345
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
022000 – Экология и природопользование
Воронеж 2014
2
УДК 582
Дегтярева, С. И. Систематика растений [Текст] : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 022000 – Экология и природопользование / С. И. Дегтярева ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2014. – 20 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 7 от 28 марта 2014 г.)
Рецензент канд. биол. наук, доц. кафедры ботаники, защиты растений, биохимии и микробиологии ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ Е.М. Олейникова
3
ВВЕДЕНИЕ
Главная цель дисциплины «Систематика растений» – это умение разбираться в диагностических признаках таксонов.
В предлагаемых методических указаниях предусмотрены вопросы, как общего, так и частного характера, позволяющие лучше ориентироваться в систематических единицах.
Перечень вопросов, опубликованный к определенным разделам и темам позволяет выработать четкий план характеристики того или иного таксона, обратить внимание на те особенности и детали, которые обусловливают своеобразные черты организации таксона.
Обязательным компонентом в ответах студентов предусматривается обязательное знание циклов развития, морфолого-анатомических особенностей вегетативных и генеративных органов.
Раздел БАКТЕРИИ. НИЗШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
БАКТЕРИИ
Перечислить особенности строения прокариотической клетки. В чем заключена генетическая информация у прокариотов? Какое строение и состав клеточной оболочки прокариот? Какие органоиды отсутствуют в прокариотической клетке?
Определить систематическое положение бактерий в современной схеме классификации органического мира. Перечислить особенности строения бактериальной клетки. Назвать все формы бактерий. На какие группы по отношению к кислороду и способу питания подразделяются бактерии?
Какую роль играют бактерии в природе и жизни человека, круговороте веществ в природе? В чем заключается отрицательное значение бактерий в хозяйственной деятельности человека? Охарактеризовать процесс размножения у бактерий.
ВОДОРОСЛИ
Определить систематическое положение водорослей в современной схеме классификации органического мира. Какая наука изучает водоросли?
4
На основании каких признаков отдел сине-зеленых водорослей (цианобактерии) относят к прокариотам? На чем основано применение синезеленых водорослей в биоиндикации среды?
Охарактеризовать особенности строения клетки сине-зеленых водорослей (цианобактерии). Перечислить уровни организации таллома, свойственные для сине-зеленых водорослей. С чем связано название данной группы водорослей? Назвать пигменты сине-зеленых водорослей. Охарактеризовать процессы размножения сине-зеленых водорослей.
На какие подцарства делится царство Vegetabilia? Главнейшие черты организации царства Vegetabilia. Принципиальные отличия эукариотической клетки от прокариотической. Какие организмы относят к водорослям?
Определить понятие «таллом». Охарактеризовать все уровни организации таллома водорослей. Представить характеристику всех отделов водорослей по предлагаемому плану: численность отдела; уровень организации и структура таллома; размеры водорослей (макро-, микроскопические); пигменты; продукты запаса; форма хроматофора; основной компонент оболочки; размножение; цикл развития и наличие в нем жгутиковой стадии.
Каково значение каждого отдела водорослей в природе (перечислить все процессы, в которых участвуют водоросли) и хозяйственной деятельности человека. Назовите водоросли, использующие в фармацевтической промышленности, употребляемые в пищу.
ГРИБЫ
Подразделение царства Mycetalia на подцарства и отделы; общая численность грибов. Черты сходства и различий в строении клетки грибов, животных, растений. Перечислить характерные черты строения грибной клетки? Что такое мицелий и какие типы мицелия различают?
Охарактеризовать особенности питания грибов. Значение грибов в природе и жизни человека (положительное, отрицательное). Охарактеризуйте все типы размножения у грибов.
Какие характерные черты организации отмечают группу низших грибов: классы хитридиомицетов (Chytridiomycetes), оомицетов (Oomycetes) и
зигомицетов (Zygomycetes).
5
Какие болезни растений вызывают представители оомицетов, хитридиомицетов?
Дать систематическое положение мукора. Какой тип размножения характерен для мукора?
Какие классы грибов относят к высшим и почему?
Численность и систематическое положение аскомицетов. Какие типы плодовых тел различают у аскомицетов? Каково значение аскомицетов в природе, хозяйственной деятельности (назвать представителей)? Чем представлено вегетативное тело дрожжевых грибов?
Численность, систематическое положение и основные экологические группы группы базидиомицетов. Что такое базидии, каким образом формируются базидиоспоры?
Какова роль грибов в биологическом круговоротах?
ЛИШАЙНИКИ
Положение лишайников в современной классификации. Доказательства двойственной природы лишайников. Чем представлен водорослевый и грибной компонент лишайников? Морфологические типы и анатомическая организация талломов лишайников
Особенности экологии, способов размножения лишайников. Значение лишайников в природе и жизни человека.
Вопросы контрольной работы по разделу «Низшие споровые растения»
1.Систематика как наука, ее задачи, методы. Классификация растительного мира.
2.Подцарство Бактерии: строение, формы, размножение, питание, отношение к кислороду, значение в природе и хозяйственной деятельности человека.
3.Общая характеристика прокариот. Отдел Сине-зеленые водоросли или Цианобактерии (Cyanobacteria).
4.Общая характеристика водорослей. Морфологическая структура
таллома.
6
5.Отдел Зеленые водоросли (Chlorophyta): подразделение на классы, общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
6.Отдел Харовые водоросли (Charophyta): общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
7.Отдел Желто-зеленые водоросли (Xanthophyta или Heterocontae): общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
8.Отдел Диатомовые водоросли (Bacillariophyta или Diatomeae): общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
9.Отдел Бурые водоросли (Рhaeophyta): общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
10.Отдел Красные водоросли (Rhodobionta): общая характеристика, типы размножения, жизненные циклы, роль в природе и практическое значение.
11.Современная систематика царства Грибы (Mycetalia), общая характеристика. Сходство и различия в строение клетки грибов, растений и животных.
12.Особенности строения грибной клетки. Типы мицелия, его видоизменения. Экология грибов, местообитания, положительное и отрицательное значение грибов.
13.Классы низших грибов: Хитридиевые (Chytridiomycetes), Оомицеты (Oomycetes), Зигомицеты (Zygomycetes). Особенности строения вегетативного тела грибов, размножение, представители.
14.Классы высших грибов: Аскомицеты (Ascomycetes), Базидиомицеты (Basidiomycetes). Особенности строения вегетативного тела грибов, размножение. Значение представителей этих классов в пищевой промышленности.
15.Отдел Лишайники (Lichenophyta): особенности строения, питания, размножения; морфологическое и анатомическое строение лишайников; экология, география, значение, примеры лишайников.
7
Раздел ВЫСШИЕ СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ
Сравнительная характеристика высших и низших растений. Гипотезы происхождения высших споровых растений. Перечислить и охарактеризовать признаки высших растений, унаследованные от водорослевых предков.
В чем заключается биологическое назначение гаметофита и спорофита споровых растений? В чем заключается биологическое значение чередования поколений у высших растений? Объясните, почему половой процесс у высших споровых растений возможен лишь при наличии воды?
МОХООБРАЗНЫЕ
Дать систематическое положение отдела Моховидные (Bryophyta). В чем состоит уникальность мхов в отличие от других отделов высших споровых растений. Подразделение отдела на классы, их характеристика. Опишите морфологическое строение гаметофита и спорофита. Что такое протонема? Какую функцию выполняют ризоиды? Что такое перистом и какую функцию он выполняет? Каково строение антеридиальной и архегониальной почек кукушкина льна? Выявите особенности взаимоотношений спорофита и гаметофита у моховидных? Охарактеризуйте жизненный цикл развития моховидных на примере кукушкина льна (Ро1уtrichum commune Hedw.).
ПЛАУНОВИДНЫЕ
Отдел Плауновидные (Lycopodiophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение. Кратко опишите облик вымерших древовидных плауновидных; дайте систематическое положение. Жизненный цикл развития на примере плауна булавовидного (равноспоровый представитель) и селагинеллы плауновидной (разноспоровый представитель). В чем заключается биологическое и эволюционное значение разноспоровости?
ХВОЩЕВИДНЫЕ
Отдел Хвощевидные (Equisetophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение. Жизненный цикл развития на примере хвоща полевого.
ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ
Отдел Папоротниковидные (Polypodiophyta) подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение.
Каков был облик вымерших папоротников?
8
Жизненный цикл развития на примере щитовника мужского.
Какое значение в природе и в жизни человека играют мхи, плауны, хвощи, папоротники (указать область применения и представителей)?
Вопросы контрольной работы по разделу «Высшие споровые растения»
1.Сравнительная характеристика высших и низших растений.
2.Гипотезы происхождения высших споровых растений.
3.Отдел Моховидные (Bryophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение.
4.Жизненный цикл развития на примере кукушкина льна (Ро1уtrichum commune Hedw.).
5.Отдел Плауновидные (Lycopodiophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение.
6.Жизненный цикл развития на примере плауна булавовидного (равноспоровый представитель).
7.Жизненный цикл развития на примере селагинеллы плауновидной (разноспоровый представитель).
8.Перечислить биологическое и эволюционное значение разноспоровости.
9.Кратко опишите облик вымерших древовидных плауновидных; дайте систематическое положение.
10.Отдел Хвощевидные (Equisetophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение.
11.Жизненный цикл развития на примере хвоща полевого.
12.Отдел Папоротниковидные (Polypodiophyta), подразделение на классы, их характеристика; питание, экология, география, значение.
13.Кратко опишите облик вымерших папоротников; дайте систематическое положение.
14.Жизненный цикл развития на примере щитовника мужского.
9
Раздел ГОЛОСЕМЕННЫЕ (GYMNOSPERMAE)
Современная систематика голосеменных: геологический возраст, численность, особенности географии и экологии, экономическое значение. Происхождение голосеменных. Разнообразие жизненных форм голосеменных.
Сравнительная характеристика голосеменных и споровых растений. Анатомическая организация стебля голосеменных в различных классах
(типы стел, строение проводящих элементов и др. особенности). Происхождение сосудов в отделе гнетовых. Морфолого-анатомическая организация листьев голосеменных; листорасположение, жилкование.
Охарактеризовать строение мужской и женской шишек сосны. Что представляет собой понятие «семязачаток»? Описать процесс опыления и оплодотворения у сосны. Почему семя – более эффективный зачаток расселения в сравнении со спорой.
Почему семенные папоротники, гнетовые, саговниковые считают наиболее примитивными голосеменными?
Общие черты в строении семязачатков гинкговых, саговников, семенных папоротников, кордаитов.
Спороносные структуры гнетовых. Почему представителей отдела гнетовых называют «оболочкосеменными»?
Морфолого-анатомическая характеристика беннеттитовых. Особенности оплодотворения у эфедры, вельвичии, гнетума.
Вопросы контрольной работы по разделу
«Голосеменные(Gymnospermae)»
1.Современная систематика голосеменных: геологический возраст, численность, особенности географии и экологии, экономическое значение.
2.Происхождение голосеменных.
3.Сравнительная характеристика голосеменных и споровых растений.
4.Класс Хвойные, деление на подклассы (кордаитовые, хвойные).
5.Жизненный цикл развития на примере сосны обыкновенной.
6.Вымершие голосеменные растения: класс Семенные папоротники
(Pteridospermopsida). Общая характеристика.
7.Вымершие голосеменные растения: класс Беннеттитовые
(Bennettitopsida). Общая характеристика.
10
8.Общая характеристика класса Гнетовые (Gnetopsida): численность, особенности анатомо-морфологического строения, географии и экологии.
9.Общая характеристика класса Саговниковые (Cycadopsida): численность, особенности анатомо-морфологического строения, географии и экологии.
10.Общая характеристика класса Гинкговые (Ginkoopsida): численность, особенности анатомо-морфологического строения, географии и экологии.
Раздел ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ (ANGIOSPERMAE) ИЛИ ЦВЕТКОВЫЕ (MAGNOLIOPHYTA)
Современная систематика Покрытосеменных (Цветковых): классы, подклассы, порядки, семейства.
Сравнительная характеристика Голосеменных (Pinophyta) и Покрытосеменных (Magnoliophyta). Перечислить важнейшие отличительные признаки между покрытосеменными и голосеменными. Эволюционные признаки цветковых растений. Каковы предполагаемые предки цветковых (критический разбор беннеттитовых, эфедровых, вельвичиевых, семенных папоротников).
Кратко сформулировать значение цветковых в эволюции органического мира и развитии человеческой цивилизации. Разнообразие цветковых растений и их роль в современном растительном покрове.
Строение цветка. В чем заключается сущность эвантовой и псевдантовой гипотез происхождения цветка? Примитивные и прогрессивные признаки в строении цветка.
Части цветка, их функции. Формула и диаграмма цветка. Охарактеризовать андроцей и гинецей. Что представляют собой семязачаток и зародышевый мешок? Опишите строение тычинки и пыльника.
В чем разница между самоопылением и перекрестным опылением. Раскройте сущность двойного оплодотворения и его биологическое значение. Жизненный цикл покрытосеменных.
Чем соцветие отличается от цветка и его биологическое значение? Какие признаки положены в основу классификации соцветий? Дать краткую характеристику простых и сложных ботрических соцветий (привести примеры