовать и сделать обозначения (рис. 3). 4

Рис. 3. Клетки сердцевины побега лавровишни лекарственной (Laurocerasus officinalis): 1 - первичная оболочка; 2 - вторичная оболочка; 3 - простые поры; 4 - то же, вид сверху

Лабораторная работа 2. Запасные питательные вещества и кристаллы минеральных солей в растительных клетках Материал: клубень картофеля (Solanum tuberosumL.), предварительно намоченные зерновки пшеницы (Triticum aеstivum L.), кукурузы (Zea mays L.), овса (Avena sativa L.), гороха (Pisum sativum L.), кусочки клубня топинамбура (Helianthus tuberosus L.), выдержанные в 96%-ном растворе этилового спирта в течение семи - десяти дней, кусочки сухой чешуи луковицы (Allium cepa L.), прокипяченные в воде, а затем выдержанные 10-15 дней в водном растворе глицерина; черешки листьев бегонии (Begonia sp.), традесканции (Tradescantia sp.); раствор йода в йодиде калия, глицерин. Цель работы: показать разнообразие запасных питательных веществ и кристаллов минеральных солей, образующихся в растительных клетках. Задачи работы: ознакомиться с формами крахмальных зерен различных растений, отложением белков в семенах и со строением кристаллов. Порядок работы: 5

1. Изготовить препараты крахмальных зерен картофеля, пшеницы, овса, кукурузы, гороха; провести реакцию на крахмал раствором йода в йодиде калия; зарисовать при большом увеличении крахмальные зерна указанных выше растений, сохраняя пропорции между ними. Сделать обозначения (рис. 4).

Рис. 4. Крахмальные зерна различных видов растений: 1 - картофель; 2 - горох; 3 - пшеница; 4 - кукуруза; 5 - овес

2. Взять постоянный или изготовить препарат поперечного среза зерновки пшеницы в капле реактива (йод + йодид калия); найти при малом, а затем при большом увеличении алейроновый слой и рассмотреть алейроновые зерна. Зарисовать несколько клеток алейронового слоя, а также три четыре клетки эндосперма с крахмалом. Сделать обозначения. 3. Изготовить препарат среза клубня топинамбура в капле глицерина; найти при малом увеличении наиболее тонкий участок среза, содержащий сферокристаллы инулина, и рассмотреть их при большом увеличении; за6

рисовать несколько клеток со сферокристаллами и сделать обозначения (рис. 5). 4. Изготовить препарат сухой чешуйки лука и найти при малом увеличении клетки с одиночными палочковидными и крестообразными кристаллами оксалата кальция; сделать препараты поперечного среза черешка традесканции и бегонии. Найти при большом увеличении клетки с рафидами и друзами. Рассмотреть и зарисовать их, сделать обозначения (рис. 6).

1

Рис. 5. Клетки клубня топинамбура (Helianthus tuberosus): 1 - сферокристаллы (по Хржановскому)

2

7

3 Рис. 6. Клетки различных растений с кристаллами оксалата кальция: 1 - рафиды в клетках листа традесканции; 2 - друзы и одиночные кристаллы в клетках черешка бегонии; 3 - одиночные кристаллы в клетках эпидермы чешуи луковицы лука

Тема 2. ТКАНИ В основе организации высших растений лежит принцип специализации клеток, который заключается в том, что каждая клетка организма выполняет не все присущие ей функции, а только некоторые, но зато более полно и совершенно. Системы клеток, структурно и функционально сходные друг с другом и обычно имеющие общее происхождение, получили название тканей. Существуют различные классификации тканей, но все они достаточно условны. Растительные ткани делят на несколько групп в зависимости от основной функции: 1) меристемы, или образовательные ткани; 2) покровные; 3) проводящие; 4) механические; 5) основные; 6) секреторные, или выделительные. Лабораторная работа 1. Образовательные ткани. Первичная меристема Материал: постоянный микропрепарат конуса нарастания стебля элодеи (Elodea canadensis Rich.). Цель работы: Изучить особенности строения меристематической ткани. Задачи работы: Ознакомиться с общими чертами микроскопического строения верхушки стебля и отличительными признаками меристемы конуса нарастания. Порядок работы: 1. При малом увеличении рассмотреть постоянный препарат верхушечной почки побега элодеи. Зарисовать контурный рисунок почки, обозначив 8

на нем конус нарастания, листовые бугорки и бугорки пазушных почек (рис. 7). 2. Рассмотреть при большом увеличении две - три клетки конуса нарастания и клетку сформировавшегося листа. Зарисовать и сделать соответствующие обозначения (рис. 7.Г). Лабораторная работа 2. Покровные ткани (эпидерма и перидерма) Материал: постоянный микропрепарат поперечного среза листа ириса (Iris germanica L.), свежие листья пшеницы (Tritticum sp.), герани (Pelargonium sp.), гербарные образцы листьев коровяка (Verbascum thapsus L.), крапивы (Urtica dioica L.), пастушьей сумки (Capsella bursa pastoris(L.) Moench.), платана (Platanus sp.), побеги подмаренника (Galium aparineL.), побег розы (Rosa sp.), постоянный микропрепарат поперечного среза ветки бузины (Sambucus racemosa L.).

9

Рис. 7

10

Цель работы: изучить особенности строения покровных тканей: эпидермы и перидермы. Задачи работы: Ознакомиться с строением покровных тканей; с основными типами устьичного аппарата; показать, что эпидерма и перидерма сложная ткань. Порядок работы: 1. Рассмотреть постоянный препарат поперечного среза листа ириса; изучить детали строения замыкающих клеток устьичного аппарата. 2. Изготовить препарат эпидермы листа пшеницы, хлорофитума, молочая, герани и рассмотреть различные типы устьичного аппарата. Зарисовать несколько клеток эпидермы и устьичный аппарат вышеперечисленных растений. Сделать обозначения.

Рис. 8. Типы устьичного аппарата: А - аномоцитный; Б - перецитный; В - диацитный; Г - парацитный; Д - анизоцитный; Ж - тетрацитный; З - актиноцитный (по Тахтаджяну) 11

3. Изготовить препарат придатков эпидермы листьев герани, коровяка, крапивы, пастушьей сумки, подмаренника; рассмотреть их строение при малом увеличении; зарисовать и сделать соответствующие обозначения. 4. Рассмотреть и зарисовать эмиргенцы розы. 5. На постоянном препарате изучить при малом и большом увеличении перидерму бузины; зарисовать ее и сделать обозначения.

Рис. 9. Перидерма стебля бузины (Sambucus racemosa): А - чечевичка; Б - участок перидермы: 1 - выполняющая ткань; 2 - остатки эпидермы; 3 - пробка (феллема); 4 - пробковый камбий (феллоген); 5 - феллодерма

Лабораторная работа 3. Основные ткани. Механические ткани Материал: Свежий клубень картофеля (Solanum tuberosum L.), фиксированные черешки листа кувшинки (Nymphaea alba L.), постоянные микропрепараты: стебля тыквы (Cucurbita pepa L.), поперечные и продольные срезы волокон льна (Linum sp.), плоды груши (Pyrus communis L.). Цель работы: Изучить особенности строения основных и механических тканей, в связи с выполняемыми ими функциями. Задачи работы: ознакомиться с строением клеток, входящих в состав основных и механических тканей. 12

Порядок работы: 1. Приготовить препарат среза клубня картофеля и ознакомиться с общими чертами строения запасающей паренхимы. Зарисовать участок основной ткани и сделать обозначения. 2. Приготовить препарат поперечного среза черешка листа кувшинки; зарисовать участок воздухоносной ткани (аэренхимы) и сделать соответствующие обозначения.

А

Б Рис. 10. Запасающая паренхима клубня картофеля (Solanum tuberosum) (A) и аэренхима кувшинки (Nymphaea alba) (Б): А - запасающая паренхима клубня картофеля; Б - аэренхима стебля черешка листа кувшинки; 1 - межклетник 13

3. На препарате поперечного среза стебля тыквы рассмотреть механические ткани (уголковую колленхиму и склеренхиму); зарисовать и сделать обозначения.

Рис. 11. Механические ткани в коре тыквы (Cucurbita pepo): 1 - эпидермис; 2 - колленхима; 3 - склеренхима; 4 - крахмалистое влагалище; 5 - паренхима; 6 - волосок (по Вальтеру)

4. Рассмотреть препараты волокон льна; зарисовать по несколько клеток поперечного и продольного срезов и сделать обозначения. 5. Сделать препарат мякоти незрелого плода груши и изучить строение склереид; зарисовать и сделать обозначения (рис. 12).

14

Рис. 12. Склереиды плода груши(Pyrus communis): А - группы склереид среди клеток мякоти плода; Б - склереиды: 1 - паренхимные клетки мякоти; 2 - стенка клетки; 3 - полость клетки; 4 - простая пора на разрезе; 5 - простая пора в плане

Лабораторная работа 4. Проводящие ткани. Секреторные структуры Материал: Постоянные препараты стебля кукурузы (Zea mays L.), тыквы (Cucurbita pepo L.), проводящие элементы ксилемы в стебле подсолнечника (Helianthus annuus L.), свежий околоплодник апельсина (Citrus sp.), фиксированные корни одуванчика (Taraxacum officinaleWigg.). Цель работы: Изучить особенности строения проводящих тканей и различные типы выделительных тканей. Задачи работы: Ознакомиться с элементами, входящими в состав проводящих тканей, с различными типами выделительных тканей. 15

Порядок работы: 1. Рассмотреть постоянный препарат поперечного среза стебля кукурузы и ознакомиться со строением закрытого коллатерального пучка. Зарисовать проводящий пучок и обозначить все ткани, входящие в его состав. 2. Рассмотреть постоянный препарат поперечного среза стебля тыквы и ознакомиться с строением открытого биколлатерального пучка. Зарисовать проводящий пучок и обозначить все ткани, входящие в его состав. 3. На постоянном препарате в стебле подсолнечника рассмотреть проводящие элементы ксилемы и зарисовать все встречающиеся типы сосудов, сделать соответствующие обозначения.

Рис. 13. Сосуды на продольном сечении стебля подсолнечника (Helianthus annuus): 1 - спирально-кольчатый сосуд; 2 - спиральный сосуд; 3 - спиральный сосуд в разрезе; 4 - лестничный сосуд; 5 - пористый сосуд; 6 - первичная оболочка; 7 - вторичная оболочка; 8 - окаймленные поры; 9 - граница членика сосуда (по Барыкиной)

4. Изготовить препарат продольного среза корня одуванчика и рассмотреть членистые млечники; зарисовать и сделать обозначения. 5. Сделать препарат поперечного среза околоплодника апельсина и рассмотреть лизигенные вместилища выделений; зарисовать и сделать обозначения. Тема 3. ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ 16

Вегетативными называются органы, которые составляют тело растения и выполняют основные функции его жизнедеятельности, включая вегетативное размножение. Основные вегетативные органы растений - листостебельные побеги (обеспечивают фотосинтез) и корни (обеспечивают водоснабжение и минеральное питание). Основные органы тела высших растений заложены уже в зародыше семян, которые при прорастании формируют проросток, содержащий корень, стебель, листья. Корни образуют корневую систему, а стебель и листья - побег. Лабораторная работа 1. Проросток. Типы и формы корневых систем Материал: проросток пшеницы (Triticum aestivum L.), овса (Avena sativa L.), фасоли (Phaseolus vulgaris L.), тыквы (Cucurbita pepo L.). Цель работы: показать различия в строении проростков и корневых систем однодольных и двудольных растений. Задачи работы: изучить особенности строения проростков различных растений, типы и формы корневых систем. Порядок работы: 1. Рассмотреть разновозрастные проростки пшеницы, овса, фасоли. Зарисовать проростки в разных фазах роста и сделать обозначения. 2. Ознакомиться с различными типами корневых систем проростков тыквы, пшеницы и фасоли; определить форму корневых систем этих проростков. 3. Зарисовать три типа корневых систем по происхождению (1 - главного корня, 2 - придаточных корней, 3 - смешанную) и обозначить их. Лабораторная работа 2. Зоны корня. Микроскопическое первичное и вторичное строение корня Материал: Проростки пшеницы (Triticum vulgare Vill.), постоянные микропрепараты: кончик корня с корневым чехликом, поперечный срез корня ириса (Iris germanica L.), поперечный срез корня тыквы (Cucurbita sp.). Цель работы: показать отличительные особенности анатомического строения корней однодольных (первичное строение) и двудольных (вторичное строение) растений.

17

Задачи работы: ознакомиться с микроскопическим строением корней однодольных и двудольных растений. Порядок работы: 1. Рассмотреть корень при помощи стереоскопического микроскопа, определить границы всех зон, зарисовать и сделать обозначения. 2. Изготовить препарат кончика корня проростка (можно использовать постоянный микропрепарат) и рассмотреть его в микроскоп при малом увеличении. Найти корневой чехлик, зоны деления и растяжения клеток, всасывания. Зарисовать кончик корня и обозначить его зоны. 3. Рассмотреть при малом увеличении постоянный микропрепарат среза корня ириса и ознакомиться с первичным строением корня; зарисовать часть корня в виде сектора и обозначить ткани и комплексы тканей (рис. 14). 4. Изучить постоянный препарат поперечного среза Рис. 14. Первичное строение корня ириса корня тыквы и ознакомить(Iris germanica): 1 - остатки эпиблемы; 2 - экзодерма; 3 - основная паренхима; ся с деятельностью 4 - эндодерма; 5 - пропускная клетка камбиального слоя, эндодермы; 6 - перицикл; 7 - участок зарисовать и обозначить ткани и комплексы тканей флоэмы; 8 - луч ксилемы; 2-5 - первичная кора; 6-8 - центральный цилиндр (по Хржановскому) (рис. 15). 18

Рис. 15. Вторичное строение корня тыквы (Cucurbita pepo), слева детальный рисунок, справа-схематичный: 1 - первичная ксилема; 2 - вторичная ксилема; 3 - радиальный луч; 4 - камбиальная зона; 5 - первичная и вторичная флоэмы; 6 - основная паренхима вторичной коры; 7 - пробка (1-3 - ксилема; 5-7 - вторичная кора)

Лабораторная работа 3. Корнеплоды Материал: корнеплоды моркови (Daucus carotaL.), редьки (Raphanus sativus L.), свеклы (Beta vulgaris L.); постоянные микропрепараты моркови, редьки, свеклы. Цель работы: Изучить особенности строения моно- и поликамбиальных корнеплодов. Задачи работы: познакомиться с морфологическим и анатомическим строением различных корнеплодов. Порядок работы: 1. Рассмотреть внешнее строение корнеплодов свеклы, моркови, редьки. Зарисовать один из корнеплодов и отметить головку, шейку, собственно корень. 2. Изучить постоянные препараты поперечных срезов корней моркови, редьки и свеклы. Зарисовать схематично монокамбиальные корнеплоды (морковь, редька) и поликамбиальный (свекла) (рис. 16, 17, 18). 19

Рис. 16. Вторичное строение корня моркови (Daucus carota): 1 - пробка; 2 - паренхима вторичной коры; 3 - камбиальная зона; 4 - вторичная ксилема; 5 - первичная ксилема; 6 - радиальный луч; 7 - первичная и вторичная флоэмы (по Хржановскому)

Рис. 17. Вторичное строение корня редьки (Raphanus sativus): 1 - пробка; 2 - паренхима вторичной коры; 3 - вторичная ксилема; 4 - первичная и вторичная флоэмы; 5 - камбиальная зона; 6 - радиальный луч; 7 - первичная ксилема (по Хржановскому) 20

Рис. 18. Строение поликамбиального корня свеклы (Beta vulgaris): 1- покровная ткань; 2 - добавочные слои камбия; 3 - вторичная ксилема; 4 - радиальный луч; 5 - первичная ксилема; 6 - камбиальная зона; 7 - первичная и вторичная флоэма; 8 - коллатеральные проводящие пучки (по Хржановскому)

Лабораторная работа 4. Морфология побега Материал: живые и гербарные образцы побегов плауна (Lycopodium clavatum L.), ели (Picea excelsa Link.), вишни (Cerasus vulgaris Mill.), сливы (Prunus domestica L.), липы (Tilia cordataMill.), сирени (Syringa vulgaris L.), каштана конского (Aesculus hyppocastanum L.), яблони (Malus domestica Borkh.), березы (Betula pendula Roth), винограда (Vitis vulpina L.), хмеля (Humulus lupulus L.), вербейника (Lysimachia nummularia L.), клевера (Trufolium repens L.), белоуса (Nardus stricta L.), мятлика (Poa annua L.), пырея (Elytrigia repens(L.)Nevski.), клена остролистого (Acer platonoides L.), ивы (Salix sp.), аристолихии (Aristolochia sp.), волчьего лыка (Daphne mezereum L.). Цель работы: изучить морфологические различия в строении побегов вышеперечисленных растений. 21

Задачи работы: ознакомиться с внешним строением побегов; показать различие стеблей по способу нарастания, положению в пространстве, типу ветвления, расположению листьев и почек. Порядок выполнения: 1. Рассмотреть и зарисовать формы стеблей на поперечном сечении различных растений. 2. Рассмотреть гербарные образцы побегов различных растений и зарисовать их по расположению в пространстве (прямостоячие, восходящие, стелющиеся, цепляющиеся, вьющиеся и так далее). 3. Рассмотреть побеги различных растений и определить тип ветвления; зарисовать схемы ветвления этих растений (плаун, ель, вишня, липа, сирень и так далее). 4. Познакомиться с особенностями ветвления мятликовых на примере белоуса, мятлика, пырея; зарисовать зону кущения и сделать обозначения. 5. Проанализировать спиральное листорасположение и составить формулы листовых циклов у двух-трех растений. 6. Рассмотреть внешний вид и внутреннее строение почки конского каштана. Зарисовать продольный разрез почки и обозначить его части. 7. Рассмотреть почки на побегах различных растений: каштана конского, клена остролистного, ивы белой, аристолохии, волчьего лыка, сливы. Описать их особенности и классифицировать.

Лабораторная работа 5. Анатомия стебля Материал: микропрепараты стебля кукурузы (Zea mays L.), липы (Tilia cordata Mill.), подсолнечника (Helianthus annuus L.), кирказона (Aristolochia sp.). Цель работы: изучить особенности строения стеблей у различных растений. Задачи работы: познакомиться с общим планом строения стеблей однодольного и двудольного растений, а также с типами вторичных изменений проводящей системы двудольных растений (пучковым, переходным, непучковым). Порядок работы: 1. Изучить строение стебля кукурузы (первичное строение). Зарисовать схематично и сделать обозначения. 2. Изучить строение стебля кирказона (пучковое строение). Зарисовать один сектор и сделать обозначения. 22

Рис. 19. Схема строения стебля кирказона (Aristolochia sp.): 1 - эпидермис; 2 - колленхима первичной коры; 3 - паренхима первичной коры; 4 - эндодерма; 5 - склеренхима; 6 - паренхима перицикла; 7 - первичная флоэма; 8 - вторичная флоэма; 9 - пучковый камбий; 10- вторичная ксилема; 11 - первичная ксилема; 12 - межпучковый камбий; 13 - сердцевина (по Барыкиной)

3. Изучить строение стебля подсолнечника (переходное строение). Зарисовать один сектор и сделать обозначения.

Рис. 20. Схема строения стебля подсолнечника (Helianthus annuus): 1 - эпидерма; 2 - колленхима; 3 - эндодерма; 4 - перицикл; 5 - флоэма (первичная и вторичная); 6 - камбий пучковый и межпучковый; 7 - вторичная ксилема; 8 - смоляные ходы; 9 - первичная кора; 10 - центральный цилиндр; 11 - волосок (по Барыкиной)

4. Изучить строение стебля липы (непучковое строение). Зарисовать один сектор и сделать обозначения. 23

Лабораторная работа 6. Макроскопическое и микроскопическое строение листа Материал: гербарные образцы листьев различных растений; свежие листья камелии (Camellia sp.), хлорофитума (Chlorophytum sp.), сосны (Pinus sp.) (можно использовать постоянные препараты листьев указанных растений). Цель работы: изучить отличительные особенности внешнего и внутреннего строения листьев различных растений. Задачи работы: познакомиться с основными закономерностями строения листьев двудольных, однодольных и хвойных растений и некоторыми признаками ксероморфизма на примере строения хвои сосны. Порядок работы: 1. Рассмотреть листья различных растений; изучить внешнее строение и зарисовать черешковый, сидячий и влагалищный лист. 2. Изучить жилкование листьев: простое, дихотомическое, сетчатоперистое, сетчато-пальчатое, параллельное, дуговое. Зарисовать. 3. Ознакомиться с наиболее распространенными формами листовой пластинки простых цельных и простых расчлененных листьев. Зарисовать. 4. Ознакомиться с формами сложных листьев: тройчатый, пальчатосложный, непарноперистосложный, парноперистосложный, двуякоперистосложный. Зарисовать. 5. Ознакомиться и зарисовать формы изрезанности края листовой пластинки. 6. Изучить и зарисовать микроскопичесоке строение листьев: камелии (дорсовентральный), хлорофитума (изолатеральный), сосны (радиальный).

Рис. 21. Схема строения листа камелии (Camellia japonica) в районе главной жилки: 1 - верхняя эпидерма; 2 - столбчатая паренхима; 3 - губчатая паренхима; 4 - склеренхима; 5 - ксилема; 6 - флоэма; 7 - устьичный аппарат; 8 - колленхима (по Хржановскому) 24

Рис. 22. Строение листа хлорофитума (Chlorophytum ): 1 - эпидерма; 2 - устьице; 3 - воздушная полость; 4 - мезофилл; 5 - обкладочные клетки; 6 - ксилема; 7 - флоэма

Лабораторная работа 7. Метаморфизированные органы (гомологичные и аналогичные) Материал: Живой или гербарный материал с метаморфизированными листьями: растение опунции (Opuntia sp.), побег барбариса (Berberis vulgaris L.), гороха (Pisum sativum L.); с метаморфизированными побегами: луковица лука (Allium cepa L.), клубнелуковица шпажника (Gladiolus sp.) или безвременника ( Colchicum sp.), усы земляники (Fragaria vesca L.) или лапчатки (Potentilla anserina L.), корневища пырея (Elytrigia repens(L.)Nevski) и ландыша (Convallaria majalis L.), клубень картофеля (Solanum tuberosum L.), побеги боярышника (Crataegus monogina Jacq.); с метаморфизированными корнями: клубни георгина (Dalia sp.), побеги повелики с гаусториями (Cuscuta europaea L.) и плюща с прицепками (Hedera helix L.). Цель работы: изучить различные метаморфозы вегетативных органов. Задачи работы: рассмотреть вышеназванные растения, отметить метаморфозы и разделить их на две группы: гомологичные и аналогичные. Порядок работы: 1. Проанализировать на живом и гербарном материале метаморфизированные органы побегового, листового, корневого происхождения (гомологи). Зарисовать их и обозначить. 2. Разделить все рассмотренные растения на группы с аналогичными органами, составить списки и зарисовать их. 25

Тема 4. РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОРГАНЫ Репродуктивные, или генеративные, органы растений предназначены для полового или собственного бесполого размножения. У покрытосеменных к ним относят цветок и его производные семя и плод. Цветок (flos) - это видоизмененный укороченный побег, приспособленный к образованию спор и гамет для полового процесса, в результате которого образуются семена и плод. Стеблевая часть цветка представлена цветоножкой и цветоложем. К цветоложу прикрепляются видоизмененные листья - цветолистики: чашелистики, лепестки, тычинки, пестики. Чаще всего они располагаются кругами (циклические цветки). Если цветолистики располагаются по спирали, то цветки называются циклическими. Промежуточное положение занимают цветки гемициклические, у которых круговое расположение одних цветолистиков сочетается со спиральным других. Лабораторная работа 1. Околоцветник Материал: живые или фиксированные в спирте цветки тюльпана (Tulipa sp.), редьки дикой (Raphanus raphanistrum L.), лютика едкого (Ranunculus acris L.), яблони (Malus sp.), гороха (Pisum sativum L.), незабудки (Myosotis sp.), сирени (Syringa sp.), табака (Nicotina tabacum L. ), картофеля (Solanum tuberosum L.), цикория (Cichorium intybus L.), льнянки (Linaria vulgaris Mill.). Цель работы: изучить разнообразие околоцветников по типу симметрии и срастания, форме, числу членов. Задачи работы: рассмотреть околоцветники вышеперечисленных растений и охарактеризовать их. Порядок работы: 1. Проанализировать строение и зарисовать околоцветники цветков следующих растений: тюльпана, дикой редьки, гороха, незабудки, сирени, табака, картофеля, цикория, льнянки. 2. Сравнить между собой чашечки цветков дикой редьки, гороха, табака и дать им названия исходя из степени срастания чашелистиков; дать названия венчикам цветков табака, картофеля, цикория, незабудки, сирени, льнянки. 3. Обозначить на рисунке части сростнолепестного венчика - трубку, зев, отгиб, губу. 4. Составить краткую общую характеристику изученных и зарисованных околоцветников: тип симметрии, двойной или простой, свободный или сросшийся, форма, число членов. Лабораторная работа 2. Андроцей и гинецей 26

Материал: живые или фиксированные в спирте цветки тюльпана (Tulipa sp.), яснотки белой (Lamium album L.), капусты (Brassica sp.), вербейника (Lysimachia vulgaris L.), гороха (Pisum sativum L.), зверобоя (Hypericum perforatum L.), лютика (Ranunculus repens L.), белладонны (Atropa belladonna L.), крыжовника (Grossularia sp.), дрёмы (Melandrium album Garcke.), яблони (Malus sp.), бузины (Sambucus nigra L.); постоянный микропрепарат поперечного среза пыльника, постоянный микропрепарат через завязь. Цель работы: изучить особенности строения андроцея и гинецея различных растений. Задачи работы: ознакомиться с различными типами строения андроцея и гинецея. Порядок работы: 1. Рассмотреть и дать характеристику строения андроцея следующих растений: тюльпана, яснотки, капусты, вербейника, гороха, зверобоя. Обратить внимание на число тычинок, их взаимное расположение, положение по отношению к лепесткам и чашелистикам, длину тычиночных нитей, их срастание. 2. Проанализировать и зарисовать одну из тычинок вышерассмотренных цветков. Обозначить части тычинки. 3. Рассмотреть в микроскоп поперечный срез пыльника (постоянный препарат). Зарисовать и сделать обозначения (рис. 23). 4. Рассмотреть и зарисовать пестики цветков гороха, лютика, тюльпана; на основе анализа дать заключение, из какого числа плодолистиков они состоят. 5. Зарисовать поперечные разрезы завязей цветков гороха, белладонны, крыжовника, дремы. Определить по строению завязи тип гинецея. 6. Рассмотреть и зарисовать пестики гороха, яблони, жимолости; определить тип завязи: верхняя, нижняя, полунижняя. 7. Рассмотреть на постоянном препарате поперечного среза завязи семязачаток; зарисовать и обозначить его части. Лабораторная работа 3. Соцветия Материал: гербарные образцы соцветий черемухи (Padus racemosa (Lam.) Gilib.), груши (Pyrus communis L.), подорожника (Plantago major L.), аира (Acorus calamus L.), чистотела (Chelidonium majus L.), клевера (Trifolium repens L.), ромашки (Matricaria inodora L.), донника лекарственного 27

Рис. 23.

28

(Melilotus officinalis Desr.), моркови (Daucus sativus Roehl.), пшеницы (Triticum aestivum Vill.), бирючины (Ligustrum vulgare L.), бузины (Sambucus nigra L.), лабазника (Filipendula ulmaria (L.)Maxim.), лапчатки (Potentilla anserina L.), герани (Geranium silvaticum L.), незабудки (Myosotis palustris Hill.), зверобоя (Hypericum perforatum L.), молочая (Euphorbia helioscopia L.), смолевки (Silene nutans L.). Цель работы: показать разнообразие соцветий и их отличительные признаки на примере вышеперечисленных растений. Задачи работы: ознакомиться с строением двух типов соцветий (простыми и сложными ) и их классификацией. Порядок работы: 1. Рассмотреть и определить типы соцветий следующих растений: черемухи, груши, подорожника, аира, чистотела, клевера, ромашки, донника, моркови пшеницы, бирючины, бузины, лабазника, лапчатки, герани, незабудки, зверобоя, молочая, смолевки. 2. Пользуясь схемой (рис. 24), классифицировать соцветия и зарисовать их схемы. Лабораторная работа 4. Строение и классификация плодов Материал: свежие, засушенные или фиксированные в спирте плоды пиона (Paeonia suffruticosa Andr.), дельфиниума (Delphinium grandiflorum L.), калужницы (Caltha palustris L.), лимонника (Schizandra chinensis (Turcz.) Baill.), багрянника (Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.), гороха (Pisum sativum L.), воронца (Actaea spicata L.), лютика (Ranunculus acris L.), малины (Rubus idaeus L.), земляники (Fragaria vesca L.), шиповника (Rosa cinnamomea L.), рогоза (Typha latifolia L.), клевера (Trifolia repens L.), сливы (Prunus domestica L.), тюльпана (Tulipa sp.), белены (Hyoscyamus niger L.), мака (Papaver somniferum.), фиалки (Viola canina L.), капусты (Brassica sp.), смолёвки (Silene nutans L.), клёна (Acer platanoides L.), дикой редьки (Raphanus raphanistrum L.), паслена (Solanum dulcamara L.), кипрея (Epilobium sp.), колокольчика (Campanula sp.), тмина (Carum carvi L.), подмаренника (Galium aparine L.), яблони (Malus sp.), крыжовника (Grossularia sp.), омелы (Viscum sp.), липы (Tilia sp.), лещины (Corylus avellana L.), дуба (Quercus robur L.), одуванчика (Taraxacum officinale Wegg.), кизила (Cornus mas L.). Цель работы: изучить разнообразие плодов. Задачи работы: рассмотреть плоды различных растений и дать им характеристику. 29

Рис. 24.

30

Порядок работы: 1. Пользуясь предложенной классификацией (рис. 25), провести анализ коллекции плодов, определить, к какому типу их относят и дать им названия. Зарисовать плоды и обозначить их. 2. На примере плодов трех растений провести их анализ по следующей схеме: а) простой плод или сборный; б) с сочным или сухим околоплодником (если с сухим, то определить: раскрывающийся он или нераскрывающийся); в) число семян - одно или много; г) число плодолистиков, образующих плод (при наличии только плода это не всегда можно сделать); д) число гнезд в плоде. 3. Сделать поперечный срез одного плода; зарисовать и обозначить его части (экзокарп, мезокарп, эндокарп, семя).

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Барыкина Р.П., Кострикова Л.Н. и др. Практикум по анатомии растений. М.: Росвузиздат, 1963. Ботаника: Морфология и анатомия растений: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. и хим. спец. / А.Е. Васильев, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский и др. 2-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1988. Вальтер О.А., Чижевская З.А. Практикум по анатомии растений. М.; Л.: Сельхозгиз, 1937. Жизнь растений / Под ред. А.Л. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1978. Т.4. Левина Р.Е. Морфология и экология плодов. Л.: Наука, 1987. Практикум по анатомии растений / Р.П. Барыкина, Л.Н. Кострикова и др. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1979. Хржановский В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1989. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника: Учеб. для фармац. ин-тов и фармац. фак. мед. вузов / Под ред. И.В. Грушвицкого. М.: Высш. шк., 1990.

31

Рис. 25.

32

Рис. 7. Верхушечная почка побега элодеи (Elodea canadensis): А - продольный разрез; Б - конус нарастания (внешний вид и разрез); В - клетки первичной меристемы; Г - клетки из сформировавшегося листа: 1 - конус нарастания; 2 - зачаток листа; 3 - бугорок пазушной почки (по Хржановскому)

А

Б

Рис. 23. Поперечный разрез пыльника: А - зрелый пыльник; Б - пыльцевое гнездо молодого пыльника: 1 - эпидерма; 2 - эндотеций; 3 - средний слой; 4 - тапетум; 5 - спорогенная ткань; 6 - пыльца; 7 - связник

Рис. 24. Схемы простых и сложных соцветий

Рис. 25. Апокарпные и ценокарпные плоды