Контрольная работа по "Ботанике"

Контрольная работа №1 по дисциплине «Ботаника с основами физиологии»

 

Вопрос № 1. Опишите и нарисуйте типы ветвления побегов. Приведите примеры.

 

Организм цветкового растения – это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов – создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Побег – сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.

Ветвление – это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.

 

Кущение – это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.

Типы ветвления побега. В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам – водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.           С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).

Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления – симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).

Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 2. Опишите листорасположение, листовую мозаику, разнолистность.

 

Листораспололожение, порядок чередования листьев на стебле. Чаще всего листья располагаются поодиночке спирально (очередное листорасположение). При супротивном листорасположении два листа находятся друг против друга (напр., у вербейника, мяты, вероники). Если от узла отходят три и более листьев, такое листорасположение называют мутовчатым (напр., у хвоща, вороньего глаза).(Рис.1.)

              

Рис. 1. Листорасположение:

1 - супротивное; 2 - мутовчатое.

При спиральном листорасположении листья у семенных растений расположены не беспорядочно, а в определенном порядке, характерном для каждого вида растений. Если мысленно соединить линией места прикрепления листьев, расположенных вверх непосредственно один за другим, пока не дойдем до листа, сидящего над тем, с которого начали (т. е. на той же ортостихе), то мы получим так называемую основную или генетическую  спираль; совокупность листьев в ней, не считая последнего, сидящего на одной ортостихе с первым, называется листовым циклом. Угол окружности, на который отстоит один лист от другого, расположенного над ним или под ним, называется углом расхождения (дивергенция).

Рис.2.Листорасположение.

Если спроецировать на горизонтальную поверхность листорасположение, то получим диаграмму его, наглядно изображающую расположение листьев и углы расхождения их. (Рис.2).

Обычно расположение, величина, отчасти даже форма листьев бывают приспособлены к условиям освещения. Если смотреть по направлению падающего света на побеги, покрытые листьями, то бросается в глаза, что взаимное расположение листьев напоминает расположение камешков в мозаике (рис. 3). Это достигается неодинаковой длиной и изгибами черешков, скручиванием их и междоузлий стебля, неодинаковыми размерами и асимметрией листьев и т. п. В таких листовых мозаиках листья не затеняют друг друга; они наилучшим образом могут использовать пространство и падающий на них свет.

Рис.3.Листовая мозаика.

1-плющ, 2-вяз.

Разнолистность— свойство растений изменять форму листьев в пределах одного отдельного растения (как по длине побега, так и в двух разных средах обитания). Изменение формы листьев в пределах одного побега вызывается различиями между выполняемыми ими функциями. У растений часто наблюдается три формации   листьев:  низовая,  срединная  и верховая.  Так, у древесного растения липы почки покрыты чешуевидными коричневыми листьями, затем развиваются типичные для вида сердцевидные зеленые листья и прицветные — совершенно иной формы, ланцетовидные, светло-зеленого цвета. У трав наблюдается то же явление. Так, у лука сухие и сочные чешуи луковицы — это листья низовые, зеленые трубчатые — срединные, а пленчатые бесцветные прицветные листья, окружающие соцветие,  являются верхушечными.  У  некоторых  растений, обитающих в водной среде, тоже могут быть листья различной формы. Так, у стрелолиста подводные листья линейные, надводные — стреловидные, а у водяного лютика подводные листья многократнопальчаторассеченные,  а надводные    -  овальные. Это явление называется гетерофиллия. Оно связано с приспособлением к разному давлению факторов среды — в воде площадь поверхности листьев должна быть как можно меньше — это уменьшает сопротивление, а в воздушной среде, где активно идет фотосинтез, площадь должна быть как можно больше.

 

 

 

 

 

Вопрос № 3. Формулы и диаграммы цветков. Примеры.

 

Для краткой записи строения цветка в ботанике употребляются формулы и диаграммы, которые дают наглядное представление о строении цветка.  
Формула цветка – это краткое описание строения цветка с помощью букв, цифр и знаков. Каждая часть его обозначается начальной буквой названий цветка. Чашечка называется Calyx (Ca), венчик – Corolla (Со), совокупность тычинок – Androeceum (А), совокупность пестиков – Gynoeceum (G). Простой околоцветник называется Perigonium и обозначается в формуле буквой Р. Количество членов отдельных частей цветка выражается цифрой и обозначается в формуле в виде индекса с правой стороны. Например, венчик пятилепестной – Сa5 или андроцей шестичленный – А6. Если число частей цветка больше 12, тогда вместо цифры пишут знак ∞. В случае срастания между собой частей цветка цифра, указывающая на их количество, заключается в скобки Са(5). В случае частичного срастания частей цветка в формуле через плюс пишут цифру в скобках, например А1+(9). Если части цветка расположены кругами, то цифры, обозначающие их количество в мутовках (кругах), соединяются знаком + (плюс). Например, околоцветник лилии Р3+3. В формулах нужно обозначить тип завязи по расположению на цветоложе (верхняя, нижняя, средняя). Начальные буквы названий частей цветка с индексами пишут в одну строчку, например: Ca(5)Co5A∞G(5). 
Если завязь верхняя, то цифра, обозначающая количество плодолистиков, подчеркивается снизу, если нижняя – сверху. Например, G(3) или G(5) обозначает, что пестик в цветке один, но он образован тремя или пятью плодолистиками.  
 Условные обозначения формулы цветков: * – актиноморфный цветок; ↑ – зигоморфный цветок; ♂ – тычиночный цветок; ♀ – пестичный цветок. Например: формула

 цветка капусты * Са4Со4А2+4G(2),

 яблони *Са(5)Со5А∞G(5),

 лилии*Р3+3А3+3G(3).  
Еще более полное представление о строении цветка дает диаграмма, представляющая собой проекцию цветка на плоскость, перпендикулярную его оси. При составлении диаграмм используют следующие условные обозначения: О – ось цветка, серповидными дугами с килем обозначаются чашелистик и прицветный лист, лепестки обозначаются серповидными дугами без киля, тычинки - формой поперечного среза через пыльник, пестик - кольцами, отражающими поперечное сечение через завязь.(рис.1).  
Рис. 1. Построение диаграммы цветка: 1 – ось цветка; 2 – (прицветник) кроющий лист; 3 – прицветнички; 4 – чашелистики; 5 – лепестки; 6 – тычинка, 7 – гинецей.

 
Диаграмму проектируют так, чтобы кроющий лист находился внизу, ось соцветия – сверху, а между ними кругами условными знаками располагались части цветка. При срастании частей цветка в диаграмме условные знаки соединяются между собой линией.

 

 

Вопрос № 4. Строение плодов, их происхождение и характеристика (с примерами). Соплодия.

 

Плод (лат. fructus) — видоизменённый в процессе двойного оплодотворения цветок; орган размножения покрытосеменных растений, образующийся из одного цветка и служащий для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян. Многие плоды — ценные продукты питания, сырьё для получения лекарственных, красящих веществ и так далее.

В образовании плода принимают участие различные части цветка, но прежде всего завязь. Из стенки завязи формируется стенка плода — околоплодник илиперикарпий. В перикарпии обычно различают три слоя: наружный — экзокарпийили эпикарпий, средний — мезокарпий и внутренний — эндокарпий. Семена формируются из семяпочек.

Все три слоя, обычно, хорошо различимы. Например, в плоде вишни тонкий кожистый наружный слой — экзокарпий, съедобная сочная мякоть плода — мезокарпий, твёрдая косточка из каменистой ткани, окружающая единственное семя — эндокарпий. Нередко эти слои околоплодника различаются слабо, даже при анатомическом исследовании, что связано с деформацией и сдавливанием клеток при созревании плода.

Разнообразие плодов настолько велико, а их происхождение и составные части так неоднородны, что не существует не только общепризнанной классификации, но даже и единого определения слова «плод».

    Плод апельсина, называемый гесперидием или померанцем, и плод винограда – ягода – образуются только из завязи; плод вишни – костянка – тоже. В последнем случае и сочная съедобная часть, и твердая косточка – различные слои околоплодника, окружающие

Строение плода персика (схема)                         семя. Яблоко образовано завязью, погруженной в основание цветка – цветоложе – и сросшейся с ним. Сочной части этого плода соответствует именно цветоложе, а собственно завязи – только кожистый «огрызок». То, что принято называть плодом у шиповника, также цветоложе, разросшееся в мясистую кувшинчатую структуру, внутри которой находятся не семена (как принято считать), а множество орешков, сравнимых по природе с виноградинами или померанцами и содержащих по одному семени. Таким образом, здесь можно говорить о сложном, или сборном, плоде – многоорешке. В образовании каждого орешка шиповника участвует один плодолистик, а каждого плода яблони и апельсина – несколько плодолистиков, сросшихся между собой в один пестик с многогнездной завязью. Съедобная часть «земляничины» также не соответствует завязи: это тоже разросшееся цветоложе, выпуклая поверхность которого покрыта не семенами, а развивающимися из отдельных плодолистиков орешками с семенами внутри. Опять перед нами многоорешек. В цветке малины, как и земляники, множество не сросшихся друг с другом плодолистиков, а значит, и завязей. Каждая из них дает начало маленькой сочной костянке, как у вишни, а все вместе они срастаются между собой в сборный, или сложный, плод – многокостянку. Плоды малины внешне очень похожи на соплодия шелковицы: разница в терминологии объясняется тем, что последние развиваются из завязей не одного цветка, а многих цветков, собранных в компактную кисть. Соплодие ананаса образуется аналогичным образом, однако съедобная его часть состоит не только из плотно упакованных производных многих цветков, но и из сросшихся с ними и ставших

мясистыми вегетативных частей соцветия. Из соцветий лопуха и дурнишника тоже образуются соплодия (многосемянки): они не сочные, а сухие, окруженные листочками обертки с цепкими крючками на верхушке каждого. Многие плоды мелкие и несъедобные, поэтому в просторечье их часто называют «семечками», хотя по происхождению они соответствуют целому апельсину или яблоку, а не только находящимся внутри них семенам. Более того, каждое «семечко», скажем, подсолнечника или одуванчика образовано не только семенами и завязью, но и другими частями мелких цветков этих растений. В частности, «парашютик» одуванчика по своей природе соответствует чашелистикам. Плоды грецкого ореха также неоднородны по происхождению: в их развитии участвует не только завязь, но и другие части цветка. Собственно говоря, это не орехи, а костянки, как у вишни или персика, только наружная мясистая часть плода при созревании высыхает и отваливается от косточки.

Эти примеры демонстрируют сложности, с которыми сталкиваются ботаники, пытаясь выработать классификацию плодов, учитывающую не только их окончательное строение, но и особенности формирования. Часто встречающееся в обиходе разделение плодов на овощи и фрукты вообще не имеет научного смысла. Более того, если «фрукт» в общепринятом понимании еще соответствует плоду, то к «овощам» относят не только плоды, но и другие съедобные части растений.

    Классификация  плодов:

В большинстве классификаций плоды обычно разделяют на настоящие или истинные и ложные. Настоящие плоды подразделяют на простые и сложные. Пример сложных плодов: сложный орешек или многоорешек, сложная семянка, сложная костянка, фрага или земляничина. Простые делят по консистенции околоплодника на сухие и сочные.

I.Сухие —  с сухим околоплодником:

Коробочковидные — многосеменные

• собственно коробочка;
• крыночка;
• боб;
• мешочек;
• стручок или стручочек;
• листовка.

Ореховидные или односеменные

• орех, орешек;
• зерновка;
• крылатка;
• желудь;
• семянка .

II.Сочные  — с сочным околоплодником:

Ягодовидные — многосеменные:

• ягода;
• яблоко;
• тыквина;
• гесперидий, или померанец (плод цитрусовых;
• гранатина.