Год 3-ий. Ботаника: углублённый курс

1. Разнообразие и систематика водорослей (36 ч.)

1.1. Альгология – наука о водорослях. Общая характеристика водорослей (9 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). «Низшие растения» как искусственная группа. Отличительные признаки царств Растения и Грибы. Альгология (наука о водорослях) и микология (наука о грибах). Группа отделов Водоросли как нетаксономическое объединение, её систематический состав. Уровни организации и типы структур водорослей. Типы размножения: способы вегетативного и бесполого размножения, варианты половой репродукции. Представление о жизненных циклах растений, основные типы ЖЦ водорослей.

Практическая часть (3 ч.). Знакомство с внешним и внутренним строением водорослей по гербарным и фиксированным образцам, микропрепаратам и фотоматериалам.

1.2. Систематическое разнообразие водорослей (15 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). Основные признаки, лежащие в основе выделения отделов и классов водорослей. Характеристика отделов водорослей: особенности строения клетки, уровни организации и типы структур, размножение и жизненные циклы, экология, хозяйственное значение, важнейшие представители. Экология водорослей. Классификация экологических групп водорослей. Значение морских и пресноводных водорослей в экосистемах. Водоросли как индикаторы чистоты воды. Практическое значение водорослей.

Практическая часть (9 ч.). Знакомство с важнейшими представителями отделов и классов водорослей по гербарному материалу и постоянным препаратам. Экскурсия «Разнообразие низших растений Ботанического сада ЮФУ в начале осени».

1.3. Экология водорослей. Водоросли г. Ростова-на-Дону (12 ч.)

Теоретическая часть (3 ч.). Характеристика основных экологических групп водорослей. Водные (планктонные и бентосные), наземные, почвенные водоросли, водоросли экстремальных местообитаний, симбиотические водоросли. Отличительные особенности и важнейшие представители групп.

Практическая часть (9 ч.). Выступление с докладами по теме «Экологические группы водорослей». Лабораторная работа «Разнообразие водных и наземных водорослей Ростова-на-Дону», предусматривающая анализ систематического состава водорослей в пробах воды из разных водоёмов г. Ростова-на-Дону и других субстратов.

 

2. Грибы: общая характеристика и систематика (39 ч.)

2.4. Грибы и грибоподобные организмы. Микология – наука о грибах (12 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Царство Грибы. Отличительные особенности строения клетки. Строение вегетативного тела и его эволюция. Типы размножения: вегетативное, бесполое как основной способ репродукции грибов, половое размножение и его специфика. Принципы деления грибов на отделы. Отдел Слизевики, или Миксомицеты. Особенности строения, размножения, распространение и экология. Отдел Разножгутиковые, или Оомицеты. Отличительные особенности отдела, указывающие на его филогенетическую связь с водорослями. Разнообразие вегетативного строения, способы размножения. Важнейшие сапрофитные и паразитные представители отдела.

Практическая часть (3 ч.). Знакомство с важнейшими представителями отделов грибоподобных организмов по сухому и фиксированному демонстрационному материалу, гербарному и фиксированному материалу объектов, поражённых паразитными грибами, микропрепаратам, фотоматериалам и презентационным матеиалам.

2.5. Отличительные особенности и многообразие отдела Истинные грибы (12 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). Отдел Истинные грибы, его отличительные особенности, систематика. «Низшие» грибы (Хитридиомицеты и Зигомицеты): вегетативное строение, размножение, экология. Классы Сумчатые и Базидиальные грибы: особенности жизненного цикла, бесполого и полового размножении, строение плодовых тел. Разнообразие высших грибов, основные представители. Класс Дейтеромицеты (Несовершенные грибы), отличительные черты.

Практическая часть (6 ч.). Знакомство с важнейшими представителями классов грибов по сухому и фиксированному демонстрационному материалу плодовых тел грибов, гербарному и фиксированному материалу объектов, поражённых паразитными грибами. Лабораторная работа «Изучение спор и спороносных структур грибов».

2.6. Экологические группы грибов. Лишайники (12 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). Разнообразие грибов по характеру питания и осваиваемым субстратам. Экологические группы грибов. Глобальная экологическая роль и хозяйственное значение грибов. Лишайники (лихенизированные грибы). Своеобразие строения лишайников как симбиотического организма, его составные компоненты. Морфологическое и анатомическое строение лишайников. Способы и структуры размножения, распространение и экология. Положение в системе низших растений.

Практическая часть (6 ч.). Знакомство с важнейшими представителями разных морфологических и экологических групп лишайников по сухому и свежему демонстрационному материалу. Подготовка докладов по темам «Экологические группы водорослей», «Экологические группы грибов», «Охрана грибов и лишайников».

 

3. Анатомия высших растений (24 ч.)

3.1. Особенности строения растительной клетки. Ткани растений (15 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Строение клетки высших растений: составные части, химический состав пигментов и запасных продуктов, клеточные контакты. Дифференциация клеток в связи с выполняемыми функциями. Особенности внешнего и внутреннего строения высших растений в связи с выходом на сушу. Строение первичных наземных растений (отд. Риниофиты). Предполагаемые предки высших растений. Направления эволюции вегетативного тела высших растений. Ткани высших растений. Определение, классификации по происхождению и функциям. Основные группы тканей (образовательные, покровные, механические, основные, проводящие).

Практическая часть (6 ч.). Изучение постоянных микропрепаратов срезов тканей и органов высших растений. Препарирование свежего растительного материала. Лабораторная работа «Ткани высших растений».

3.2. Анатомия вегетативных органов растений (9 ч.)

Теоретическая часть (3 ч.). Анатомия стеблей двудольных и однодольных растений в первичном строении: функциональные элементы, отличительные черты. Внутреннее строение многолетних ветвей хвойных и лиственных растений. Особенности анатомического строения корня.

Практическая часть (6 ч.). Изучение постоянных микропрепаратов срезов органов высших растений. Препарирование свежего растительного материала. Лабораторная работа «Анатомия стеблей двудольных и однодольных растений».

 

4. Репродуктивная биология высших растений (12 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Строение органов полового и бесполого размножения высших растений. Особенности спор высших растений как первично наземной группы. Жизненный цикл высших растений. Гаметофитная и спорофитная линия эволюции. Строение и эволюция гаметофита в разных филогенетических линиях высших растений, возникновение и эволюционные преимущества разноспоровости. Разнообразие спороносных структур высших растений. Особенности жизненного цикла и строения гаметофитов семенных растений. Строение цветка как специализированного спороносного побега, происхождение частей цветка.

Практическая часть (3 ч.). Рассмотрение сухого и фиксированного демонстрационного материала, постоянных и временных микропрепаратов и фотоматериалов спороносных структур и заростков высших растений.

 

5. Систематика высших растений (36 ч.)

5.1. Принципы подразделения высших растений на отделы. Отдел Мохообразные (9 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). Отделы высших растений. Нетаксономические группы высших споровых и архегониальных растений, их значение в сложении растительного покрова. Предполагаемые филогенетические связи отделов высших растений. Отдел Мохообразные. Общая характеристика и систематика. Отличительные признаки классов Печёночные мхи и Настоящие (Листостебельные) мхи. Разнообразие представителей, их распространение и экология.

Практическая часть (3 ч.). Изучение важнейших черт строения представителей отдела Мохообразные по гербарному, сухому и фиксированному раздаточному материалу, постоянным и временным микропрепаратам.

5.2. Высшие споровые растения (9 ч.)

Теоретическая часть (3 ч.). Отдел Плаунообразные. Общая характеристика, строение вегетативной и репродуктивной сфер, размножение и жизненный цикл. Отдел Псилотообразные. Внешнее и внутреннее строение, особенности репродукции, строение и развитие гаметофита, экология. Проблема происхождения псилотообразных. Отдел Хвощеобразные. Отличительные особенности морфологического и анатомического строения, спорообразование и развитие гаметофита. Систематика хвощеобразных. Отдел Папоротникообразные. Общая характеристика. Систематика папоротникообразных, современные и ископаемые классы, эволюция вегетативных и спороносных структур. Равноспоровые и разноспоровые папоротники. Экологические группы папоротников.

Практическая часть (6 ч.). Изучение важнейших черт строения представителей основных отделов и классов высших споровых растений по гербарному, сухому и фиксированному раздаточному материалу, постоянным и временным микропрепаратам. Выступление с докладами «Экологические группы высших споровых растений».

5.3. Семенные растения. Отделы Голосеменные и Покрытосеменные (18 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Отдел Голосеменные. Общая характеристика. Строение спороносных структур. Систематика Голосеменных. Ископаемые классы Семенные папоротники и Беннеттиты. Класс Саговники: особенности строения и репродукции, распространение и экология современных представителей. Класс Гинкговые: общая характеристика. Класс Оболочкосеменные, или Гнетовые: отличительные особенности класса, разнообразие современных представителей. Класс Сосновые, или Шишконосные. Общая характеристика, особенности вымерших и современных групп. Подкласс Хвойные: разнообразие, распространение, экология, хозяйственное значение. Отдел Покрытосеменные, или Цветковые. Отличительные особенности цветковых растений как «победителей в борьбе за существование». Сравнительная характеристика классов Двудольные и Однодольные.

Практическая часть (9 ч.). Изучение важнейших черт строения представителей отделов и классов семенных растений по гербарному, сухому и фиксированному раздаточному материалу, постоянным и временным микропрепаратам. Экскурсия «Разнообразие хвойных в коллекции Ботанического сада ЮФУ».

 

6. Основы физиологии растений (24 ч.)

6.1. Физиология растений как наука. Основы фотосинтеза (12 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Физиология растений как наука: предмет, цели и задачи, основные методы исследования. Сферы жизнедеятельности растения, рассматриваемые физиологией растений. Фотосинтез как центральный процесс пластического обмена растений. Сущность процесса фотосинтеза, определяющая место растений в экосистемах и их глобальную экологическую роль. Лист как орган фотосинтеза, строение хлоропластов, пигменты фотосинтеза. Световая и темновая стадии фотосинтеза, их сущность и значение. Факторы, оказывающие влияние на фотосинтез.

Практическая часть (3 ч.). Знакомство с основными ультраструктурами растительной клетки и их функциями по фотоматериалам. Лабораторная работа «Строение устьичного аппарата двудольных и однодольных растений».

6.2. Водный и минеральный обмен у растений (12 ч.)

Теоретическая часть (6 ч.). Водный обмен растений. Значение транспирации в жизни растений, лист как орган транспирации, принцип работы устьичного аппарата. Поступление и передвижение воды по растению. Верхний и нижний концевой двигатели. Количественные показатели транспирации. Минеральное питание растений. Состав макро- и микроэлементов, их функциональное значение, признаки избытка и недостатка. Механизм поглощения минеральных солей. Рост и развитие растений. Представление о фитогормонах, их значение в процессах жизнедеятельности растений.

Практическая часть (6 ч.). Изучение признаков недостатка и избытка элементов питания по гербарным образцам и атласам-определителям растений. Лабораторная работа «Интенсивность транспирации растений в зависимости от внешних условий».

 

7. Основы географии растений и сравнительной флористики (18 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Понятие об ареале. Ареалы видов и надвидовых таксонов. Процесс формирования ареала. Типы ареалов видов растений и их классификация. Реликтовые и эндемичные виды растений. Классификации эндемиков. Представление о флоре. Флоры естественных и искусственных выделов. Основные показатели флоры: систематическая структура, биоморфологическая и экологическая структура, богатство флоры. Проблемы сравнения флор. Особенности структуры флор умеренных и тропических областей земного шара. Принципы флористического районирования поверхности земного шара. Флористические области Земли.

Практическая часть (9 ч.). Знакомство с картографическим материалом ареалов видов и надвидовых таксонов. Рассмотрение гербарных образцов и фотографий реликтовых и эндемичных видов растений разных географических областей. Подготовка докладов по теме «Флористические царства Земли».

 

8. Охрана растительного мира (24 ч.)

8.1. Современные представления об охране растений. Красные книги (12 ч.)

Теоретическая часть (9 ч.). Фитосозология – наука об охране растительного мира. Современные представления об охране живой природы. Биологическое разнообразие как ключевое понятие при разработке природоохранных мер, виды биоразнообразия. Уровни охраны живой природы. Охрана растений на популяционно-видовом уровне. Представление о редких и исчезающих видах растений, классификации редкости видов. Охрана видов в естественных условиях. Красные книги, принципы включения видов в Красные книги, категории редкости. Редкие и исчезающие виды растений, грибов и лишайников Ростовской области, причины и группы редкости.

Практическая часть (3 ч.). Знакомство с редкими и исчезающими растениями, грибами и лишайниками Ростовской области и других регионов России по фотоматериалам, гербарным, сухим и фиксированным образцам.

8.2. Охрана природы на экосистемном уровне (12 ч.)

Теоретическая часть (3 ч.). Интродукция и реинтродукция редких и исчезающих видов как мера по их охране. Генные банки и банки семян. Роль ботанических садов и других научных учреждений в деле охраны редких и исчезающих видов растений. Экосистемный уровень охраны биоразнообразия. Особо охраняемые природные территории, их типы, принципы выделения. Примеры ООПТ Ростовской области.

Практическая часть (9 ч.). Знакомство с редкими и исчезающими растениями, грибами и лишайниками Ростовской области и других регионов России по фотоматериалам, гербарным, сухим и фиксированным образцам. Экскурсия «Охрана редких и исчезающих растений в Ботаническом саду ЮФУ».

 

9. Педагогическая диагностика (6 ч.).

Входящая и итоговая педагогическая диагностика. Изучение интересов, потребностей и субъективных ожиданий участников. Диагностика профессиональной направленности.

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ