скачать ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ТГПУ) Утверждаю Проректор по учебной работе (Декан) ________________________________ «___» _________________ 2008 года ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДПП.Ф.01 БОТАНИКА С ОСНОВАМИ ФИТОЦЕНОЛОГИИ 1. Цели и задачи дисциплины: Цели: 1) обеспечение студентов системой знаний о разнообразии растительных организмов, их строении, размножении, экологии, распространении, систематике, возможных путях эволюции; 2) формирование представлений о растительном покрове как компоненте биосферы, о динамичности происходящих в нем процессов; 3) формирование экологического мировоззрения. Задачи: изучить: анатомические и морфологические особенности растений, в первую очередь цветковых – как доминирующих в современном растительном покрове Земли; варианты воспроизведения и размножения растений; экологические группы и жизненные формы растений; возрастные и сезонные изменения у растений; систематику и биологические особенности прокариот (цианобактерий), низших эукариот (водорослей, грибов), симбиотрофов (лишайников); классификацию и биологические особенности высших растений (Мхов – Покрытосеменных); основные вопросы фитоценологии, рационального использования и охраны растительного покрова. ^ 1. знание основного содержания разделов дисциплины; 2. приобретение первичных навыков ботанических исследований, 3. умение применять полученные знания и навыки при выполнении курсовых и дипломных работ и в будущей профессиональной деятельности. ^
^ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план):
4.2. Содержание разделов дисциплины: 4.2.1. Анатомия и морфология растений. Введение. Растительный мир как составная часть биосферы Земли и основа для существования других ее элементов. Разнообразие организмов по способу питания. Космическая роль зеленых растений. Уровни морфологической организации. Роль растений в жизни человека. Необходимость охраны и рационального использования растительного мира. Краткий очерк истории ботаники. Основные разделы и перспективы развития современной ботаники. 4.2.2. Организация типичной растительной клетки. Клетка - как основной структурный и функциональный элемент тела растения. История изучения клеточного строения растений. Общая организация типичной растительной клетки. Разнообразие клеток в связи со специализацией. Мембранная организация протопласта. Ядро растительной клетки. Его строение, химический состав, функции. Митоз. Мейоз. Биологическое значение этих процессов. Пластиды. Типы пластид, их субмикроскопическая структура, функции. Онтогенез и взаимопревращение пластид, происхождение. Вакуоль. Возникновение, строение, функции. Осмотические явления в клетке и их значение. Практическое использование веществ клеточного сока. Клеточная оболочка. Химический состав и молекулярная организация оболочки. Понятие об апопласте. Формирование первичной оболочки при цитокинезе. Первичная и вторичная оболочки, химический состав, текстура, физические свойства. Поры. Понятие о семипласте. Плазмодесмы. Вторичные изменения химического состава и свойств оболочки: одревеснение, опробковение, кутинизация, минерализация, ослизнение. Значение целлюлозы в хозяйстве. Включения. Основные культурные растения – источники получения крахмала, сахара, белка, жира. Фазы развития растительной клетки. Понятие о мацерации. Формирование межклетников, их значение.4.2.3. Классификация и строение растительных тканей. Определение. Классификация. Простые и сложные, образовательные и постоянные, первичные и вторичные. Меристемы, их распределение в теле растения. Цитологическая характеристика. Меристемы по местонахождению. Структура верхушечных меристем. Понятие о гистогенах: протодерма, прокамбий, основная меристема. Вторичные меристемы. Покровные ткани. Первичные покровные ткани: эпидерма, экзодерма, ризодерма, их строение и функции. Вторичная покровная ткань – перидерма. Корка. Основные ткани: ассимиляционная (хлоренхима), запасающая паренхима, аэренхима, их строение и функции. Механические ткани. Общие черты строения, значение, размещение в теле растения, колленхима и склеренхима, строение, функции. Практическое значение волокон. Проводящие ткани. Общая характеристика. Типы проводящих тканей, их функции. Первичные и вторичные проводящие ткани. Ксилема. Паренхимальные элементы: трахеиды, сосуды, их типы, развитие, строение. Паренхима и волокна ксилемы. Практическое значение древесины. Флоэма. Ситовидные элементы, их типы. Паренхима и волокна флоэмы. Проводящие пучки, их типы, размещение в теле растения. Выделительные ткани. Выделительные ткани с наружной секрецией (железистые трихомы, нектарники, гидатоды), ткани с внутренней секрецией (железы, ходы, млечники).4.2.4. Зародыш и проросток – начальные этапы онтогенеза цветковых растений. Строение семени цветковых растений: семенная кожура. Зародыш, запасающие ткани. Строение зародыша одно- и двудольных растений. Недоразвитые и редуцированные зародыши. Морфологические типы семян. Хозяйственное значение семян. Покой семян. Прорастание семян. Проростки. Типы проростков. 4.2.5. Корень и корневые системы. Определения понятия «корень». Зоны корня. Корневой чехлик. Верхушечные меристемы корня, их деятельность. Первичное строение корня: ризодерма, первичная кора, центральный цилиндр. Возникновение камбия и феллогена, образование вторичных тканей. Виды корней, их образование. Корневая система. Типы корневых систем по происхождению, по морфологическим особенностям, по размещению корней в почве. Практические приемы, влияющие на формирование корневых сельскохозяйственных растений. Дифференциация и специализация корней в корневых системах. Изменение корней при симбиозе и паразитизме. 4.2.6. Побег и система побегов. Общая характеристика побега, его составные части, их взаимное расположение. Метамерность побега. Разнокачественность метамеров. Почка, ее строение. Апекс побега, его органообразовательная деятельность. Развитие побега: внутри почечная и вне почечная стадии развития побега. Понятие об элементарном и годичном побеге. Лист - боковой орган побега. Морфологическое строение листа: пластинка, основание, черешок, прилистники, влагалище, раструб. Типы листьев. Листорасположение. Листовые серии. Гетерофилия и амезофилия. Анатомическое строение листовой пластинки. Изменчивость анатомической структуры пластинки в зависимости от экологических условий. Функции листа. Развитие листа. Длительность жизни листьев. Вечнозеленые и летнезеленые растения. Листопад. Стебель – ось побега. Общая характеристика. Виды стеблей по положению в пространстве и по поперечному сечению. Анатомическое строение стебля. Первичное анатомическое строение стебля однодольных и двудольных растений. Вторичное анатомическое строение стебля двудольных травянистых растений. Вторичное строение древесного стебля: строение древесины, годичные слои, яровая и заболонная древесина; строение луба. Функции стебля. Ветвление побега. Образование системы побегов. Типы систем побегов. Разнообразие побегов по функциям, длине междоузлий, направлению роста. Смена форм роста побега. Биологическое и хозяйственное значение нарастания и ветвления. Биологические основы практических приемов для сельского хозяйства и лесного хозяйства. Специализация и метаморфоз побегов. Подземные побеги: корневище, столоны и клубни, луковицы и клубнелуковицы. Каудекс. Надземные специализированные побеги и их части: усы, побеги листовых и стеблевых суккулентов, кладодии, филлокладии, колючки, усики. Функции метаморфизированных побегов и их частей. Практическое значение метаморфизированных побегов. Соцветия как специализированная часть системы побегов. Классификация соцветий. Биологическое значение соцветий. 4.2.7. Экологические группы и жизненные формы растений. Возрастные и сезонные изменения. Общее представление об экологических группах и жизненных формах. Экологические группы по отношению к влаге. Морфологические и анатомические особенности мезофитов, ксерофитов, гидатофитов, гидрофитов, гигрофитов. Экологические группы растений по отношению к свету: лианы, эпифиты, растения-подушки. Классификация жизненных форм растений. Эколого-морфологическая классификация жизненных форм по И.Г. и Т.И. Серебряковым. Классификация жизненных форм по Раункиеру. Онтогенез цветковых растений. Возрастные изменения многолетних растений. Возрастные состояния растений. Сезонные явления в жизни растений. 4.2.8. Воспроизведение и размножение растений. Воспроизведение и размножение. Типы размножения растений. Бесполое размножение, его биологическое значение. Вегетативное размножение. Способы естественного вегетативного. Искусственное вегетативное размножение, его биологические основы, значение в сельском хозяйстве и комнатном цветоводстве. Размножение при помощи культуры тканей. Спороношение у растений. Споры – клетки бесполого размножения. Спорангии – органы спороношения. Способы образования спор. Спорофит. Половое размножение. Половой процесс у растений. Типы половых процессов. Гаметы и зигота. Половые органы: антеридии и архегонии. Гаметофит. Общее понятие о цикле воспроизведения. Чередование ядерных фаз. Гаплобиоиты и диплобиоита. Цикл воспроизведения с чередованием поколений у равноспорового папоротника. Роль воды в половом процессе. Роль спор в размножении и расселении вида. Понятие о разноспоровости в цикле воспроизведения селагинеллы. Микро-, мегаспоры. Редукция гаметофитов и ее биологическое значение у наземных растений. Семенное размножение у голосеменных растений на примере хвойных. Спороношение. Семязачаток. Образование гаметофит. Опыление, его биологическое значение. Роль пыльцевой трубки. Оплодотворение. Образование и строение семени. Определение понятия «семя». Биологическое значение семенного размножения. Семенное размножение у цветковых растений. Цветок, его определение, строение, функции. Диаграмма и формула цветка. Андроцей. Общая характеристика. Строение тычинки. Микроспорогенез. Мужской гаметофит (пыльцевое зерно). Гинецей. Общая характеристика. Пестик. Типы гинецея. Семязачатки. Мегаспорогенез. Зародышевый мешок, его развитие. Опыление у цветковых растений. Самоопыление и перекрестное опыление. Биологическое значение перекрестного опыления: энтомогамия, анемогамия, гидрогамия, приспособления к ним. Автогамия, ее биологическое значение. Клейстогамия. Оплодотворение у цветковых растений. Развитие пыльцевой трубки. Двойное оплодотворение, его биологическое значение. Образование семени и плода. Общая схема цикла воспроизведения у цветковых растений. Развитие зародыша, семени и плода без оплодотворения (апомиксис). Биологическая роль апомиксиса. Плоды. Определение понятия «плод». Биологическое значение плодов. Строение околоплодника. Типы плодов. Распространение плодов и семян. Приспособления к зоохории, анемохории, гидрохории. Значение плодов и семян растений для человека. 4.2.9. Систематика. Введение. Цианобактерии. Грибы. Низшие растения. Царство Прокариоты. Отдел Цианобактерии: экология, распространение, морфология, строение клетки, размножение, классификация, роль в биосфере, экологическая амплитуда, использование человеком. Представители: Хроококк, Носток, Анабена, Осциллятория. Царство Грибы. Особенности строения, способы питания, размножения, принципы классификации. Отделы грибов: Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты, Аскомицеты, Базидиомицеты, Дейтеромицеты. Роль в природе и в жизни человека. Возможная филогения. Царство Растения. Низшие растения. Подцарство Настоящие водоросли. Отдел Зеленые водоросли: общая характеристика. Класс Собственно зеленые водоросли: порядки Вольвоксовые, Протококковые, Улотриксовые, Хетофоровые, Сифоновые. Класс Конъюгаты: пор. Зигнемовые, Десмидиевые (структура таллома, строение клетки, пигменты, циклы воспроизведения, возможная филогения, экология, распространение, значение в природе и жизни человека). Класс Харовые водоросли: общая характеристика. Отдел Золотистые водоросли: общая характеристика. Отдел Диатомовые водоросли. Уровни организации: одноклеточный и ценобиальный. Строение клетки, пигменты, продукты запаса. Классы Перистые Центрические диатомеи. Роль в природе и жизни человека. Отдел Бурые водоросли: общая характеристика, принципы классификации. Классы Изогенератные, Гетерогенератные, Циклоспоровые (структура таллома, строение клетки, пигменты, циклы воспроизведения, возможная филогения, экология, распространение, значение в природе и жизни человека). Подцарство Багрянки. Отдел Красные водоросли, или Багрянки: отличительные особенности, особое положение в системе, циклы воспроизведения, принципы классификации, основные представители. Хроматическая адаптация. Классы: Бангиевые и Флоридеи: общая характеристика, представители, циклы воспроизведения. Роль Багрянок в природе и жизни человека. Экология водорослей. Экологические группировки водорослей, симбиоз с другими организмами. Роль в биосфере, в жизни человека. Лишайники. Лишайники как симбиотические организмы. Принципы классификации, представители, экология, размножение, значение в природе и жизни человека. Представители: Эверния, Уснея, Пармелия, Кладония и другие. 4.2.10. Систематика. Высшие растения. Подцарство Высшие растения. Общая характеристика. Роль в природе и в жизни человека. Отдел Моховидные: класс Печеночники (подклассы Маршанциевые и Юнгерманниевые), класс Антоцеротовые, класс Мхи (подкл. Сфагновые и Зеленые мхи). Общая характеристика, представители, строение, циклы воспроизведения, значение в природе и жизни человека. Происхождение и возможные пути эволюции. Отдел Риниофиты. Общая характеристика, деление на классы. Риниофиты как наиболее древняя и примитивная группа высших растений. Возможные пути эволюции. Основные положения теломной теории. Отдел Плауновидные. Общая характеристика. Происхождение листьев плаунов. Цикл воспроизведения. Самые древние Плауновидные. Класс Плауновые: порядки Дрепанофикусовые, Плауновые. Класс Полушниковые: порядки Селагинелловые, Лепидодендроновые, Полушниковые. Филогенетические связи плауновидных. Равно- и разноспоровость. Биологическое значение разноспоровости. Тенденции к образованию семян. Отдел Хвощевые. Общая характеристика. Особенности анатомо-морфологического строения, цикл воспроизведения, экология, распространение, роль в биосфере. Класс Сфенофилловые, или Клинолистные, класс Хвощевые (порядки Каламитовые и Хвощевые). Отдел Папоротниковидные. Общая характеристика. Происхождение листьев папоротников. Равно-и разноспоровые папоротники, их циклы воспроизведения. Экология, распространение, геологическое прошлое. Классы: Кладоксилеевые, Зигоптериевые, Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые (подклассы Полиподииды и Сальвинииды). Группа Праголосеменные. Особенности морфологического и анатомического строения. Формирование семязачатков. Эволюционные тенденции. Отдел Голосеменные. Принципиальный цикл воспроизведения; биологическое значение семени. Классы: Семенные папоротники, Саговники, Беннетитовые, Гинкговые. Геологическая история, особенности организации, особенности циклов воспроизведения. Класс Хвойные: порядок Кордаитовые (строение вегетативных и генеративных органов, время существования); порядок Хвойные (основные этапы геологической истории, роль в растительном покрове Земли). Семейства: Араукариевые, Тиссовые, Таксодиевые, Сосновые, Кипарисовые (представители, морфология, значение в природе и в жизни человека). Отдел Покрытосеменные. Общая характеристика; принципиальный цикл воспроизведения. Проблемы происхождения цветка и цветковых растений (прототип цветка, возможные предки, время и место возникновения). Принципы номенклатуры. Класс Двудольные; порядки: Магнолиевые (семейство Дегенериевые), Лютиковые (семейство Лютиковые), Бобовые (сем. Мотыльковые), Аралиевые (сем. Зонтичные), Гвоздичные (сем. Лебедовые и Гвоздичные), Тыквенные (сем. Тыквенные), Каперсовые (сем. Крестоцветные), Ивоцветные (сем. Ивовые); группа порядков Трубкоцветные (сем. Бурачниковые, Норичниковые, Пасленовые, Губоцветные); порядок Сложноцветные (сем. Сложноцветные), порядок Буковые (сем. Березовые и Буковые). Класс Однодольные. Порядки: Лилейные (сем. Лилейные), Орхидные (сем. Орхидные), Осоковые (сем. Осоковые), Злаки (сем. Злаки), Пальмы (сем. Пальмы). Особенности строения вегетативных и репродуктивных органов, биология опыления, распространение плодов и семян, жизненные формы, значение в природе и жизни человека, экология, географическое распространение. 4.2.11. Понятие фитоценоза. Состав и структура фитоценозов. Ценопопуляции растений. Влияние растительности на среду. Динамика фитоценозов: циклическая изменчивость, сукцессии. Классификация и ординация растительности. Ассоциация – основная единица растительности. Типы территориальных объединений фитоценозов. ^
а) основная литература:
б) дополнительная литература:
Электронные тесты. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ.
Специализированная лаборатория ботаники с увеличительными приборами, мультимедийным оборудованием и др. ^ 8.1. Методические рекомендации преподавателю Лекционный курс по разделу «Анатомия и морфология растений» должен предусматривать изучение особенностей строения растительной клетки, растительных тканей, строение и функции вегетативных органов. На лабораторных занятиях вопросы анатомии должны изучаться на разнообразном растительном материале, благодаря чему возможно более углубленное понимание теоретических вопросов. Морфологию вегетативных и генеративных органов и их функции целесообразно рассматривать в лекционном курсе; на лабораторных занятиях следует обратить внимание на темы «Морфология листа», «Морфология цветка», «Плоды» - знание этого материала будет особенно полезным при прохождении полевой практики. В разделе «Систематика. Высшие растения»: подробные характеристики семейств Покрытосеменных предпочтительнее изучать на лабораторных занятиях, на лекциях же ограничиться общим обзором семейств Двудольных и Однодольных. Вопросам фитоценологии основное внимание уделить на полевой практике (четвертый семестр). Перед лабораторным практикумом необходимо провести инструктаж по технике безопасности и предложить студентам расписаться в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте. 8.2. Методические указания для студентов 8.2.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:
8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:
8.2.3. Примерный перечень вопросов к экзамену:
Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050102.65 «Биология». Программу составили: к.б.н., доцент, доцент кафедры ботаники _____________ Аристархова В.Е. к.б.н., доцент, зав. кафедрой ботаники ______________ Дырин В.А. Программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры ботаники протокол № 1 от 31 августа 2008 года. Зав. кафедрой ботаники _____________________ Дырин В.А. Программа учебной дисциплины одобрена методической комиссией биолого-химического факультета ТГПУ протокол № 1 от 12 сентября 2008 года. Председатель методической комиссии биолого-химического факультета ________________________ И.А. Шабанова Согласовано: Декан БХФ _____________________ Минич А.С.
|