Практичне значення квіткових

2.2 Практичне значення квіткових

Запліднення і розвиток насіння відбуваються усередині зав'язі.

Саме цій структурі квіткові рослини, звані також Покритонасінними, в основному і зобов'язані своїм еволюційним успіхом.

Зародок усередині сім'я може знаходитися в стані спокою багато тижнів, місяців і навіть років: він захищений від зовнішніх дій насінною шкіркою і забезпечений запасом їжі; за сприятливих умов він почне рости, за рахунок внутрішніх резервів швидко збільшуючи в розмірах свої зачаткові структури, і перетвориться в проросток. Цей процес називається проростанням сім'я.

Розміри насіння у квіткових вельми різноманітні – від мікроскопічних у орхідей до величезних у кокосової пальми.

Одна рослина може утворювати колосальні їх кількості: подорожник і пастуша сумка – більше п'яти тисяч в рік, полин звичайний (Artemisia vulgaris) – більше мільйона.

Деяке насіння їстівне, деяке отруйне, деякі настільки тверді, що їх не розрізати і ножем. Форма і забарвлення їх найрізноманітніша, вони бувають гладкими і зморшкуватими, липкими і волосистими.

Те, що насіння містить запас живильних речовин, широко використовується людиною.

Пшеничну муку, касторову олію або, наприклад, цукор, що міститься в зернах солодкої кукурудзи, – все це ми одержуємо з ендосперму насіння.

В інших випадках запасні речовини знаходяться усередині самого зародка, в його м'ясистих їстівних сім'ядолях. Так, наприклад, йде справа у сої, арахісу, квасолі і гороху, насіння яких позбавлене ендосперму.

Сільське господарство майже повністю залежить від покритонасінних, або безпосередньо, або непрямо через харчування худоби. З родин квіткових рослин, Тонконогові (Poaceae) - безумовно найголовніша, забезпечуюча більшу частину всіх вимог сільського господарства (рис, кукурудза, пшениця, ячмінь, жито, овес, просо, цукровий очерет, сорго), з бобовими (Fabaceae) на другому місці.

Також високу важливість мають - Пасльонові (Solanaceae: картопля, помідори, перець), Гарбузові (Cucurbitaceae: гарбузи і дині), Капустяні (Brassicaceae: рапс і капуста) і Зонтичні (Apiaceae: петрушка). Багато плодів отримують від родин рутових (Rutaceae) і розових (Rosaceae: яблуко, груши, вишні, абрикоси, сливи тощо).

У деяких частинах світу єдиний вид достає першорядного значення через різноманітність використань. Приклад – кокосовий горіх (Cocos nucifera) на тихоокеанських атолах. Інший приклад - маслина (Olea europaea) у Середземномор'ї.

Квіткові рослини також забезпечують економічні ресурси у формі деревини, паперу, волокна (бавовна, льон і коноплі серед інших), ліки (дигіталіс, камфора), декоративних рослин і багатьох інших використань.

2.3 Використання отриманих результатів в шкільному курсі ботаніки

 

Класифікація квіткових рослин:

На які класи поділяють квіткові рослини? Усі квіткові рослини поділяють на два класи, які отримали назви Однодольні та Дводольні. Основною ознакою, на якій ґрунтується такий поділ, є кількість видозмінених зародкових листків – сім'ядоль. У зародків представників класу Дводольні їх дві, а в Однодольних – одна (мал. 1). Отже, вже за будовою насінини ми можемо визначити, до якого класу покритонасінних належить та чи та квіткова рослина.

Мал. 1 - Порівняльна будова дводольних і однодольних рослин

Крім кількості сім'ядоль, представникам класів Дводольні та Однодольні притаманні й інші відміни (мал. 1). Так, у дводольних зазвичай розвинена стрижнева коренева система. В їхньому стеблі та корені може бути наявний камбій. Як ви пригадуєте, функціонування камбію забезпечує потовщення цих органів. Листки дводольних рослин бувають як прості, так і складні, вони мають зазвичай сітчасте жилкування.

Натомість представникам класу Однодольні притаманна мичкувата коренева система (мал. 1). Головний корінь у них відмирає рано, і коренева система формується з додаткових коренів. Бічної твірної тканини в корені та стеблі немає, тому здатність до потовщення цих органів обмежена. Листки однодольних прості, зазвичай мають паралельне або дугове жилкування.

Мал. 2 - Подорожник (1) вороняче око (2)

Погляньте на малюнок 2, де зображені дві рослини, що належать до різних класів квіткових рослин. Одна з них – це подорожник. Йому притаманна мичкувата коренева система та листки з дуговим жилкуванням. Інша – це вороняче око, в якого жилкування листків сітчасте. За цими ознаками подорожник мав би належати до класу Однодольні, а вороняче око – до класу Дводольні. Але зародок подорожника має дві сім'ядолі, а воронячого ока – лише одну. Тому подорожник належить до дводольних, а вороняче око – до однодольних. Запам'ятаймо: найголовнішою ознакою, за допомогою якої можна точно встановити приналежність тієї чи іншої квіткової рослини до певного класу, є кількість сім'ядоль у зародка.

Переважна більшість квіткових рослин – близько 200 тис. видів – належить до класу Дводольні. Серед них є всі відомі життєві форми: трав'янисті рослини, кущі, напівкущі, ліани, дерева. Далі ми розглянемо такі родини дводольних: Капустяні (або Хрестоцвіті), Розові, Бобові (або Метеликові), Пасльонові, Айстрові (або Складноцвіті).

Переважна більшість однодольних – це трав'янисті рослини. Дерев'янисті види (наприклад, бамбук, різні види пальм) трапляються рідко, переважно в тропіках та субтропіках. До однодольних належить близько 50 тис. видів. Ми з вами розглянемо родини Лілійні, Цибулеві та Злакові.

Підсумки:

Головною ознакою відділу Покритонасінні (Квіткові) рослини є здатність до утворення квіток та плодів. Відомо близько 250 000 видів цих рослин, які поділяють на два класи: Дводольні (зародок яких має дві сім'ядолі) та Однодольні (зародок з однією сім'ядолею).

Запитання для контролю:

1. Які ознаки характерні для квіткових рослин?

2. Скільки сучасних видів квіткових рослин відомо та на які класи їх поділяють?

3. Які ознаки характерні для рослин класу Дводольні?

4. Що характерно для представників класу Однодольні?

Поміркуйте:

За якими ознаками дводольні та однодольні рослини відрізняються, а за якими вони подібні?

Хід уроку:

1. Організаційний момент.

2. Повідомлення теми, мети та завдань уроку. Мотивація навчальної діяльності.

1. Підготовча бесіда. Назвіть рослини, які, на вашу думку, є найважливішими у природі та житті людини. Учні за бажанням
називають рослини. Назви рослин, які належать до покритонасінних, учитель записує на дошці.

2. Пояснювальна бесіда. Подивіться, які рослини ви назвали. Більшість з них належать до відділу Покритонасінні, або Квіткові. Як ви гадаєте, про що говорить така назва? Найхарактернішою ознакою цих рослин є наявність квітки та зав’язі, що оточує насіння.

Покритонасінні посідають найважливіше місце поміж усіх сучасних рослин. Це найпоширеніша в сучасну геологічну епоху група рослин на земній кулі. Вона є домінуючою на суші та найважливішою за тією роллю, яку представники цієї групи відіграють у загальному колообігу речовин. Хлібні, круп’яні, овочеві та плодові культури, величезна кількість деревних, волокнистих, дубильних, олійних, кормових, медоносних, декоративних та інших рослин - все це покритонасінні. Вони постійно супроводжують нас у всіх кліматичних зонах, зростають у найрізноманітніших рослинних угрупованнях, в низинних і гірських регіонах, на суші й у воді.

Серед квіткових рослин є організми, найбільші за розмірами не тільки серед рослинного, а й усього органічного світу. Вони можуть досягати 150 м заввишки (наприклад, евкаліпти з родини Миртових), мати стовбури завтовшки майже 20 м (як у баобаба з родини Баобабових) та стебла завдовжки 200 м і більше (як у ротангових пальм з родини Пальмових). {Демонстрування відповідних малюнків). Водночас серед квіткових є і надзвичайно дрібні організми (наприклад, ряски) - рослини з нескладною будовою, плаваючі однодольні, часто завбільшки до 1 см. Отже, сьогодні на уроці ми почнемо знайомитися з відділом рослин, які називаються Покритонасінні.

План

1. Загальна характеристика покритонасінних рослин.

2. Класифікація покритонасінних.

3. Сприйняття і первинне осмислення нового матеріалу.

Загальна характеристика покритонасінних рослин

1. Розповідь з елементами бесіди. Квіткові рослини найбільш високоорганізована група, вони найскладніші з усіх рослин за будовою, розвитком і процесами, які в них відбуваються. Нарешті, це наймолодша група: вона почала свою переможну ходу по нашій планеті в першій половині крейдяного періоду, коли інші основні групи рослинного світу вже повністю сформувались, а деякі з них на той час почали вимирати або й зовсім вимерли.

Слід зазначити, що квіткові рослини і за кількістю видів, родів та родин перевершують всі групи рослинного світу, разом узяті. Тепер налічується щонайменше 250 000 видів квіткових рослин. Вони складають майже 13 000 родів і 533 родини.

Квіткові рослини забезпечують життя більшості тварин суші.

Вегетативні органи квіткових рослин досягають найбільшої складності га різноманітності своєї будови. Так, коренева система може бути стрижнева або мичкувата, а в особливих випадках додаткові корені перетворюються у повітряні, дихальні, опорні тощо. (Демонстрування відповідних таблиць). Часто трапляються також мікоризи (симбіоз кореня з грибом), бактеріоризи (симбіоз кореня з бактеріями) та інші видозміни кореня. Коренева система, крім звичайних функцій (прикріплення до субстрату і всмоктування води з мінеральними речовинами), може виконувати ще й функцію запасання поживних речовин. Зміна функції спричиняє зміну будови органа (наприклад, потовщення коренів у моркви, буряка та ін.). (Демонстрування буряка, моркви).

Стебло разом з листками утворює пагін. Він зазвичай добре розвинутий і може бути дерев’янистим чи трав’янистим, багаторічним чи однорічним; різноманітним за характером росту (прямостоячим, лежачим, повзучим, висхідним, чіпким, витким тощо), виповненим чи порожнистим; округлим, три -, чотиригранним у поперечному розрізі; з шипами та волосками і т. п. Частими є видозміни стебла і взагалі пагона як надземного (у вигляді колючок, вусиків тощо), так і підземного (у вигляді столонів, бульб, кореневищ, бульбоцибулин і цибулин). (Демонстрування відповідних таблиць). Рідко стебло буває слабкорозвинутим, і листки розміщуються на вкороченому пагоні у вигляді листкової розетки (у подорожника, кульбаби, дворічників на першому році їхньої вегетації тощо).

Найбільша складність і різноманітність будови серед усіх вегетативних органів виявляється в листка. Тут спостерігаються різні типи листкорозміщення та комбінації частин листка (черешкові, сидячі, піхвові, з прилистками тощо), різноманітні форми листкової пластинки та її краю, а також типи жилкування листкових пластинок. Листки можуть бути лопатеві, роздільні та розсічені, прості чи складні; на них бувають волоски і шипи, а самі листки або їхні частини перетворюються в колючки (наприклад, у барбарису, будяка, кактусів) або вусики (в гороху, чини). (Демонстрування відповідних таблиць). У багатьох рослин листки змінюються настільки, що виконують зовсім не звичні функції, як, наприклад, листки комахоїдних рослин. (Демонстрування малюнка росички).

Та все ж таки найхарактернішим органом квіткових рослин є
генеративний - квітка, яка складається з тичинок (андроцей) та маточок
(гінецей). У квітці відбувається запилення, тобто перенесення пилку з тичинок на маточку, як правило, комахами, вітром або якимось іншим чином. Частіше відбувається запилення комахами, а не вітром, а також перехресне запилення, а не самозапилення.

Від чого залежить розвиток органів рослин (морфологічний розвиток) ? Чи впливають природні умови на видозміни стебел, листків тощо ? Як називають це явище? (Пристосування до умов середовища). Високий ступінь морфологічного й анатомічного розвитку квіткових безпосередньо залежить від їхньої екології. У переважній більшості випадків квіткові рослини пристосовані до життя на суші в найрізноманітніших екологічних умовах - від тропіків до тундри і високих гір, від сухих та освітлених місцезростань (пустель) до боліт і водойм, навіть морських (тобто солоних).

Класифікація квіткових рослин

2. Демонстрування гербарних зразків, зображень рослин на таблицях та малюнках підручника.

Пояснювальна бесіда. У відділі Квіткові, або Покритонасінні, виділяють два класи: Дводольні та Однодольні. За якою ознакою виникла така назва? До класу Дводольні входять, зокрема, такі родини, рослини з яких ви можете спостерігати у довкіллі. Вони найчастіше використовуються людиною у різних сферах життя: Жовтецеві, Півонієві, Макові, Гвоздичні, Лободові, Гречкові, Букові, Березові, Горіхові, Гарбузові, Капустові, Мальвові, Кропивові, Розові, Бобові, Льонові, Виноградні, Селерові (Зонтичні), Пасльонові, Айстрові та багато інших. До класу Однодольні належать родини Лілієві, Цибулеві, Бананові, Злакові та інші.

4. Узагальнення і систематизація вивченого.

Виконання завдань практикуму.

1. Опираючись на матеріал підручника, заповніть таблицю.

Загальна характеристика покритонасінних

Об’єкт дослідження Характеристика

Коренева система

Пагін і стебло

Листок

Квітка

2. З’єднайте стрілками назву виду та відповідної родини.

Вишня Магнолієві Троянда

Редька Жовтецеві Конвалія

Огірок Розові Півонія

Кріп Бобові Буряк

Жовтець Капустові (Хрестоцвіті) Морква

Магнолія Гарбузові Помідор

Соняшник Селерові (Зонтичні) Лобода

Картопля Айстрові Пшениця

Шавлія Пасльонові Соя

Горох Глухокропивові (Губоцвіті) Ромашка

Тюльпанове дерево Лободові Кавун

Шипшина Лілієві Гірчиця

Часник Злакові Рис

5. Підсумки уроку, аргументація оцінок.

6. Домашнє завдання. Вивчити відповідний матеріал за підручником, відповісти на запитання в кінці тексту. Оформити завдання у практикумі.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА

Тема: Вивчення характерних ознак класів покритонасінних рослин. Мета: навчитися визначати характерні ознаки представників класів Дводольні та Однодольні.

Обладнання, матеріали та об'єкти дослідження: живі, фіксовані або гербарні зразки різних видів дводольних та однодольних рослин, лупи, мікроскопи, препарувальний набір, таблиці, муляжі, визначники, картки для визначення.

Хід роботи:

1. Розгляньте запропоновані зразки рослин та їхнє насіння, при цьому зверніть увагу на:

а) кількість сім'ядоль у насінині;

б) тип кореневої системи;

в) характер жилкування листків;

г) належність до певної життєвої форми (дерева, кущі, напівкущі, трав'янисті рослини).

2. Ознайомтеся зі структурою та правилами роботи з визначниками або картками для визначення.

3. На підставі аналізу сукупності ознак досліджених рослин встановіть, до якого класу вони належать.

4. Запишіть у зошит висновки, зроблені на підставі виконаних досліджень.

Квіткові рослини розмножуються різними способами: регенерують з відокремлених вегетативних частин (живців, листя, їх шматочків і ін.), утворюють дочірні особини з кореневищ, столонів, коренів, цибулин, бульб і подібних їм утворень, але головний і унікальний для цієї групи репродуктивний орган – квітка, будова якої, хоча і широко варіює, підкоряється єдиному для всіх видів принципу.

Запліднення і розвиток насіння Квіткових відбуваються усередині зав'язі, яку називають сім’ябрунькою.

Саме цій структурі квіткові рослини, звані також Покритонасінними, в основному і зобов'язані своїм еволюційним успіхом. Зародок усередині сім'я може знаходитися в стані спокою багато тижнів, місяців і навіть років: він захищений від зовнішніх дій насінною шкіркою і забезпечений запасом їжі; за сприятливих умов він почне рости, за рахунок внутрішніх резервів швидко збільшуючи в розмірах свої зачаткові структури, і перетвориться в проросток. Цей процес називається проростанням сім'я.

Розміри насіння у квіткових вельми різноманітні – від мікроскопічних у орхідей до величезних у кокосової пальми. Одна рослина може утворювати колосальні їх кількості: подорожник і пастуша сумка – більше п'яти тисяч в рік, полин звичайний (Artemisia vulgaris) – більше мільйона.

Деяке насіння їстівне, деякі отруйні, деякі настільки тверді, що їх не розрізати і ножем. Форма і забарвлення їх найрізноманітніша, вони бувають гладкими і зморшкуватими, липкими і волосистими.

Те, що насіння містить запас живильних речовин, широко використовується людиною. Пшеничну муку, касторову олію або, наприклад, цукор, що міститься в зернах солодкої кукурудзи, – все це ми одержуємо з ендосперму насіння.

В інших випадках запасні речовини знаходяться усередині самого зародка, в його м'ясистих їстівних сім'ядолях. Так, наприклад, йде справа у сої, арахісу, квасолі і гороху, насіння яких позбавлене ендосперму.

Найбільш складно влаштована частина квітки – товкач. Він складається з одного або декількох плодолистиків, на стінках яких знаходяться зачатки насіння – сім’ябруньки.

Сім’ябруньки зосереджені в нижній роздутій частині товкача, званою зав'яззю, а верхня його частина утворює більш-менш широкий і липкий «посадочний майданчик» для пилку – рильце. Часто воно підіймається над зав'яззю на стрижневидному стовпчику.

Потрапивши на рильце, пилкове зерно одержує з нього воду і живильні речовини і проростає пилковою трубкою, яка проникає в зав'язь і, зрештою, в сім’ябруньку. Там вона проривається і вивільняє дві чоловічі гамети. Одна з них зливається з яйцеклітиною, що знаходиться в сім’ябруньці – відбувається запліднення і виникає зигота, яка дає початок новій рослині. Із зиготи розвивається зародок, а з оточуючих його тканин запас живильних речовин для нього (у багатьох випадках це ендосперм) і захисна оболонка – сім’ябрунька перетворюється на сім'я.

Мета уроку. Сформувати в учнів поняття про загальні ознаки покритонасінних рослин та сучасну їхню класифікацію.

Основні поняття і терміни: Покритонасінні, Однодольні, Дводольні, Капустові, Бобові, Айстрові, Пасльонові, Селерові, Розові, Однодольні, Злакові, Лілієві, Цибулеві.

Обладнання: підручники, робочі зошити, гербарні зразки (стрижнева або мичкувата коренева система); натуральне наочне обладнання (буряк, морква); таблиці (видозміни коренів, стебел, види стебел за характером росту, стебла в поперечному розрізі, різноманітність листків); малюнки (евкаліпта, баобаба, ротангової пальми, кульбаби, росички).

Методи і методичні прийоми: словесні (розповідь, бесіда (підготовча, пояснювальна, контрольно-оцінна), розповідь з елементами бесіди); наочні (демонстрація таблиць, малюнків і гербарних зразків); репродуктивні (бесіда) та пошукові (евристична бесіда, створення та розв’язування проблемних ситуацій).

Тип уроку: засвоєння нового матеріалу.

Висновки

Покритонасінні посідають найважливіше місце поміж усіх сучасних рослин. Це найпоширеніша в сучасну геологічну епоху група рослин на земній кулі. Вона є домінуючою на суші та найважливішою за тією роллю, яку представники цієї групи відіграють у загальному колообігу речовин. Хлібні, круп’яні, овочеві та плодові культури, величезна кількість деревних, волокнистих, дубильних, олійних, кормових, медоносних, декоративних та інших рослин - все це покритонасінні. Вони постійно супроводжують нас у всіх кліматичних зонах, зростають у найрізноманітніших рослинних угрупованнях, в низинних і гірських регіонах, на суші й у воді.

Серед квіткових рослин є організми, найбільші за розмірами не тільки серед рослинного, а й усього органічного світу. Вони можуть досягати 150 м заввишки (наприклад, евкаліпти з родини Миртових), мати стовбури завтовшки майже 20 м (як у баобаба з родини Баобабових) та стебла завдовжки 200 м і більше (як у ротангових пальм з родини Пальмових).

Зародок і ендосперм, розвиваючись, витісняють інші клітини зародкового мішка, які були в ньому до запліднення, і займають здебільшого весь насінний зачаток. Останній перетворюється в насінину, його покриви – в шкірку насінини, зав’язь – у плід, а її стінки – в оплодень. Звідси і виникла назва відділу Покритонасінні, оскільки в них насінина міститься всередині плоду.

В анатомічному відношенні квіткові рослини також є найбільш досконалими представниками рослинного світу. Вони складаються з багатьох тканин, які досягають найвищої складності організації та диференціації. Особливо характерними є наявність судин ксилеми.

Пануванню покритонасінних сприяло:

- Сильний розвиток кореневої системи.

- Велика площа, різноманітність за формою листків дозволяє ефективно здійснювати фотосинтез.

- Велика кількість поживних речовин що утворюються, дозволяє рослині швидко рости.

- Переважання спорофіта (безстатевого диплоїдного покоління), який може бути представлений різною життєвою формою – травою, кущем, деревом, ліаною (однорічною або багаторічною).

- Широкі адаптації квітки і плоду.

- Розмноження насінням.

- Розвиток насіння зумовлений появою маточки у квітці.

- Утворення плоду сприяє розселенню рослин тваринами.

- Подвійне запліднення.

- Різні типи судин в ефективній системі для транспорту води і поживних речовин.

- Утворення зав’язі, всередині якої знаходиться насінний зачаток, майбутня насінина.

- Насіння захищене (покрите) стінками плоду.

- Незалежність запліднення від водного середовища.

Список використаної літератури і джерел

1.   An update Angiosperm Phylogeny Group classification for orders and families flowering plants: APG III. // Botanical Journal Linnean Society; 2009 р.

2.   Вент Ф.; «В світі рослин»; Переклад з англ.. - Спічкіна І.І.; М., 1982 р.

3.   Верзилін М.М., Корсунська В.М.; «Загальна методика викладання біології»; М., 1976 р.

4.   Докладна кладограмма покритонасінневих на основі Системи APG III; 2010 р.

5.   Красилов В.О., Бугдаєва О.В., Маркевич В.З., Маслова Н.П.; «Проангіосперми і походження квіткових рослин»; М., 1994 р.

6.   «Квіткові рослини» - стаття з «Великої радянської енциклопедії»; 1988 р.

7.   «Квіткові рослини» - інформація на сайті «Енциклопедія життя» (EOL); 2009 р.

8.   Конюшко В.С. «Як підготувати урок біології»; Мінськ, 1988 р.

9.   Корчагіна В.О. «Біологія 6-7 класи»; Київ, 1989 р.

10.      Мусієнко М.М., Славний П.С., Балан П.Г.; «Біологія, 6 клас»; К., 2005 р.

11.      Тахтаджян А.Л. «Система и филогения цветковых растений»; М., 1966 р.

12.      Шипунов О.О. «Система квіткових рослин»; М., 1997 р.

13.      http://cvitka.com/

14.      uk.wikipedia.org

Додаток 1

 

Класифікація Покритонасінневих (Angiosperm taxonomy)