Методические указания к лабораторной работе

«Строение цветка. Составление формул и диаграмм цветков»

1 год обучения, раздел 2. Основы морфологии растений

Лабораторная работа проводится по завершении теоретического изучения темы «Цветок».

Задачи лабораторной работы:

· закрепление пройденной темы при работе с натурным материалом;

· приобретение навыков препарирования цветков, составления формул и диаграмм цветков;

· знакомство с разнообразием строения цветков и их составных частей в связи с выполняемыми функциями и способами опыления.

Материалы и оборудование:

· аудитория, оснащённая микроскопической техникой, презентационным оборудованием;

· свежий и фиксированный материал цветков тюльпана (либо лука, спаржи), малины (лютика), робинии (или других бобовых), окопника, гибискуса;

· препаровальные наборы (разделочные столики, препаровальные иглы, лезвия);

· лупы бинокулярные МБС-8, МБС-9;

· презентационные материалы, таблицы и плакаты по теме занятия.

План занятия.

Собеседование по пройденной теме. Обсуждается: план строения цветка как генеративного побега; составные части цветка, их взаимное расположение; разнообразие строения околоцветника (простой и двойной, спиральный, одно- и двухкруговой, раздельно- и спайнолепестный); строение и расположение тычинок; строение пестика и завязи (цветок с одним, несколькими и многими пестиками, верхняя, полунижняя и нижняя завязь).

Вводная теоретическая часть работы. Представление о формуле цветка как схематической записи его строения. Условные обозначения, используемые в формуле цветка. Диаграмма цветка как схематическое изображение его поперечного среза. Принципы составления диаграмм цветков.

Практическая часть работы.

Цветок с простым околоцветником. На примере фиксированных цветков тюльпана, лука или свежих цветков спаржи (аспарагуса) густоцветковой рассмотрите строение цветка с простым венчиковидным околоцветником. Сосчитайте число лепестковидных листочков околоцветника, обратите внимание на их расположение в два круга. Удалите часть листочков околоцветника. Рассмотрите и сосчитайте тычинки. Как они расположены? Найдите в составе тычинки тычиночную нить, пыльник, гнёзда пыльника, связник. Рассмотрите единственный бутылковидный пестик в центре цветка. Сделайте поперечный разрез завязи пестика, сосчитайте число гнёзд завязи, образованных сросшимися плодолистиками. Составьте формулу и диаграмму цветка тюльпана, отразив двухкруговое расположение листочков околоцветника, тычинок, число и срастание плодолистиков.

Цветок с двойным околоцветником. Рассмотрите цветок малины или лютика. Найдите в цветке чашечку, подсчитайте число её частей. Найдите венчик, состоящий из свободных (несросшихся друг с другом) лепестков, сосчитайте их. По каким признакам вы различаете чашелистики и лепестки? В чём принципиальное различие чашечки и венчика в цветке малины? Сосчитайте тычинки цветка. Сравните данные, полученные на разных цветках одного и того же вида. Рассмотрите центр цветка. Как устроены его плодолистики? Составьте формулу цветка малины (лютика), отразив разделение околоцветника на чашечку и венчик, число тычинок, число и расположение свободных (несросшихся) плодолистиков.

Двусторонне-симметричный цветок мотылькового типа. По фиксированному материалу цветков робинии («белой акации») или другого представителя сем. Бобовые изучите строение двусторонне-симметричного мотылькового цветка. Рассмотрите сростнолистную чашечку. Сосчитайте число зубцов чашечки, установите по нему число чашелистиков. Иглой или лезвием вскройте сбоку трубку чашечки, сосчитайте лепестки, определите их взаимное расположение. Отделите лепестки от цветоложа, расправьте на разделочном столике, рассмотрите их различия. Найдите флаг (парус), крылья (вёсла), лодочку из двух сросшихся лепестков. В составе лепестка укажите пластинку (отгиб) и ноготок. Рассмотрите репродуктивные органы в центре цветка. Найдите тычиночную трубку, образованную сросшимися до середины нитями тычинок, и единственную верхнюю свободную тычинку. Подсчитайте число тычинок в составе трубки. Рассмотрите сквозной желобок вдоль верхней стороны тычиночной трубки. Через желобок препаровальной иглой достаньте из трубки пестик цветка. Вскройте пестик или сделайте поперечный разрез и по числу гнёзд завязи определите число плодолистиков в составе пестика. Составьте формулу и диаграмму цветка робинии, отразив двусторонний тип симметрии, различие в размерах лепестков, срастание лепестков лодочки, тычиночную трубку.

Цветок со сростнолистным околоцветником. Удобнее всего изучать на примере сем. Бурачниковые, например, окопника. Рассмотрите внешний вид фиксированного цветка. Обратите внимание на строение сростнолистной чашечки, по числу зубцов определите число образующих её чашелистиков. Препаровальной иглой отделите спайнолепестный венчик от цветоложа, достаньте из трубки чашечки. Найдите в составе венчика трубку и отгиб. По числу долей отгиба установите число лепестков в составе венчика. Вскройте иглой или лезвием трубку венчика, разверните его. Найдите и сосчитайте тычинки. Обратите внимание на прирастание тычиночных нитей к трубке венчика. Вскройте чашечку цветка, разверните её. Рассмотрите строение единственного двухгнёздного пестика, каждое гнездо завязи которого разделено ложной перегородкой. Составьте формулу и диаграмму цветка, отразив взаимное расположение и характер срастания его частей.

Особые типы строения цветка: цветок гибискуса. Рассмотрите строение цветка гибискуса («китайской розы») по свежему материалу. Найдите снаружи от чашечки цветка подчашие; сосчитайте чашелистики, лепестки, тычинки, рыльца и столбики. Сделайте продольный разрез цветка. Ответьте на следующие вопросы:

1). Какие части цветка срастаются между собой?

2). Сколько плодолистиков в цветке, каково их взаимное расположение?

При составлении формулы и диаграммы первого цветка в зависимости от уровня подготовленности и активности аудитории возможны следующие варианты: педагог самостоятельно записывает формулу и диаграмму на доске с пояснениями для аудитории; педагог составляет формулу и диаграмму по подсказке аудитории; кто-либо из воспитанников составляет формулу и диаграмму на доске под руководством и с необходимыми пояснениями преподавателя. Для следующих двух-трёх объектов формулы и диаграммы составляются на доске для всей аудитории приглашаемыми по желанию воспитанниками. Для одного-двух заключительных объектов формулы записываются воспитанниками в тетради самостоятельно, и педагог индивидуально у каждого проверяет их правильность.

Заключительное собеседование по теме занятия. Воспитанникам предлагается в ходе беседы коллективно найти ответ на вопрос: какие наблюдавшиеся особенности строения изученных цветков служат приспособлениями к опылению конкретными агентами. Формулируется вывод о том, что число частей цветка и строение гинецея в большей степени зависят от видовых особенностей и определяются систематическим положением растений, тогда как тип симметрии цветка, срастание его частей, окраска элементов цветка в большей степени зависят от состава опылителей.

 

Оценочные материалы

Комплект проблемных заданий

1 год обучения, тема «Строение вегетативных органов растений»

1. Видоизменённые корни, как и типичные, можно подразделить на главные, боковые и придаточные. К какому из перечисленных типов относятся примеры изображённых здесь видоизменённых корней? По каким признакам вы это установили?

Какие корни подвергаются метаморфозу чаще?

Ответ. Характер видоизменённых корней, так же, как и типичных, устанавливается по их положению в корневой системе растения. Главный корень всегда развивается из зародышевого корешка семени и обычно занимает в корневой системе лидирующее положение. Корни, закладывающиеся на корнях, называются боковыми, а на всех других частях растения (стеблях, листьях, многолетних стволах и ветвях, корневищах, при основании стебля) – придаточными.

Видоизменённые (метаморфизированные) корни по своему положению чаще всего бывают придаточными. Это досковидные корни эритьеры, корни-подпорки баньяна, ходульные корни ризофоры, воздушные корни орхидных и ароидных, корни-прицепки плюща, корни-присоски повилики, ассимилирующие корни чилима, втягивающие корни аронника, корневые клубни георгины. Реже видоизменению подвергаются главный и боковые корни: из главного корня возникает корнеплод моркови, из боковых – воздухоносные корни соннератии, на главном и боковых корнях растений сем. бобовых закладываются корневые клубеньки.

 

2. Среди приведённых выше рисунков выберите воздушные и воздухоносные корни.

В чём заключаются различия? Каковы основные функции этих видоизменённых корней?

Ответ. На рисунках изображены воздушные корни представителей сем. ароидных и орхидных, воздухоносные корни соннератии. Воздушные корни развиваются у лиан и эпифитов; они находятся в воздушной среде, их основная функция – поглощение влаги атмосферных осадков. Воздухоносные корни встречаются у растений – обитателей затапливаемых почв; эти корни почти полностью погружены в грунт, их основная функция – проведение воздуха к подземным частям корневой системы.

 

3. Перед вами два типа видоизменений корней, встречающихся у растений мангровых зарослей. Назовите их. Каковы их функции?

Один из представленных типов корней сохранил признак, характерный для типичных корней, другой тип видоизменённых корней сменил этот признак на противоположный. Что это за признак и с чем связано его изменение?

Ответ. На левом рисунке изображены воздухоносные корни авиценнии, на правом – ходульные корни ризофоры. Оба типа корней обеспечивают закрепление растений в непрочном илистом грунте. Воздухоносные корни, содержащие развитую систему воздухоносных тканей, выполняют также функцию снабжения кислородом подземных частей растения.

Основное различие между этими типами корней – в направлении роста. У ходульных корней направление роста типичное, по направлении действия силы тяжести. Воздухоносные корни растут снизу вверх, против действия силы тяжести. Их верхушки поднимаются над грунтом и оказываются в воздухе.

4. Шипы и колючки у растений могут возникать как:

· видоизменение листа;

· видоизменение побега;

· видоизменённые прилистники;

· из почечных чешуй;

· выросты тканей, залегающих под эпидермисом.

Из каких органов произошли колючки каждого из приведённых ниже растений? Ответ обоснуйте.

Можете ли вы предложить универсальный способ распознавания происхождения колючек?

Ответ. Происхождение колючек можно установить по положению их относительно узлов и междоузлий. Если колючка развивается в пазухе листа, то это – видоизменённый побег (боярышник, маклюра). Если метаморфоз не слишком глубокий, на колючке можно различить узлы, междоузлия и даже почки (тёрн). Если в пазухе колючки развивается побег или закладывается почка, такая колючка возникает как видоизменение листа (барбарис). У астрагала гуттаносного колючки возникают из центральной оси перистосложных листьев. Если колючки расположены в узле парой при основании побега или почки, то они возникли из прилистников (молочай блестящий, робиния лжеакация). Колючки, сгруппированные пучком в узле, имеют происхождение из почечных чешуй (сем. кактусовые – цереус, гимнокалициум). Если колючки не связаны с узлами и равномерно распределены по стеблю, они произошли как выросты коры (шиповник, элеутерококк колючий).

 

Входящая проверочная работа «Мифы о комнатных растениях»

2 год обучения, раздел 6 «Интерьерные (комнатные) растения»

Оцените правильность данных утверждений (могут предлагаться как в письменной, так и в устной форме)

· Все растения нуждаются в проветривании помещений (-)

· Все комнатные растения летом нужно поливать чаще, чем зимой (+)

· Кактусы поглощают излучение мониторов (-)

· Алоэ в домашних условиях никогда не цветёт (-)

· Кактусы нуждаются в прохладной и сухой зимовке (+)

· Монстера и филодендрон в природе растут как лианы (+)

· Все растения нуждаются в опрыскивании в летнюю жару (+)

· Все растения нуждаются в опрыскивании на прямом солнечном свету (-)

· Отверстия в днище горшка закрывают черепками и керамзитом, чтобы из них не высыпалась земля (-)

· Кактусы не нуждаются в удобрениях (-)

· Пестролистные растения для поддержания яркой окраски нужно содержать на прямом солнечном свету (+)

· Папоротники выращиваются в помещениях как красивоцветущие растения (-)

· Сансевьеру и узамбарскую фиалку можно размножать, укореняя кусочки листа (+)

· Большинство растений полезно поливать дистиллированной водой (-)

· Кактусы и другие суккуленты летом нужно поливать так же редко, как и зимой (-)

· Нижний полив – это полив растения в поддон через отверстие в горшке (+)

· Это полив применяют для наиболее нежных растений, чтобы избежать загнивания (+)

· Растения с одинаковыми потребностями к теплу, свету, влаге и удобрениям всегда можно выращивать в общем контейнере (-)

· Влаголюбивые растения можно выращивать в горшке без отверстий в днище и без дренажа (-)

· Фаленопсис, дендробиум и другие тропические орхидеи в природе растут на стволах и ветвях деревьев (+)

· Корни орхидей на свету зеленеют, потому что в них образуется хлорофилл и протекает фотосинтез (+)

· Большинство растений с широкими листьями зимой в квартирах страдает главным образом от холода (-)

· Большинство растений с широкими листьями зимой в квартирах страдает главным образом от недостатка света (-)

· Все растения нуждаются в периодической пересадке (+)

· Для всех комнатных растений вреден прямой поток холодного воздуха из кондиционера (+)

 

Комплект проверочных тестовых заданий к разделу 2 «Грибы. Общая характеристика и систематика» (3 год обучения)

1. Грибы получают органические вещества:

а) самостоятельно синтезируя их из неорганических;

б) активно захватывая частички пищи;

в) поглощая их из окружающей среды всей поверхностью тела;

г) от водорослей-симбионтов.

2. Этот способ питания называется:

а) автотрофным;

б) осмотрофным;

в) паразитическим;

г) голозойным.

3. Для размножения грибов служат:

а) споры бесполого воспроизведения;

б) споры полового воспроизведения;

в) кусочки мицелия;

г) все перечисленные структуры.

4. У сумчатых грибов споры бесполого воспроизведения образуются:

а) внутри спорангиев,

б) на спороносцах, отшнуровываясь от верхушек отдельных нитей;

в) в базидиях;

г) в сумках.

5. Основным запасным полимером грибной клетки служит:

а) глюкоза;

б) крахмал;

в) гликоген;

г) жирные масла.

6. Эта особенность является общей для грибов и:

а) растений;

б) животных;

в) бактерий;

г) уникальна для грибов.

7. Гриб фитофтора вызывает:

а) поражение листьев, клубней и плодов у томата и картофеля;

б) пятнистость листьев злаковых;

в) ложную мучнистую росу винограда;

г) пузырчатую головню кукурузы.

8. Лесные шляпочные грибы питаются за счёт:

а) образования микоризы с корнями деревьев;

б) паразитирования на больных и ослабленных деревьях;

в) разложения растительных остатков почвы;

г) всех перечисленных способов.

9. Гриб-дождевик принадлежит к группе:

а) сумчатых грибов;

б) базидиальных грибов;

в) низших грибов-микромицетов;

г) несовершенных грибов.

10. Ядовитые представители имеются в роде грибов:

а) лисичка;

б) груздь (млечник);

в) навозник;

г) шампиньон.

11. Среди перечисленных особенностей выберите признаки, отличающие грибы от растений.

а) неограниченный рост;

б) гетеротрофный тип питания;

в) клеточная стенка из хитиноподобного вещества;

г) сильная расчленённость вегетативного тела;

д) отсутствие хлоропластов и хлорофилла;

е) отсутствие крупной центральной вакуоли;

ж) поглощение питательных веществ всей поверхностью тела;

з) неподвижный образ жизни.

12. Выберите из приведённого списка степные виды грибов:

а) сыроежка красная;

б) дождевик полевой;

в) груздь настоящий;

г) трутовик настоящий;

д) земляная звёздочка;

е) весёлка обыкновенная;

ж) гриб-зонтик белый;

з) сморчок степной.

13. Сопоставьте признаки, характеризующие два класса отдела Настоящие грибы, с названиями классов

ПРИЗНАК

а) споры полового воспроизведения образуются на базидиях;

б) споры полового воспроизведения образуются в сумках;

в) споры бесполого воспроизведения обычно не образуются;

г) споры бесполого воспроизведения хорошо развиты;

д) некоторые виды используются в фармакологии и биотехнологии;

е) содержат много ценных съедобных видов.

КЛАСС НАСТОЯЩИХ ГРИБОВ

А) Сумчатые грибы (Аскомицеты)

Б) Базидиальные грибы (Базидиомицеты)

14. Сопоставьте характеристики процесса размножения высших грибов и тип спор, которые его осуществляют.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СПОСОБА РАЗМНОЖЕНИЯ

а) сопровождается слиянием гаплоидных ядер и образованием зиготы;

б) не сопровождается слиянием ядер;

в) споры образуются на спороносцах, расположенных на мицелии;

г) споры образуются в плодовых телах;

д) происходит только у высших наземных грибов;

е) известен во всех группах грибов.

ТИП СПОР

А) споры бесполого воспроизведения

Б) споры полового воспроизведения

15. Расположите эти ступени эволюции царства Грибы в правильной последовательности.

а) появление клеточного мицелия;

б) возникновение плодовых тел;

в) появление настоящего неклеточного мицелия;

г) споры бесполого размножения отшнуровываются от верхушек спороносцев;

д) споры бесполого размножения образуются внутри спорангиев;

е) появление спор полового воспроизведения.

16. Расположите этапы жизненного цикла ржавчинного гриба – возбудителя стеблевой ржавчины злаков в правильном порядке.

а) образование на листьях растения-хозяина спор бесполого воспроизведения – телейтоспор;

б) перенос базидиоспор на листья барбариса и заражение растения;

в) половой процесс и образование спор полового воспроизведения – базидиоспор;

г) образование спор бесполого воспроизведения – эцидиоспор на листьях барбариса;

д) перенос эцидиоспор ветром на листья злаковых и заражение растений;

е) перезимовка спор в растительном опаде.

 

17. Вставьте пропущенные в тексте слова.

Часть 1. Грибы – организмы, образующие самостоятельное __________. В отличие от растений, запасным полисахаридом у грибов служит __________, в состав клеточной стенки входит _________. Эти признаки сближают грибы с ____________. От животных грибы отличает ___________ рост и неспособность к ___________.

Вегетативное тело гриба называется __________. Он состоит из разветвлённых нитей – __________, погружённых в субстрат. Нити могут объединяться в параллельные тяжи, называемые ________. Переплетения нитей образуют _________ _________, из которых состоят плодовые тела грибов.

 

Матрица правильных ответов

1.	в	5.	в	9.	а	13.	БАБААБ
2.	б	6.	б	10.	г	14.	БААББА
3.	г	7.	а	11.	бвде	15.	вдагеб
4.	б	8.	г	12.	бджз	16.	гдаевб
17.	царство	гликоген	хитин	животными	неограниченный	движению	мицелий
	гиф	ризо-морфы	ложные ткани

 

Терминологический диктант по теме «Общая характеристика высших растений. Отдел Риниофиты. Отдел Мохообразные»

3 год обучения, раздел 5 «Систематика высших растений»

Приведите термины, соответствующие перечисленным определениям.

1. Женский половой орган высших растений (архегоний)

2. Редуцированный спорофит мохообразных, питающийся за счёт гаметофита (спорогон)

3. Половое гаплоидное поколение высших растений (гаметофит)

4. Единица расселения мохообразных и высших споровых растений (спора)

5. Орган бесполого размножения высших растений (спорангий)

6. Бесполое диплоидное поколение высших растений (спорофит)

7. Деление клетки, при котором хромосомный набор кратно уменьшается (редукционное, или мейоз)

8. Мужской половой орган высших растений (антеридий)

9. Осевая структура, совокупность которых образует тело риниофитов (телом)

10. Структуры, обеспечивающие корневое питание риниофитов и мохообразных (ризоиды)

11. Тип ветвления, при котором ось на верхушке расходится на две оси следующего порядка (дихотомическое)

12. Листоподобный вырост, ассимиляционная структура, не имеющая проводящего пучка (энаций)

13. Мужская гамета высших растений, несущая жгутики (сперматозоид)

14. Общее название половых органов высших растений (гаметангии)

15. Крупная неподвижная женская гамета высших растений (яйцеклетка)

 

Методические рекомендации к выполнению проектного задания

«Охраняемые растения Ростовской области и мы»

3 год обучения, раздел 8 «Охрана растительного мира»

Цель проекта: анализ экологических особенностей и угрожаемого состояния растений Красной книги Ростовской области, встреченных в ходе освоения программы «Ботаника с основами экологии растений».

Участники проекта: 3 – 6 человек в возрасте 14 – 17 лет.

Этапы проекта.

1). Выбор объектов исследования: растений КК РО, встреченных воспитанниками объединения во время экскурсий в ботаническом саду ЮФУ и загородных выездов в ходе летней практики; систематизация информации, собранной по итогам наблюдений.

2). Сравнительный анализ данных, полученных учащимися объединения, и сведений литературных источников (прежде всего «Красной книги Ростовской области», 2-ое изд., 2014 г.). Основные вопросы, включаемые в анализ:

· Совпадают ли условия произрастания растений по результатам наблюдений с их характерными местообитаниями, приводимыми в КК РО?

· Каковы основные лимитирующие факторы антропогенного характера, действующие в обнаруженных популяциях? Формы и степень антропогенной нагрузки.

· Можно ли выделить естественные (абиотические и биотические) факторы среды, ограничивающие жизнедеятельность и воспроизводство изучаемых растений? Назовите их.

· Степень угрожаемости местообитания.

3). Изучение мер по охране анализируемых видов по литературным источникам и результатам собственных наблюдений в коллекциях Ботанического сада ЮФУ.

4). Подготовка письменного отчёта / устного доклада по результатам выполнения проекта.

 

Методические рекомендации к подготовке докладов по теме «Экологические группы водорослей»

3 год обучения, раздел 1 «Разнообразие и систематика водорослей»

Рекомендуемые темы докладов

1). Планктонные водоросли

2). Бентосные водоросли-макрофиты

3). Эпифитные водоросли

4). Эндолитные (сверлящее и туфообразующие) водоросли

5). Водоросли наземно-воздушной среды

6). Почвенные водоросли

7). Водоросли экстремальных местообитаний

8). Разнообразие способов питания водорослей

9). Симбиотические связи водорослей

10). Водоросли как первичные продуценты водоёмов

11). Водоросли – индикаторы загрязнённости водоёмов

Примерный план доклада

1. Вводная часть. Общее представление о характеризуемой группе

2. Примерная численность и распространение группы

3. Общие отличительные особенности группы. Характерные адаптации к образу жизни

4. Систематическое разнообразие группы. Важнейшие представители

5. Место и значение в экосистемах.

Рекомендуемые литературные источники

1. Ботаника: Курс альгологии и микологии: Учебник / Под ред. Ю. Т. Дьякова. – М.: Изд-во МГУ, 2007. – 559 с. – С. 224 – 255. Образ жизни и распространение водорослей

2. Жизнь растений. В 6-и томах. Т. 3. Водоросли. Лишайники / Под ред. проф. М. М. Голлербаха. – М.: Просвещение, 1977. – 487 с. – С. 43 – 77. Водоросли и среда. С. 360 – 364. Распространённость водорослей в современных водоёмах, их биомасса и продукция

3. Заика В. Е. Симбиоз водных животных с водорослями. – Киев: Наукова думка, 1991. – 144 с.

4. Курс низших растений / Под общ. ред. М. В. Горленко. – М.: Высшая школа, 1981. – 520 с. – С. 233 – 264. Образ жизни и распространение водорослей

Методические рекомендации к ролевой игре

«Доставь семечко по адресу!»