Морфология вегетативных и репродуктивных органов, разнообразие голосеменных

Голосеменные – очень древние растения, их ископаемые остатки находят в слоях девонского периода палеозойской эры. В настоящее время в мировой флоре насчитывается около 800 видов голосеменных. Это преимущественно деревья (ель, пихта), реже кустарники (виды эфедры и можжевельника), стланцы (сосна кедровая стланиковая), иногда эпифиты (некоторые виды саговника) или даже древовидные лианы (представители гнетовых). Травы представлены лишь одним достоверно известным видом – вильямсониелла– Williamsoniella. Это ископаемое растение из семейства Беннеттитовых. Ветвление в основном моноподиальное.

Стебель имеет сложное строение благодаря длительному функционированию двух латеральных меристем: камбия и феллогена. По общей структуре он близок к стеблям древесных покрытосеменных со вторичным утолщением. Различие в составе гистологических элементов: у голосеменных сосудов нет, древесина гомоксилярная – состоит почти целиком из трахеид. Исключение составляют представители класса гнетовых – Gnetopsida, которые имеют трахеи, однако и у них ситовидные трубки без клеток спутниц.

По строению листьев голосеменные делятся на 2 группы: одни имеют крупные рассеченные листья, похожие на листья пальм или вайи папоротников, другие – мелкие, цельные – чешуевидные или игольчатые (хвоя). Голосеменные за небольшим исключением – вечнозеленые растения.

Корни (главный и боковые) обычного для деревьев и кустарников строения, с микоризой. Придаточные корни встречаются очень редко, только у примитивных представителей.

Один из наиболее важных признаков всех голосеменных – наличие семязачатков (семяпочек). Семязачаток представляет собой мегаспорангий, окруженный особым защитным покровом – интегументом. Семязачатки расположены открыто, на мегаспорофиллах, и из них после оплодотворения развиваются семена.

Важнейшая характеристика голосеменных – прохождение жизненного цикла и соотношение в нем гаплоидной (гаметофит) и диплоидной (спорофит) фаз. Голосеменные – разноспоровые растения, спорофит преобладает над гаметофитом, который не имеет самостоятельного существования. Спорофитом является само сухопутное растение.

1. Рассмотрите гербарный материал, найдите представителей голосеменных, имеющих только удлиненные вегетативные побеги; удлиненные и укороченные, зарисуйте разные варианты.

2. Рассмотрите гербарный материал, найдите представителей голосеменных с разными типами листьев, зарисуйте варианты строения листьев.

3. По результатам работы с гербарием заполните таблицу:

№	Название вида	Типы вегетативных Побегов	Типы листовых пластинок	Характер листорасположения

4. Используя коллекцию женских шишек, изучите их морфологическое разнообразие по следующим признакам: форма, размеры шишек; форма и консистенция семенных чешуй, их топография, наличие видимых кроющих чешуй. Сделайте описания шишек, зарисуйте их.

Цикл развития голосеменных на примере Сосны обыкновенной (Pinus silvestris)

1.Составьте систематику изучаемого объекта на латинском зыке:

Отдел Голосеменные

Класс Хвойные

П/класс Хвойные

Порядок Хвойные

Сем. Сосновые

Род Сосна

Вид Сосна обыкновенная

2. Рассмотрите при м.у. готовый микропрепарат продольного разреза мужской шишки, зарисуйте, обозначьте ось шишки, микроспорофиллы, микроспорангии, стенку микроспорангиев и полость с пылинками.

3. Рассмотрите при б.у. и зарисуйте микропрепарат пылинки; обозначьте интину, экзину, воздушные мешки, клетку трубки, антеридиальную клетку.

4. Рассмотрите под бинокулярной лупой женскую шишку, разрежьте ее вдоль и зарисуйте схему продольного разреза. На рисунке отметьте ось шишки, кроющие и семенные чешуи, семязачатки (семяпочки). Вычлените препаровальной иглой «семенной комплекс», рассмотрите его, зарисуйте, обозначьте семязачатки, кроющую и семенную чешуи.

5. Рассмотрите при м.у. готовый микропрепарат разреза семязачатка; зарисуйте, обозначьте интегументы, микропиле, нуцеллус, эндосперм, архегонии.

6. Рассмотрите и зарисуйте строение зрелого семени (лучше всего для этого подходит «кедровый орешек» - семя Сосны сибирской), обозначьте на рисунке наружную твердую (интегумент) и внутреннюю пленчатую (остатки нуцеллуса) семенную кожуру, эндосперм, зародыш. У зародыша укажите зачаточный стебелек, семядоли, конус нарастания, корешок, подвесок.

Примечание: чтобы рассмотреть строение семени Сосны сибирской, осторожно расколите твердую кожуру, снимите пленчатую кожуру, оставшийся эндосперм продольно разрежьте скальпелем и раздвиньте получившиеся половинки, извлеките иглой зародыш.

7. Рассмотрите и зарисуйте внешний вид семени сосны обыкновенной.

Морфология вегетативных и репродуктивных органов, разнообразие голосеменных - student2.ru