Информационный материал. Лабораторное занятие 2

Лабораторное занятие 2

МОРФОЛОГИЯ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ: ЦВЕТОК, СОЦВЕТИЕ

Цель занятия:

изучить морфологические признаки цветка и соцветия.

Целевые задачи:

научиться составлять морфологическое описание, формулу и диаграмму цветка;

научиться определять типы соцветий.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Цветок: теории происхождения, функции, строение.

2. Морфологическая характеристика цветка.

3. Формула и диаграмма цветка.

4. Соцветия: строение, классификация, биологическое значение.

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Яковлев, Г.П. Ботаника: учебник для вузов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько, В.И. Дорофеев / под ред. Р.В. Камелина. – 3 изд., испр. и доп.- СПб.: СпецЛит, 2008. – С. 204-218, 220-222, 226-233.

2. Пособие для подготовки ко всем видам контроля по фармацевтической ботанике для студентов дневной формы обучения фармацевтического факультета: учеб.-метод. пособие / Н.П. Кузнецова, [и др.]; под общ. ред. Н. П.Кузнецовой. – Витебск: ВГМУ, 2012. –С. 64-68, 70-73.

Дополнительная:

3. Яковлев, Г.П. Ботаника: учебник для вузов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько; под ред. Р.В. Камелина. – СПб.: СпецЛит, Изд-во СПХФА, 2003. – С. 184-198, 200-202, 205-212.

4. Яковлев, Г.П. Ботаника: учебник для фармац. институтов и фармац. фак. мед. вузов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько; под ред. И.В. Грушвицкого. – М.: Высш. шк., 1990. – С. 198-208, 213-218.

5. Фармацевтическая ботаника: учеб. пособие для студентов фармацевтического факультета / Н.С. Гурина [и др.]; под общей ред. Н.С. Гуриной. – Витебск: изд-во ВГМУ, 2003. – С.85-89.

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ

1. Гербарные коллекции:

«Ботриоидные соцветия»,

«Цимоидные соцветия»,

«Соцветия для УИРС».

2. Консервированные цветки разных типов строения.

3. Таблицы:

«Диаграмма цветка»,

«Симметрия цветка»,

«Венчик – внутренний круг двойного околоцветника»,

«Соцветия»,

«Цветок. Основные модели двудольных растений»,

«Гинецей»,

«Тычинки. Андроцей»,

«Типы гинецея»,

«Форма цветоложа и положение завязи»,

«Форма околоцветника».

4. Чашки Петри.

5. Препаровальные иглы.

6. Пинцет.

ХРОНОКАРТА ЗАНЯТИЯ

Итого 135

ИНФОРМАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

ЦВЕТОК – это высокоспециализированный орган полового и бесполого размножения покрытосеменных растений. В цветках происходят процессы микро- и мегаспорогенеза, микро- и мегагаметогенеза, опыления, оплодотворения, образования плода и семени.

Части цветка:

1. Цветоножка - стеблевая часть цветка, при ее отсутствии цветок называется сидячим.

2. Цветоложе - расширенная часть цветоножки, к которой прикрепляются все другие части. Формы цветоложа: плоское, вогнутое, выпуклое. От формы цветоложа зависит расположение завязи.

3. Околоцветник - часть цветка, окружающая андроцей и гинецей. Может отсутствовать (беспокровные цветки), быть двойным (состоит из чашечки и венчика) или простым (Perigonium): чашечковидным или венчиковидным в зависимости от окраски (рис. 2.3).

4. Чашечка (Calyx) - наружная часть околоцветника, чаще зеленая.

5. Венчик (Corolla) - внутренняя часть околоцветника, обычно окрашена в яркие цвета за счет антоцианов, антохлора, каротиноидов.

6. Андроцей (Androceum) - мужская часть цветка, состоит из тычинок, редуцированные тычинки - стаминодии.

Виды андроцея:

6.1 по характеру срастания тычинок: нитями (мальвовые), пыльниками (сложноцветные);

6.2 по количеству групп срастания:

- однобратственный: все тычинки сросшиеся(мальвовые),

- д вубратственный: две группы срастания(большинство бобовых),

- многобратственный: тычинки срастаются в несколько групп (зверобой, липа),

- все тычинки свободные, не срастаются (лютиковые).

7. Гинецей (Gyneceum) – женская часть цветка, совокупность мегаспорофиллов (плодолистиков), образующих один или несколько пестиков. Каждый пестик состоит из завязи, столбика и рыльца. Завязь по положению на цветоложе бывает верхней (не срастается с околоцветником, свободно располагается на цветоложе, а части околоцветника и тычинки прикрепляются под ней), нижней (полностью срастается с вогнутым цветоложем, основанием частей околоцветника и тычинок) и полунижней (частично срастается с цветоложем и чашечкой) (рис. 2.1).

Рис. 2.1 – Положение завязи в цветке

а, б – верхняя; в – нижняя; г – полунижняя

Столбик может отсутствовать (рыльца сидячие). Рыльца различной формы и длины: головчатое (слива, черешня, вишня); двухлопастное (валериана); трехлопастное (колокольчик), звездчатое (мак) и др.

Типы гинецея (рис. 2.2):

- монокарпный – один простой пестик (из одного плодолистика);

- апокарпный - несколько свободных пестиков, каждый образован одним плодолистиком;

- ценокарпный – пестик один из нескольких сросшихся плодолистиков (паракарпный - одногнездная завязь, постенная плацентация, образован при срастании плодолистиков краями; синкарпный - многогнездная завязь, плацентацияцентральная, образован при срастании плодолистиков боковыми стенками, лизикарпный – одногнездная завязь, плацентацияцентральная, образован при срастании плодолистиков боковыми стенками с дальнейшим их разрушением);

- псевдомонокарпный - закладывается как синкарпный, но развивается только одно гнездо.

1 2 3 4

Рис. 2.2 – Основные типы гинецея:

1 - апокарпный; 2-4 - ценокарпные

(2- синкарпный; 3 - паракарпный; 4 - лизикарпный)

Рис. 2.3 – Разные виды околоцветника

1 - четырехлепестный, 2 - воронковидный, 3 - трубчатый, 4 - язычковый, 5 - двугубый, 6 - колесовидный, 7 - колокольчиковидный, 8 - венчик со шпорцами, 9, 10 - правильный пятилепестный, 11 - неправильный пятилепестный, 12 - мотыльковый, 13 - части мотылькового венчика; п - парус, в - весла, л - лодочка

Актиноморфный цветок (*) - можно провести через него несколько плоскостей симметрии, зигоморфный ( ­) - одну, асимметричный ( ) - ни одной плоскости симметрии (рис. 2.4).

Рис. 2.4 – Актиноморфный и зигоморфный цветки.

Все части цветка располагаются по кругу - циклический цветок, или по спирали - ациклический цветок, либо часть по кругу, а другая по спирали – гемициклический. Обоеполый цветок () - содержит гинецей и андроцей, однополый - только гинецей (женский ♀) или только андроцей (мужской ♂).

Строение цветка выражается в виде формулы или диаграммы (рис. 2.5).

Формула – буквенное и цифровое выражение строения цветка:

­♀ Ca₀Co₍₃₎A₀G₍₂₎, *♂ Ca₍₄₎Co₄A₄G_0,

где скобки означают срастание частей.

Если чашечка, венчик или тычинки располагаются в несколько кругов, количество частей в кругах соединяют значком +:

A₅₊₅₊₅ (тычинки в три круга).

G ₅ – завязь верхняя, – нижняя, G_5– – полунижняя.

Непостоянное в разных цветках одного растения, большое (больше 12) кол-во членов обозначают значком ∞: Co _∞ (неопределенно большое кол-во лепестков).

Диаграмма – графическое изображение цветка (план), где части цветка обозначают определенными значками:

- ось соцветия – маленьким кружком. Если цветок верхушечный, ось не показывают;

- кроющий лист, прицветники и чашелистики – серповидными дугами с килем;

- лепестки – серповидными дугами без киля;

- тычинки – почковидными фигурами, более или менее отражающими поперечный разрез пыльника;

- гинецей – кругом или овалом, похожим на поперечный разрез завязи.

В случае срастания частей цветка значки, обозначающие их на диаграмме, соединяют точками, тонкими линиями или смыканием.

Рис. 2.5 – Диаграмма цветка:

1 - ось соцветия, 2 - прицветник, 3 - чашелистик, 4 - лепесток,

5 - тычинка, 6 - завязь, 7 - кроющий лист.

СОЦВЕТИЕ – система видоизмененных побегов, несущих цветки. Функция – успешность опыления. В основу общей классификации соцветий положены два признака: способ ветвления осей и степень их разветвленности (рис. 2.8).

Моноподиальные (ботриоидные, рацемозные) – главная ось не ограничена в росте. Цветение в восходящем порядке.

Различают простые: кисть, щиток, колос, початок, сережка, головка, зонтик, корзинка; сложные (ветвление главной и боковых осей одинаковое): сложный колос, метелка, сложный зонтик, сложный щиток; составные (агрегатные) –характер ветвления главной и боковых осей различен: метелка корзинок, метелка колосьев, кисть головок или корзинок, зонтик головок или корзинок, метелка зонтиков (рис. 2.6).

Рис. 2.6 – Схемы сложных ботриоидных соцветий:

1 - двойная кисть; 2 - сложный зонтик; 3 - метелка; 4 - сложный щиток

Отдельные соцветия, из которых формируются сложные и составные соцветия называются флоральной единицей или парциальным соцветием.

Симподиальные (цимоидные) – рост главной оси ограничен: монохазий - завиток, извилина (рис. 2.7). Завиток – все цветки направлены в одну сторону (незабудка Myosotis sp.). Извилина – боковые оси отходят поочередно в противоположные стороны (гладиолус Gladiolus sp.), дихазий (гвоздичные, пасленовые), плейохазий (молочайные).

1 2 3 4

Рис. 2.7 – Схемы цимоидных соцветий:

1-2 - монохазий (1 - извилина, 2 - завиток), 3 - дихазий; 4 – плейохазий

Цимоидные соцветия относят к сложным.

Тирсы – сложные соцветия, степень разветвления уменьшается от основания к верхушке. Главная ось тирса нарастает моноподиально, а боковыми соцветиями являются цимоиды (конский каштан, коровяк, яснотковые, березовые). Различают тирсы:

кистевидный (василистник водосборолистный Thalictrum aguilegifolium),

колосовидный (горец змеиный Polygonum bistorta),

зонтиковидный (смолевка плотная Silene compacta),

сережковидный (береза бородавчатая Betula verrucosa),

головковидный (армерия красильная Armeria tinctоria).

Рис. 2.8 – Схема морфологической классификации соцветий

Типы соцветий по наличию и характеру листьев на осях: фрондозные – зеленые прицветники хорошо развиты (фуксия, фиалка) и брактеозные – прицветники редуцированы до чешуй (ландыш).

ПЛАН МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ

ЦВЕТКА И СОЦВЕТИЯ

1. ЦВЕТОК - однополый, обоеполый, стерильный; актиноморфный, зигоморфный (двугубый, язычковый, со шпорцем и т.д.) или ассиметричный.

2. ОКОЛОЦВЕТНИК - отсутствует, простой (венчиковидный или чашечковидный), двойной.

3. ЧАШЕЧКА - количество чашелистиков, их расположение (спиральное, круговое), окраска, форма, характер срастания чашелистиков, наличие подчашия.

4. ВЕНЧИК - количество лепестков, окраска, расположение, срастание, форма венчика (колесовидный, воронковидный, колокольчатый и т.д.).

5. АНДРОЦЕЙ - количество тычинок, их расположение, особенности срастания тычинок, размер тычиночной нити, наличие стаминодиев.

6. ГИНЕЦЕЙ - тип по количеству и срастанию плодолистиков, расположение завязи, количество гнезд в завязи, количество и размер столбиков, форма рыльца (перистое, лопастное, звездчатое и т.п.).

7. Написать ФОРМУЛУ цветка и зарисовать ДИАГРАММУ.

8. СОЦВЕТИЕ – тип соцветия по характеру ветвления главной и боковых осей, степени сложности, наличию листьев на них.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

А. Проверка готовности к занятию (устный опрос или тестовый контроль).

Б. Порядок выполнения лабораторной работы.

Задание 1. Изучить строение цветка.

Рассмотреть консервированные цветки трех видов растений, отличающиеся по симметрии, срастанию и расположению частей, а также другим признакам. Обратить внимание на характер околоцветника, размеры, форму, взаиморасположение чашелистиков и лепестков. Изучить строение андроцея и гинецея. Определить тип завязи.

Составить морфологическое описание цветков по предложенной схеме. Записать формулы и нарисовать диаграммы рассмотренных цветков.

Задание 2. Изучить типы соцветий.

Рассмотреть коллекции ботриоидных и цимоидных соцветий. Зарисовать схемы всех соцветий коллекций.

УИРС: установить тип каждого соцветия в индивидуальном наборе, зарисовать схемы соцветий коллекции, указать названия видов растений.

В. Итоговый контроль. Протокол занятия представить преподавателю на проверку и подпись. Ответить на предложенные вопросы по теме занятия.

Объявление задания к следующему занятию.