Покрытосеменные РАСТЕНИЯ. Задачи: обобщать, развивать и

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ РАСТЕНИЯ.
Задачи: обобщать, развивать и углублять знания о многообразии, строении, размножении
и приспособленности к условиям жизни покрытосеменных растений; рассмотреть
значение покрытосеменных в природе и жизни человека; раскрыть влияние деятельности
человека на многообразие растений.
Оборудование: комнатные растения (кактусы, фикус, гибискус, молочай и др.);
гербарные экспонаты злаков, сахарной свеклы, гречихи, гороха (или других культурных
растений), модели цветков, муляжи плодов; таблицы «Типы плодов», «Соцветия»;
открытки «Растения Красной книги».
Планируемые результаты обучения
Учащиеся должны знать:
- что цветок - орган семенного размножения покрытосеменных растений;
- что семена покрытосеменных защищены плодом;
- органы покрытосеменных растений: корень, побег, цветок, плод;
- строение и функции органов покрытосеменных растений;
- приспособительные признаки цветковых растений;
- что у покрытосеменных хорошо развита проводящая система;
- о наличии вегетативного способа размножения;
- значение покрытосеменных растений в природе и жизни человека;
- способы защиты и охраны цветковых растений;
- различия между культурными и дикорастущими растениями.
Ход урока
I. Проверка знаний.
1. Фронтальный опрос.
1) Какие органы имеются у голосеменных растений?
2) Почему семенные растения занимают господствующее положение на нашей планете?
3) Каков цикл развития сосны?
4) Какую роль играют голосеменные растения в природе?
5) Как человек использует хвойные растения?
2. Индивидуальный опрос.
Карточка 1
Развитие папоротников и голосеменных начинается из оплодотворенной яйцеклетки. Чем
оплодотворение у сосны отличается от оплодотворения у папоротника? Почему
голосеменные считают сухопутными растениями?
Карточка 2
Буря иногда выворачивает ели с корнем, в то время как сосны обламываются верхушками
примерно на 1/3 высоты дерева. Почему?
КарточкаЗ
В каких условиях живут сосны и ели? Почему сосну называют «пионером леса»?
Карточка 4
В Европе и Азии широко распространены еловые и сосновые леса. В сосновом лесу светло
и сухо, легко дышать, а в еловом -темно и сыро. Какие особенности биологии ели и сосны
лежат в основе различий елового и соснового леса?
Карточка 5
Опытным путем установлено, что сосна испаряет воды в 9 раз меньше, чем береза. Какие
приспособления имеет сосна для уменьшения испарения воды?
Карточка 6
Семена из шишек сосны высыпаются в конце зимы. Какое значение в жизни сосны имеет
время раскрытия шишек?
Карточка 7
Сосну используют при посадках для закрепления песков, а ель для этого не годится. Как
это объяснить?
Карточка 8
В хвойных лесах стволы у сосен не имеют ветвей почти до самых верхушек, а у елей
ветви отсутствуют только в нижней части стволов. С чем связаны такие различия?
Карточка 9
Укажите признаки, по которым можно узнать в природе лиственницу, сибирскую сосну и
пихту.
П. Изучение нового материала.
Рассказ учителя.
Отличительные особенности цветковых растений.
Прошло более 200 млн лет после выхода растений из водной среды на сушу, прежде чем
появились покрытосеменные. Появление цветка и плода позволило растениям
распространиться в различных климатических условиях. Плод защищает семена от неблагоприятных воздействий.
Для покрытосеменных характерно наличие следующих органов: корень, побег, цветок,
плод с семенами. Эти органы разнообразны по строению и выполняемым функциям.
Приспособительные признаки покрытосеменных вырабатывались многие тысячелетия под
влиянием различных условий среды. Растения тропических лесов (монстера, фикус)
имеют крупные листовые пластинки. Растения пустынь (кактусы, алоэ, агава) запасают
воду в стеблях, а листья видоизменили в колючки.
У покрытосеменных хорошо развита проводящая система, обеспечивающая быстрое
передвижение веществ в растении. Для покрытосеменных характерно не только семенное,
но и вегетативное размножение (размножение вегетативными органами), что позволило
им широко распространиться по всему земному шару.
Обобщить ответы учащихся и сделать выводы.
Вопрос классу:
- Как вы думаете, почему покрытосеменные - самая многочисленная, господствующая
группа растений на Земле? Обобщить ответы учащихся и сделать выводы. Выводы:
1) Только покрытосеменные имеют цветок, из которого образуется плод с семенами. Плод
покрывает семена, защищая их от неблагоприятных условий, поэтому растения и назвали
покрытосеменными.
2) Для покрытосеменных характерно наличие хорошо развитых органов: корня и побега
(стебля, листьев); наблюдается большое разнообразие этих органов по строению и
выполняемым функциям.
3) Для покрытосеменных характерна хорошо развитая проводящая система,
обеспечивающая быстрое передвижение веществ в растении.
4) Для покрытосеменных характерно не только семенное, но и вегетативное размножение,
что обеспечивает их быстрое распространение.
2. Разнообразие покрытосеменных растений. Жизненные формы.
Назвать черты приспособленности покрытосеменных к различным условиям жизни.
Выделить жизненные формы цветковых растений, связать с продолжительностью их
жизни.
Термин «жизненная форма» в отношении растений был предложен в 80-х гг. прошлого
века датским ботаником Вармингом.
Э.-Й. Варминг (1841-1924 гг.) составил первую сводку по экологии растений. В 1901 г. в
Брюсселе состоялся международный ботанический конгресс, на котором в качестве
самостоятельной ботанической дисциплины была выделена экология - биологическая
наука, изучающая взаимосвязи организма с окружающей средой.
Варминг подразумевал под понятием жизненная форма «...форму, в которой вегетативное
тело растения находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от
семени до отмирания».
Такое определение оказалось очень емким. Во-первых, оно подчеркивало, что жизненная
форма растения не остается постоянной, а может меняться по мере его взросления и
старения.
Во-вторых, важнейшую роль в становлении жизненной формы играет внешняя среда. Но
это не означает, что жизненная форма любого растения бесконечно пластична и зависит
только от непосредственно действующих в данный момент условий. Каждый вид
растений реагирует на внешние воздействия в рамках своих наследственно закрепленных
возможностей.
Обобщив предложенные в разное время классификации, отечественный ботаник И. Г.
Серебряков предложил называть жизненной формой своеобразный габитус (от лат. habitus
- состояние, характерная форма, внешний вид организма) определенных групп растений,
возникающий в результате роста и развития в определенных условиях как выражение
приспособленности к этим условиям.
В основу своей классификации И. Г. Серебряков положил признак продолжительности
жизни всего растения и его скелетных осей. Он выделил следующие жизненные формы
растений:
A. Древесные растения:
1) деревья,
2) кустарники,
3) кустарнички.
Б. Полудревесные растения:
1) полукустарники,
2) полукустарнички.
B. Наземные травы:
1) поликарпические травы (многолетние травы, цветут много раз),
2) монокарпические травы (живут один год или несколько лет, цветут один раз и
отмирают).
Г. Водные травы:
1) земноводные травы,
2) плавающие и подводные травы.
Различие между деревьями, кустарниками, кустарничками, полукустарниками,
полукустарничками, травянистыми растениями состоит, помимо разной степени
одревеснения их стеблей, в продолжительности жизни и характере смены скелетных
побегов в общей побеговой системе.
Жизненная форма «дерево» - выражение приспособленности растения к наиболее
благоприятным для роста условиям. Больше всего видов деревьев - в лесах влажных
тропиков (до 88 % - в пойме р. Амазонки в Бразилии), а в тундре и высокогорьях настоящих деревьев нет. В области таежных лесов деревья господствуют в ландшафте, но там
они представлены всего несколькими видами. Не более 10-12 % от общего числа видов
составляют деревья и во флоре умеренной лесной зоны Европы.
Отличительная черта дерева - образование единственного ствола (главной оси), растущего
интенсивнее остальных побегов в длину и в толщину и стремящегося сохранить
вертикальное направление роста. У дерева в верхней части ствола формируется крона.
Размещение кроны высоко над землей позволяет дереву максимально улавливать свет.
У кустарников главный побег начинает расти как небольшое деревце, но на 3-10-й год
жизни из спящих почек у основания первого стволика начинают расти боковые побеги,
частью перегоняющие материнский и постепенно сменяющие друг друга. Продолжительность жизни кустарника может достигать нескольких сотен лет, но каждый из
стволиков живет в среднем 10-40 лет (крайние пределы: от двух лет у малины до 60 лет с
лишним у желтой акации, сирени). Они сменяются по мере отмирания главного и
ближайших к нему дочерних стволиков в центре куста и появления новых на периферии.
Кустарнички представляют собой миниатюрные кустарники, с тем же способом
ветвления, но более низкорослые. Длительность жизни скелетных осей у них меньше, 5-10
лет. Очень распространены кустарнички в тундре, высоко в горах, на сфагновых болотах,
под пологом хвойных лесов (черника, брусника, голубика, клюква, вереск, водяника и т.
д.). Цветение и плодоношение у кустарников и кустарничков ежегодно приводит к
отмиранию части побегов системы, но очень небольшой части. А вот у растений,
относящихся к полудревесным, а особенно к травянистым, это отмирание играет решающую роль в
сложении их общего облика.
Полукустарники и полукустарнички характерны для пустынных и полупустынных
областей (разные виды полыней, солянок). Они формируются по принципу кустарника, но
имеют меньшую продолжительность жизни скелетных осей (5-8 лет) и ежегодно во
взрослом состоянии теряют после цветения всю верхнюю часть своих годичных
цветоносных побегов. Остающаяся деревянистая многолетняя система «пеньков» несет на
себе почки возобновления, располагающиеся над землей.
У многолетних травянистых растений прямостоячие надземные побеги живут один
вегетационный сезон (период от возобновления роста вегетативных органов весной до
перехода в состояние покоя осенью) и после цветения и плодоношения отмирают до
основания. На остающемся основании под землей или на уровне почвы формируются
зимующие почки. У некоторых трав - розеточных и ползучих - плотно прижатые к почве
надземные стебли могут жить и несколько лет.
Однолетние травянистые растения живут один вегетационный сезон. Остаются зимовать
только семена, из которых весной формируются уже новые растения.
3. Влияние деятельности человека на многообразие растений.
Помимо огромного числа видов дикорастущих цветковых растений существует 17 тыс.
видов культурных растений. Каждый вид представлен сотнями и даже тысячами сортов
(существует более тысячи сортов яблок; для каждого региона - свои сорта). Созданием
сортов занимаются селекционеры.
Покрытосеменные составляют пищевую, кормовую и сырьевую базу человечества. Для
сохранения и увеличения численности видов создаются заповедники, заказники,
национальные парки. Редкие и исчезающие растения выращивают в ботанических садах,
что позволяет сохранить уникальные растения, освоить их массовое размножение в
питомниках, а затем уже в естественной обстановке.
Вопрос классу:
- О каком растении идёт речь в отрывке из произведения А. С. Пушкина «Сказка о
мёртвой царевне»: «...Оно соку спелого полно, так свежо и так душисто, так румянозолотисто, будто медом налилось! Видны семечки насквозь...»?
Ответ: яблоко, плод яблони.
Яблоня произошла от дикого лесного предка и была в числе первых растений,
окультуренных человеком. Ее плоды упоминаются в древних легендах. У греков и римлян
это дерево было посвящено богине красоты, а немцы считали яблоки любимым блюдом
богов и верили, что даже злой бог бури никогда не метал молнии в это деревце. Считали,
что умилостивить его и получить хороший урожай можно, зажигая на деревьях свечи.
Немцы для этого выращивали к Новому году цветущие деревца яблони в кадках. Изумительно цветущее деревце, украшенное игрушками и горящими свечами! Но иметь
цветущее дерево зимой трудно, и поэтому в XIX веке его заменили елкой.
Яблоня сейчас занимает первое место среди плодовых деревьев по количеству сортов.
4. Рекорды растительного мира.
Самым «толстым» деревом считается африканский баобаб - до 49 м в диаметре. Однако
диаметр у обычного съедобного европейского каштана, растущего на горе Этна в
Сицилии, в 1845 г. был 20,4 м, то есть 64 м в обхвате! Возраст его оценивался в 3600-4000
лет. В Мексике растут гигантские водные кипарисы с диаметром ствола от 10,9 до 16,5 м
(голосеменные растения). Самое маленькое цветковое растение на Земле - волъфия
бескорневая (семейство Рясковые), встречающаяся в пресных водоемах Австралии и тропиках Старого Света. Крошечный листочек вольфии имеет диаметр 0,5-2 мм. При этом
растение способно образовывать большие скопления, затягивая поверхность водоемов
сплошной пленкой, подобно обычной ряске. У вольфии и её родственницы ряски малой и
самые мелкие цветки - 0,5 мм в диаметре.
Самыми крупными соцветиями обладает пальма корифа зонтичная, растущая в ЮгоВосточной Азии и на острове Шри-Ланка. Высота её соцветия достигает 6 м, а число
цветков в соцветии -полумиллиона.
Рекорд по продолжительности цветения принадлежит пальме из Юго-Западной Азии,
которая цветет один раз в жизни, после чего погибает, но цветение длится непрерывно в
течение нескольких лет. Называется пальма кариота жгучая, или китуль.
Самые крупные соплодия у хлебного дерева из семейства тутовых - джекфрута. Масса
одного соплодия составляет около 40 кг, длина - около 90 см, ширина - до 50 см.
Самыми крупными пыльцевыми зернами - 250 мкм - обладает тыква обыкновенная. А
самая мелкая пыльца образуется в пыльниках незабудки - 2-5 мкм. Оба растения являются
насекомоопыляемыми. У ветроопыляемых растений диаметр пыльцевых зерен составляет
в среднем 20-50 мкм. Самые крупные в мире плоды также у обыкновенной тыквы, могут
иметь вес до 92 кг.
Самые мелкие среди цветковых растений семена имеет паразитическое растение заразиха.
Масса одного семени составляет всего одну стомиллионную долю грамма.
Семена лотоса орехопосного, обнаруженные в 1951 г. в Японии, в торфяном болоте на
глубине 5,5 м, находились в лодке, принадлежащей человеку каменного века. После
извлечения их из торфа они проросли, причем лотосы нормально развивались и цвели.
Захоронение этих семян в торфе без доступа кислорода способствовало сохранению их
жизнеспособности. Радиоуглеродный метод анализа показал, что им было не менее 10400
лет.
Самые крупные клубни (видоизмененные подземные побеги) -у растения азиатский ямс.
Клубни окультуренного ямса достигают 50 кг. Они употребляются в пищу и напоминают
по вкусу картофель. В листьях стевии Ребо из Южной Америки содержатся гликозиды
стевин и ребодин, которые в 300 раз слаще сахара.
Кубинское дерево эсхиномена щетинистая обладает самой легкой в мире древесиной. Её
плотность всего 0,044 г/см3, что в 23 раза меньше плотности воды. Древесина эсхиномены
в 3 раза легче древесины бальсового дерева, из которого был сделан плот «Кон-Тики» (на
нем Тур Хейердал пересек Тихий океан).
Самым высоким цветковым растением является эвкалипт царственный (известны два
самых высоких экземпляра: 99,4 м и 98,1 м).
Самым «жароустойчивым*) сухопутным растением является верблюжья колючка. Она
выносит температуру до +70 °С. Побеги березы и тополя, напротив, отличаются большой
холодостойкостью. Они способны выдерживать охлаждение до -196 °С. Черенки черной
смородины выдерживают охлаждение до -253 °С, не теряя после оттаивания способности
к укоренению. Но это потенциальная холодостойкость растения, установленная в
условиях лаборатории. На полюсе холода в северном полушарии береза переносит
понижение температуры до-71 °С.
Самой большой скоростью роста обладает один из родственников бамбука - злак
листоколосник съедобный, в диком виде встречающийся на юге Китая. Ежесуточный
прирост побегов этого растения достигает 40 см, то есть оно вырастает на 1,7 см в час. Не
менее 12 тыс. километров проплывали семена тропической лианы из семейства Бобовые
энтады гигантской. Крупные, до 1 м длиной, бобы этого растения способны более года
проводить в соленой морской воде, не теряя всхожести семян. Около года могут плавать в
пресной воде заполненные воздухом кожистые мешочки осок.
Самым распространенным сорным растением, заселившим территорию более чем 100
стран, является родственница осок - сыть круглая. В России, к счастью, кроме Кавказа она
практически нигде не встречается.
Одним из самых солеустойчивых наземных растений является солерос. Он растет на
морских побережьях и солончаках при концентрации солей в грунтовых водах до 6 %. А
его семена всходят даже в 10%-ном соляном растворе.
5. Удивительные деревья.
Тюльпанное дерево. Его цветки напоминают степные тюльпаны, только они зеленоватой
окраски с крупным оранжевым пятном у основания. Сходство чисто внешнее, так как
лириодендрон -тюльпанное дерево - принадлежит к магнолиевым. Известно два вида:
американский и китайский. Американский вид получил широкое распространение в
культуре. Его родина - восточные штаты Северной Америки, где деревья могут достигать
70 м высоты и до 3,5 м в диаметре. Древесина имеет желтый цвет, легко поддается
обработке. Из древесины изготавливают музыкальные инструменты, используют ее для
отделки салонов автомобилей. Кора обладает лекарственными свойствами.
Конфетное дерево. На его ветках растут «конфетки» - веточки-плодоножки коричневого
цвета, причудливо изогнутые, чуть тоньше карандаша. Они содержат до 40 % фруктозы,
очень сладкие и по вкусу близки к изюму. Настоящие же плоды конфетного дерева мелкие
и жесткие. В Китае и Японии конфетное дерево выращивают как декоративное растение, а
также для получения сладостей. В Китае его плодоножки считаются лекарством против
алкоголизма. Древесина имеет красивый цвет и рисунок и используется в производстве
мебели и музыкальных инструментов.
Земляничное дерево - ещё одно «вкусное» дерево. Его плоды внешне действительно
напоминают плоды земляники - они ярко-красные, с мелкобугорчатой поверхностью.
Плоды земляничного дерева съедобны, рни сочные и сладкие. Из них готовят варенье,
вино, ликеры.
Клубничное дерево осенью покрывается красными шаровидными плодами величиной с
небольшое яблоко, по форме напоминающими очень крупные ягоды клубники. Они
съедобны, состоят из сладкой слизистой мякоти, в которую погружены крупные «зернышки». В диком состоянии растет в Гималаях и в южной части Центрального Китая.
Огуречное дерево действительно является родственником настоящего огурца, тыквы и т.
д. Это единственное древесное растение в семействе. Произрастает огуречное дерево на
затерянном в Индийском океане острове Сокотра у восточного побережья Африки. У него
толстый, широкий в основании мясистый ствол, покрытый серой корой и напоминающий
слоновью ногу. На вершине ствола находится несколько редких ветвей, покрытых
колючками и крупными, жесткими листьями с длинными черешками. В рыхлых тканях
ствола накапливается влага, позволяющая растению переносить засушливые периоды.
Цветет огуречное дерево желтыми мелкими однополыми цветками, собранными в
негустые соцветия, а его плоды - мелкие шиповатые огурцы. Эти растения, по свидетельствам очевидцев, придают сухим каменистым склонам острова необычный вид,
сходный с «лунным» пейзажем. О съедобности плодов сведений нет. Они, видимо, не
ядовиты, но и не вкусны, так как один из первых исследователей огуречного дерева писал
о них как о «маленьких бесполезных плодах».
О том, что на Земле существуют хлебные деревья, знают многие. Огромные, богатые
крахмалом плоды являются важнейшим пищевым продуктом во многих районах ЮгоВосточной Азии. Но кроме хлебных есть ещё деревья молочные, мясные, колбасные.
Молочные деревья растут в Южной Америке, они выделяют млечный сок. Сок содержит
воду, растительный воск, сахар, немного смол. Он более густой и вязкий, чем настоящее
молоко, обладает бальзамическим ароматом. «Молоко» не портится в течение недели
даже в тропиках, хорошо смешивается с водой, не сворачивается. Местное население
использует его в качестве заменителя коровьего молока, называя растение деревомкоровой.
Мясное же и колбасное деревья получили свои названия за внешнее сходство их плодов с
указанными продуктами, но ни мяса, ни колбасы они не производят.
Колбасное дерево - аукуба японская. В конце XVIII века ауку-6j привезли в Европу, где
она широко распространилась в культуре КАК оранжерейное и комнатное растение.
Бумажное дерево (фатсия бумажная) произрастает в Китае. (>НО получило свое
название за то, что из всех его частей можно делать высококачественную бумагу.
Любителям комнатных растений известно родственное фатсии бумажной растение фатсия японская.
III. Закрепление изученного.
1) Какие растения называют покрытосеменными?
2) Почему их называют цветковыми?
3) Почему они занимают господствующее положение на Земле?
4) Как покрытосеменные приспособлены к условиям обитания?
5) Какую роль в жизни человека играют эти растения?
Домашнее задание: § 17.