Биосистематика и морфология растений

1. Дмитриева Т.А., доцент кафедры методики
преподавания биологии, химии и экологии
Методические особенности подготовки к
практическому туру
9 и 10 классы
«Морфология и анатомия растений»

2. ПЛАН
1. Организация практического тура олимпиады по биологии.
Кабинет «Морфология и систематика растений»
2. Организационно-методические рекомендации
по морфологическому описанию вегетативных органов
3. Особенности описания генеративных органов
цветкового растения (формула и диаграмма цветка)
4. Особенности определения растения с
использованием определителя
2

3. Морфологическое описание растений
На Всероссийской олимпиаде по биологии на
практическом туре в 9 классе требуется морфологическое
описание растения.
В 10 классе на практическом туре в кабинете ботаники,
обучаемые сначала должны выполнить морфологическое
описание выданного органа растения, затем определить его
по анатомической структуре.
Морфологическое описание растения начинается с описания
жизненной формы.
3

4. Существуют различные направления в
классификации жизненных форм
По способу питания: Автотрофные, Гетеротрофные
По внешней форме: суккуленты, деревья, кустарники,
полукустарники, травянистые растения.
Мы будем пользоваться классификацией предложенной
Раункиером в 1905 г., который выделил 5 подразделений
жизненных форм.
4

5. Жизненная форма растений
- внешний облик
растений,
отражающий их
приспособленность к
условиям среды.
5

6. Фанерофиты
- деревья, кустарники и
лианы с деревянистым
стеблем; почка
возобновления у этих
растений находится высоко
над землёю.
6

7. Хаметофиты
- полукустарники, иногда стелющиеся; зимующая почка
возобновления невысоко приподнята над поверхностью земли
(брусника, клюква, вереск)
Брусника Вереск
7

8. Криптофиты или геофиты
- Травянистые растения, у
которых зимующие почки
возобновления находятся на
подземных побегах или на
корнях в почве, у водных
растений погружены в грунт
водоёма (пырей, ветреница,
тюльпан, ландыш)
8

9. Гемикриптофиты
- Травянистые растения, у
которых зимующие почки
возобновления находятся
близко к поверхности
земли и защищены
отмершими растительными
остатками и зимою снегом
(одуванчик, лютик,
земляника)
9

10. Терофиты
- Однолетние растения;
зимующих почек
возобновления нет, так как
после плодоношения все
органы отмирают (торица,
мокрица, марь)
Торица Мокрица
10

11. Затем, участнику практического тура по ботанике необходимо
проанализировать подземные органы выданного экземпляра
по следующей схеме:
Структура подземных органов
oТип корневой системы
oНаличия главного и боковых корней
oНаличие придаточных корней и боковых на этих корнях
oТип подземного метаморфизированного побега
(корневище, клубень, луковица, клубне-луковица)
11

12. Типы корневых систем
По форме: А, Б – стержневая
В, Г – мочковатая
12

13. По происхождению
А-система главного корня (есть
главный корень и связанные с
ним боковые)
Б, В-смешанная корневая
система (есть система главного
корня и придаточные)
Г-придаточная корневая система
(главного корня нет, есть
придаточные и отходящие от них
боковые)
13

14. Корневище
- видоизменённый побег,
обычно подземный, с
чешуевидными, недоразвитыми
или рано отмирающими
листьями, верхушечными или
пазушными почками,
придаточными корнями.
14

15. Подземные органы могут быть представлены Видоизменёнными побегами
Луковицы лилии Пырей ползучий Корневище ириса
На корневище располагаются почки и
чешуевидные листочки, от корневища отрастают
придаточные корни
15

16. Подземные органы могут быть представлены луковицей,
которая является видоизменением побуга.
Луковица в разрезе
16

17. Видоизменение побега - клубнелуковица
Клубнелуковицы гладиолуса
17

18. Видоизменение корней
Чистяк Клубень чистяка
18

19. Видоизменение корней
Корневые клубни –
утолщённые придаточные
корни (весь корень – у чистяка
лютичного или его часть – у
любки двулистной)
19

20. Характеристика надземных побегов
Функции побегов:
- Проводящая
- Ассимилляционная (фотосинтез)
- Газообмена
- Транспирации
- Запасающая
- Опорная
- Вегетативного размножения
20

21. Характеристика надземных побегов по положению в
пространстве
Ортотропные побеги
Пастушья сумка Короставник 21

22. Характеристика надземных побегов по Положению в
пространстве
Плагиотропный побег
Вербейник монетчатый
Анизотропный побег
Сабельник болотный
22

23. Жизненная форма травянистых растений
Жизненная форма, исторически сложившаяся
приспособленная к той или иной среде обитания, в
зависимости от морфологического облика может быть
древесной, полудревесной и травянистой
(по Раункиеру).
Среди травянистых растений различают:
oНерозеточную жизненную форму
oПолурозеточную жизненную форму
oРозеточную жизненную форму 23

24. Нерозеточная жизненная форма
Горошек Душица обыкновенная Тысячелистник
24

25. Полурозеточная жизненная форма
Лютик едкий Гравилат городской Цикорий 25

26. Розеточная жизненная форма
Первоцвет Одуванчик Подорожник 26

27. Лист. Структура листа. Листорасположение
Структура листа:
o полный лист; неполный
лист;
o черешковый лист или
сидячий;
o наличие прилистников
А-черешковый
Б-сидячий
В-влагалищный
27

28. Листорасположение
28

29. Жилкование листьев
Жилки - представляют собой
систему проводящих пучков в
листовых пластинках, через
которые осуществляется транспорт
веществ.
1 - параллельное;
2 – дуговидное (дуговое);
3 – пальчато-сетчатое;
4 – перисто-сетчатое;
5 - вильчатое. 29

30. Цельные листья с разнообразным краем
листовой пластинки
Зубчатый Городчатый
Лютик кашубский Буквица лекарственная
30

31. Цельные листья с разнообразным краем
листовой пластинки
Цельнокрайний Пильчатый Выемчатый
31

32. Рассеченность простых листьев
Цельные:
o Лопастные: - пальчато-лопастной (клён)
- перисто-лопастной (дуб)
o Раздельные: - перисто-раздельные
(одуванчик)
- пальчато-раздельные (герань)
o Рассеченные: - перисто-рассеченные (укроп)
- пальчато-рассеченные
(лютик едкий)
32

33. Лопастные
Пальчато-лопастной Перисто-лопастной
33

34. Раздельные
Пальчато-раздельный Перисто-раздельный
34

35. Рассечённые
Пальчато-рассечённый Перисто-рассечённый 35

36. Сложные листья
1 - тройчатосложный
2 - пальчатосложный
3 и 4 - парноперистосложный
5 - непарноперистосложный
6 - прерывисто-перистосложный
7 - дважды-перистосложный
8 - трижды-перистосложный
36

37. Дифференцировка листьев
На протяжении побегов можно
встретить разную форму листьев.
Низовая формация (есть, или нет). В
нижней части побега листья обычно
бывают упрощённой формы
(чешуевидные, их называют низовыми)
Срединная формация (есть, или нет).
Срединные листья, как правило
ассимилирующие, наиболее типичны для
данного вида формы.
Верховая формация (есть, или нет)- это
верховые листья или прицветные; они
мельче срединных иногда видоизменены
в связи с особыми функциями (защита
цветков, привлечение насекомых-
опылителей) 37

38. Морфологический анализ цветка
Если через цветок можно провести две или более плоскостей симметрии,
то такой цветок называется актиноморфным или правильным. В том случае
когда можно провести одну плоскость симметрии – неправильным,
зигоморфным.
Актиноморфный Актиноморфный Зигоморфный
38

39. Цветок
o Правильный –
актиноморфный
o Неправильный -
зигоморфный
39

40. Околоцветник
Двойной околоцветник.
Если в цветке имеется чашечка
и венчик, то околоцветник
называется двойным.
Чашечка может быть
раздельнолистной (редька)
или сростнолистная
(картофель)
Венчик может быть
раздельнолепестным (редька)
или
сростнолепестным(картофель)
40

41. Околоцветник
Простой околоцветник
образован листочками и может
быть раздельнолистным
(тюльпан) или сростнолистным
(ландыш)
41

42. Околоцветник
42

43. Завязь цветка
Если боковые стенки
завязи пестика
срастаются с цветоложе
(яблоня), то такая завязь
называется нижней. В
том случае когда
боковые стенки завязи
не срастаются с
цветоложе, называется
верхней (горох, вишня)
43

44. 44

45. Типы гинецея
1) Апокарпный
2) Синкарпный гинецей
3) Паракарпный гинецей Ценокарпный
4) Лизикарпный гинецей гинецеи
1-Лютиковые
2-Лилейные, Колокольчиковые
3-Крестоцветные, Орхидные, Маковые, Фиалковые
4-Гвоздичные, Примуловые
45

46. 46

47. Составление формулы цветка и диаграммы
Диаграмма представляет схему
строения цветка, точнее бутона и
его положение на растении.
Формула – краткое описание
строение цветка с
использованием буквенных и
цифровых обозначений.
P – perigonium – простой
околоцветник
K – calyx – чашечка
C – corolla – венчик
A – androceum – андроцей
G – gynaceum – гинецей
47

48. Диаграмма цветка крестоцветных
Части цветка, у большинства растений, образуют круги (циклы)
Тетрацикличные (орхидные,
ирисовые, цветковые)
Пентацикличные (лилейные,
гераниевые)
Гемициклический цветок – это такой
цветок, у которого чашечка и венчик
располагаются кругами, а тычинки и
плодолистики расположены по
спирали (земляника, лапчатка).
Околоцветник 2 – круговой, а A и G
расположены по спирали. У
земляники, лапчатки по спирали
располагаются только плодолистик.
48

49. Формула цветка
— цветок мужской (содержит только тычинки);
— цветок женский (содержит только пестики);
— цветок обоеполый(входят пестики и тычинки.
+ или * - правильный (актиноморфный) цветок
. . – неправильный (зигоморфный) цветок
49

50. Околоцветник:
Ч – чашечка(Ca) Ч2+2 – раздельнолистная чашечка у крестоцветных
Ч(5) – сростнолистная чашечка у пасленовых
Л – венчик (Co) Л4 – раздельнолепестный венчик у крестоцветных
Л5 – сростнолепестный венчик у пасленовых
О – простой околоцветник (P)
O3+3 – у тюльпана, О(3+3) – у ландыша
Т – тычинки: Т2+4 – тычинок 6, из них 2 более короткие, во внешнем круге, а 4
длинных - во внутреннем у крестоцветных
Т5 – у пасленовых тычинки свободные У растений семейства
бобовых Т(5+4),1
Совокупность тычинок носит название андроцей-А.
П – пестик: П 1 – пестик один, завязь верхняя у крестоцветных
П 1 – пестик один, завязь нижняя в цветке яблони.
∞ - бесконечное число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков
50

51. Ход определения исследуемого объекта
по определителю
51

52. Определение растений
По определителю сосудистых растений. Авторы: И. А. Губанов, К. В. Киселёва, В. С. Новиков, В. Н. Тихомиров
Таблица для определения семейств.
1. Деревянистые растения: деревья, кустарники, кустарнички или древовидные лианы .......................................................….2
 1.-- Травянистые растения………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…..38
38 (1). Растения, совершенно лишенные хлорофилла (почти белые, желтоватые, розовые и т.п.), без листьев или с
чешуевидными либо мясисто-утолщёнными листьями ……………………………..……………………………………………………………………………39
 -- Растения, содержащие хлорофилл, с окрашенными в зелёный цвет листьями и обычно так же стеблем…………..……...43
43 (38). Настоящие водные растения – свободно плавающие на поверхности, в толще воды или
прикрепляющиеся к грунту, в последнем случае с погруженными в воду или плавающими листьями.
Стебель либо слабый, легко перемещаемый водой, либо укороченный. Цветки (если они есть) погружены
в воду, плавают на поверхности или приподняты над водой (тогда над поверхностью воды выдаются либо отдельные
цветки, либо соцветия, лишенные нормально развитых листьев) ………..………………………………………………………………………………44
 -- Растения наземные, земноводные или водные, но в последнем случае с выдающимися из воды стеблями, несущими
развитые листья…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……..85
 85 (43). Цветковые растения, размножаются семенами ………………………………………………………………………………………….….…..86
--Растения споровые, цветков не имеют, размножаются спорами……………………………………………………………….…………………..…..213
52

53. 86. Растения, не имеющие развитых листьев: ни стеблевых, ни прикорневых; функцию фотосинтеза
выполняет зеленый стебель, одетый в основании недоразвитыми листьями в виде чешуй и
влагалищ………………………………………………………………………………………………………………………………………….………….87
 --Растения с развитыми стеблевыми или прикорневыми
листьями……………………………………………………………………………………………………………………..……….88
88 (86) Цветки без околоцветника или с видоизмененным околоцветником в виде пленок, чешуй,
волосков, щетинок………………………………………………..89
 --Цветки с двойным околоцветником, или околоцветник простой, венчиковидный либо
чашечковидный……………………………………………..…98
98 (88). Тычинок не менее 12, часто они многочисленные, в неопределенном
числе……………………………………………………………………………….….99
 --Тычинок менее 12……………………………………..111
111 (98). Плотоядное болотное растение с розеткой распластанных или торчащих из мохового ковра
длинночерешковых листьев…..Семейство Droseraceae – Росянковые
 --Растения не плотоядные. Листья иного строения, без клейких стебельчатых железок……….112
53

54. 112. Цветки собраны на вершине стебля и его ветвей в плотные компактные соцветия – головки или корзинки, одетые при основании
оберткой из кроющих
листьев……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….113
 --Цветки одиночные или в разнообразно устроенных менее компактных соцветиях, не имитирующих
цветок……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....119
119 (112). Венчик или простой околоцветник актиноморфный или почти актиноморфный, иногда только у краевых цветков в соцветии
зигоморфные…………………………………………………………..………………………………………………………………………..………………………..……………………….120
 --Венчик или простой околоцветник зигоморфный или
ассиметричный………………………………………………………………………………..........……………………………………………………………………………………...191
 191 (119). Завязь
верхняя…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…192
--Завязь нижняя или
полунижняя………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….208
192. Цветки со шпорцем, который образуется из чашелистиков или лепестков, или один из лепестков мешковидно вздут при
основании…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………….…….193
 --Цветки без шпорца, лепестки не имеют мешковидных вздутий…………………………………………………………………………………………….…..197
 197 (192). Венчик мотыльковый, из 5 лепестков, верхний из которых называется парусом, 2 боковых веслами и крыльями, а 2
нижних, срастающихся между собой образуют лодочку, в которой заключены тычинки………
Семейство Leguminosae – Бобовые (с. 322).
Ход определения семейства: 1--, 38--,43--, 85,86--, 88--, 98--, 111--, 112--, 119--,191, 192--,197 Семейство Leguminosae – Бобовые.
Семейство Leguminosae Бобовые
54

55. Определение рода
1.Все листья или по крайней мере часть их простые, цельные………………………………………………………………………………………………………….2
 – Все листья сложные, состоящие из 2 или более листочков…………………………………………………………………………………………………..……4
4(1). Все или почти все листья с 3 листочками (не считая прилистников!)………………………………………………………………………………………….…5
 – Все листья с 2 или более чем с 3 листочками………………………………………………………………………………………………………………………………12
 12(4). Листья парноперистые; ось их заканчивается острием, колючкой или усиком……………………………………………………….……….13
– Листья непарноперистосложные или пальчатосложные …………………………………………………………………..…………………………………………17
13. Кустарники или кустарнички…………………………………………………………………………………………………………………………………………………......14
 – Травянистые растения………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……..15
15 (13). Тычиночная трубка у основания свободных концов тычиночных нитей сильно скошенная из-за
разной степени срастания тычинок. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21
 – Тычиночная трубка спереди прямо срезана, все тычинки срастаются в равной степени…...........................................................16
16. Прилистники заметно меньше листочков, редко почти равные им, заметно короче цветоносов.
Цветоносы обычно многоцветковые …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 22
21. Vicia – Горошек
22. Lathyrus – Чина.
Ход определения рода: 1 –, 4 –, 12, 13 –, 15 –, 16, 22 –.
Род Чи́ на (лат. Láthyrus)
55

56. Определение вида
1. Однолетник. Цветков 1-2. – L. sativus L. – Ч. Посевная.
 1 – Многолетники…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………2
2. Листья оканчиваются усиком……………………………………………………………………………………………………………………………………………..3
 2 – Листья оканчиваются остриём или шипиком……………………………………………………………………………………………….……………..7
 7. (2). Цветки малиновые или красные, позднее синеющие………………………………………………………………………………………..….…8
- Цветки белые………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………….......…9
 8. Листочки яйцевидные или продолговато-яйцевидные, длинно заострённые, по краю короткореснитчатые. Прилистники
полустреловидные.- L. vernus (L.) Bernh. (Orobus vernus L.) – Ч. Весенняя.
– Листочки овальные или продолговатые, тупые или с коротким острием, по краю голые.
Прилистники линейно-ланцетные. – L. niger (L.) Bernh. (Orobus niger L.) – Ч. Черная.
Ход определения рода: 1 –, 2 –, 7, 8.
Вид Чи́ на весе́нняя, или Сочеви́ чник весенний (лат. Láthyrus vérnus)
Школьник должен зарисовать диаграмму и формулу цветка.
56

57. Условные обозначения для составления диаграммы цветка
57