Контрольная работа по "Ботаники"

содержание

17. Типы почек по происхождению и положению на растении. Приведите рисунок вегетативной почки в продольном разрезе.

50. Вторичные меристемы стебля и корня, их возникновение и роль в растении.

82. Самоопыление, клейстогамия. Приведите примеры.

127. Макроспорогенез у цветковых растений. Строение женского гаметофита (зародышевого мешка).

Рисунок 2 Строение женского гаметофита (зародышевого мешка).

134. Характерные особенности семейства Бобовые, формула цветка. Значение семейства.

150. Ботаническая характеристика моркови. Нарисуйте соцветие, цветок и плод.

209. Кратко охарактеризуйте пустыни полупустыни. Опишите особенности пустынных растений.

Список литературы

17. Типы почек по происхождению и положению на растении. Приведите рисунок вегетативной почки в продольном разрезе.

Почка (gemma) состоит из: зачаточного стебля с конусом нарастания, зачаточных листьев (листовых примордиев) или цветков, зачаточной почки. Нижние (наружные) листовые зачатки вследствие неравномерного роста, направленного вверх и к центру почки, более или менее замкнуты над внутренними (верхними) зачатками, и таким образом прикрывают их. Чешуи почек часто бывают покрыты волосками и смолистыми выделениями, которые плотно склеивают почечные чешуи и тем самым также предохраняют почки от вымерзания и высыхания. Такие почки называют закрытыми. Почечных чешуй может быть много, например, у дубовых почек их более 20.    У некоторых однодольных встречается почка, несущие только одну почечную чешую. Открытые (голые) почки не имеют почечных чешуй. Они характерны для водных растений, а также для растений влажных тропических лесов, где незначительны колебания влажности.

Почки у различных растений разнообразны по форме и величине.

Типы почек по положению различают верхушечные и боковые почки.

Верхушечные почки обеспечивают рост побега в длину и образование новых метамеров.

Боковые почки по происхождению подразделяют на пазушные и придаточные (адвентивные).

Пазушные почки располагаются в пазухах листьев и обеспечивают ветвление побега. Пазушное положение почек имеет важное биологическое значение. С одной стороны, кроющий лист хорошо защищает молодую почку от механических повреждений и высыхания. С другой стороны, зеленый лист интенсивно снабжает почку питательными веществами. В пазухах листьев почки располагаются либо одиночно, либо группами. В последнем случае они могут располагаться одна над другой, как у жимолости, причем нижняя почка самая крупная. Такие почки называют сериальными. У коллатеральных почек несколько почек располагаются в одной плоскости (лук, бамбук).

Кроме нормальных, пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки. Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения. Примерами могут служить осина, осот, иван-чай. Корневые отпрыски - это побеги, развившиеся из придаточных почек на корнях. Среди корнеотпрысковых растений  ряд трудноискоренимых сорняков. Придаточные почки на листьях относительно редки. Например комнатное растение бриофиллюм (калланхоэ), у которого почки сразу дают маленькие побеги с придаточными корешками, поэтому такие почки называют выводковыми.

Почки возобновления образуются у многолетних растений ежегодно в конце вегетационного периода, из них весной следующего года образуются новые молодые побеги. Почки, впадающие на зиму в состояние покоя, называют зимующими,  а в климате, не имеющем зимнего периода – покоящимися. Почки без периода покоя – это почки обогащения. Они образуют побеги обогащения, которые увеличивают поверхность растения.

Особую категорию составляют так называемые спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.

В зависимости от того, что закладывается в почке, листья или цветки различают вегетативные и генеративные почки.

Вегетативные почки несут только зачатки листьев.

Генеративные почки несут зачатки цветков или соцветий. Генеративная почка с одним цветком называется бутоном.

Вегето-генеративные (смешанные) почки несут как зачатки цветков, так и зачатки листьев.

Рисунок 1. вегетативная почка в разрезе

1-точка роста; 2-листья; 3-пазушные почки.

50. Вторичные меристемы стебля и корня, их возникновение и роль в растении.

Меристема (от греч. meristós — делимый), образовательная ткань, ткань растений, долго сохраняющая способность к делению и образованию новых клеток. Одни клетки меристемы — инициальные — задерживаются на эмбриональной фазе развития и, делясь, обеспечивают непрерывное нарастание массы растения. Другие клетки меристемы постепенно дифференцируются, образуя различные производные — постоянные — ткани (покровные, проводящие, механические, основные и др.).

Меристема возникает из протомеристемы зародыша, которая развивается в верхушечные (апикальные) и боковые (латеральные) меристемы. Верхушечные меристемы — конус нарастания побега и корня — закладываются у зародыша очень рано. Образование семядолей, а затем заложение листовых зачатков на конусе нарастания побега вызывает дифференциацию боковых меристем — прокамбия и камбия. В процессе роста растения меристематическую ткань частично сохраняется в некоторых частях тела растения: в корнях — в виде перицикла (как корнеродная меристема), в узлах побега, в сердцевинных лучах стебля и т.д. Вставочная (интеркалярная) меристема временно сохраняется в почках, в междоузлиях побега (злаки), в основаниях черешков листьев и прочие. Свойством деления обладают почти все живые зрелые ткани (исключая ситовидные трубки), у растения могут возникать и новые, вторичные меристемы, например, феллоген, образующий пробковую ткань, раневая меристема, производящая каллюс, и другие. Клетки меристемы отличаются от клеток постоянных тканей небольшими размерами, плотным соединением, формой, близкой к кубической (лишь клетки прокамбия и камбия вытянуты в длину). Обычно они имеют тонкую первичную оболочку, густой протопласт, в котором ядро с ядрышком занимает центральное положение; эндоплазматическая сеть слабо развита; много рибосом; митохондрии и диктиосомы мало дифференцированы; вакуоли представлены мелкими пузырьками, пластиды — в виде протопластид. Клетки меристемы отличаются высокой метаболической активностью.

Первичная меристема находится на верхушке стебля, ветвей и корней, (в конусах нарастания). Клетки их однородны, сплошь заполнены цитоплазмой, с крупными ядрами. Эти клетки служат растению для дальнейшего роста, так как они обладают способностью усиленно делиться. Первичная меристема дает начало всем другим тканям.

Вторичные меристемы характерны для голосеменных и двудольных покрытосеменных. Они обеспечивают вторичное утолщение стебля и корня. К вторичным меристемам относятся боковые меристемы — камбий, включая межпучковый камбий, и феллоген, которые образуют вторичные постоянные ткани. Они покрывают органы растений и служат защитой от излишнего испарения воды, переохлаждения, перегрева, механических повреждений, поражения вредителями и болезнями. К покровным тканям относятся кожица, или эпидермис, пробка и корка. Они бывают первичного и вторичного происхождения. Кожица является первичной покровной тканью и образуется из поверхностного слоя первичной меристемы. У однолетних растений эпидермис покрывает все надземные части сплошным слоем в течение жизни; у деревьев и кустарников он существует на стебле проростков только в первую половину лета. Основное назначение эпидермиса — предохранять растение от излишнего испарения влаги. Сверху эпидермис покрыт не расчлененной на клетки пленкой, называемой кутикулой, которая предохраняет растение от потери воды. Часто на эпидермисе, кроме кутикулы, образуются восковой налет, волоски, бугорки, колючки, шипы, усиливающие его защитные функции. На эпидермисе листа и реже стебля имеются специальные щелевидные отверстия, через которые происходят газообмен и испарение влаги. Называются эти отверстия устьицами.

82. Самоопыление, клейстогамия. Приведите примеры.

Самоопыление (автогамия) — тип опыления у высших растений. При самоопылении пыльца из пыльников переносится на рыльце пестика того же самого цветка или между цветками одного растения. К самоопыляемым растениям относятся горох- Pisum L. , фиалки- Viola L., пшеница- Triticum L., помидоры- Solanum lycopersicum L., ячмень - Hordeum L., фасоль- Phaseolus L., нектарин- Prunus persica var. nectarina. Самоопыление у некоторых растений осуществляется в нераспустившихся цветках: например, у арахиса- Arachis L., некоторых видов фиалок-Viola L.,, гусмании-Guzmania. Такой тип самоопыления называется клейстога́мией.

Возможность самоопыления у цветковых растений с обоеполыми цветками отнюдь не исключена, несмотря на наличие у них разнообразных устройств, противодействующих ему. Для подавляющего большинства покрытосеменных, за исключением двудомных и строго самонесовместимых видов, следует допустить, что некоторая, иногда довольно большая, часть семян ежегодно образуется в результате самоопыления.

Наряду со случайной автогамией нередко встречается более или менее регулярная автогамия, возникающая под давлением условий, затрудняющих перекрестное опыление или препятствующих ему. Это вынужденное самоопыление. Оно представляет резервный способ опыления и должно рассматриваться как адаптация к неблагоприятным условиям среды.

Самоопыление у однолетних растений встречается чаще, чем у многолетних. Однолетние самоопыляющиеся виды имеются во многих семействах (крестоцветные, бобовые, злаки и др.). Примерами их могут служить крошечные мелкоцветковые растения: резушка Таля-Arabidopsis thaliana, пастушья сумка -Bursae pastoris herba , веснянка весенняя- Eroрhila verna, клевер шершавый- Trifolium scabrum L., клевер подземный- Trifolium subterraneum L., герань нежная- Geranium molle L. и др. Они растут на сухих и бедных почвах, быстро завершают жизненный цикл, самоопыление у них очень обычно и связано с особым образом жизни. Ему благоприятствуют, видимо, два обстоятельства. Прежде всего популяции однолетних растений подвержены сильным колебаниям численности в разные годы. Самоопыление позволяет каждой такой популяции легче и быстрее восстановиться после понесенного ею ущерба, когда она уменьшается до малого числа особей или даже до единственного индивидуума. Кроме того, однолетние растения обычно связаны с узко ограниченными и специфическими местообитаниями. Благодаря самоопылению адаптация этих однолетних видов к таким условиям оказывается вполне устойчивой, что дает им известные преимущества в борьбе за жизнь. Здесь напрашивается аналогия с однолетними самоопыляющимися культурными растениями (культурные виды пшениц- Triticum L., ячменя- Hordeum L., овса- Avena L., гороха посевного- Pisum sativum L. и др.), гомозиготные популяции которых в определенных условиях культуры вполне устойчивы и продуктивны.

Самоопыление возникает на базе ксеногамного опыления в результате нарушения (дегенерации) важнейших его механизмов — самонесовместимости и дихогамии. Вследствие подавления генов самонесовместимости происходит сдвиг в сторону более или менее полной самосовместимости. Дихогамия становится как бы стертой вследствие удлинения начальных фаз (рыльцевой и тычиночной) в развитии цветка, благодаря чему эти фазы совмещаются или налегают друг на друга.

Автогамия происходит в обоеполых цветках в разные периоды цветения-в самом начале его, иногда еще в бутонах (бутонная автогамия), на протяжении всего цветения или в самом конце его.

Бутонная автогамия встречается редко. Более обычной является автогамия в конце периода цветения, когда перекрестное опыление с помощью ветра или насекомых по каким-либо причинам, чаще из-за дождливой и холодной погоды или из-за отсутствия опылителей, не осуществилось. В этом случае страхующая функция автогамии выступает очень наглядно.

Автогамия осуществляется разными способами: при прямом соприкосновении рыльца и пыльников (контактная автогамия), при высыпании пыльцы из пыльников и оседании ее на рыльце под действием собственной тяжести (гравитационная автогамия), при помощи дождя (омброавтогамия), ветра (анемоавтогамия), мельчайших насекомых, обитающих в цветке (трипсавтогамия).

Контактная автогамия наиболее обычна. В начале цветения, когда еще не утрачены шансы на перекрестное опыление, пыльники и рыльца в цветке созревают в разное время или расположены таким образом, что непосредственный контакт между ними невозможен. Позднее в цветке происходят изменения во взаимном расположении пыльников и рыльца. Они связаны с ростовыми движениями и проявляются в удлинении или изгибе тычинок или столбиков, благодаря чему вскрывшиеся пыльники и ставшие восприимчивыми рыльца располагаются на одном уровне и в непосредственной близости.

Контактную автогамию можно наблюдать у характерных растений темнохвойного леса (седмичника европейского- Trientalis europaea L., цирцеи альпийской- Circaea alpina L., майника двулистного- Majanthemum bifolium L.). У седмичника европейского- Trientalis europaea L. цветки слабо протогиничны. Рыльце восприимчиво к моменту распускания цветка. В это время пыльники находятся примерно на одном, уровне с рыльцем и рядом с ним, что делает возможным их соприкосновение. Липкое рыльце прочно удерживает пыльник. Пыльник при вскрывании высыпает на него пыльцу. Подобная же контактная автогамия встречается у цирцеи альпийской- Circaea alpina L. и майника двулистного-Majanthemum bifolium L.. У последнего возможна также гейтоногамия между соседними цветками соцветия. У рассмотренных растений темнохвойного леса автогамия имеет более или менее случайный характер. Никаких структурных приспособлений к автогамии и связанных с ней редукций в цветке нет. Цветки этих растений полностью сохранили энтомофильный облик, но опыление насекомыми у них утрачено, вследствие чего они перешли к автогамии.