Научно-исследовательская работа ИЗУЧЕНИЕ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП обучающегося 9 класса Комарицкого О. Изучение морфологических особенностей растений
Лабораторная работа: «Изучение морфологических особенностей растений»
Лабораторная работа: «Изучение морфологических особенностей растений»
Цели: Углубить усвоение обучающимся понятия морфологического критерия вида; продолжить развивать умение описывать растения.
Оборудование: Живые комнатные растения или гербарные материалы местных видов.
(Виды герани: луговая, лесная, болотная; виды лютика: едкий, золотистый, ползучий; комнатные растения: виды колеуса, традесканции, бегонии, гибискуса. Декоративные растения, засушенные в гербарии: виола, ноготки, астры.)
Инструктивная карточка
Рассмотрите растения, которые вам по морфологическому критерию: высота и тип побега, листорасположение, тип жилкования, формы и размеры листьев, тип корневой системы, соцветие, цветок, плод и прочие органы двух-трёх растений.
Сделать вывод; относятся ли к одному или к разным.
Выявить черты сходства и различия между ними.
Ответить на вопрос: «О чум свидетельствует сходство и различия разных видов одного рода»?
Заполнить таблицу:
| Признаки для сравнения | Объект 1 | Объект 2 | Объект 3 |
| Высота и тип побега | |||
| Расположение листьев на стебле | |||
| Форма и размеры листьев | |||
| Тип жилкования | |||
| Тип корневой системы | |||
| Соцветие | |||
| Цветок | |||
| Плод |
Методические рекомендации
Вводная беседа о цели и ходе выполнения лабораторной работы, обязательном формулировании вывода на основе проведенной работы.
Выполнение обучающимися этой работы проводится самостоятельно с использованием инструктивной карточки.
Итог лабораторной работы:
Беседа о результатах лабораторной работы, формулирование вывода об особенностях морфологического критерия.
Знание критерия вида имеет огромное значение для понимания эволюционных процессов и для практических применений.
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Научно-исследовательская работа ИЗУЧЕНИЕ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП обучающегося 9 класса Комарицкого О.
МОКУ «Панинская основная общеобразовательная школа»
Научно-исследовательская работа
«ИЗУЧЕНИЕ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП»
Подготовил:
Комарицкий Олег Александрович,
обучающийся 9 класса
Руководитель работы:
Глаголева Татьяна Ивановна,
Учитель биологии и химии,
МОКУ «Панинская основная
общеобразовательная школа»
Медвенка, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………3
Глава 1. Обзор основных теоретических положений и методика исследования …………………………………………………………………5
Характеристика экоморф……………………………………………...5
1.2Адаптивные особенности растений различных мест увлажнения…………………………………………………………………...6
1.3 Объекты исследования...................................................………………..10Глава 2. Методика и результаты исследований…………….……………12
2.1Микроскоп и техника микроскопирования…………………………….12
2.2 Анатомо-морфологические особенности мезофитов………………..13
2.3Анатомо-морфологические особенности ксерофитов……………….16
Выводы……………………………………………………………………….17
Заключение………………………………………………………………….18
Литература…………………………………………………………………..19
Введение
Одним из важнейших свойств всех живых организмов, в том числе и растений, является адаптация – процесс приспособления организма, популяции или сообщества к определенным условиям внешней среды, то есть соответствие между условиями окружающей среды и способностью организмов процветать в ней. Влияние среды на организм растений определяется не только характером действующих факторов, но и генетической спецификой организма, которая характеризуется их эколого-исторической природой.
Актуальность темы исследования заключается в возможности иллюстрировать действие общих экологических законов на простых, наглядных, доступных наблюдению явлениях.
Цель исследования – в результате сравнительного изучения анатомо-морфологического строения пластинки листа и эпидермиса найти взаимосвязь с их экологической принадлежностью и выявить степень приспособленности к условиям обитания.
В соответствии с вышесказанным, мы определились с задачами своего исследования:
выяснить механизмы воздействия факторов среды на организм и основные закономерности взаимоотношений организма со средой;
получить представления о физиологических, морфологических и анатомических адаптациях растений различных экологических групп;
владеть навыками и методами анатомических и морфологических исследований: приготовление срезов, микроскопирование, фотосъемка;
освоить методы приготовления временных и постоянных препаратов для исследования с помощью светового микроскопа;
изучить строение эпидермы и поперечного среза листа, провести сравнительный анализ изученных признаков;
освоить методы получения и обработки цифровых фотографий препаратов.
рассмотреть закономерности адаптаций растений на морфолого-анатомическом уровне, выявить общие принципы структурных приспособлений
Гипотеза: Основная стратегия жизни у растений – выработка приспособительных изменений строения и процессов жизнедеятельности, основанная на высокой экологической пластичности их структурных компонентов и функциональной активности. Морфолого-анатомические адаптации достаточно четко прослеживаются практически на всех уровнях организации – в том числе клеточном и тканевом. Поэтому по форме и размерам клеток, особенностям их строения и расположения в различных типах тканей и органов можно судить о принадлежности растения к той или иной группе.
Глава 1. Обзор основных теоретических положений и методика исследования
Характеристика экоморф
Фитоиндикационная характеристика экоморф растений (по Н. М. Матвееву, 2001, 2003).
| Экоморфы и их условные обозначения | Экологи- ческий оптимум, баллы | Тип режима |
| Гелиоморфы | 0,5 | Ультратеневой |
| Ультрасциофиты (USc) | ||
| Сциофиты (Sc) | 1 | Теневой |
| Гелиосциофиты (HeSc) | 2 | Полутеневой |
| Сциогелиофиты (ScHe) | 3 | Полуосветленный |
| Гелиофиты (He) | 4 | Осветленный |
| Ультрагелиофиты (UHe) | 5 | Ультраосветленный |
| Трофоморфы | 0,5 | Особо бедные (бесплодные) почвы (грунты) |
| Ультраолиготрофы (UOgTr) | ||
| Олиготрофы (OgTr) | 1 | Бедные (малоплодородные) почвы |
| Мезотрофы (MsTr) | 2 | Среднебогатые (среднеплодородные) почвы |
| Мегатрофы (MgTr) | 3 | Богатые (плодородные) почвы |
| Галомегатрофы (HMgTr) | 4 | Солонцы |
| Галофиты (Hal) | 5 | Солончаки |
| Гигроморфы | 0,5 | Сухой |
| Ксерофиты (Ks) | ||
| Мезоксерофиты (MsKs) | 1 | Суховатый |
| Ксеромезофиты (KsMs) | 1,5 | Свежеватый |
| Мезофиты (Ms) | 2 | Свежий |
| Гигромезофиты (HgrMs) | 2,5 | Влажноватый |
| Мезогигрофиты (MsHgr) | 3 | Влажный |
| Гигрофиты (Hgr) | 4 | Сырой |
| Ультрагигрофиты (UHgr) | 5 | Мокрый |
| Гидрофиты (Hd) | 6 | Водный |
| Термоморфы | 1 | Холодный (полярный) |
| Ультраолиготермы (UOgT) | ||
| Олиготермы (OgT) | 2 | Умеренно холодный (бореальный) |
| Мезотермы (MsT) | 3 | Умеренный (суббореальный) |
| Мегатермы (MgT) | 4 | Умеренно теплый (субтропический) |
| Ультрамегатермы (UMgT) | 5 | Теплый (тропический) |
Адаптивные особенности растений различных мест увлажнения
Влажность — это комплексный фактор и представлен количеством водяных паров в атмосфере и воды в почве. Влажность измеряют путем определения относительной влажности воздуха в виде процентного отношения давления водяного пара к давлению насыщенного пара при одинаковой температуре. Важность влажности для жизни организмов определяется тем, что потеря ее клетками ведет к их гибели. Обычно растения поглощают воду из почвы. Влажность почвы зависит от количества осадков, глубины залегания почвенных вод и других условий. Она важна для растворения в воде минеральных веществ.
Как известно, наиболее пластичным органом растений является лист, структура которого отражает не только эколого-климатические условия, в которых сложился данный вид, но и реакцию организма на условия среды, в которых находится растение в данный период своего развития. Поэтому изучение анатомо-морфологического строения листа позволяет углубить экологическую характеристику растительного организма и выявить степень приспособленности его к данным условиям обитания.
Существует ряд признаков в строении листа, по которым можно судить о принадлежности растения к той или иной экологической группе. Как правило, лист состоит из следующих тканей:
- Эпидермис — слой клеток, которые защищают от вредного воздействия среды и излишнего испарения воды. Часто поверх эпидермиса лист покрыт защитным слоем восковидного происхождения (кутикулой).
- Мезофилл, или паренхима — внутренняя хлорофиллоносная ткань, выполняющая основную функцию — фотосинтез.
- Сеть жилок, образованных проводящими пучками, состоящими из сосудов и ситовидных трубок, для перемещения воды, растворённых солей, сахаров и механических элементов.
- Устьица — специальные комплексы клеток, расположенные, в основном, на нижней поверхности листьев; через них происходит испарение воды и газообмен. Различия в форме, размерах и структуре листьев на одном и том же растении. Часто нижние (низовые) листья чешуевидные или в виде почечных чешуй; срединные — ассимилирующие, с черешком (или влагалищем), пластинкой и прилистниками; верхние (верховые) листья приобретают специфич. строение в области соцветия (прицветники). В более узком смысле гетерофиллия — различия между листьями срединной формации в пределах побега растения, связанные с возрастными изменениями и влиянием внеш. среды. Ярко выражена у пресноводных растений (напр., у стрелолиста), а также у некоторых наземных, напр. у акации чёрной (Acacia melanoxylon), у которой проросток формирует двоякоперистые листья с нежными листочками, а затем, в условиях засушливого климата, у последующих листьев пластинка редуцируется и черешок уплощается, образуя филлодий. Так, один из определяющих признаков – это положение устьиц по отношению к уровню эпидермы. Погруженные устьица характерны для ксерофитов, а расположенные в уровень с эпидермой или несколько приподнятые – мезофитам [1].
Гигрофиты – растения обильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью атмосферы.(недотрога, болотный подмаренник, цирцея). Характерные структурные черты гигрофитов – тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей ткани, тонкие слаборазветвленные корни.
Ксерофиты- растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Для ксерофитов большое значение имеют разнообразные структурные приспособления к условиям недостатка влаги. Суккуленты – сочные растения с развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. (кактусы, алоэ, агавы). Склерофиты – растения, сухие на вид. (полынь, ковыль, типчак).
Корневые системы обычно сильно развиты, что помогает растениям увеличить поглощение почвенной влаги. По общей массе корневые системы ксерофитов нередко превышают надземные части, иногда весьма значительно. Надземные органы ксерофитов отличаются своеобразными (так называемыми ксероморфными чертами), которые носят отпечаток трудных условий водоснабжения. У них сильно развита водопроводящая система, что хорошо заметно по густоте сети жилок в листьях, подводящих воду к тканям. Эта черта облегчает ксерофитам пополнение запасов влаги, расходуемой на транспирацию.
Разнообразные структурные приспособления защитного характера, направленные на уменьшение расхода воды, в основном сводятся к следующему:
1.Общее сокращение транспирирующей поверхности. Многие ксерофиты имеют мелкие, узкие, сильно редуцированные листовые пластинки. В особо засушливых пустынных местообитаниях листья некоторых древесных и кустарниковых пород редуцированы до едва заметных чешуек. У таких видов фотосинтез осуществляют зеленые ветви.
2. Уменьшение листовой поверхности в наиболее жаркие и сухие периоды вегетационного сезона. Для многих кустарников среднеазиатских, североафриканских и других пустынь, а так же для некоторых видов сухих субтропиков средиземноморья характерен сезонный деформизм листьев: ранней весной при еще благоприятном водном режиме образуются относительно крупные листья, которые летом, при наступлении жары и сухости, сменяются мелкими листьями более ксероморфного строения с меньшей интенсивностью транспирации.
3. Защита листьев от больших потерь влаги на транспирацию. Она достигается благодаря развитию мощных покровных тканей - толстостенного, иногда многослойного эпидермиса, часто несущего различные выросты и волоски, которые образуют густое “войлочное” опушение поверхности листа. У других видов поверхность покрыта водонепроницаемым слоем толстой кутикулы или воскового налета. Развитие защитных покровов на листьях причина того, что степной травостой имеет тусклые, седоватые оттенки, резко отличающиеся от яркой зелени лугов.
4. Усиленное развитие механической ткани.
Клетки тканей листьев у ксерофитов отличаются мелкими размерами и весьма плотной упаковкой, то есть малым развитием межклетников, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность листа. Поскольку ксерофиты обычно обитают на открытых, хорошо освещенных местообитаниях, многие черты ксероморфной структуры листа - это одновременно и черты световой структуры. Так у многих видов листья имеют мощную иногда многорядную палисадную паренхиму, часто расположенную с обеих сторон.
Мезофиты – растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений. Основные морфолого-анотомические черты мезофитов - средние между чертами гигрофитов и ксерофитов. Мезофиты имеют умеренно развитые корневые системы как экстенсивного, так и интенсивного типа, со всеми переходами между ними. Для листа характерна дифференцировка тканей на более или менее плотную палисадную паренхиму и рыхлую губчатую паренхиму с системой межклетников. Сеть жилок сравнительно негустая. Покровные ткани могут иметь отдельные ксероморфные черты, но не столь ярко выраженные, как у ксерофитов.
Для мезофитов также характерно преобладание устьиц на нижней эпидерме. У ксерофитов же равное количество устьиц на верхней и нижней эпидермы или значительное преобладание их на верхнем. Площадь эпидермальных клеток – также характерный признак. У мезофитов клетки крупные, причем на верхней стороне листа они гораздо крупнее, чем на нижней. Мелкоклеточность – явный признак засушливых местообитаний. Однако у настоящих ксерофитов количество устьиц часто небольшое, в то время как у мезофитов, попавших в условия ухудшенного водоснабжения, происходит мельчание клеток эпидермы и увеличение числа устьиц [3].
- Объекты исследования
Изучение морфологических признаков проводилось на комнатных растений одного биологического возраста на примере пеларгонии зональной (Pelargonium zonale, Семейство Гераниевые), алоэ древовидного (Aloe arborescens L., семейство Лилейные), «пасхального» кактуса (Rhipsalidopsis gaertneri).
Пеларгония происходит от греческого слова "пеларгос" — журавль, так как семена пеларгонии находятся в коробочке, похожей по форме на клюв журавля. Родина — Южная Африка (Капская провинция).
Пеларгония завезена в Европу в XVII— XVIII веках. Самую обширную группу с многочисленными формами и сортами составляют зональные пеларгонии. В настоящее время ее сортов и форм так много, что большинство названий утеряно. Но вот всем известный сорт Метеор, выведенный во Франции еще в 1889 году, широко распространен и теперь, почти 100 лет спустя.
Зональная пеларгония — многолетнее вечнозеленое растение, полукустарник, с одревесневающей нижней частью прямостоячего стебля. Листья округлые, с неглубокими выемками, более или менее крупные, на длинных черешках, иногда с сильным опущением. Окраска темно- или светло-зеленая, по краям листьев хорошо заметна кайма темно-зеленого или коричневого цвета. Имеются сорта с белой каймой, белыми, желтыми или бронзовыми пятнами.
При хорошем уходе цветет почти непрерывно. Цветки простые и махровые, собраны в зонтиковидные соцветия. Окраска цветков самая разнообразная — белая, розовая, красная, малиновая всех оттенков.
Растение очень неприхотливо. Растет на светлых и полутенистых местах, даже на северных окнах. К почвам нетребовательна. В очень питательных почвах и больших горшках сильно растет в ущерб цветению. Летом необходим хороший полив, зимой — умеренный.
Размножают семенами и черенками, последние перед посадкой подсушивают. Укореняются черенки быстро, и молодые растения зацветают в тот же год. Весной, перед пересадкой, старые растения обрезают, укорачивая боковые побеги.
Алоэ - в качестве комнатного растения очень широко используется по всему миру. Этот род растений насчитывает около 300 видов, среди которых можно встретить травы, кустарники, лианы и древовидные растения. Родиной этих суккулентных растений является Южная Африка и остров Мадагаскар. Семейство растений, к кторому относится алоэ, носит название асфоделовые. Вид алоэ древовидное (aloe arborescens) известен подавляющему большинству цветоводов мира и является самым распространенным и неприхотливым. Помимо своей неприхотливости, алоэ древовидное славится своими антисептическими свойствами. В частности, сок алоэ древовидного используется для заживления ран.
«Пасхальный» кактус - растение имеет уплощенные, похожие на листья, членистые стебли, однако формирует радиально симметричные цветки. Этот ведущий эпифитный образ жизни кактус на собственных корнях довольно чувствителен. Субстрат для него должен быть хорошо проницаемым и иметь слегка кислую реакцию (значение рН от 5 до 5,5). Рекомендуется использовать легкую, содержащую торф почвенную смесь со значительной добавкой перлита и сфагнума. Субстрат и поливочная вода не должны содержать солей магния и кальция. Почву в горшке необходимо всегда поддерживать слегка увлажненной, кроме того, эти кактусы любят более высокую влажность воздуха. На лето растение можно вынести на свежий воздух и разместить в легкой тени дерева или крупного куста. В сухую жаркую погоду необходимо регулярное опрыскивание водой. Легкий период покоя с октября по февраль во время самых коротких дней, зимовка при температуре около 10°С и сокращение полива стимулируют закладку цветочных почек. С середины февраля растения переносят в более теплое место. Принадлежит к эпифитам.
Глава 2. Методика и результаты исследований
2.1.Микроскоп и техника микроскопированияМикроскопические методы исследования — способы изучения различных объектов с помощью микроскопа. В биологии эти методы позволяют изучать строение микроскопических объектов, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза человека. Оптическую систему микроскопа составляют окуляр и объектив. На оправу каждого объектива нанесена цифра, указывающая увеличение. Окуляр состоит из верхней - глазной и нижней - собирательной линз. На верхней части окуляра имеется цифра, указывающая увеличение (7, 10, 15). Окуляр увеличивает только изображение. Общее увеличение микроскопа складывается из произведения увеличения объектива на увеличение окуляра. Исследования проводились при увеличении х 80 (8 х 10) и х 300 (20 х 15). Временные препараты готовились на предметных стеклах и покрывались покровным стеклом. Для удаления жира предметные стекла натирали мылом, после чего протирали сухой хлопчатобумажной тканью.
Приготовление временного микропрепарата и изучение с помощью светового микроскопа УШМ-1
Изучение морфологических признаков комнатных растений одного биологического возраста на примере пеларгонии зональной (Pelargonium zonale, Семейство Гераниевые), алоэ древовидного (Aloe arborescens L., семейство Лилейные), «пасхального» кактуса (Rhipsalidopsis gaertneri).
Приготовил поперечные срезы листьев каждого растения, стебля или жилки. Исследовал препараты при малом увеличении микроскопа, отметив степень развития характерных признаков. Отметил, что анатомическое строение стебля растений разных экоморф не в меньшей степени, чем строение листа, отражает условия светового и особенно водного режима.
Дополнительно снял пинцетом кусочки эпидермиса с нижней стороны листьев, поместить в каплю воды на предметном стекле отметил форму эпидермальных клеток.
2.2. Анатомо-морфологические особенности мезофитов.
Рассмотрел строение кожицы листа как покровной ткани, строением основной ткани листа и стебля; установил зависимость строения листа с выполняемыми им функциями.
Мякоть листа - мезофилл:
а) столбчатая ткань - образована плотно прилегающими друг к другу вытянутыми клетками с большим числом хлоропластов, так как выполняемая функция - фотосинтез, газообмен.
Чем больше света получает листовая пластинка, тем более развита у нее столбчатая ткань. В отличие от рассматриваемого объекта, у листьев, погруженных в воду или освещенных равномерно с двух сторон, нет четкой дифференциации на столбчатую и губчатую ткань.
б) губчатая ткань - образована округлыми или неправильной формы клетками с большими межклетниками, заполненными воздухом. В клетках содержатся хлоропласты, но количество их меньше, функции газообмен, фотосинтез.
Проводящая ткань (ксилема, древесина - представлена сосудами, состоящими из неживых клеток с разрушенными мембранами в местах соприкосновения друг с другом) и флоэма, луб - представлена ситовидными трубками, образованными живыми клетками, вытянутыми в длину и с множеством мелких отверстий в местах соприкосновения друг с другом. По бокам расположены клетки – спутницы).
Проводящие пучки окружены механической тканью, придающей им эластичность и прочность
Проводящая жилка листа пеларгонии зональной: относительно небольшое количество механической ткани, кожица имеет многоклеточные волоски.
Эпидерма образована одним слоем живых плотно соединенных прозрачных клеток с утолщенной прозрачной стенкой. На нижней стороне листа расположены замыкающие клетки – парные зеленые клетки, способные менять свою форму, отодвигаясь друг от друга или сближаясь. Образовавшаяся щель называется устьичной. Защита листа от механических повреждений, высыхания, проникновения болезнетворных микроорганизмов. Функция устьиц – газообмен листа с внешней средой. Поверхность кожицы покрыта восковой кутикулой, дающей дополнительную защиту. Устьица расположены на нижней части листа
Нижний эпидермис листа пеларгонии зональной: среднее число устьиц, многоклеточные волоски.
Изучение поперечного среза листа исследуемых образцов показало, что мезофилл листа имеет дорзовентральное строение. Палисадная ткань однослойная, что свидетельствует о небольшом преобладании у отдельных образцов губчатой паренхимы, что является показателем их мезофильной природы. Согласно полученным данным по изучению анатомического строения эпидермы листа клетки имеют слабо извилистые очертание антиклинальных стенок.
2.3. Анатомо-морфологические особенности ксерофитов.
Поперечный срез листа алоэ: крупные клетки, содержащие небольшое количество хлоропластов в середине листа, клетки у поверхности мельче и имеют больше хлоропластов.
Поперечный срез побега стеблевого кактуса: эпидермис с утолщенными клеточными стенками, покрытый кутикулой.
Выводы
Выяснил механизмы воздействия факторов среды на организм и основные закономерности взаимоотношений организма со средой.
Получил представления о физиологических, морфологических и анатомических адаптациях растений различных экологических групп.
Овадел навыками и методами анатомических и морфологических исследований: приготовления срезов, методикой приготовления временных микропрепаратов и фотосъемки микропрепаратов.
Изучил строение эпидермы и поперечного среза листа, провел сравнительный анализ признаков.
Рассмотрел закономерности адаптаций растений на морфолого-анатомическом уровне, выявил общие принципы структурных приспособлений.
Заключение
Анализ полученных данных показал, что мезофильные признаки прослеживаются не только во внешнем строении листа и стебля, но и на клеточном уровне. Гипостоматность, непогруженность устьиц, крупные клетки эпидермиса с извилистыми стенками - все это характерно для мезофитов. У ксероморфных растений относительно толстая пластинка листа или же листья редуцированы, и их функцию выполняет утолщенный стебель, характерна очень плотная палисадная ткань.
Растения, содержащиеся в условиях помещения, где различия в степени увлажненности незначительны, сохраняют признаки принадлежности своей экологической группы. Это свидетельствует о том, что приспособления формировались длительное время и закреплены в генетическом аппарате.
Для получения более объективного представления об экологической адаптации растений к определенным условиям обитания необходимо исследовать не только анатомо-морфологические и физиолого-биохимические особенности листьев растений разных экологических групп, но и других органов.
Литература
1.Баранов П.А. Материалы к анатомии горных растений / П.А. Баранов // Бюл. САГУ. – 1925. – Вып. 8. – С. 3-40.
2.Лотова Л.И. Морфология и анатомия выфсших растений. М.2000
3.Василевская В.К. Изучение онтогенеза как один из методов экологической анатомии / В.К. Василевская // Проблемы ботаники. М. – Л.; 1950. – Вып. 1. – С. 264-282.
4.Двораковский М.С. Экология растений. - М. Высшая школа.1983.
5.Слонов Л.Х. Адаптация экологических групп растений к разным условиям среды обитания. Эльбрус, 1997.
multiurok.ru
Лабораторная работа: «Изучение морфологических особенностей растений»
Лабораторная работа: «Изучение морфологических особенностей растений»
Цели: Углубить усвоение обучающимся понятия морфологического критерия вида; продолжить развивать умение описывать растения.
Оборудование: Живые комнатные растения или гербарные материалы местных видов.
(Виды герани: луговая, лесная, болотная; виды лютика: едкий, золотистый, ползучий; комнатные растения: виды колеуса, традесканции, бегонии, гибискуса. Декоративные растения, засушенные в гербарии: виола, ноготки, астры.)
Инструктивная карточка
Рассмотрите растения, которые вам по морфологическому критерию: высота и тип побега, листорасположение, тип жилкования, формы и размеры листьев, тип корневой системы, соцветие, цветок, плод и прочие органы двух-трёх растений.
Сделать вывод; относятся ли к одному или к разным.
Выявить черты сходства и различия между ними.
Ответить на вопрос: «О чум свидетельствует сходство и различия разных видов одного рода»?
Заполнить таблицу:
| Признаки для сравнения | Объект 1 | Объект 2 | Объект 3 |
| Высота и тип побега | |||
| Расположение листьев на стебле | |||
| Форма и размеры листьев | |||
| Тип жилкования | |||
| Тип корневой системы | |||
| Соцветие | |||
| Цветок | |||
| Плод |
Методические рекомендации
Вводная беседа о цели и ходе выполнения лабораторной работы, обязательном формулировании вывода на основе проведенной работы.
Выполнение обучающимися этой работы проводится самостоятельно с использованием инструктивной карточки.
Итог лабораторной работы:
Беседа о результатах лабораторной работы, формулирование вывода об особенностях морфологического критерия.
Знание критерия вида имеет огромное значение для понимания эволюционных процессов и для практических применений.
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Работа 2.2. Изучение морфологических признаков у лиственных растений, выявление видовых различий
Изучите морфологические признаки почек, побегов, листовых пластинок, плодов и семян близкородственных лиственных растений (по группам), найдите различия по морфологическим признакам между представителями в каждой группе, результаты наблюдений занесите в таблицу.
Таблица 11
Сравнение видов клёна по морфологическим признакам
| Признак | Характеристика признака у клёна… | Сходство в баллах (от 0 до 3) | Формулировка подобного видового критерия по определителю | ||
| ясенелистного | остролистного | татарского | |||
| Особенности строения верхушечных и боковых почек | |||||
| Окраска побегов | |||||
| Форма листа | |||||
| Длина и ширина листовой пластинки | |||||
| Название и описание плодов, их величина | |||||
| Семена: величина, форма, цвет | |||||
ЗАДАНИЕ. Зарисуйте указанные части (органы) растений в альбоме. Заполните таблицу. Найдите в ботаническом определителе данные виды растений и внесите в таблицу те признаки, которые используются для их видовой дифференциации. Сравните с найденными Вами видовыми различиями, сделайте письменный вывод.
Материалы, представляемые в отчете по лабораторной работе
1.Заполненные три таблицы по сравнению разных видов растений по морфологическим признакам.
2.Зарисовка изученных частей (органов) хвойных и лиственных растений.
3.Выводы по каждой работе. В выводе укажите, какие морфологические критерии (особенности строения) используются в определителях для видовой дифференциации растений.
Список литературы: Основная:
1. Биология с основами экологии : учебник/ под ред. А. С. Лукаткина. - М. : Академия. 2008. - 397 с. - (Высшее профессиональное образование. Естественные науки). - Библиогр.: с. 390-395.
2. Мамонтов, Сергей Григорьевич. Биология : учебник / С. Г. Мамонтов, В.Б. Захаров. Т. А. Козлова. -2-е изд., стер.. - М. : Академия. 2008. - 568 с. - (Высшее профессиональное образование. Естественные науки).
3. Пехов, Александр Петрович. Биология с основами экологии: учеб./ А.П.Пехов. 2 – е изд., испр. и доп. – СПб.: Лань, 2004. – 688 с. : ил.
4. Биология [Текст]: учеб./ под ред. В.Н. Ярыгина. – 5-е испр. и доп.. - М.: Высш. шк.. Кн. 1. – 2003. – 432 с.: ил.. – Библиогр.: с. 420.
5. Биология [Текст]: учеб./ под ред. В.Н. Ярыгина. – 5-е испр. и доп.. - М.: Высш. шк.. Кн. 2. – 2003. – 334 с.: ил.. – Библиогр.: с. 342.
Дополнительная:
1. Константинов, Владимир Михайлович. Общая биология: учеб./В.М.Константинов, А.Г. Резанов, Е.О.Фадеева. – М.: Академия, 2003. – 256 с.: ил.
2. Вахненко, Дмитрий Валерьевич. Биология с основами экологии : учеб. для вузов / Д. В. Вахненко, Т. С. Гарнизоненко. С. И. Колесников; под ред. В. Н. Думбая. - Ростов н/Д: Феникс. 2003. - 512 с.: ил.. -Библиогр.: с. 499 – 500.
3. Вопросы и задачи по общей биологии и общей и медицинской генетике (с пояснениями»: учеб. пособие для медицинских вузов. - М. : Изд. дом "ГЭОТАР-МЕД", 2004. - 160 с.: ил.
4. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х томах / Пер. с англ. – М.: Мир, 2009.
5. Билич Г.Л., Катинас Г.С., Назарова Л.В. Цитология. – СПб.: ДЕАН, 2009.
6. Руководство к лабораторным занятиям по биологии / Под. ред. Н.В.Чебышева. – М.: Медицина, 1996.
7. Ватти К.В., Тихомирова М.М. Руководство к практическим занятиям по генетике. – М.: Просвещение, 1979.
studfiles.net
Научно-исследовательская работа ИЗУЧЕНИЕ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП обучающегося 9 класса Комарицкого О.
МОКУ «Панинская основная общеобразовательная школа»
Научно-исследовательская работа
«ИЗУЧЕНИЕ АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП»
Подготовил:
Комарицкий Олег Александрович,
обучающийся 9 класса
Руководитель работы:
Глаголева Татьяна Ивановна,
Учитель биологии и химии,
МОКУ «Панинская основная
общеобразовательная школа»
Медвенка, 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………3
Глава 1. Обзор основных теоретических положений и методика исследования …………………………………………………………………5
Характеристика экоморф……………………………………………...5
1.2Адаптивные особенности растений различных мест увлажнения…………………………………………………………………...6
1.3 Объекты исследования...................................................………………..10Глава 2. Методика и результаты исследований…………….……………12
2.1Микроскоп и техника микроскопирования…………………………….12
2.2 Анатомо-морфологические особенности мезофитов………………..13
2.3Анатомо-морфологические особенности ксерофитов……………….16
Выводы……………………………………………………………………….17
Заключение………………………………………………………………….18
Литература…………………………………………………………………..19
Введение
Одним из важнейших свойств всех живых организмов, в том числе и растений, является адаптация – процесс приспособления организма, популяции или сообщества к определенным условиям внешней среды, то есть соответствие между условиями окружающей среды и способностью организмов процветать в ней. Влияние среды на организм растений определяется не только характером действующих факторов, но и генетической спецификой организма, которая характеризуется их эколого-исторической природой.
Актуальность темы исследования заключается в возможности иллюстрировать действие общих экологических законов на простых, наглядных, доступных наблюдению явлениях.
Цель исследования – в результате сравнительного изучения анатомо-морфологического строения пластинки листа и эпидермиса найти взаимосвязь с их экологической принадлежностью и выявить степень приспособленности к условиям обитания.
В соответствии с вышесказанным, мы определились с задачами своего исследования:
выяснить механизмы воздействия факторов среды на организм и основные закономерности взаимоотношений организма со средой;
получить представления о физиологических, морфологических и анатомических адаптациях растений различных экологических групп;
владеть навыками и методами анатомических и морфологических исследований: приготовление срезов, микроскопирование, фотосъемка;
освоить методы приготовления временных и постоянных препаратов для исследования с помощью светового микроскопа;
изучить строение эпидермы и поперечного среза листа, провести сравнительный анализ изученных признаков;
освоить методы получения и обработки цифровых фотографий препаратов.
рассмотреть закономерности адаптаций растений на морфолого-анатомическом уровне, выявить общие принципы структурных приспособлений
Гипотеза: Основная стратегия жизни у растений – выработка приспособительных изменений строения и процессов жизнедеятельности, основанная на высокой экологической пластичности их структурных компонентов и функциональной активности. Морфолого-анатомические адаптации достаточно четко прослеживаются практически на всех уровнях организации – в том числе клеточном и тканевом. Поэтому по форме и размерам клеток, особенностям их строения и расположения в различных типах тканей и органов можно судить о принадлежности растения к той или иной группе.
Глава 1. Обзор основных теоретических положений и методика исследования
Характеристика экоморф
Фитоиндикационная характеристика экоморф растений (по Н. М. Матвееву, 2001, 2003).
| Экоморфы и их условные обозначения | Экологи- ческий оптимум, баллы | Тип режима |
| Гелиоморфы | 0,5 | Ультратеневой |
| Ультрасциофиты (USc) | ||
| Сциофиты (Sc) | 1 | Теневой |
| Гелиосциофиты (HeSc) | 2 | Полутеневой |
| Сциогелиофиты (ScHe) | 3 | Полуосветленный |
| Гелиофиты (He) | 4 | Осветленный |
| Ультрагелиофиты (UHe) | 5 | Ультраосветленный |
| Трофоморфы | 0,5 | Особо бедные (бесплодные) почвы (грунты) |
| Ультраолиготрофы (UOgTr) | ||
| Олиготрофы (OgTr) | 1 | Бедные (малоплодородные) почвы |
| Мезотрофы (MsTr) | 2 | Среднебогатые (среднеплодородные) почвы |
| Мегатрофы (MgTr) | 3 | Богатые (плодородные) почвы |
| Галомегатрофы (HMgTr) | 4 | Солонцы |
| Галофиты (Hal) | 5 | Солончаки |
| Гигроморфы | 0,5 | Сухой |
| Ксерофиты (Ks) | ||
| Мезоксерофиты (MsKs) | 1 | Суховатый |
| Ксеромезофиты (KsMs) | 1,5 | Свежеватый |
| Мезофиты (Ms) | 2 | Свежий |
| Гигромезофиты (HgrMs) | 2,5 | Влажноватый |
| Мезогигрофиты (MsHgr) | 3 | Влажный |
| Гигрофиты (Hgr) | 4 | Сырой |
| Ультрагигрофиты (UHgr) | 5 | Мокрый |
| Гидрофиты (Hd) | 6 | Водный |
| Термоморфы | 1 | Холодный (полярный) |
| Ультраолиготермы (UOgT) | ||
| Олиготермы (OgT) | 2 | Умеренно холодный (бореальный) |
| Мезотермы (MsT) | 3 | Умеренный (суббореальный) |
| Мегатермы (MgT) | 4 | Умеренно теплый (субтропический) |
| Ультрамегатермы (UMgT) | 5 | Теплый (тропический) |
Адаптивные особенности растений различных мест увлажнения
Влажность — это комплексный фактор и представлен количеством водяных паров в атмосфере и воды в почве. Влажность измеряют путем определения относительной влажности воздуха в виде процентного отношения давления водяного пара к давлению насыщенного пара при одинаковой температуре. Важность влажности для жизни организмов определяется тем, что потеря ее клетками ведет к их гибели. Обычно растения поглощают воду из почвы. Влажность почвы зависит от количества осадков, глубины залегания почвенных вод и других условий. Она важна для растворения в воде минеральных веществ.
Как известно, наиболее пластичным органом растений является лист, структура которого отражает не только эколого-климатические условия, в которых сложился данный вид, но и реакцию организма на условия среды, в которых находится растение в данный период своего развития. Поэтому изучение анатомо-морфологического строения листа позволяет углубить экологическую характеристику растительного организма и выявить степень приспособленности его к данным условиям обитания.
Существует ряд признаков в строении листа, по которым можно судить о принадлежности растения к той или иной экологической группе. Как правило, лист состоит из следующих тканей:
- Эпидермис — слой клеток, которые защищают от вредного воздействия среды и излишнего испарения воды. Часто поверх эпидермиса лист покрыт защитным слоем восковидного происхождения (кутикулой).
- Мезофилл, или паренхима — внутренняя хлорофиллоносная ткань, выполняющая основную функцию — фотосинтез.
- Сеть жилок, образованных проводящими пучками, состоящими из сосудов и ситовидных трубок, для перемещения воды, растворённых солей, сахаров и механических элементов.
- Устьица — специальные комплексы клеток, расположенные, в основном, на нижней поверхности листьев; через них происходит испарение воды и газообмен. Различия в форме, размерах и структуре листьев на одном и том же растении. Часто нижние (низовые) листья чешуевидные или в виде почечных чешуй; срединные — ассимилирующие, с черешком (или влагалищем), пластинкой и прилистниками; верхние (верховые) листья приобретают специфич. строение в области соцветия (прицветники). В более узком смысле гетерофиллия — различия между листьями срединной формации в пределах побега растения, связанные с возрастными изменениями и влиянием внеш. среды. Ярко выражена у пресноводных растений (напр., у стрелолиста), а также у некоторых наземных, напр. у акации чёрной (Acacia melanoxylon), у которой проросток формирует двоякоперистые листья с нежными листочками, а затем, в условиях засушливого климата, у последующих листьев пластинка редуцируется и черешок уплощается, образуя филлодий. Так, один из определяющих признаков – это положение устьиц по отношению к уровню эпидермы. Погруженные устьица характерны для ксерофитов, а расположенные в уровень с эпидермой или несколько приподнятые – мезофитам [1].
Гигрофиты – растения обильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью атмосферы.(недотрога, болотный подмаренник, цирцея). Характерные структурные черты гигрофитов – тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей ткани, тонкие слаборазветвленные корни.
Ксерофиты- растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Для ксерофитов большое значение имеют разнообразные структурные приспособления к условиям недостатка влаги. Суккуленты – сочные растения с развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. (кактусы, алоэ, агавы). Склерофиты – растения, сухие на вид. (полынь, ковыль, типчак).
Корневые системы обычно сильно развиты, что помогает растениям увеличить поглощение почвенной влаги. По общей массе корневые системы ксерофитов нередко превышают надземные части, иногда весьма значительно. Надземные органы ксерофитов отличаются своеобразными (так называемыми ксероморфными чертами), которые носят отпечаток трудных условий водоснабжения. У них сильно развита водопроводящая система, что хорошо заметно по густоте сети жилок в листьях, подводящих воду к тканям. Эта черта облегчает ксерофитам пополнение запасов влаги, расходуемой на транспирацию.
Разнообразные структурные приспособления защитного характера, направленные на уменьшение расхода воды, в основном сводятся к следующему:
1.Общее сокращение транспирирующей поверхности. Многие ксерофиты имеют мелкие, узкие, сильно редуцированные листовые пластинки. В особо засушливых пустынных местообитаниях листья некоторых древесных и кустарниковых пород редуцированы до едва заметных чешуек. У таких видов фотосинтез осуществляют зеленые ветви.
2. Уменьшение листовой поверхности в наиболее жаркие и сухие периоды вегетационного сезона. Для многих кустарников среднеазиатских, североафриканских и других пустынь, а так же для некоторых видов сухих субтропиков средиземноморья характерен сезонный деформизм листьев: ранней весной при еще благоприятном водном режиме образуются относительно крупные листья, которые летом, при наступлении жары и сухости, сменяются мелкими листьями более ксероморфного строения с меньшей интенсивностью транспирации.
3. Защита листьев от больших потерь влаги на транспирацию. Она достигается благодаря развитию мощных покровных тканей - толстостенного, иногда многослойного эпидермиса, часто несущего различные выросты и волоски, которые образуют густое “войлочное” опушение поверхности листа. У других видов поверхность покрыта водонепроницаемым слоем толстой кутикулы или воскового налета. Развитие защитных покровов на листьях причина того, что степной травостой имеет тусклые, седоватые оттенки, резко отличающиеся от яркой зелени лугов.
4. Усиленное развитие механической ткани.
Клетки тканей листьев у ксерофитов отличаются мелкими размерами и весьма плотной упаковкой, то есть малым развитием межклетников, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность листа. Поскольку ксерофиты обычно обитают на открытых, хорошо освещенных местообитаниях, многие черты ксероморфной структуры листа - это одновременно и черты световой структуры. Так у многих видов листья имеют мощную иногда многорядную палисадную паренхиму, часто расположенную с обеих сторон.
Мезофиты – растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений. Основные морфолого-анотомические черты мезофитов - средние между чертами гигрофитов и ксерофитов. Мезофиты имеют умеренно развитые корневые системы как экстенсивного, так и интенсивного типа, со всеми переходами между ними. Для листа характерна дифференцировка тканей на более или менее плотную палисадную паренхиму и рыхлую губчатую паренхиму с системой межклетников. Сеть жилок сравнительно негустая. Покровные ткани могут иметь отдельные ксероморфные черты, но не столь ярко выраженные, как у ксерофитов.
Для мезофитов также характерно преобладание устьиц на нижней эпидерме. У ксерофитов же равное количество устьиц на верхней и нижней эпидермы или значительное преобладание их на верхнем. Площадь эпидермальных клеток – также характерный признак. У мезофитов клетки крупные, причем на верхней стороне листа они гораздо крупнее, чем на нижней. Мелкоклеточность – явный признак засушливых местообитаний. Однако у настоящих ксерофитов количество устьиц часто небольшое, в то время как у мезофитов, попавших в условия ухудшенного водоснабжения, происходит мельчание клеток эпидермы и увеличение числа устьиц [3].
- Объекты исследования
Изучение морфологических признаков проводилось на комнатных растений одного биологического возраста на примере пеларгонии зональной (Pelargonium zonale, Семейство Гераниевые), алоэ древовидного (Aloe arborescens L., семейство Лилейные), «пасхального» кактуса (Rhipsalidopsis gaertneri).
Пеларгония происходит от греческого слова "пеларгос" — журавль, так как семена пеларгонии находятся в коробочке, похожей по форме на клюв журавля. Родина — Южная Африка (Капская провинция).
Пеларгония завезена в Европу в XVII— XVIII веках. Самую обширную группу с многочисленными формами и сортами составляют зональные пеларгонии. В настоящее время ее сортов и форм так много, что большинство названий утеряно. Но вот всем известный сорт Метеор, выведенный во Франции еще в 1889 году, широко распространен и теперь, почти 100 лет спустя.
Зональная пеларгония — многолетнее вечнозеленое растение, полукустарник, с одревесневающей нижней частью прямостоячего стебля. Листья округлые, с неглубокими выемками, более или менее крупные, на длинных черешках, иногда с сильным опущением. Окраска темно- или светло-зеленая, по краям листьев хорошо заметна кайма темно-зеленого или коричневого цвета. Имеются сорта с белой каймой, белыми, желтыми или бронзовыми пятнами.
При хорошем уходе цветет почти непрерывно. Цветки простые и махровые, собраны в зонтиковидные соцветия. Окраска цветков самая разнообразная — белая, розовая, красная, малиновая всех оттенков.
Растение очень неприхотливо. Растет на светлых и полутенистых местах, даже на северных окнах. К почвам нетребовательна. В очень питательных почвах и больших горшках сильно растет в ущерб цветению. Летом необходим хороший полив, зимой — умеренный.
Размножают семенами и черенками, последние перед посадкой подсушивают. Укореняются черенки быстро, и молодые растения зацветают в тот же год. Весной, перед пересадкой, старые растения обрезают, укорачивая боковые побеги.
Алоэ - в качестве комнатного растения очень широко используется по всему миру. Этот род растений насчитывает около 300 видов, среди которых можно встретить травы, кустарники, лианы и древовидные растения. Родиной этих суккулентных растений является Южная Африка и остров Мадагаскар. Семейство растений, к кторому относится алоэ, носит название асфоделовые. Вид алоэ древовидное (aloe arborescens) известен подавляющему большинству цветоводов мира и является самым распространенным и неприхотливым. Помимо своей неприхотливости, алоэ древовидное славится своими антисептическими свойствами. В частности, сок алоэ древовидного используется для заживления ран.
«Пасхальный» кактус - растение имеет уплощенные, похожие на листья, членистые стебли, однако формирует радиально симметричные цветки. Этот ведущий эпифитный образ жизни кактус на собственных корнях довольно чувствителен. Субстрат для него должен быть хорошо проницаемым и иметь слегка кислую реакцию (значение рН от 5 до 5,5). Рекомендуется использовать легкую, содержащую торф почвенную смесь со значительной добавкой перлита и сфагнума. Субстрат и поливочная вода не должны содержать солей магния и кальция. Почву в горшке необходимо всегда поддерживать слегка увлажненной, кроме того, эти кактусы любят более высокую влажность воздуха. На лето растение можно вынести на свежий воздух и разместить в легкой тени дерева или крупного куста. В сухую жаркую погоду необходимо регулярное опрыскивание водой. Легкий период покоя с октября по февраль во время самых коротких дней, зимовка при температуре около 10°С и сокращение полива стимулируют закладку цветочных почек. С середины февраля растения переносят в более теплое место. Принадлежит к эпифитам.
Глава 2. Методика и результаты исследований
2.1.Микроскоп и техника микроскопированияМикроскопические методы исследования — способы изучения различных объектов с помощью микроскопа. В биологии эти методы позволяют изучать строение микроскопических объектов, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза человека. Оптическую систему микроскопа составляют окуляр и объектив. На оправу каждого объектива нанесена цифра, указывающая увеличение. Окуляр состоит из верхней - глазной и нижней - собирательной линз. На верхней части окуляра имеется цифра, указывающая увеличение (7, 10, 15). Окуляр увеличивает только изображение. Общее увеличение микроскопа складывается из произведения увеличения объектива на увеличение окуляра. Исследования проводились при увеличении х 80 (8 х 10) и х 300 (20 х 15). Временные препараты готовились на предметных стеклах и покрывались покровным стеклом. Для удаления жира предметные стекла натирали мылом, после чего протирали сухой хлопчатобумажной тканью.
Приготовление временного микропрепарата и изучение с помощью светового микроскопа УШМ-1
Изучение морфологических признаков комнатных растений одного биологического возраста на примере пеларгонии зональной (Pelargonium zonale, Семейство Гераниевые), алоэ древовидного (Aloe arborescens L., семейство Лилейные), «пасхального» кактуса (Rhipsalidopsis gaertneri).
Приготовил поперечные срезы листьев каждого растения, стебля или жилки. Исследовал препараты при малом увеличении микроскопа, отметив степень развития характерных признаков. Отметил, что анатомическое строение стебля растений разных экоморф не в меньшей степени, чем строение листа, отражает условия светового и особенно водного режима.
Дополнительно снял пинцетом кусочки эпидермиса с нижней стороны листьев, поместить в каплю воды на предметном стекле отметил форму эпидермальных клеток.
2.2. Анатомо-морфологические особенности мезофитов.
Рассмотрел строение кожицы листа как покровной ткани, строением основной ткани листа и стебля; установил зависимость строения листа с выполняемыми им функциями.
Мякоть листа - мезофилл:
а) столбчатая ткань - образована плотно прилегающими друг к другу вытянутыми клетками с большим числом хлоропластов, так как выполняемая функция - фотосинтез, газообмен.
Чем больше света получает листовая пластинка, тем более развита у нее столбчатая ткань. В отличие от рассматриваемого объекта, у листьев, погруженных в воду или освещенных равномерно с двух сторон, нет четкой дифференциации на столбчатую и губчатую ткань.
б) губчатая ткань - образована округлыми или неправильной формы клетками с большими межклетниками, заполненными воздухом. В клетках содержатся хлоропласты, но количество их меньше, функции газообмен, фотосинтез.
Проводящая ткань (ксилема, древесина - представлена сосудами, состоящими из неживых клеток с разрушенными мембранами в местах соприкосновения друг с другом) и флоэма, луб - представлена ситовидными трубками, образованными живыми клетками, вытянутыми в длину и с множеством мелких отверстий в местах соприкосновения друг с другом. По бокам расположены клетки – спутницы).
Проводящие пучки окружены механической тканью, придающей им эластичность и прочность
Проводящая жилка листа пеларгонии зональной: относительно небольшое количество механической ткани, кожица имеет многоклеточные волоски.
Эпидерма образована одним слоем живых плотно соединенных прозрачных клеток с утолщенной прозрачной стенкой. На нижней стороне листа расположены замыкающие клетки – парные зеленые клетки, способные менять свою форму, отодвигаясь друг от друга или сближаясь. Образовавшаяся щель называется устьичной. Защита листа от механических повреждений, высыхания, проникновения болезнетворных микроорганизмов. Функция устьиц – газообмен листа с внешней средой. Поверхность кожицы покрыта восковой кутикулой, дающей дополнительную защиту. Устьица расположены на нижней части листа
Нижний эпидермис листа пеларгонии зональной: среднее число устьиц, многоклеточные волоски.
Изучение поперечного среза листа исследуемых образцов показало, что мезофилл листа имеет дорзовентральное строение. Палисадная ткань однослойная, что свидетельствует о небольшом преобладании у отдельных образцов губчатой паренхимы, что является показателем их мезофильной природы. Согласно полученным данным по изучению анатомического строения эпидермы листа клетки имеют слабо извилистые очертание антиклинальных стенок.
2.3. Анатомо-морфологические особенности ксерофитов.
Поперечный срез листа алоэ: крупные клетки, содержащие небольшое количество хлоропластов в середине листа, клетки у поверхности мельче и имеют больше хлоропластов.
Поперечный срез побега стеблевого кактуса: эпидермис с утолщенными клеточными стенками, покрытый кутикулой.
Выводы
Выяснил механизмы воздействия факторов среды на организм и основные закономерности взаимоотношений организма со средой.
Получил представления о физиологических, морфологических и анатомических адаптациях растений различных экологических групп.
Овадел навыками и методами анатомических и морфологических исследований: приготовления срезов, методикой приготовления временных микропрепаратов и фотосъемки микропрепаратов.
Изучил строение эпидермы и поперечного среза листа, провел сравнительный анализ признаков.
Рассмотрел закономерности адаптаций растений на морфолого-анатомическом уровне, выявил общие принципы структурных приспособлений.
Заключение
Анализ полученных данных показал, что мезофильные признаки прослеживаются не только во внешнем строении листа и стебля, но и на клеточном уровне. Гипостоматность, непогруженность устьиц, крупные клетки эпидермиса с извилистыми стенками - все это характерно для мезофитов. У ксероморфных растений относительно толстая пластинка листа или же листья редуцированы, и их функцию выполняет утолщенный стебель, характерна очень плотная палисадная ткань.
Растения, содержащиеся в условиях помещения, где различия в степени увлажненности незначительны, сохраняют признаки принадлежности своей экологической группы. Это свидетельствует о том, что приспособления формировались длительное время и закреплены в генетическом аппарате.
Для получения более объективного представления об экологической адаптации растений к определенным условиям обитания необходимо исследовать не только анатомо-морфологические и физиолого-биохимические особенности листьев растений разных экологических групп, но и других органов.
Литература
1.Баранов П.А. Материалы к анатомии горных растений / П.А. Баранов // Бюл. САГУ. – 1925. – Вып. 8. – С. 3-40.
2.Лотова Л.И. Морфология и анатомия выфсших растений. М.2000
3.Василевская В.К. Изучение онтогенеза как один из методов экологической анатомии / В.К. Василевская // Проблемы ботаники. М. – Л.; 1950. – Вып. 1. – С. 264-282.
4.Двораковский М.С. Экология растений. - М. Высшая школа.1983.
5.Слонов Л.Х. Адаптация экологических групп растений к разным условиям среды обитания. Эльбрус, 1997.
multiurok.ru
Изучение особенностей морфологического строения подземных видоизмененных вегетативных органов растений
Цель: Ознакомиться со строением метаморфоз корней
Методические указания. У проростков растений и у очень многих старых растений происходит укорачивание корней. Это сокращение корней вызывается у различных растений, по-видимому, различными причинами: растягиванием паренхимных клеток в поперечном направлении под влиянием тургора, уменьшением объема паренхимных клеток вследствие потребления запасных питательных веществ и воды и другими факторами.
У ряда растений корни служат как вместилища запасных питательных веществ, в связи с чем они становятся толстыми, мясистыми. Такому метаморфозу могут подвергнуться как главный, так и боковые и придаточные корни. У многих двулетников в первый год жизни образуется лишь розетка прикорневых листьев и сильно утолщается главный корень; на второй год из почки, находящейся среди розетки отмерших листьев, развивается цветущий и плодоносящий стебель, после чего все растение погибает. Таковы культивируемые, так называемые "корнеплоды": морковь, петрушка, сельдерей, репа, редька, брюква, свекла и др. То, что называют у них корнем, в морфологическом смысле представляет не только корень: верхняя часть его - "головка", несущая листья, является укороченным стеблем; под ней находится гладкая, без корешков, "шейка", являющаяся подсемядольным коленом, и, наконец, нижняя часть с отходящими от нее боковыми корешками есть собственно корень. Сравнительная длина этих частей различна у разных видов и сортов корнеплодов.
У плоских и круглых корнеплодов (например, у миланской, петровской репы, египетской свеклы, многих редисов) значительная или даже главная часть корнеплода образована подсемядольным коленом, разрастающимся в толщину.
Подобные же мясистые утолщенные главные корни бывают у многолетников, например у цикория2, скорцонеры (Scorzonera hispanica) и др.
Утолщенные мясистые вместилища запасных питательных веществ, образующиеся из боковых или придаточных корней, называют корневыми клубнями или корневыми шишками. Они несут на вершине (или могут легко образовать) придаточные почки; развиваясь у некоторых растений в значительном количестве, они служат не только для перезимовки как утолщенный главный корень, но и для вегетативного размножения. Таковы, например, корневые клубни, образуемые придаточными корнями у георгин, чистяка, земляных орешков (Filipendula hexapetala), бататов, многих наших орхидей. У последних, впрочем, на каждом растении ежегодно образуется обычнолишь один новый корневой клубень, верхушечная почка которого на будущий год развивается в надземный стебель с листьями и цветками.
В молодости корневые клубни имеют корневые волоски и чехли к, которые позднее у многих сбрасываются. От подземных стеблевых клубней (корневищных) они отличаются отсутствием редуцированных чешуйчатых листьев. У некоторых растений они утончаются в обычные корни.
К корнеплодам относят овощные растения, у которых в пищу употребляются утолщенные сочные растения различной формы, а у отдельных используется зелень: морковь, корни петрушки, пастернака, сельдерея, свекла, редька, редис, репа, брюква.
Каждый корнеплод по вертикали делится на три части (зоны): головку, шейку и собственно корень. Головка - верхняя часть корнеплода, несущая на себе листья и почки. Шейка -расположена ниже головки, не имеет ни листьев, ни боковых корней. Собственно корень - нижняя часть корнеплода, на ней располагаются боковые корни, это позволяет отличить ее от шейки. По наличию питательных веществ шейка и собственно корень - полноценные части корнеплода.
Снаружи корнеплод покрыт покровной тканью-пробкой, внутрь от которой располагаются лубяная (флоэма) и древесная (ксилема) части корнеплода, состоящие главным образом
из запасной паренхимы, богатой питательными веществами. Внутреннее строение отдельных корнеплодов неодинаковое; различают корнеплоды типа моркови, редиса и свеклы.
У корнеплодов типа моркови (морковь, пастернак, петрушка, сельдерей) питательные вещества откладываются главным образом во вторичном лубе, расположенном под пробкой. Поэтому лубяная часть у корнеплодов этого типа занимает большую часть корнеплода. Внутренняя часть корнеплода -древесина (сердцевина) - беднее питательными веществами, слабее окрашена, имеет больше одревесневших клеток. Чем меньше удельный вес сердцевины, тем питательнее корнеплод.
У корнеплодов типа редиса (редис, редька, репа, брюква) питательные вещества откладываются в древесной части корнеплода, которая занимает главную его массу, а лубяная часть развита слабо и плотно прилегает к кожице.
Для корнеплодов типа столовой свеклы (свекла столовая, сахарная) характерно чередование более темных (лубяных) и светлых (древесных) колец мякоти. Последние беднее питательными веществами и имеют больше одревесневших элементов.
Задание 1. Изучить строения корнеплодов и сделать схематические рисунки с обозначениями.
Материалы: корнеплоды моркови, редьки (репы, редиса) и свёклы; нож; лупы.
Порядок проведения работы
Объект 1. Корнеплод моркови. Рассматривают корнеплод снаружи, выявляя головку, шейку и корневое тело. Затем разрезают корнеплод поперёк, изучают его поперечное сечение, отмечая соотношение и окраску зон луба и древесины, между которыми расположено камбиальное кольцо.
Объект 2. Корнеплод редьки. Работу проводят, как описано для объекта 1.
Объект 3. Корнеплод свёклы. Осматривают корнеплод снаружи, обозначая головку, шейку и корневое тело. Затем разрезают его поперёк и изучают срез с помощью лупы, отмечая концентрическую слоистость и чередование зон луба, камбия и древесины.
Контрольные вопросы
1. По какой причине происходит укорачивание корней?
2. Какие сорта выделяют у корнеплодов моркови, редиса и свеклы?
3. Что такое корень?
4. Какие видоизменённые корни используются человеком в пищу?
5. Каковы функции корня?
6. Какую форму имеют корнеплоды свеклы?
7. Что такое придаточный корень и его функция?
8. Что такое корнеплод?
9. Чем отличаются по внешнему и внутреннему строению корнеплоды моркови, редиса, свёклы?
studfiles.net
| Тип стебля: травянистый, деревянистый. |
|
|
| По направлению роста стебля: прямостоячие, вьющиеся, лазающие, ползучие |
|
|
| Листья простые или сложные. |
|
|
| Тип строения листа: черешковый, сидячий |
|
|
| Жилкование листовой пластинки: параллельное, дуговое, сетчатое |
|
|
| Форма края листовой пластинки: цельный, зубчатый, пильчатый, городчатый |
|
|
| Околоцветник: двойной (имеется чашечка и венчик), простой (нет чашелистиков) |
|
|
| Цветки: правильные (лепестки околоцветника располагаются так, что через него можно провести несколько плоскостей симметрии), неправильные (цветки, через которые можно провести одну плоскость симметрии) |
|
|
| Цветки обоеполые (имеется в цветке и тычинка и пестик) или раздельнополые( одни цветки имеют только пестик, а другие только тычинки) |
|
|
| Соцветие (Кисть, зонтик, початок, головка, колос, завиток, метелка, сложный зонтик, корзинка, сложный колос, щиток) |
|
|
| Плоды по количеству семян: многосемянные, односемянные |
|
|
| Сухие или сочные плоды |
|
|
| Тип корневой системы ( У двудольных – стержневая корневая система (хорошо развит главный корень), у однодольных – мочковатая корневая система (все корни одинаковы).
|
|
|
mybiblioteka.su
