Ботаника

I. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Изложение этого раздела биологии следует начать с определения ботаники как науки о растениях, изучающей внешнее и внутреннее строение растений, процессы их жизнедеятельности значение и распространение в природе, взаимодействие растений и окружающей среды.

Растительная клетка

Назвать царства растений имеющие прокариотические и эукариотические клетки. Основываясь на знаниях общего плана строения эукариотической клетки, показать особенности строения растительной клетки такие, как наличие наружной клеточной стенки, в состав которой входит полисахарид целлюлоза; пластид, вакуолей и запасных питательных веществ в виде крахмала.

Растительные ткани

Разнообразие растений — результат их длительной эволюции, сопровождающейся переходом растений к наземным условиям существования. В процессе этого развития появляются клетки разнообразные по строению, происхождению и выполняемым функциям. Из них формируются ткани и органы растения.

Дать определение ткани, охарактеризовать простые (состоящие из одного типа клеток) и сложные, комплексные ткани (состоящие из разных типов клеток).

Показать, что в зависимости от основной функции, растительные ткани делят на следующие группы:

• образовательные или меристемы;
• покровные;
• механические;
• проводящие;
• секреторные или выделительные.

Образовательные ткани или меристемы

Отметить, что лишь клетки образовательных тканей способны к делению, клетки других тканей делиться не способны, и их число увеличивается за счет соответствующих меристем. Дать морфофизическую характеристику меристемы: форму клеток, их размеры, расположение в органах растения, способность к делению и т.д.

Классифицировать меристемы:

1. По происхождению:
   1. первичные, которые способны к делению изначально и обуславливают пер­вичный рост органов проростка (прокамбий и перицикл);
   2. вторичные, возникающие позднее пер­вичных и обуславливающие рост органов преимущественно в толщину (камбий, феллоген).
2. По месту происхождения:
   1. верхушечные или апикальные;
   2. боковые или латеральные;
   3. вставочные или интеркалярные;
   4. раневые, или травматические.

Остановиться на особенностях строения этих видов меристем и их функциях.

Покровные ткани

Характеризуя покровные ткани, необходимо отметить, что они располагаются на границе с внешней средой и выполняют барьерную функцию, защищая внутренние ткани от высыхания и повреждения, проникновения микроорганизмов; участвуют в регуляции газообмена и транспирации.

Перечислить виды покровной ткани:

1. первичные, образующие в результате дифференцировки клеток первичных меристем (эпидерма и эпиблема);
2. вторичные (перидерма), образующиеся из вторичной меристемы (из феллогена).

Рассказать об особенностях строения эпидермы, указав расположение этой ткани в органах растения и ее основные функции. Остановиться на строении устьиц и устьичного аппарата.

Охарактеризовать покровную ткань корня — эпиблему в связи с выполняемой ей функцией поглощения воды и минеральных солей из почвы.

Рассмотреть вторичную покровную ткань — перидерму, указав расположение ее в органах растения. Отметить, что основную массу перидермы составляют опробковевшие клетки. Описать строение пробки, функции этой ткани, наличие в ней чечевичек.

Рассказать об образовании корки, ее строении и функциях.

Механические ткани

Обратить внимание на то, что механические ткани представляют собой «арматуру» растительного организма, которая скрепляет ткани и части органов между собой. Они образуют скелет растения, обеспечивают его прочность, выполняют опорную функцию.

Назвать типы механической ткани:

1. колленхиму;
2. склеренхиму;
3. склереиды.

Рассматривая колленхиму, необходимо отметить, что эта ткань имеет первичное происхождение (указать из какой ткани эволюционно возникает) и состоит из клеток, стенки которых неравномерно утолщены. Пояснить, ка­кое это имеет значение для растения, где и в каких органах растения располагается.

Напротив, что стенки клеток склеренхимы утолщены равномерно, и объяснить, какое значение это имеет для растения, где и в каких организмах встречается. Указать, что по своему происхождению склеренхима делится на:

1. первичную (возникает из клеток основной меристемы апексов, прокамбия или из перицикла);
2. вторичную (возникает из клеток камбия).

Уточнить, что склеренхимные волокна, входящие в состав флоэмы, называются лубяными, а входящие в состав ксилемы — древесинными (показать, где они встречаются у растений, особенности строения и свойства).

Описать особенности строения клеток склереид, их расположение в различных частях растения и назначение (привести примеры).

Проводящие ткани

Характеристику проводящих тканей следует начать с того, что эти ткани, подобно покровным, возникли как средство приспособления растений к жизни в двух средах: почвенной и воздушной. В связи с этим возникла необходимость транспорта питательных веществ в двух направлениях.

Показать восходящий и нисходящий ток веществ, объяснив, по каким элементам и в каком направлении происходит передвижение тех или иных питательных веществ. Объяснить к каким видам (простым или сложным) относятся проводящие ткани, уточнив, что элементы этих тканей имеют общее происхождение, располагаются рядом, и во многих органах растений формируют проводящие пучки. Классифицировать проводящие ткани на:

1. первичные (дифференцируются из клеток прокамбия);
2. вторичные (возникают из камбия), и указать где они закладываются.

Рассмотреть морфофизиологическую характеристику ксилемы, или древесины. Показать что основной частью её являются проводящие элементы — сосуды и трахеиды. а так же в состав ксилемы входят лучевые элементы (сердцевидные лучи) и механические волокна. Подробно остановиться на особенностях строения и функциях данных элементов, указать направление транспорта веществ по ним. Отметить что флоэма, ила луб (так же как и ксилема) состоит из проводящих элементов – ситовидных трубок с клетками-спутницами, а так же из флоэмной (лубяной) паренхимы и лубяных волокон. Рассказать о строении, функциях данных элементов и показать направление транспорта веществ по ним. Показать, что совокупность проводящих тканей формирует проводящие пучки, в состав которых входят так же механические ткани и клетки паренхимы.

Объяснить, в каком случае пучок называют открытым или закрытым, для каких растений характерен тот или иной тип пучков, их значение.

Пояснить, чем отличаются пучки:

1. коллатерального типа,
2. биколлатерального типа,
3. радиального типа,
4. концентрического типа.

В каких органах растений встречаются данные типы пучков.

Основные ткани

Характеризуя основные ткани, следует показать их:

1. происхождение,
2. расположение в растении,
3. разнообразие форм клеток,
4. особенности строения этих клеток.

Дать функциональную классификацию основных тканей:

1. ассимиляционная,
2. запасающая,
3. водоносная,
4. воздухоносная.

Рассказать об особенностях строения и функциях каждой из перечисленных тканей и указать места расположения их в органах растения.

Выделительные ткани

Следует рассказать, что выделительные ткани представлены структурными образованиями, способными выделять из растения или изолировать в его тканях продукты метаболизма и воду.

Показать типы выделительной ткани:

1. млечники,
2. секреторные ткани (наружной и внутренней секреции).

Дать характеристику членистых и не членистых млечников, привести примеры растений, у которых они встречаются. Рассказать, что в вакуолях млечников находится млечный сок — латекс, который представляет собой эмульсию различных запасных веществ и конечных продуктов обмена.

Пояснить, в каких органах растений встречаются млечники и использование этих растений человеком. Охарактеризовать выделительные ткани наружной секреции (нектарные железы, железистые волоски, осмофоры, гидатоды) и внутренней секреции (клетки — идиобласты, схизогенные и лизигенные вместилища). Привести примеры растений, имеющих данные виды выделительных тканей.

Вегетативные органы растений

Корень

Дать определение этого органа растения и охарактеризовать главный, боковой, придаточные корни. Объяснить виды корней по расположению в субстрате: подземные, подводные, воздушные, корни-паразиты (гаустории). Привести примеры растений, имеющие тот или иной вид корней.

Охарактеризовать типы корневых систем, указав, для каких растений характерна та или иная корневая система.

Рассмотреть морфологическое строение корня на его продольном и поперечном срезах. Описывая продольный срез органа, отметить, что кончик корня покрыт корневым чехликом. Указать его значение (отметить у каких растений отсутствует). Выделить основные зоны корня:

1. зона роста и растяжения,
2. зона всасывания,
3. зона проведения.

Показать особенности строения зон и выполняемые ими функции. Остановиться на строении корневых волосков, как выростов первичной эпиблемы (указать смещение ядра на кончик волоска, наличие крупной вакуоли и т.д.), продолжительности их жизни, функции. Описывая поперечный срез корня в зоне всасывания, отметить, что уже в самом начале зоны роста масса клеток дифференцируется на три части: эпиблему, первичную кору и осевой цилиндр. Последовательно охарактеризовать ткани корня от периферии к центру. Показать особенности строения и функции эпиблемы, отметив, что полного развития она достигает в зоне поглощения, где ее клетки образуют корневые волоски. Остановиться на строении первичной коры, которая обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения и образована тремя слоями тканей: экзодермой, мезодермой и эндодермой. Указать форму клеток экзодермы, их расположение наличие в клетках суберина и лигнина. Назвать функции экзодермы. Уточнить, что основная масса первичной коры представлена мезодермой. Показать строение клеток этой ткани и выполняемые ей функции.

Подробно рассказать о строении эндодермы, клетки которой морфологически заметно отличаются от прочих клеток, что связано с особой функ­цией эндодермы в корне (указать функцию). Отметить наличие на радиаль­ных стенках эндодермы особых утолщений — поясков Каспари, с помощью которых перекрывается продвижение растворов вдоль клеточных стенок. Уточнить, что среди толстостенных клеток эндодермы встречаются пропускные клетки, что обеспечивает связь между первичной корой и осевым цилиндром.

Рассмотреть строение центрального цилиндра, который начинает дифференцироваться в зоне роста и особенности его наружного слоя — перицикла, объяснить его роль как «корнеродного слоя». Рассказать, как у двудольных растений перицикл участвует во вторичном утолщении корня. Остановиться на строении радиального сосудисто-волокнистого пучка и отметить, что сердцевина в корне обычно не образуется.

Далее следует охарактеризовать переход от первичного строения корня к вторичному, указав, что первичное строение сохраняется в течение всей жизни у однодольных и папоротникообразных, а у двудольных и голосеменных по мере роста корень утолщается и приобретает в конечном итоге вторичное строение. Вторичные изменения в корне происходят за счет вторичных меристем — камбия и феллогена. Рассмотреть основные этапы этого процесса:

1. появление камбия между участками первичной флоэмы и ксилемы:
2. смена радиального расположения проводящих тканей коллатеральным;
3. образование феллогена перициклом;
4. сбрасывание первичной коры и замена ее вторичной корой.

Уточнить, что вторичная структура сохраняется до конца жизни растения.

Перечислить основные функции корня (механическая, поглощающая, транспортная, запасающая), подробно рассмотреть механизм одновременного поступления в корневые волоски воды и минеральных солей, их разную регуляцию. При этом показать, как происходит:

1. осмотическое всасывание воды за счет разности концентрации солей в цитоплазме корневого волоска и концентрации почвенного раствора, горизонтальный ток ее от эпиблемы к центральному цилиндру, и вертикальное перемещение по сосудам в результате совместного действия корневого давления, транспирации и силы сцепления между молекулами воды.
2. обменные реакции между цитоплазмой корневого волоска и почвенным раствором (в результате деятельности митохондрий в клетках волосков), обеспечивающие поглощение минеральных веществ.

Охарактеризовать минеральное питание растений, отметив, что их нормальное развитие возможно только при наличии в питательном растворе микро- и макроэлементов, перечислить и указать их концентрации в растении, мотивировать необходимость обязательного внесения в почву удобрений (показать виды удобрений), качественность их состава, обработку почвы, связывая это с особенностями жизнедеятельности растений.

Остановиться на видоизменениях корней, объяснив, что корни некоторых растений выполняют особые функции, в связи с чем изменяются, превращаясь в корнеплоды, корневые клубни, корневые присоски, образуют микоризу и клубеньки на корнях бобовых растений. Привести примеры таких растений, рассказать о значении видоизменений корней для самих растений и использовании их человеком.

Стебель и побег

Изложение материала следует начать с определения побега, как основного органа высшего растения и сидящих на нем листьев. И стебель, и листья образуются из верхушечной меристемы.

Перечислить и объяснить основные функции, выполняемые стеблем (механическая, транспортная, запасающая).

Охарактеризовать разнообразие стеблей:

1. в зависимости от характера роста (прямостоячие, стелющиеся, вьющиеся, ползучие и др.);
2. в зависимости от структуры стебля (деревянистые и травянистые).

Охарактеризовать каждую из разновидностей, привести примеры. Зная, что на побеге располагаются листья, почки и цветы, дать определение таким понятиям, как узел, междоузлие, почка. Показать расположение листь­ев и почек на побеге. Знать строение почки и основные виды почек (верхушечные, боковые пазушные, придаточные), указать их функции. Различать, что формируются вегетативные, цветочные и смешанные почки. Объяснить, что стебли растений способны ветвиться, благодаря чему увеличивается общая масса надземной части растения. У древесных растений в результате ветвления образуется крона. Основные степени ветвления следующие: дихотомическое, моноподиальное, симподиальное. Привести примеры.

При изложении внутреннего строения стебля необходимо дать понятие о первичном и вторичном строении, отметить, что у однодольных растений первичная структура стебля сохраняется в течение всей жизни, даже у древесных форм, а у двудольных и голосеменных вначале появляется первичная структура, которая впоследствии заменяется вторичной. Рассматривая первичную структуру стебля, следует выделить во внутреннем строении:

1. покровную ткань (эпидермис, первичная кора),
2. центральный цилиндр, в котором выделяют перицикл, проводящие пучки и сердцевину.

Охарактеризовать клетки эпидермиса, первичной коры, отметив наличие эндодермы (крахмалоносное влагалище), основной паренхимы, указать их функции. Показать, что в центральном цилиндре из перицикла образуются механиче­ские волокна, которые вместе с проводящей тканью формируют сосудисто-проводящие пучки. Отметить отличительные особенности пучков открытого и закрытого типа и назвать растения, имеющие непучковое строение стебля. Следует отметить, что вторичное строение стебля связано с:

1. закладкой камбия, обеспечивающего рост проводящей ткани;
2. заменой одного вида покровной ткани (эпидермы) другим (перидермой).

Рассказать как происходит рост стебля в толщину за счет деятельности камбия, в какое время он происходит и каким стеблям свойственен. Определить понятие годового кольца. Показать изменения, происходящие в образовании коры. Сравнить строение стебля однодольного и двудольного растения, указав их отличительные особенности. Далее коснуться вопроса видоизменения стеблей, как подземных (корневище, луковица, клубень), так и надземных (колючки, усики, кладодии, клубни). Привести примеры растений, имеющие те или иные видоизмененные побеги и показать функциональные особенности этих видоизменений.

Лист

Характеризуя вегетативный орган растения — лист необходимо:

1. Объяснить основные функции листа: фотосинтез, транспирация, газообмен
2. Выделить основные части листа и указать их функции.
3. Знать разнообразие листа по следующим признакам:
   1. по форме листовой пластинки (округлые, овальные, линейные и т.д.),
   2. по краю листа (цельнокрайные, пильчатые, зубчатые, городчатые и т.д.),
   3. по степени изрезанности листовой пластинки (лопастные, рассеченные, раздельные),
   4. по форме верхушки и основанию листовой пластинки,
   5. по характеру прикрепления к стеблю (черешковые и сидячие),
   6. по жилкованию,
   7. по строению листовой пластинки (простые и сложные),
   8. по листорасположения (очередное, супротивное, мутовчатое).

При изложении данного материала следует привести примеры, объясняя принцип классификации по каждому случаю.

Рассмотреть внутреннее строение листа на поперечном срезе, выделяя:

1. Эпидермис или покровную ткань, отметив особенности строения верхнего и нижнего эпидермиса и их функции. Знать строение и работу устьичного аппарата, расположение устьиц в эпидермисе. Показать, как работа устьиц определяется фотосинтетическими процессами, протекающими в устьичных клетках.
2. Палисадную иди столбчатую паренхиму. Показать особенности строения этой ткани, расположение клеток, наличие в ней хлоропластов. Связать строение ткани с выполняемой функцией.
3. Губчатую паренхиму. Отметить расположение клеток этой ткани, количество хлоропластов, наличие межклеточных пространств со­судисто-волокнистых пучков (жилок). Указать на связь степени развития этой ткани с условиями произрастания растений. Объяснить строение губчатой паренхимы.

Рассказать о продолжительности жизни листьев, уточнив, что у листопадных древесных пород листья осенью опадают, что связано с погодными условиями. Показать изменения, происходящие в листьях (разрушение пластид и пигментов, закладка отделительного слоя и превращения его в феллоген и т.д.), приводящие к их опаданию. Показать, что одним из приспособительных свойств растительных организмов к среде обитания является видоизменение листьев. Знать такие видоизменения листьев, как: колючки, усики, чешуйки, ловчие аппараты, филлодии и др. Уметь выделять функциональные особенности каждого из этих видоизменений и подтверждать примерами.

Вегетативное размножение растений

Раскрывая эту тему, нужно показать понимание общебиологических закономерностей процесса размножения, т.к. вегетативное размножение растений является разновидностью бесполого размножения организмов, в осно­ве которого лежит способность восстанавливать целый организм из отдель­ных частей тела и даже из отдельной вегетативной клетки. Следует выделить формы вегетативного размножения, которые широко распространены в природе и используются в практике сельского хозяйства:

1. черенками,
2. отводками,
3. корневыми усиками,
4. усами,
5. корневищем,
6. клубнем,
7. луковицей,
8. делением куста и т.д.

Привести примеры.

Помнить, что к вегетативному размножению относится такая форма размножения, созданная искусственно, как прививка – это пересадка растений с почками на другое растение, с которым первое срастается. Дать понятия привоя и подвоя и рассказать о таких видах прививки как: окулировка, копу­лировка, аблактировка. Объяснить, с какой целью в практике сельского хозяйства применяется прививка.

Генеративные органы растений

Цветок

Раскрывая тему важно помнить, что цветок — это видоизмененный укороченный побег, возникающий в процессе эволюции только у покрытосеменных растений и являющийся репродуктивным органом. Поэтому перечисляя части цветка: цветоножка, околоцветник, тычинки, пестики, надо обязательно указывать, из какой части побега они сформировались. Объяснить такие понятия как: простой и двойной околоцветник, обоеполые и однополые цветки, однодомные и двудомные растения, подтверждая примерами.

Показать, что цветки на стебле могут располагаться поодиночке или группами (соцветия). Охарактеризовать простые и сложные соцветия, привести примеры, указать биологическую сущность соцветий. Рассмотреть строение тычинок, обратить внимание на то, что они являются микроспорофиллами, состоящи­ми из двух пыльцевых гнезд (микроспорангиев), в которых происходит процесс образования микроспор. Описать процесс микроспорогенеза, объяснив, как образуются гаплоидные микроспоры, как происходит их прорастание в мужской гаметофит (пыльцевое зерно или пылинка). Показать строение пыльцы: наличие двух оболочек (экзины и интины) и двух неравных по величине клеток (вегетативной и генеративной), указать генетические наборы этих клеток. Отметить, что при формировании пыльцевого зерна идет чередование бесполого и полового размножения. Рассмотреть строение пестика, выделяя такие структуры, как рыльце, столбик, завязь, их функции, подчеркнув, что завязь — это совокупность сросшихся плодолистиков, в которых образуются семязачатки (один или несколько). В семязачатке (семяпочке) следует выделять:

1. нуцеллус — ядро семязачатка, в котором образуется и прорастает в женский гаметофит мегаспора и где впоследствии происходит образование зародыша;
2. интегументы — покровы семязачатка;
3. микропиле или пыльцевход.

Далее следует рассказать, как происходит формирование женского гаметофита (зародышевого мешка), как в нем формируются:

1. женская гамета — яйцеклетка, рядом с которой располагаются вспомогательные клетки — синергиды;
2. вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка, в) группа клеток антипод. Показать наборы клеток зародышевого мешка.

Опыление и оплодотворение

Очень важным моментом в жизни растений является процесс оплодотворения и предшествующий ему процесс опыления (дать определение). Следует различать следующие способы опыления: самоопыление, перекрестное опыление, искусственное (привести примеры). Выделять приспособительные черты в каждой форме опыления. Объяснить, какой способ опыления является более филогенетически древним и наиболее генетически выгодным. Рассказать про то, как происходит оплодотворение и почему оплодотворение, происходящее у покрытосеменных растений, называют двойным (открыто Навашиным к 1898 г.). Показать биологическую сущность двойного оплодотворения, благодаря которому будущее поколение приобретает высокие жизненные качества.

Семя

Процесс оплодотворения приводит к образованию семян. Следует четко определить основные структуры семени: семенная кожура, зародыш, питательная ткань (эндосперм), знать из каких частей зародышевого мешка формируются после оплодотворения. Сравнить строение семян однодольных и двудольных растений.

Плод

Охарактеризовать плод, как орган, свойственный только покрытосеменным растениям. Показать, какие части цветка принимают участие в формировании плода, и его функции.

Различать группу плодов: простые, сборные соплодия. Классифицировать плоды: по характеру околоплодника (сухие и сочные), по количеству семян (односемянные и многосемейные), по характеру вскрывания (раскрывающиеся и нераскрывающиеся). Привести примеры.

Рассказать о двух основных типах распространения семян и плодов:

1. без содействия каких-либо внешних агентов, путем механизмов, выработанных в процессе эволюции самим растением;
2. с помощью различных внешних факторов — ветра, воды, животных, человека и т.п.

Привести примеры.

Растение — целостный организм

Растительный организм — единое целое, строение органов которого тесно взаимосвязано с выполняемыми функциями. Охарактеризовать взаимосвязь органов, обеспечивающих пластический обмен и корневое питание растения, выделив ведущую роль проводящих тканей, обеспечивающих постоянный обмен веществами между корнями и листьями, участвующих в регуляции питания и роста растения. Показать, что проводящие ткани отдельных органов растения в совокупности составляют единую транспортную систему и морфофункциональное изменение какого-либо органа растения приводит к функциональным изменениям всего растительного организма.

II. ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ОРГАНИЗМОВ

Царство Дробянки

Царство Дробянки представлено бактериями и сине-зелеными водорослями. Они являются прокариотами, для которых характерно:

1. отсутствие ядерной оболочки;
2. генетический материал представлен нуклеоидом — молекулой ДНК, замкнутой в кольцо;
3. отсутствие мембранных органоидов;
4. наличие мезосом (впячивание мембраны внутрь клетку), выполняющих функцию митохондрий;
5. мелких рибосом.

Бактерии

Бактерии — микроскопические, одноклеточные организмы, широко распространенные в природе (почве, воздухе, пресной и соленой воде). Отметить, что по форме бактерии бывают шаровидные (кокки) – они могут объединяться в колонии в виде цепочек, гроздей и т.п.; палочковидные (бациллы — длинные палочки, бактерии — короткие палочки); изогнутые (вибрионы — форма запятой, спириллы — слабо спирализованные, спирохеты — сильно закрученные). Привести примеры.

Рассматривая строения бактерий, отметить, что:

1. в состав их клеточной стенки входит муреин;
2. они способны формировать капсулу, защищающую их внутри организма от фагоцитов и антител;
3. наличие жгутиков, обеспечивающих подвижность некоторых бактерий.

Отметить быстроту размножения бактерий путем деления клетки надвое, наступающее вслед за редупликацией кольцевидной молекулы ДНК. Показать, что бактерии делятся на:

1. анаэробов, обитающих в среде, богатой кислородом;
2. анаэробов, живущих в бескислородной среде.

По способу питания выделить среди них гетеротрофов и автотрофов. Пояснить, что гетеротрофы используют готовые органические вещества либо мертвых (сапрофиты) либо живых (паразиты) организмов. Автотрофы синтезируют органические вещества, используя СО₂, путем фото- и хемосинтеза. Рассказать о бактериях, паразитирующих в организме человека, являющихся возбудителями заболеваний (дифтерийная и дизентерийная палочка, холерный вибрион). Остановиться на способности бактерий образовывать споры при возникновении неблагоприятных условий. Коснуться значения бактерий в природе.

Сине-зеленые водоросли

Сине-зеленые водоросли (цианеи) — наиболее древние организмы, обитающие в водной среде и на почве. Различают одноклеточные и колониальные формы. Указать, что их клетки имеют аналогичное с бактериями прокариотическое строение. Многие из них в цитоплазме содержат вакуоли, которые поддерживают плавучесть клетки. Отметить, что цианеи являются автотрофами, содержат хлорофилл и пигмент, окрашивающий их. Размножение осуществляется путем дробления одноклеточных форм и распадом колоний (вегетативное размножение) у нитчатых. Отметить способность образовывать споры (покоящиеся клетки). В этом состоянии сине-зеленые водоросли переживают неблагоприятные условия. Рассказать о значении цианей в природе (отметить их симбиоз с грибами в составе лишайников) и в жизни человека.

Царство Грибы

Характеризуя грибы, следует указать:

1. виды;
2. разнообразие сред обитания;
3. черты, сближающие их с животными (отсутствие пластид и гетеротрофный тип питания, наличие в клеточной стенке азотсодержащего полисахарида — хитина, отложение запасных питательных веществ в виде гликогена, присутствие в обменных реакциях мочевины.
4. общие черты с растительными организмами (поглощение питательных веществ путем всасывания, неподвижность, неограниченный рост);
5. классификация (Зигомицеты, Аскомицеты, Базидиомицеты).

Охарактеризовать вегетативное тело грибов (мицелий), состоящее из тонких ветвящихся нитей (гифов), не имеющих клеточного строения; членистые и нечленистые гифы, в протоплазме которых имеются ядра, митохондрии, аппарат Гольджи, ЭПС, рибосомы и др. органеллы, характерные для эукариот; сапрофитное, паразитное и симбиотическое питание; формы бесполого (спорообразование, почкование, частями мицелия) и полового размножения (у низших грибов — путем конъюгации, когда сливаются две гаметы с ядрами (+) и (-) с образованием зигоспоры. Отметить, что зигоспора — это покоящаяся спора, прорастающая в благоприятных условиях в спорангии, где редукционным делением образуются гаплоидные споры, дающие начало новому мицелию; у высших грибов образуются либо сумки (аски), внутри которых развиваются гаплоидные аскоспоры, либо базидии, к которым при­крепляются снаружи.

Зигомицеты относятся к низшим грибам. Дать характеристику наиболее распространенному из них роду Мукор — обычные плесени. Указать:

1. места поселения;
2. особенности строения вегетативного тела;
3. способ поглощения питательных веществ;
4. бесполое размножение путем образования спор в спорангиях, развивающихся на концах плодоносящих гифов;
5. сравнительно редко встречающееся половое размножение;
6. значение этих грибов в природе и жизни человека.

Аскомицеты или Сумчатые грибы. Самая многочисленная группа грибов, которая отличается большей сложностью строения (по сравнения с Зигомицетами) вегетативного тела и органов размножения. Указать многообразие форм (плесени, дрожжи, сморчки, трюфели и др.), подробно остановиться на характеристиках таких представителей, как Пеницилл и Аспергилл. Показать:

1. места их поселения;
2. окраску и строение мицелия
3. способ поглощения питательных веществ;
4. бесполое размножение с помощью конидий — спор, которые образуются на концах особых гиф (конидиеносцах);
5. половое размножение, при котором происходит слияние гаплоидных клеток и образованием зиготы, из которой формируется сумка (аск), где редуцирующим делением размножаются споры;
6. способность пеницилла продуцировать антибиотитки, а аспергилла выделять в субстрат лимонную кислоту;
7. значение этих грибов в природе и использование человеком.

Охарактеризовать одноклеточные грибы данного отдела – дрожжи, показать:

1. отсутствие мицелия;
2. форму клеток;
3. наличие одного гаплоидного ядра;
4. размножение почкованием;
5. половой процесс;
6. способность этих грибов вызывать спиртовое брожение;
7. использование человеком.

Знать паразитических представителей отдела (спорынья, черная пятнистость, парша, бурая гниль и др.), растения, на которых они поселяются, способы заражения и вред, наносимый сельскому хозяйству.

Базидиомицеты так же как аскомицеты образуют группу высших, наиболее высоко организованных грибов. Характеристику следует дать примере шляпочных грибов, показать:

1. особенности строения мицелия;
2. расположение его по отношению к субстрату, на поверхности которого образуются плодовые тела (ножки и шляпки);
3. характер гиф нижнего (спороносного) и верхнего слоя шляпки;
4. дать понятие пластинчатых и трубчатых грибов.

Привести примеры съедобных и ядовитых грибов. Охарактеризовать размножение шляпочных грибов:

1. частями мицелия;
2. образованием гаплоидных базидиоспор на краях базидий, уточнив, что специальных органов полового размножения не образуется и половой процесс происходит путем слияния члеников двух гиф с последующим редукционным делением.

Показать значение этих грибов в природе; симбиоз (микориза) с высшими растениями; характер взаимоотношений между партнерами в микоризе и хозяйственное значение. Знать паразитических представителей базидиальных грибов (ржавчинные, головневые, трутовики), растения, которые они поражают, способы заражения, вред, наносимый человеку и сельскому хозяйству.

Царство Растения

Низшие растения

Водоросли

Водоросли — обширная группа растительных организмов, выделяющих в процессе фотосинтеза кислород (в отличие от цианобактерий), прошедшие процесс эволюции в водной среде и полностью к ней приспособленные.

Характеризуя основные признаки водорослей, показать:

1. разнообразие форм и размеров: строение тела (таллом или слоевище) не дифференцированного на органы и ткани;
2. особенности морфологии клеток (наличие твердой клеточной стенки, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ и содержащей у некоторых видов кремнезем, железо, слизь и т.д.; одного или нескольких ядер, вакуолей с клеточным соком; хроматофоров, разнообразных по форме и содержащих специфический набор пигментов, что служит важным признаком при определении водорослей: запасных питательных веществ в виде крахмала, гликогена, масла и др.);
3. размножение водорослей половое и бесполое. Бесполое размножение:
   1. вегетативное (дробление колониальных форм или обломками слоевища);
   2. фрагментация (у нитчатых, путем продольного расцепления нити на две);
   3. бинарное деление (у одноклеточных на две одинаковые половины);
   4. зооспорами — подвижными спорами;
   5. апланоспорами — неподвижными спорами.
   Половое размножение:
   1. слиянием изо-, гетеро- и оогамет, которые образуются в одноклеточных половых органах — гаметангиях;
   2. конъюгацией, которая ведет к генетической рекомбинации;
4. сменой бесполого и полового размножения, когда происходит смена диплоидной и гаплоидной ядерных фаз;
5. чередованием полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений. По каждому случаю привести примеры.

Дать классификацию водорослей. Подробно остановиться на особенностях строения и размножения наиболее широко распространенных одно­клеточных и нитчатых зеленых водорослей (хламидомонада, хлорелла, спирогира); раскрыть значение водорослей в природе и использование их человеком.

Лишайники

Определить лишайники как группу симбиотических растений, состоящих из двух компонентов — гриба и водоросли; отметить, что морфологическую основу лишайников формируют сумчатые, реже базидиальные грибы, второй компонент составляют одноклеточные водоросли, кроме них в состав лишайников могут входить азотфиксирующие бактерии. Показать, в чем проявляется симбиотическое отношение гриба (гетеротроф) и водоросли (автотроф), позволяющие лишайнику существовать как единому организму.

Охарактеризовать вегетативное тело лишайников:

1. разнообразие величины и формы (корковые или накипные, листоватые, кустистые);
2. расположение и прикрепление к субстрату;
3. окраску, разнообразие которой зависит от специфических пигмен­тов, солей железа, состава и концентрации кислот;
4. микроструктуру исторически более древних и структурно более примитивных (гомомерных) и более высокоорганизованных (гетеромерных) лишайников;
5. места обитания, отметив, что благодаря своему особому строению лишайники очень выносливы и способны разрастаться на субстратах, где не могут существовать ни грибы, ни водоросли в отдельности;
6. размножение лишайников: обломки слоевища; соредиями (несколько клеток водоросли, оплетенных гифами гриба), которые формируются внутри слоевища и изидиями (выросты на теле слоевища) также состоящими из двух компонентов.

Раскрыть значение лишайников в природе и использование их человеком.

Высшие растения

Моховидные

Охарактеризовать моховидные как наиболее примитивные из всех групп наземных растений, у которых слабо развиты или вообще отсутствуют:

1. покровные ткани (поглощение воды и минеральных солей проис­ходит всей поверхностью тела);
2. опорная и проводящая ткани;
3. настоящие корни (нитчатые выросты стебля — ризоиды удерживают их в почве и участвуют в поглощении веществ).

Отметить, что имеющиеся листья и стебли мохообразных не гомологичные листь­ям и стеблям сосудистых растений.

Знать, что вегетативное тело печеночных мхов представлено слоевищем. Подробно остановиться на особенностях строения и развития листостебельных, или настоящих мхов, показать:

1. разнообразие видов (привести примеры);
2. сферу обитания;
3. дифференцировку тела на органы (указать у каких видов отсутст­вуют ризоиды);
4. тип питания;
5. цикл развития (чередование полового — гаплоидного гаметофитного и бесполого — диплоидного спорофитного поколений).

Выделить, что образование гамет идет в результате митоза, а спор — в результате мейоза. Показать, какое из двух поколений преобладает в жизненном цикле, то есть является доминирующим поколением и как это связано с тем, что мохообразные являются тупиковой ветвью эволюции, не дав начало новым группам высших растений. Знать значение мохообразных в природе (отметить сфагновые, или белые мхи), использование их (или продуктов переработки) человеком.

Папоротникообразные

Охарактеризовать папоротникообразные как первую из наземных групп растений, у которых:

1. тело дифференцируется на органы (стебель, корень, листья);
2. появляются все виды тканей (покровная, механическая, ассимиляционная, проводящая и т.д.). Отметить, что проводящая ткань впервые образует транспортную (сосудистую систему, объединяющие все органы и ткани, что позволило этим растениям достигнуть более сложной организации по сравнению с мохообраз­ными;
3. в цикле развития доминирует диплоидное спорофитное поколение (гаметофит редуцирован до заростка).

Показать, как в процессе эволюции возникли три сильно отличающиеся друг от друга группы папоротникообразных — плауны, хвощи, папоротники; проследить периоды исторического развития папоротникообразных от древних древовидных форм до современных многолетних травяни­стых форм.

Характеризуя Плауновидные (плауны) показать:

1. места обитания;
2. разнообразие видов (привести примеры);
3. морфологические особенности вегетативных органов (стелющийся по земле основной стебель; спирально расположенные ланцетно-линейные листья; вертикально ветвящиеся побеги, на концах которых образуются спороносные колоски; придаточные корни и т.д.);
4. способность образовывать одинаковые (равноспоровые) и разные (разноспоровые) типы спор — мегаспоры, из которых развиваются женские гаметофиты (заростки) и микроспоры, которые дают начало мужским гаметофитам (заросткам), и те, и другие заростки находятся внутри спор;
5. жизненный цикл плауна булавовидного (обязательное наличие капельной влаги при оплодотворении; объяснить развитие обоеполого заростка в симбиозе с грибом; указать доминирующее поколение);
6. значение в природе и использование человеком.

При характеристике Клинолистовидных или Членистых (хвощи) отметить:

1. места обитания;
2. разнообразие видов (привести примеры);
3. морфологические особенности вегетативных органов (горизонтальные подземные стебля — корневища с узлами, междоузлиями, придаточными корнями; членистые, с полыми междоузлиями, надземные побеги двух видов — ветвящиеся вегетативные, с мутовками чешуевидных листьев и ветвей в узлах, и неветвящиеся — спороносные, на верхушках которых развиваются спороносные колоски, значение их образования);
4. жизненный цикл хвоща полевого (наличие капельной среды при оплодотворении; объяснить развитие обоеполых и разнополых заростков; указать доминирующее поколение);
5. значение в природе и использование человеком.

При характеристике Папоротниковидных (папоротники) показать:

1. места обитания;
2. разнообразие видов (привести примеры);
3. морфологические особенности вегетативных органов (толстый горизонтальный стебель — корневище с придаточными корнями, крупные, растущие верхушкой двоякоперисторассеченные листья — вайи, на нижней поверхности которых в особых скоплениях — сорусах развиваются спорангии);
4. жизненный цикл папоротника — щитовника мужского (наличие капельной среды при оплодотворении; развитие обоеполого гаметофита; до­минирующее поколение в жизненном цикле);
5. значение папоротниковидных в природе и использование человеком.

Отметить появление разноспоровости у некоторых папоротников, объяснить, в чем выражается их преимущество перед равноспоровыми; ука­зать, что эволюция шла в направлении редукции гаметофита и развития спо­рофита, что способствовало появлению семенных папоротников, оплодотво­рение и развитие которых происходило на спорофите, поэтому семенные папоротники явились родоначальниками более высокоорганизованных растений — голосеменных.

Семенные растения

Охарактеризовать признаки семенных растений, как наиболее приспособленных к существованию на суше. Отметить:

1. расселение их по всему земному шару;
2. разнообразие сред обитания и жизненных форм (деревья, кустарники, травы и т.д.)
3. сложность строения проводящих тканей;
4. наличие разных спор (микроспора — пыльцевое зерно, мегаспора — зародышевый мешок, который целиком закрыт в семязачатке (мегаспорангии);
5. размножение семенами (оплодотворенными семязачатками);
6. доминирование в жизненном цикле спорофитного поколения и сильную редукцию гаметофитного;
7. независимость процесса оплодотворения от влажности среды, т.к. мужские гаметы не способны плавать и проникают в яйцеклетку через пыльцевую трубку.

Дать классификацию семенных растений.

Голосеменные

При характеристике Голосеменных следует указать:

1. места обитания;
2. жизненные формы;
3. размеры и продолжительность жизни;
4. морфологические особенности вегетативных органов (стебель с тонкой корой, слабо развитой сердцевиной и мощно развитой древесиной, состоящей из трахеид; отсутствие во флоэме клеток-спутниц; наличие смоляных ходов; видоизменения листьев в иглы, развитую корневую систему).
5. подробно рассмотреть жизненный цикл сосны обыкновенной, объяснить: однодомность растения; строение мужских и женских шишек (спорофилл); развитие в мегаспорангиях (семязачатках) мегаспор и формирование женского гаметофита — гаплоидного эндосперма; способ опыления; процесс оплодотворения (одинарный), не зависящий от наличия влаги; развитие семян, открыто лежащих на чешуйках шишек и их распространение;
6. указать значение голосеменных и использование их человеком.

Указать, что появление семени — важный ароморфоз в эволюции растений, т.к. семя — многоклеточное образование, состоящее из зародыша, питательной ткани и покровов лучше приспособлено, в отличие от одноклеточной споры к выживанию в неблагоприятных условиях среды.

Покрытосеменные

Охарактеризовать Покрытосеменные как высокоорганизованную и, многочисленную группу растений, выделить прогрессивные черты организации, позволившие покрытосеменным занять господствующее положение на Земле:

1. наличие цветка (видоизмененного спороносного побега) с определенной последовательностью расположения составляющих его частей;
2. развитие в цветке микроспор (пыльцевых зерен) и мегаспор (семяпочек), внутри которых образуются гаметы;
3. развитие семяпочек внутри завязи пестика, которая, разрастаясь, образует защиту семени — плод;
4. двойное оплодотворение, результатом которого является образование диплоидного зародыша и триплоидного эндосперма;
5. развитие в древесине стебля сосудов и клеток — спутниц во флоэме;
6. разнообразие и продолжительность существования жизненных форм;
7. виды опыления (привести примеры).

Указать на способность покрытосеменных образовывать сложные многоярусные сообщества, что позволяет им более интенсивно использовать жизненное пространство.

Дать сравнительную характеристику класса Двудольные и класса Однодольные, выделить различия в:

1. типах корневых систем;
2. анатомическом строении стебля; типах сосудисто-волокнистых пучков, их расположении, способности стебля к вторичному росту;
3. морфологии листьев, типах жилкования;
4. морфологии цветка, околоцветника, числе частей цветка;
5. морфологии семени, количестве семядолей, запасе питательных веществ.

Знать основные признаки, положенные в основу деления растений на семейства. Кратко охарактеризовать основные семейства класса Двудольные (Розоцветные, Крестоцветные, Бобовые, Пасленовые и др.) и класса Одно­дольные (Злаковые, Лилейные). Привести примеры культурных и дикорастущих представителей семейств, их значение и использование человеком.

Этапы развития растительного мира на Земле

Характеризуя эволюцию растительного мира, следует знать, что история Земли подразделяется на крупные промежутки — эры, периоды, эпохи, выделение которых связано с геологическими событиями, протекавшими на Земле и оказавшими влияние на эволюцию всего органического мира. Показать, что с момента возникновения растительных организмов в водной среде первичного океана, они постепенно усложнялись в своем строении, развили сложные органы размножения, цикличную смену поколений, что позволило им выйти на сушу. Проследить по эрам и периодам основные пути растений, выделить крупные события в:

1. Архейской (самой древней) эре, которая характеризуется: появлением прокариотических и эукариотических форм растений (указать формы растений), возникновением фотосинтеза и анаэробного дыхания, послужившего предпосылкой дл развития многоклеточных форм;
2. Протерозойской эре, почвообразовательные процессы которой подготовили условия для выхода растений на сушу;
3. Палеозойской эре, в силурийский период которой происходит крупное эволюционное событие — выход растений на сушу (охарактеризовать первые наземные растения — псилофиты). Показать, как в дальнейшем эволюция растений шла в двух направлениях: гаметофитном (мохообразные), и спорофитном (все остальные высшие растения). Обосновать лучшую приспособленность к наземным условиям спорофитной ветви. Выделить эволюционные преобразования папоротникообразных (разноспоровость), а также появление семенных папоротников, давших начало голосеменным (указать преимущество семенного размножения);
4. Мезозойской эре, периоды которой (указать) характеризовались горообразовательными процессами и изменениями климатических условий (охарактеризовать), что определило расцвет голосеменных растений и появление в меловом периоде покрытосеменных (указать признаки более высокой организации по сравнению с голосеменными);
5. Кайнозойской эре, в периоды которой (указать), изменения климатических условий (охарактеризовать) привели к формированию растений с выраженной сезонностью в цикле развития и образованию форм, близких к современным.