Лабораторное занятие № 11
Тема занятия: Divisio Magnoliophyta – отдел Покрытосеменные, ordoMagnoliales ˗ пор. Магнолиевые, fam. Magnoliaceae – сем. Магнолиевые; ordo Laurales – пор. Лавроцветные, fam. Lauraceae – сем. Лавровые – 2 часа.
Цель: ознакомить обучающихся с основными морфологическими признаками семейств Магнолиевые и Лавровые, проанализировать их диагностическую значимость, выяснить черты примитивности и подвинутости в строении вегетативных и генеративных органов у видов изучаемых таксонов.
Формирование практических умений и навыков: сформировать у обучающихся навык работы с фиксированным, гербарным и свежим материалом. На основании изучения и анализа морфологических признаков сем. Magnoliaceae и Lauraceae сформировать умение определять представителей этого семейства в природе.
Лабораторное оборудование и материалы: 1. Штативные лупы с принадлежностями, бинокуляр. 2. Фиксированные, гербаризированные и свежие растения изучаемого семейства. 3. Таблицы.
Распределение времени: 1. Организация группы ˗ 2 мин. 2. Групповой опрос ˗ 35 мин. 3. Индивидуальное собеседование ˗ 9 мин. 4. Обсуждение методики занятия ˗ 3 мин. 5. Инструктаж по технике безопасности ˗ 3 мин. 6. Выполнение практикума ˗ 35 мин. 7. Подведение итогов ˗ 3 мин.
Контрольные вопросы:
1. Основные признаки отдела Magnoliophyta (перечислить основные признаки отдела): появление цветка и его строение, двойное оплодотворение, полиплоидный эндосперм и др.).
Краткая история возникновения филогенетической системы APG IV.
Современная система классификации цветковых растений APG IV является преемницей системы классификации APG III (2009). Число порядков в новой системе APG IV увеличилось до 64 против 59 в системе APG III. Новейший вариант молекулярно-филогенетической системы APG IV был опубликован в 2016 г. (APG IV, 2016). За период, прошедший после публикации APG III, ботанической науке стали доступны технологии полного секвенирования хлоропластного генома, а в ряде случаев – и ядерного. В связи с этим появился целый ряд публикаций, основанный на применении значительного числа генетических маркеров; так, в одном из них была проанализирована матрица, основанная на последовательностях 17 генов у 640 видов цветковых (Soltis D. et al., 2011). В настоящее время в системе APG IV признано 416 семейств отдела Покрытосеменные, отнесенных к 64 порядкам (Гельтман, 2019).
2. Рассмотреть цикл развития цветкового растения. Перейти к тестовым заданиям (время тестирования – 10 мин).
Рис. 1. Жизненный цикл покрытосеменных растений.
3. Теории происхождения цветка (подготовить презентацию).
4. Просмотреть видео, посвященное декоративным свойствам рода магнолия https://www.youtube.com/watch?v=mYlwr0z6WZY (3,17 мин).
5. Видовое разнообразие магнолиевых и их практическое значение (подготовить презентацию).
6. Практическое значение семейства лавровые (подготовить презентацию). Перейти к просмотру видео «Лавр благородный. Уход и размножение» https://www.youtube.com/watch?v=3DqFjsZuZes (9 мин).
Содержание занятия: в ходе практикума необходимо изучить следующие объекты: пор. Magnoliales, сем. Magnoliaceae, род Магнолия˗ Magnolia, вид М. крупноцветковая˗ M. grandiflora; пор. Лавровые – Laurales, сем. Лавровые – Lauraceae, род Лавр– Laurus, вид Л. благородный– L. nobilis.
Выполнить задания:
1. Руководствуясь нижерасположенными рисунками (рис. 1-3), зарисовать цветущий побег магнолии крупноцветковой, отметив очередное листорасположение и терминальное расположение крупного цветка, уделяя особое внимание строению цветка и плода (рис. 1).
2. Рассмотреть строение цветка магнолии крупноцветковой и составить формулу цветка и его диаграмму (рис. 1-2).
3. Зарисовать плод магнолии крупноцветковой (определить тип плода), а также семена, покрытые ярко-оранжевой и сочной по консистенции саркотестой. Зарисовать семена магнолии, очищенные от сочной оболочки и подготовленные к посадке в почву (рис. 1, 3). Ответить на вопрос: каково назначение саркотесты?
Рис. 1. Магнолия крупноцветковая (условные обозначения рисунка - см. выше).
Рис. 2. Цветки магнолии крупноцветковой, сфотографированные в различных ракурсах.
А Б
Рис. 3. Семена магнолии, покрытые мясистой саркотестой (А) и очищенные от нее (Б).
4. Рассмотреть внешний вид тюльпанного дерева (рис. 4 А) и зарисовать его цветущий побег (рис. 4 Б). Составить формулу цветка и зарисовать его диаграмму, а также внешний вид плода (рис. 5 А). Выявить отличия цветка и плода тюльпанного дерева от цветка и плода магнолии. Определить тип плода тюльпанного дерева и зарисовать его (рис. 5 Б). Обратить внимание на крыловидные придатки, участвующие в анемохорном распространении плодов тюльпанного дерева.
А
Б
Рис. 4. Внешний вид тюльпанного дерева (А) и его цветущий побег (Б)
А
Б
Рис. 5. Цветок (А) и плод тюльпанного дерева (Б).
5. Зарисовать внешний вид цветущего побега лавра благородного (рис. 6 А и В). Составить формулу и зарисовать диаграмму цветка, исходя из рисунка 6 (А и Б).
А
Б
В
Рис. 6. Внешний вид побега лавра благородного (А и В) и детали строения его цветка и плода (А и Б).
6. Зарисовать внешний вид плода лавра благородного на ветви (определив тип плода) (рис. 7) и плод в высушенном состоянии (рис. 8).
Рис. 7. Плодоносящий побег лавра благородного.
Рис. 8. Высушенные плоды лавра благородного.
Список литературы:
1. Ботаника: в 4 т. Т. 3. Высшие растения: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А. К. Тимонин. – М.: Академия, – 2007. – 352 с.
2. Ботаника: в 4 т. Т. 4. Систематика высших растений: учебник для студ. высш. учеб. заведений в 2 кн./ под ред. А. К. Тимонина. – Кн. 1 / А.К. Тимонин, В. Р. Филин. - М.: Академия, – 2009. – 320 с.
3. Еленевский А. Г., Соловьева Н. П., Тихомиров В. Н. Ботаника высших, или наземных, растений: учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М.: Академия, 2000. - 432 с.
4. Плантариум: открытый онлайн атлас-определитель растений и лишайников России и сопредельных стран [Электронный ресурс]. 2007. - 2020. https://www.plantarium.ru/.