Систематика и характеристика покрытосеменных. Подкласс Магнолииды (Magnoliidae)

Классификация отдела Покрытосеменные (Magnoliophyta).
Это самый многочисленный отдел, насчитывающий не менее 250000 видов. Они господствуют на большей части суши нашей планеты.
Характерные особенности отдела:
наличие цветка;
семязачаток скрыт в завязи пестика, чем надежно защищен от высыхания, переохлаждения, поедания животными;
наличие двойного оплодотворения, когда триплоидный эндосперм возникает только в результате оплодотворения;
наличие плода, защищающего семена и способствующего расселению;
более совершенное анатомическое строение (наличие трахей, ситовидных трубок c клетками-спутницами, симподиального ветвления).
Отдел Magnoliophyta делится на 2 класса: Двудольные и Однодольные.

Задание. Вписать в таблицу основные отличия классов Двудольные и Однодольные

Цветок
Цветок – это видоизмененный неразветвленный побег с определённым ростом, выполняющий функции бесполого (образование женских и мужских спор) и полового (образование женских и мужских гамет) размножения. Формируется из цветочной почки.

Рассмотреть цветок любого комнатного растения. Зарисовать в тетради схему строения цветка, подписать его органы:
1. Цветоножка
2. Цветоложе
3. Чашелистик
4. Пыльник
5. Тычиночная нить
6. Столбик
7. Рыльце
8. Завязь
9. Лепесток
Задание.

Чашечка и венчик составляют околоцветник. Вписать определения, зарисовать конкретные примеры растений.
Задание.

Главные части цветка: андроцей (совокупность тычинок) и гинецей (совокупность плодолистиков).
Сделать рисунки «Типы андроцея»:
Четырехсильный
Двусильный
Двубратственный
Со сросшимися пыльниками
Задание.

Строение гинецея
Задание.

Нарисовать и обозначить на рисунке части пестика:
завязь
столбик
рыльце
Задание.

Верхняя завязь образована только плодолистиками, тычинки прикреплены ниже пестика. Она легко отделяется от цветоложа.
Нижняя завязь образована плодолистиками и другими частями цветка, с которыми она прочно срастется. Тычинки прикреплены выше пестика.
Нарисовать типы завязи:
верхняя
нижняя
полунижняя
Задание.

Написать и запомнить условные обозначения частей цветка:
P (perigonium) - простой околоцветник
Ca (calyx) – чашелистики
Co (corolla) – найдите самостоятельно
A (androeceum) – андроцей
G (Gynoeceum) – найдите самостоятельно
найдите самостоятельно - цветок актиноморфный
найдите самостоятельно - цветок зигоморфный
найдите самостоятельно - цветок обоеполый
найдите самостоятельно - цветок женский
найдите самостоятельно - цветок мужской
() - срастание частей цветка
найдите самостоятельно - завязь верхняя
G 1 - завязь нижняя (черта над цифрой гинецея)
- завязь полунижняя
Задание.

Составить диаграмму и формулу любого комнатного цветка:
Название цветка на русском и латыни
Диаграмма (рисунок)
Обозначения (подписи к рисунку)
Формула цветка
Задание.

Подкласс магнолииды (Magnoliidae)
Представители подкласса большей частью древесные растения, реже травянистые, водные или паразиты, произрастающие в тропиках и субтропиках.
Паренхимные ткани часто со сферическими эфиромасличными клетками. Сосуды у некоторых таксонов отсутствуют, либо они примитивные с лестничной перфорацией.
Цветки обоеполые или реже однополые, часто спиральные или гемициклические. Андроцей состоит из неопределенного количества элементов. Зрелая пыльца 2-клеточная или реже 3-клеточная. Гинецей большей частью апокарпный, реже синкарпный или паракарпный.
Семена с эндоспермом, иногда периспермом и маленьким зародышем.

Лабораторная работа
Материал: так как занятия проходят дистанционно, используем рисунки и фотографии с интернет-источников следующих растений: магнолии, кирказона, копытня, кувшинки, кубышки, лотоса.
Цель: изучить особенности строения вегетативных и генеративных органов представителей подкласса магнолииды (Magnoliidae) на примере семейств магнолиевых, кирказоновых, кувшинковых, лотосовых.

Семейство магнолиевые (Magnoliaceae)
Семейство представлено преимущественно древесными или кустарниковыми вечнозелеными или листопадными растениями, которые широко распространены в субтропических районах Восточной и Юго-Восточной Азии и на юго-востоке Северной Америки.
Листья простые с крупными опадающими прилистниками, образующими колпачок, который защищает почки.
Цветки обычно крупные, одиночные, обоеполые, энтомофильные с удлиненным цветоложем. Околоцветник 3-6-9 – членный или с неопределенным количеством листочков, простой или двойной. Тычинки лентовидные с длинными пыльниками и хорошо выраженным надсвязником либо с хорошо выраженными тычиночными нитями. Плодолистики многочисленные, не сросшиеся, расположенные спирально.
Плод – спиральная листовка, многоорешек, реже состоит из мясистых невскрывающихся плодиков или ценокарпный (рис. 1).
Семейство представлено 10 родами и 220 видами.

Рис. 1. Магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora)
1 – ветка с цветком
2 – апокарпная многолистовка
3 – диаграмма цветка.
Порядок магнолиецветные (Magnoliales)
Семейство магнолиевые (Magnoliaceae)
Вид магнолия крупноцветковая (Magnolia grandiflora)

Семейство кирказоновые (Aristolochiaceae)
Семейство состоит из травянистых, часто вьющихся растений или лиан, распространенных в тропиках и субтропиках, умеренных зонах.
Листорасположение очередное. Листья простые, без прилистников.
Цветки обоеполые, одиночные или в кистевидных соцветиях, зигоморфные, реже актиноморфные. Андроцей состоит из 6 тычинок, расположенных в один круг, или из 12 тычинок, расположенных в два круга. Тычинки, как правило, срастаются со столбиком в колонку. Гинецей состоит из 4-6 сросшихся плодолистиков, завязь нижняя 6-4- гнездная.
Плод – коробочка. Семена с эндоспермом и мелким зародышем.
Семейство объединяет 7 родов и 600 видов. Наиболее крупные роды семейства – кирказон (Aristolochia) и копытень (Asarum) (рис. 2).

Порядок кирказоноцветные (Aristolochiales)
Семейство кирказоновые (Aristolochiaceae)
Вид копытень европейский (Asarum europaeum)
Рис. 2. Копытень европейский (Asarum europaeum)
1 – общий вид растения
2 – продольный разрез цветка
3 – диаграмма цветка.

Семейство кувшинковые (Nymphaeaсeae)
Семейство объединяет водные корневищные травянистые растения.
Листья крупные, округлые, плавающие или погруженные, с прилистниками либо они отсутствуют.
Цветки одиночные, крупные, актиноморфные, насекомоопыляемые, спироциклические, плавающие на поверхности воды, или приподнимающиеся над водой. Чашелистиков 4-5-12. Лепестки белые или желтые, многочисленные, расположенные на цветоложе спирально. Андроцей состоит из многих тычинок. Гинецей синкарпный, состоит из многих плодолистиков. Завязь верхняя, полунижняя или нижняя.
Плод – губчатая синкарпная многолистовка. Семена с ариллусом. Эндосперм развит или отсутствует (рис. 3).
Семейство представлено 4 родами и около 70 видами. Наиболее крупными родами семейства являются кубышка (Nuphar) и кувшинка (Nymphaea).

Порядок кувшинкоцветные (Nymphaeales)
Семейство кувшинковые (Nymphaeaсeae)
Вид кувшинка чистобелая (Nymphaea candida)
Вид кубышка желтая (Nuphar luteum)
Рис. 3. Кувшинка белая (Nymphaea alba)
А – цветок и лист
Б – продольный разрез цветка
В – поперечный разрез цветка
Г – поперечный разрез цветоножки с четырьмя крупными и мелкими воздухоносными полостями.
Кубышка желтая (Nuphar luteum).
Д – цветок и лист.

Семейство лотосовые (Nelumbonaceae)
Семейство объединяет бесстебельные водные растения с очень толстыми корневищами и щитовидными длинночерешковыми воздушными листьями.
Цветки крупные, одиночные, пазушные, обоеполые, спироциклические. Чашелистиков 2 или несколько. Лепестки многочисленные, розовые. Тычинки многочисленные с большим мясистым связником, продолженным выше 2 длинных пыльников. Гинецей апокарпный, из многочисленных плодолистиков.
Плоды – погруженные многоорешки с очень твердым околоплодником и дыхательным отверстием близ рыльца. Семена с очень большим темно-зеленым зародышем и с малозаметным остатком эндосперма (рис. 4).
Семейство представлено 1 родом и 2 видами.

Порядок лотосоцветные (Nelumbonales)
Семейство лотосовые (Nelumbonaceae)
Вид лотос орехоносный (Nelumbo nucifera)
Рис. 4. Лотос орехоносный (Nelumbo nucifera)
1 – строение цветка
2 – внешний вид бутона 3 – вид цветка сбоку.

1. Найдите и рассмотрите в интернете виды растений копытня, кувшинки и кубышки. Напишите названия видов на русском и латыне.
2. Проведите анализ системы морфологических признаков этих растений по следующему плану:
жизненная форма
место произрастания
размеры растения
морфологические особенности побегов (характер ветвления, наличие опушения)
морфологические особенности листьев (тип листорасположения, типы листьев, расположенных на растении, расчленение листовой пластинки, форма листьев, а также края, основания и верхушки листовой пластинки, вид жилкования, наличие прилистников),
тип корневой системы.
3. Выясните, по каким признакам отличаются роды и виды растений.
Задание.

4. Найдите крупным планом цветки этих растений и составьте их формулу. Для этого используйте следующие пункты плана анализа цветка:
тип соцветия
тип цветка (циклический, гемициклический, спироциклический; обоеполый, однополый или бесполый; актиноморфный, зигоморфный, асимметричный)
строение околоцветника (двойной или простой: чашечковидный или венчиковидный)
строение чашечки (сростнолистная или раздельнолистная, количество элементов, их окраска), строение венчика (свободнолепестный или спайнолепестный; количество элементов, их окраска)
строение андроцея (количество элементов, свободные или сросшиеся);
строение гинецея (количество элементов, апокарпный или синкарпный, паракарпный, лизикарпный;
тип завязи: (верхняя, нижняя, полунижняя);
вид плода
семя (особенности строения, расположения).
5. Охарактеризуйте способы распространения плодов и семян, использование растения человеком.
Задание.