Перечислить все покрытосеменные растения, пожалуй, просто невозможно. Да и назвать виды, которые имеют самое важное значение в природе и жизни человека, будет достаточно сложно. Ведь эти растения уже давно обрели важнейшее практическое значение, а их представители известны как пищевые, технические, декоративные и кормовые культуры. Какие признаки имеет отдел Покрытосеменные? Общая характеристика и значение этих растений будут рассмотрены в нашей статье. Итак, приступим.
Биология: отдел Покрытосеменные
Все семенные растения обладают целым рядом особенностей строения, которые и делают их господствующими на Земле. Все они возникли в процессе эволюции в результате адаптации организмов к изменяющимся условиям окружающей среды. Отдел Покрытосеменные, по данным систематики, на данный период насчитывает более двухсот пятидесяти тысяч тысяч видов. В то время как их предшественники - отдел Голосеменные - всего восемьсот.
Основные признаки отдела Покрытосеменных:
Наличие цветка;
Формирование плода;
Развитие зародыша внутри семенного зачатка;
Двойное оплодотворение;
Наличие семени, окруженного околоплодником.
В совокупности все эти признаки и определяют те преимущества, благодаря которым представители отдела Покрытосеменные смогли распространиться по планете, освоив условия разных климатических зон и поясов.
Голо- и Покрытосеменные: сходства и отличия
Но вернемся к истокам. Все семенные растения объединяются в два отдела: Голо - и Покрытосеменные. Экземпляры первой систематической группы в основном представлены Это растения с преобладанием древесной жизненной формы, со стержневой корневой системой. Листва представлена тонкими листьями - хвоинками. Благодаря им и наличию смоляных ходов, которые предотвращают процесс излишнего испарения, эти растения остаются вечнозелеными на протяжении всех времен года. Но главным признаком данного отдела является отсутствие цветков, а значит, и плодов. Семена у них располагаются на чешуйках шишек открыто, они ничем не защищены. Поэтому вероятность того, что они прорастут, не так уж и велика, поскольку питательных веществ для этого недостаточно.
Отдел Покрытосеменные объединяет растения, у которых образуется цветок, а соответственно, и плод. Внутри этого семена надежно защищены от любых неблагоприятных воздействий окружающей среды, согреты и обеспечены необходимым запасом питательных веществ.
Преимущества
Покрытосеменные - отдел высших растений, которые имеют несомненные плюсы. Кроме защищенности семени и создания благоприятных условий для развития зародыша к ним еще стоит отнести приспособление семян к распространению. Например, плоды клена имеют специальные лопасти, благодаря которым они легко разносятся ветром. А коробочка мака сама растрескивается при созревании, распространяя семена. Вкусные плоды плодовых деревьев распространяются животными, которые их съедают, и выделяют непереваренные остатки пищи на некотором расстоянии. Голосеменные не имеют плодов. Их семена находятся в шишках, которые совсем не являются плодами. Это видоизмененные побеги, служащие местом формирования и развития семени. Ни запаса необходимых для развития зародыша веществ, ни приспособлений для распространения семян и расселения растений они не имеют.
Особенности классификации
Отдел Покрытосеменные объединяют в два класса. Основной признак данного подразделения - количество семядолей в зародыше семени. Семейства отдела Покрытосеменных - Одно- и Двудольные - имеют и другие характерные особенности.
Отдел Покрытосеменные: общая характеристика Однодольных
Отдел Покрытосеменые, класс Однодольные, включает более 600 тысяч видов. Жизненными формами, которыми он представлен, являются в основном травы. Кроме одной семядоли в зародыше семени для представителей данного класса характерны наличие простых листьев с параллельным, а реже - с дуговым или перистым типом жилкования. Камбий - боковая стебля, у однодольных растений отсутствует. По этой причине они и не образуют мощных стволов. Класс однодольные включает несколько более мелких систематических единиц - семейств.
Семейство Злаковые
Характерной чертой всех злаковых растений является наличие полого стебля. Он называется соломиной. Формируется такой стебель благодаря тому, что образовательная ткань располагается в узлах. Представителями семейства являются пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, пырей и другие растения. Еще одной характерной чертой злаковых является необычный цветок, у которого венчик преобразуется в чешуи. Количество тычинок варьируется от трех до шести, иногда их больше. Такие необычные цветки собраны в соцветия - метелку или сложный колос. Завязь образована двумя плодолистиками. Сидячие листья злаковых без черешков, с состоят из трех частей: влагалища, язычка и непосредственно пластинки.
Все злаковые являются весьма ценными пищевыми культурами. Большинство из них используют для изготовления круп, муки, выпечки разных сортов хлеба. Одним из представителей злаковых растений является и сахарный тростник.
и Лилейные
Характерной чертой представителей данного семейства является наличие подземного видоизменения побега - луковицы. Именно в ней содержится запас питательных веществ, благодаря которому эти растения сохраняют жизнеспособность в течение всего неблагоприятного периода. Честнок и лук порей являются типичными представителями семейства. А вот лилейные растения также образуют луковицы, иногда корневища. Тюльпан, пролесок, гиацинт, ландыш, рябчик.. Эти растения являются первым признаком весны. До наступления засушливого периода они успевают вырасти и отцвести. Потом их надземная часть отмирает, а луковица под землей остается жизнеспособной на протяжении всего периода существования представителей семейства Лилейные.
Класс Двудольные: характерные признаки
Продолжаем рассматривать отдел Покрытосеменные, классы которого всем хорошо известны. Кстати, Двудольные являются самым многочисленным из них. Они имеют две семядоли в зародыше семени, стержневую корневую систему, простые или сложные листья с перистым, пальчатым или дуговым жилкованием. В стебле двудольных расположен камбий - боковая образовательная ткань. Она обусловливает их рост в толщину. Поэтому для таких растений характерны такие жизненные формы: травы, кустарники и деревья. Семейства, которые принадлежат данному классу, многочисленны. Поэтому мы рассмотрим только некоторые из них.
Семейство Розоцветные
Это целых три тысячи видов плодовых культур. Яблоня, груша, абрикос, слива, айва, черешня, персик - вот только некоторые представители Их легко отличить от других по характерным признакам: пятичленный цветок с множеством тычинок и двойным околоцветником. Соцветия - кисть или щиток. А основными типами плодов являются костянка и яблоко. Эти культуры человек употребляет в пищу и консервирует, ведь они обладают ценными вкусовыми качествами.
Семейство Бобовые
Данная систематическая единица имеет еще одно название - Мотыльковые. Эти растения носят его благодаря строению цветка, лепестки которого разной формы и внешне напоминают бабочку со сложенными крыльями. А первому своему названию они обязаны типу плодов - бобу. Он сухой и раскрывается двумя створками по шву. На каждой из них располагаются семена. К семейству относятся лекарственные, масличные, кормовые, пищевые и декоративные растения. Их типичными представителями являются соя, горох, фасоль, клевер, солодка, акация, арахис и другие растения.
Семейство Пасленовые
Наиболее известными культурами, представляющие семейство Пасленовые, кроме одноименного растения являются, картофель, томат, баклажан, сладкий перец и табак. Их цветки также пятичленные, но чашелистики и лепестки сросшиеся, а типами плодов являются ягода или коробочка. Наибольшее хозяйственное значение среди них имеют овощи и технические культуры, к которым относятся табак и махорка. А вот пасленовые дурман, белена и красавка являются ядовитыми растениями, способными вызвать сильное отравление организма человека.
Семейство Капустные
Данная систематическая единица, названная подобным образом благодаря самому типичному представителю, также известна как Крестоцветные. Все дело в том, что цветок имеет четыре лепестка, расположенных напротив друг друга. Внешне это напоминает форму креста. Кроме разных видов капусты к ним относятся релис, репа, редька, хрен, горчица и рапс.
Значение покрытосеменных в природе и жизни человека
Отдел Цветковые (Покрытосеменные) растения прежде всего является неотъемлемой частью практически всех сообществ, звеном в цепи питания, основой зеленой органической массы.
Среди пищевых культур особое значение имеют представители семейств Злаковые, Бобовые, Розоцветные, Крестоцветные. Многие растения используются для изготовления лекарственных средств. Это солодка, алтей, валериана, пижма, зверобой, чистотел. Плоды цветковых растений богаты витаминами, особенно С. Это земляника, черника, калина, шиповник, чеснок и лук.
Ни один культурный ландшафт невозможно представить без декоративных цветковых, среди которых наиболее часто встречаются розы, нарциссы, георгины, астры, петуньи, маргаритки, лилии, тюльпаны и другие.
Многие культуры являются медоносными. Их цветки имеют приятный аромат и сладкий нектар, который привлекает опыляемых насекомых. Среди таких растений можно назвать разные виды акаций, липу, гречиху.
А вот с некоторыми цветковыми человеку все-таки приходится бороться. Это злостные сорняки: пырей, лебеда, осот, ежовник и другие. Встречаются и ядовитые виды. Так, при неправильном применении чистотел способен вызвать сильные судороги, а дурман - галлюцинации, бесконтрольность сознания и бред.
Характеристики отдела Покрытосеменные свидетельствуют об их высокой организации, которая позволила им занять лидирующее положение в системе растительного мира.
Покрытосеменные растения , как считают учёные, произошли от древних голосеменных. Это самая молодая и в то же время самая многочисленная группа царства Растения. Она включает около 250 тыс. видов, произрастающих во всех климатических зонах.
Покрытосеменные имеют орган семенного размножения - цветок , отсюда их второе название - цветковые растения (рис. 79).
Рис. 79. Покрытосеменное растение шиповник
После отцветания образуется плод, в котором находятся семена. У покрытосеменных семена развиваются внутри плода, то есть они защищены (покрыты).
Многообразие покрытосеменных . Среди покрытосеменных есть деревья, кустарники и травы (рис. 80); однолетние, двулетние и многолетние растения (рис. 81).
Рис. 80. Формы растений
Рис. 81. Растения разной продолжительности жизни
Покрытосеменные приспособились к самым различным условиям - от ледяных пустынь Арктики до экваториальных лесов Амазонии.
Они растут в воде (элодея, кувшинки) и в безводных пустынях (саксаул, верблюжья колючка), образуют леса и ковром разнотравья покрывают степи.
Одни из покрытосеменных живут очень недолго, всего несколько месяцев, например мокрица. Другие, как могучие дубы, могут жить сотни лет.
Некоторые покрытосеменные имеют гигантские размеры. Эвкалипты достигают в высоту более 100 м. А есть и совсем крошечные растеньица, например ряска (рис. 82).
Рис. 82. Ряска
У многих покрытосеменных стебли прямостоячие. Но есть растения с вьющимися, лазающими, ползучими и лежачими стеблями. Подземные побеги некоторых покрытосеменных сильно видоизменены.
Форма и строение листьев, а также строение корневых систем у разных цветковых растений тоже очень разнообразны.
Значение покрытосеменных . Среди покрытосеменных много культурных растений, например овощные, хлебные, плодово-ягодные, масличные, лекарственные, декоративные. Некоторые растения служат сырьём для промышленности, например лен, хлопчатник, сахарная свёкла. Кормовые растения специально выращивают для сельскохозяйственных животных.
Новые понятия
Покрытосеменные, или Цветковые, растения. Цветок. Плод. Деревья. Кустарники. Травы. Однолетние. Двулетние. Многолетние
Вопросы
- Какие растения называют покрытосеменными? Почему они получили такое название?
- Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных?
- На каких примерах можно показать разнообразие покрытосеменных?
Подумайте
На нашей планете более 350 тыс. видов растений, почти 3/4 их - покрытосеменные. Почему покрытосеменные по разнообразию видов и численности заняли господствующее положение в растительном мире?
Задания
- Рассмотрите рисунок 81 и объясните, какие растения называют однолетними, двулетними и многолетними. Приведите примеры таких растений.
- Охарактеризуйте несколько знакомых вам растений по продолжительности жизни и особенностям плодоношения. Заполните таблицу.
Задания для любознательных
Выясните, какие растения в вашем районе, области подлежат охране. Что делается для охраны этих растений?
Знаете ли вы, что...
По-видимому, самыми маленькими кустарниками в мире являются карликовые ивы, растущие в тундре Гренландии. Высота взрослых кустов не превышает 5 см.
Семейство капустных, или крестоцветных , насчитывает около 3 000 видов. Представлено главным образом травами, встречаются полукустарники и кустарники.
Для растений семейства капустовых характерно очередное листорасположение, цветки правильные: 4 свободных чашелистика и столько же лепестков. Чашелистики и лепестки расположены крест-накрест, отсюда и название - крестоцветные
Тычинок 6, из них 2 наружные» более короткие, пестик состоит из 2-х плодолистиков. Плод - стручок, стручочек, или односемянный орешек. К семейству крестоцветные относится хозяйственно важный вид капусты — двулетнее растение, представленное несколькими разновидностями (кольраби, брюссельская, лиственная, цветная, краснокочанная и др.). Наибольшее распространение получила капуста кочанная. Ее возделывают во всех зонах. К роду капусты относятся также брюква и репа.
имеет 3000 видов и представлено деревьями, кустарниками и травами. Среди розовых много плодовых (яблоня, груша, вишня, абрикос и др.), ягодных (малина, земляника, ежевика и др.), декоративных (роза, спирея, боярышник и др.), лекарственных (шиповник, черемуха и др.) растений.
Цветки у розовых правильные, собраны в различные соцветия. Части цветка располагаются кругами. Чашелистиков 5, венчик раздельнолепестной из 5 лепестков, тычинок много. Число пестиков от одного (вишня, слива) до нескольких десятков (шиповник, малина).
Плоды разнообразные: яблоко (у яблони), костянка (у вишни), многокостянки (у малины) и др. Листья бывают простые и сложные, располагаются поочередно и имеют прилистники. Семейство розовых разделяется па роды, среди которых большое значение имеет род яблоня. Шиповник и роза относятся к роду розы. Этот род представлен многими видами. Виды представлены многими сортами роз, являющихся основными культурными декоративными формами, используемыми для украшения садов и парков многих городов и сел.
Семейство бобовых представляют около 12 000 видов деревьев, кустарников и трав, среди которых много лиан. Листья очередные с прилистниками, перисто- или пальчатосложные, реже простые. Цветки обоеполые, собраны в соцветия (головка у клевера, кисть у люпина) или одиночные (у гороха).
Чашечка зубчатая, иногда двугубая. Венчик пятилепестный «мотыльковый» (верхний лепесток - парус, боковые - несла, два нижних срослись в лодочку).
В цветке 10 тычинок, из которых девять срослись тычиночными нитями, а верхняя (десятая) остается свободной. Пестик один. Плод - боб. Для бобовых характерно взаимовыгодное сожительство двух разных организмов симбиоз.
На корнях бобовых растений образуются клубеньки, в клетках которых живут клубеньковые бактерии. Они усваивают азот из воздуха, поэтому все бобовые богаты белком. Среди бобовых много продовольственных растений (фасоль, горох, соя, арахис и др.), кормовых (люцерна, клевер, эспарцет), декоративных (люпин, душистый горошек, глициния, белая акация и др.).
Семейство пасленовых насчитывает около 1 700 видов преимущественно дикорастущих травянистых растений. В культуре встречаются овощные растения (томаты, баклажаны, овощной перец и картофель), декоративные (петуния, душистый табак и др.).
Среди дикорастущих много ядовитых лекарственных растений (белладонна, белена, дурман и др.).
Растения семейства пасленовых имеют цветки с 5-ю сросшимися чашелистиками, 5 сросшимися лепестками и 5 тычинками, приросшими к лепесткам, а также пестик со многими семяпочками в завязи. Плоды многосемянные сочные - ягоды (у томата, картофеля, паслена) и сухие - коробочки (у белены, дурмана, петунии).
Наиболее ценной продовольственной и технической культурой у нас является картофель. Его нередко называют вторым хлебом. Из картофеля получают картофельную муку (крахмал), спирт и т. д: Используют в пищу клубни - видоизмененные побеги. Его плоды - ягоды — ядовиты для людей и животных и в пищу не употребляются. В отличие от картофеля, у помидоров, сладкого перца, баклажанов в пищу употребляют плоды, являющиеся сочными и полезными;
Семейство астровых (или сложноцветных) — самое крупное семейство цветковых растений. На Земле существует около 300 тыс. видов цветковых растений, из них около 25 000 относятся к семейству астровых. В основном, это травянистые растения, реже кустарники и деревья. К этому семейству относится много видов декоративных растений (астры, хризантемы, георгины, маргаритки и др.). Среди дикорастущих очень мною сорных растений (осот, василек, мелколепестник и др.) и лекарственных (ромашка, одуванчик, тысячелистник, цикорий и др.).
Цветки обычно мелкие, собранные в плотное соцветие - корзинку, внешне похожее на один цветок.
Группа цветков в корзинке окружена оберткой из видоизмененных листьев. Цветки астровых пятичленного типа, обоеполые, но бывают женскими и бесполыми. Чашечка обычно видоизменена и представлена или зубчатой окраиной, или бугорками, но чаще она превращена в хохолок, играющий роль парашюта при распространении плодов ветром. Венчик спайнолепестный, различной формы: трубчатый, язычковый, воронковидный, двугубый, ложноязычковый. Плоды - семянки (подсолнечник, астры), у других растений (одуванчик, осот) - семянка с летучкой хохолком.
Из культурных растений наиболее важное значение имеет подсолнечник - однолетнее высокое растение с большим соцветием корзинкой. Его называют «цветок солнца».
Класс однодольные
Класс однодольные — составляет примерно 25% всех покрытосеменных (около 58 тыс. видов). Основные жизненные формы - травы и (редко) древовидные растения.
Многолетние травы с корневищами, луковицами, клубнелуковицами, реже древовидные растения (драцена, алоэ, юкка). Около 4 000 видов, произрастающих по всему земному тару. Листья очередные с параллельным или дуговым жилкованием. Цветки правильные, обоеполые, с простым венчиковидным или чашечковидным околоцветником, состоят обычно из 6 сросшихся или свободных листочков (3 наружных и 3 внутренних), 6 тычинок(3 в наружном и 3 во внутреннем круге). Завязь верхняя. Плод - коробочка (у тюльпана) или ягода (у ландыша). Щетки бывают одиночные (у тюльпана) или собраны в шаровидные соцветия (у лука) и кисть (у лилии). Большинство лилейных опыляются насекомыми, некоторые - ветром.
К лилейным относятся многие декоративные растения с красивыми и душистыми цветками. Среди лилейных встречаются и лекарственные растения - ландыш и другие.
К семейству лилейных относятся цепные продовольственные растения - лук, чеснок, спаржа, представляющие настоящий кладезь витаминов, так необходимых человеку.
Есть среди лилейных и ядовитые растения, например, вороний глаз, ландыш майский. Их используют как лекарственные растения.
Семейство мятликовые , или злаки насчитывает около 10 тысяч видов. Травы, реже — древовидные формы (бамбуки).
Стебель простой, иногда ветвистый, представлен соломиной (полый внутри), несколько вздутый в узлах. На стебле находятся двурядно расположенные листья. Листья линейные с длинным влагалищем и пленчатым выростом - язычком. Жилкование параллельное. У злаков сильно развито подземное ветвление. По этому признаку различают три типа злаков: корневищные — в узлах кущения побеги развиваются горизонтально под землей, образуя корневища (пырей ползучий, костер безостый); рыхлокустовые, у которых боковые побеги отходят под острым углом к главному вертикальному побегу, образуя рыхлый куст (тимофеевка луговая, лисохвост луговой); плотнокустовые злаки, у которых боковые надземные побеги растут вертикально, почти параллельно материнскому побегу, образуя плотный куст, дерновину (щучка, белоус).
Цветки злаков собраны в простые соцветия — колоски, которые образуют сложные соцветия — сложный колос (пшеница), султан (тимофеевка), метелку (просо), початок (кукуруза).
Наиболее типичное строение для злаков имеет цветок пшеницы: две цветковые чешуи, 2 цветковые пленки, 3 тычинки, пестик с двумя рыльцами. В еще закрытых цветках происходит самоопыление. Плод ~ зерновка.
У основания каждого колоска большинства растений прикреплены 2 колосковые чешуи, прикрывающие колосок.
У кукурузы развиваются цветки двух типов: тычиночные и пестичные. Пестичные цветки образуют соцветие сложный початок. Початки расположены в пазухах листьев. Цветок имеет округлую завязь с длинным шелковистым столбиком, заканчивающимся двухлопастным рыльцем. Початки одеты зеленой оберткой из видоизмененных листьев.
Тычиночные цветки собраны в соцветие метелку, расположенную на верхушке стебля. Метелка состоит из колосков, в каждом из которых по два цветка с тремя тычинками каждый. Пыльца созревает раньше, чем на этом же растении из оберток початков появляются рыльца. Самоопыления у кукурузы не бывает. Опыляется ветром. Плоду всех злаков - зерновка (семенная кожура срастается с околоплодником).
Семейство мятликовые или злаки представлено исключительно важными для человека культурными растениями, объединенными в роды: пшеница, рожь, ячмень, рис, кукуруза, просо и др. К злаковым относится много кормовых трав (тимофеевка, лисохвост), а также сорных (пырей, овсюг и др.).
Покрытосеменные, или цветковые (Magnoliophyta ) - это высшие семенные растения, в которых ношении зачатки содержатся закрыто в завязи цветка. Официальное название этого таксона - Magnoliophyta, от названия рода Magnolia (Магнолия). Но традиционно укоренились такие названия, как Angiospermae и Anthophyta (цветочные растения). Сегодня на земном шаре существует по меньшей мере 250 000 видов цветковых растений, которые разделены на два больших класса и около 540 семей. Покрытосеменные - наиболее высокоорганизованные из всех растений, их тело состоит из многих развитых тканей, но особенно совершенными являются ведущие - ксилема и флоэма.
Ксилема уже построена из сосудов и трахеид, а флоэма - с ситовидных трубок и клеток-спутниц. Вегетативные органы цветковых растений также достигают наибольшей совершенства и разнообразия своего строения. Кроме выполнения основных функций, они выполняют и дополнительные, обусловливает появление их различных видоизменений. Самая большая сложность и разнообразие строения всех вегетативных органов оказывается в листа. Однако характерным органом цветочных является цветок как самый орган размножения. Она приспособлена для опыления и двойного оплодотворения, в результате которого образуется семя и плод. В цветочных растений, в отличие от голосеменных, семенах зачатки развиваются не открыто на семенных чешуйках, а спрятаны в завязь и защищены от высыхания ее стенками. Именно поэтому цветочные растения называются еще покрытосеменными. С семенного зачатка формируется семя, а из стенок завязи - оплодень. Семя вместе с околоплодника образуют плод, который есть только у цветковых. Итак, признаками совершенствования покрытосеменных по сравнению с голосеменными, являются:
1) осложнения проводящих тканей, которые улучшают транспортировку веществ по растению;
2) осложнения вегетативных органов, что совершенствует выполнения жизненных функций;
3) появление цветка, которая является органом полового размножения;
4) защищенность семенных зачатков стенками завязи цветка от неблагоприятных условий;
5) появление плода, в котором семя покрывается и защищается околоплодника;
6) двойное оплодотворение, которое обеспечивает образование зародыша и запаса питательных веществ и др.
Различия жизненного цикла покрытосеменных от голосеменных
В жизненном цикле покрытосеменных спорофит преобладает над гаметофитом. Это поколение еще более развито, а гаметофит, наоборот, проще, чем у голосеменных. Спорофиты цветочных растений представлены всеми возможными жизненными формами - деревьями, кустами, травами. В цветочных, как и у голосеменных, гаметофиты развиваются и живут ни спорофите, питаясь за счет его питательных веществ. Мужской гаметофит представлен пыльцевых зерном, который развивается в пыльниках тычинок.
Женский гаметофит - это зародышевый мешок внутри семенного зачатка, который находится в завязи пестика. Опыление происходит в цветке. Чаще происходит опыление насекомыми, а не ветром, а также перекрестное опыление, а не самоопыление. После поступления спермиев через пыльцевая трубку до зародышевого мешка происходит двойное оплодотворение: один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зародыш, а второй - с центральной клеткой, образуя эндосперм с запасом питательных веществ. От опыления до оплодотворения у них проходит, в основном, несколько часов, в отличие от голосеменных, у которых на это затрачивалось полгода и больше. Размножаются цветочные семенами и, довольно часто, вегетативно.
Итак, в развитии покрытосеменных наблюдаются такие особенности, как упрощение гаметофитом, закрытое расположение семенных зачатков в цветке, двойное оплодотворение, образование плода и др.
Особенности распространения и классификации покрытосеменных
Цветочные растения приспособлены к жизни на суше в самых разнообразных условиях - от тропиков до тундры, от низменностей до высоких гор, от пустынь до болот, они даже могут жить в пресных и соленых водоемах. Среди цветочных растений есть организмы, крупнейшие по размерам не только среди растений, но и среди всего органического мира. Они могут достигать 150 м в высоту (например, эвкалипты), иметь стволы толщиной около 20 м (баобабы) и стебли длиной 200 м и более (ротанговая пальмы). Покрытосеменные распространены повсюду: на всех континентах (кроме Антарктиды), во всех климатических зонах. их вегетативные органы и их видоизменения обеспечивают выполнение основных жизненных функций в жарких и холодных, сухих и влажных, равнинных и горных, сезонных и постоянных условиях существования. Все разнообразие цветов, форм, размеров, запахов цветов покрытосеменных предназначено для использования самых разнообразных опылителей, а приспособленность плодов и семян к распространению самыми разнообразными способами просто поражает.
Итак, разнообразие жизненных форм, сложность строения вегетативных органов и их способность к видоизменений, разнообразие цветов и плодов, способов опыления и распространения плодов и семян позволили покрытосеменных приспособиться к самым разнообразным условиям окружающей среды.
Основы классификации покрытосеменных
В отделе Покрытосеменные выделяют два класса: Двудольные и Однодольные. Впервые цветочные растения были разделены на злаковые и однодольные французским ботаником
А. Жусье еще в 1789 году, но и сейчас систематика цветковых растений еще далека от завершения. Новые исследования позволяют уточнять место того или иного вида, рода или семьи в общей системе мира растений. В основу классификации цветковых растений положено количество семядолей, тип корневой системы, особенности строения листьев и стебля и тому подобное. Большое значение для классификации цветковых растений имеет строение их цветки, ее околоцветника, тычинок, пестика и их частей. Отличаются злаковые от однодольных и по типу прорастания. У двудольных семядоли поднимаются над землей и напоминают два листочка, а между ними из почки вырастают первые настоящие листья (надземный тип прорастания). В однодольных семядоля, как правило, остается в земле, а на поверхности появляются только настоящие листья (подземный тип прорастания). Однако не существует никаких признаков, по которым можно было бы четко указать принадлежность растения к одному из классов. Среди двудольных есть растения с признаками однодольных (например, подорожник с дуговым жилкованием листьев), и наоборот (вороний глаз с сетчатым жилкованием листьев). Современные ботаники считают, что однодольные растения произошли от двудольных.
Итак, каждый из классов имеет совокупность признаков, которые и дают право отнести растение к одному из них.
Сравнительная характеристика двудольных и однодольных
|
признаки |
злаковые |
однодольные |
|
жизненная форма |
Есть все известные жизненные формы: деревья, кусты, одно-, двух- и многолетние травы |
преимущественно травы |
|
корневая система |
Имеется стержневая корневая система, в которой корни способны к утолщению |
Имеют мочковатую корневую систему, в которой корни не способны к утолщению |
|
стебель |
Стебель может быть травянистое или деревянистое с камбием |
Стебель травянистый, не способное к утолщению |
|
листья |
Простые или сложные листья с сетчатым жилкованием |
Листья простые, с параллельным или дуговым жилкованием. |
|
строение цветка |
Количество частей цветка кратно 4 и 5. |
Кильксть частей цветка кратно 3. |
|
количество семядолей |
Зародыш имеет 2 семядоли с питательными веществами, которые при прорастании выносятся на поверхность почвы |
Зародыш имеет одну семядолю без питательных веществ, которая при пророI наступлением не выносится на поверхность |
|
количество видов |
Около 200 000 видов, которые разделяют на 429 семей |
Около 50 000 видов, которые разделяют на 104 семьи |
|
Основные семьи |
Магнолиевые, кувшинки, лютик, шелковица, кактусы, Рутовые, Тыквенные, Капустные, Розовые, Бобовые, пасленовых, Астровые и др. |
Лилейные, Луковые, Ирисовые, Орхидные, Злаковые, Пальмовые, ряска и др. |
Итак, растения класса Двудольные и класса Однодольные отличаются по многим признакам, но важнейшим все же есть количество семядолей.
Цель урока: Познакомить учащихся с многообразием покрытосеменных растений на примере классов Двудольных и Однодольных растений.
Задачи урока:
Образовательные.
Развить знания учащихся о многообразии растений как результате эволюционных процессов.
Научить учащихся различать по внешним признакам растения класса Двудольных и Однодольных.
Воспитательные.
Содействовать в ходе урока формированию мировоззренческой идеи – познаваемости мира.
Развивающие.
Способствовать развитию познавательного интереса к предмету путем исследовательского метода обучения.
Способствовать развитию у учащихся навыков самоконтроля и самооценки через выбор и выполнение дифференцированных заданий.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Методы: проблемный и исследовательский.
Форма работы: индивидуальная и групповая.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, семена фасоли, пшеницы, наборы для препарования, салфетки, живые растения пшеницы и фасоли, гербарии однодольных и двудольных растений, модели цветков гороха, капусты, тюльпана, разноуровневые карточки с заданиями, маршрутные листы, инструкции по ТБ.
План урока:
- Организационный момент. (1 мин.)
- Актуализация знаний. (12 мин.)
- Проверка ранее изученного материала: индивидуальные дифференцированные задания, проверка в парах.
- Постановка проблемной задачи.
- Формулировка темы урока.
- Целеполагание. (1 мин.)
- Изучение нового материала.(23 мин.)
- Рефлексия. (6 минут)
- Подведение итогов урока. (2 мин.)
- Домашнее задание.
Ход урока
1. Организационный момент.
Здравствуйте, ребята! Садитесь.
Сегодня мы с вами продолжаем знакомство с удивительным миром покрытосеменных растений. Ведь это необычайно важно получить знания о самой прогрессивной группе из ныне существующих растительных организмов, которые в процессе эволюции приспособились к разнообразным условиям нашей планеты. Они играют огромную роль в жизни человека, потому что большинство культивируемых человеком растений, являются покрытосеменными.
2. Актуализация знаний.
Почему растения получили такое название “Покрытосеменные”?
(Возможные варианты ответов детей: “Так как их семена защищены завязью из которой в последствие развивается плод”, “ Т.к. семена находятся внутри плода, т.е. как бы покрыты” и т.д.)
Правильно!Но у этих растений есть и второе название – Цветковые. Объясните этот факт.
(“Все эти растения имеют орган полового размножения – цветок”).
Мы уже не представляем своей жизни без этой таинственной красоты.
В чем же преимущества цветковых растений перед голосеменными?
(“Семена защищены плодом”. “Плоды используют в пищу животные и являются распространителями семян”. “Цветок – орган полового размножения, привлекает насекомых-опылителей”)
У каждого из вас на парте лежат карточки с заданиями разного уровня сложности (цвета заимствованы из передачи “Умники и умницы”). Красная карточка “Тест-опрос” имеет три задания повышенного уровня сложности. Желтая карточка “Терминологический диктант” предлагает выполнить 4 задания средней сложности. Зеленая карточка “Какие утверждения верны” – пять заданий.
Критерии оценки указаны на карточках.
За любую работу вы можете получить 5 баллов, если она выполнена полностью. На желтой карточке отсутствует оценка “3”, на красной карточке отсутствует оценка “4”.
Выберите себе одну из предложенных карточек и выполните задания. Итак, кто из вас выбрал зеленые карточки? Поднимите руки. Желтые карточки? Красные? Время выполнения – 5 минут.
Сейчас я попрошу вас обменяться карточками с соседом по парте и провести проверку результатов. На доске предложены ответы на задания зеленой карточки “Выберите верные суждения” и желтой карточки “Терминологический диктант”. На экране ключ к тестовым заданиям красной карточки.
Поднимите руки, кто получил “5”, “4”, “3”, “2”.
3. Целеполагание.
На экране представлены покрытосеменные растения. Как вы заметили, они разные. Внимательно посмотрите на них, чем же они отличаются?
(Корневой системой, формой, размерами, окраской цветков, формой листовых пластинок, плодами, семенами).
На основании этого мы можем сделать вывод, что цветковые растения многообразны.
Покрытосеменных растений насчитывается 250 тысяч видов.
Но все эти растения можно разделить на 2 класса: Двудольные и Однодольные.
Итак, тема нашего урока: Многообразие покрытосеменных растений. Признаки однодольных и двудольных растений.
Как вы думаете, какова цель нашего урока? (дети самостоятельно формулируют цель)
Правильно!
Эпиграфом урока будут слова великого русского писателя Л.Н. Толстого “Для восприятия чужой мудрости нужна, прежде всего, самостоятельная работа”.
4. Изучение нового материала.
На каждой парте имеется маршрутный лист. Познакомьтесь с его содержимым. Прочитайте инструкцию по технике безопасности при выполнении практической исследовательской работы.
1.Изучение зародышей семян пшеницы и фасоли.
В ходе препарирования семян учащиеся замечают, что зародыш фасоли имеет 2 семядоли, а пшеницы – 1 и формулируют вывод. Выявленный признак заносят в таблицу.
2. Изучение корневых систем растений.
Рассматривая живые растения, дети замечают, что у фасоли стержневая корневая система, хорошо развит главный корень а у пшеницы – мочковатая, главный корень не выражен, развита система придаточных корней.
Отличия в строении корневых систем заносят в таблицу.
3.Изучение листьев по гербарным экземплярам.
Пользуясь гербарными экземплярами, выявляют отличия в строении листовой пластинки и жилкования и формулируют вывод: У двудольных, листья могут быть простыми и сложными, жилкование листьев – сетчатое, а у однодольных – простые., жилкование – линейное или дуговое. (Продолжают заполнение таблицы).
4. Изучение цветка однодольных и двудольных.
Я выдаю вам модели цветков однодольного растения тюльпана, двудольных растений – гороха и капусты. Давайте выясним, чем отличается околоцветник этих растений? У тюльпана он простой, у остальных – двойной, состоящий из чашечки и венчика.
Используя модели цветков тюльпана, гороха и капусты, посчитайте части каждого цветка, количество тычинок, лепестков, чашелистиков.
Вывод: Количество частей цветка Двудольных кратно 4 или 5, а Однодольных – 3.
Вносим данные в таблицу.
5. Семейства класса Двудольных и Однодольных растений.
Из текста параграфа выберите названия основных семейств, входящих в класс Двудольных и Однодольных растений. Запишите названия этих семейств в таблицу. На последующих уроках мы познакомимся с представителями этих семейств.
С помощью слайда проверяем как выглядит наша таблица. (Еще раз проговариваем признаки двудольных и однодольных растений)
Признаки Двудольных и Однодольных растений.
Двудольные |
Однодольные |
|
| Число семядолей в зародыше семени | ||
| Корневая система А) происхождение |
Система главного корня Стержневая |
Система придаточных корней Мочковатая |
| Лист | Простой или сложный | Простой |
| Жилкование | Сетчатое | Параллельное, дуговое |
| Число частей цветка | Кратно 4 или 5 | Кратно 3 |
| Главнейшие семейства | Розоцветные, Бобовые, Крестоцветные, Пасленовые, Сложноцветные | Лилейные, Злаковые |
5. Рефлексия.
Ребята, помогите мне проверить работу ученика Пети Шалопайкина.
Вот как он ответил на вопрос “Сколько классов цветковых растений вы знаете? Чем они отличаются?”. При обнаружении ошибки, зачеркните неправильное слово и сверху укажите верный ответ.
Проверяем. Сколько ошибок допустил Петя? Какие?
Посмотрите внимательно на экран, верно ли мы выделили все ошибки. А теперь мы их исправим.
6. Подведение итогов урока.
Ребята, мы достигли цели нашего урока? Давайте вернемся к цели нашего урока.
Почему эпиграфом урока было высказывание Л.Н. Толстого “Для восприятия чужой мудрости нужна, прежде всего, самостоятельная работа”.
(Признаки двудольных и однодольных растений, были известны до нашего урока, т.е. это чужая мудрость. Но так, как мы сами трудились на уроке, находя их, эти знания стали нашим достоянием.)
Оцените свою деятельность на уроке по следующим критериям: узнал ли я что-то новое, смогу ли применить эти знания на практике, достаточно ли активно работал на уроке. Самооценку и оценку за разноуровневые задания поставьте в дневники.
Осталось поставить оценку нашей совместной деятельности.
Понравился ли вам урок?
Интересно ли вам было на уроке?
Понятными ли для вас были все действия на уроке?
Поднимите руки, кто оценил нашу совместную деятельность на “5”, на “4”, на “3”.
7. Домашнее задание.
Домашнее задание будет включать обязательную часть и задания на выбор.
Обязательная часть – изучить текст учебника на с. 82-83, повторить признаки двудольных и однодольных растений по таблице.
Задание на выбор:
- Выписать в тетрадь Двудольные растения, встречающиеся в вашем доме, в огороде, в саду, на даче.
- По внешнему виду определить Двудольные и Однодольные растения в кабинете биологии.
- Приготовить сообщение или слайд-шоу по темам:
“Растения семейства крестоцветных на нашем столе”.
“Где у капусты цветок?”
“Любимое варенье из растений семейства розоцветных”.
