Грибов, водорослей и бактерий. Они, как правило, одноклеточные и обладают способностью развиваться в новый организм. В отличие от в , споры не должны сливаться, чтобы происходило размножение. Организмы используют споры для бесполого размножения. Споры также образуются у бактерий, однако бактериальные споры обычно не участвуют в размножении. Эти споры неактивны и защищают окружающей среды.
Споры бактерий
Некоторые образовывают споры, называемые эндоспорами, как средство борьбы с экстремальными условиями окружающей среде, которые угрожают их выживанию. Эти условия включают высокие температуры, засушливость, наличие токсичных ферментов или химических веществ и отсутствие пищи.
Спорообразующие бактерии развивают толстую , которая является водонепроницаемой и защищает бактериальную ДНК от высыхания и повреждения. Эндоспоры могут выживать в течение длительных периодов времени, пока условия не изменятся и не станут пригодными для прорастания. Примеры бактерий, способных образовывать эндоспоры, включают клостридии (Clostridium ) и бациллы (Bacillus ).
Споры водорослей
Водоросли производят споры для . Эти споры могут быть не подвижными (апланоспоры), или подвижными (зооспоры) и перемещаться из одного места в другое с помощью . Некоторые водоросли способны размножаться половым или бесполым способом. Когда условия благоприятны, зрелые водоросли делятся и производят споры, которые развиваются в новых особей.
Споры и производятся . Во времена, когда условия неблагоприятны для развития, водоросли подвергаются половому размножению и образовывают гаметы. Эти и сливаются, чтобы стать зигоспорами. Зигоспора останется бездействующей до тех пор, пока условия не станут благоприятными еще раз. В это время зигоспора подвергается для создания гаплоидных спор.
Некоторые водоросли имеют жизненный цикл, который чередуется между различными периодами бесполого и полового размножения. Этот тип жизненного цикла называется и состоит из гаплоидной и диплоидной фаз. В гаплоидной фазе структура, называемая гаметофитом, производит мужские и женские гаметы (половые клетки). При слиянии этих гамет образуется зигота. В диплоидной фазе зигота развивается в диплоидную структуру, называемую спорофитом. Спорофит продуцирует гаплоидные споры через мейоз.
Споры грибов
Большинство спор выполняют две основных функции: перенесение неблагоприятных условий в состоянии покоя и размножение через рассеивание. Споры грибов могут быть одноклеточными или . Они бывают разных цветов, форм и размеров в зависимости от вида. Споры грибов бывают бесполыми или половыми:
- Бесполые споры, такие как спорангиоспоры, производятся и удерживаются внутри органов, называемых спорангиями. Другие бесполые споры, такие как конидии, образуются в результате митоза на нитчатых образованиях, называемых гифами.
- Половые споры включают аскоспоры, базидиоспоры и зигоспоры. Большинство грибов полагаются на ветер, чтобы рассеять споры в областях, где они могут успешно прорастать. Споры способны активно выбрасываться из репродуктивных структур (баллистоспор) или могут быть высвобождены без активного выброса (статисмоспор). Споры переносятся ветром в другие места. Чередование поколений распространено среди грибов. Иногда условия окружающей среды таковы, что необходимо, чтобы грибковые споры были бездействующими. Прорастание после периодов покоя у некоторых грибов может быть вызвано разными факторами, включая температуру, уровень влажности и количество других спор в определенной области. Покой позволяет грибам выжить в стрессовых условиях.
Споры растений
Как водоросли и грибы, растения также демонстрируют чередование поколений. Растения без семян, такие как папоротники и мхи, развиваются из спор. Споры производятся внутри спорангий и выпускаются в окружающую среду. Первичной фазой жизненного цикла несосудистых растений, таких как мхи, является генерация гаметофитов (половая фаза).
Фаза гаметофита состоит из зеленой мшистой растительности, а фаза спорофита (бесполая фаза) состоит из удлиненных стеблей со спорами, заключенными внутри спорангий, расположенных на кончике стеблей. У сосудистых растений, которые не производят семена, такие как папоротники, поколения спорофит и гаметофит являются независимыми. Лист папоротника представляет собой зрелый диплоидный спорофит, тогда как спорангии на нижней стороне листьев образовывают споры, которые развиваются в гаплоидный гаметофит.
У цветковых растений (покрытосеменных) и нецветковых семенных растений генерация гаметофитов полностью зависит от спорофита. У покрытосеменных, цветок вырабатывает как мужские микроспоры, так и женские мегаспоры. Микроспоры содержатся в пыльце, а мегаспоры производятся внутри цветочной завязи. При опылении микроспоры и мегаспоры объединяются, образуя семена.
Одно из главных отличий растений от животных и грибов - способность создавать органические вещества из неорганических с помощью солнечного света (процесс фотосинтеза).Подцарство: Низшие растения
Тело низших растений (слоевище, или таллом) не разделено на истинные листья, стебель и корень, хотя может иметь их внешние подобия. Отделы (тип) :
Подцарство: Высшие растения
У высших растений тело разделяется на настоящие листья, стебель и корень. Отделы (тип):
- Моховидные, мхи, бриофиты
Наиболее примитивные из числа наземных растений. Встречаются в основном во влажных, затенённых местах. Мхи распространены во всех климатических поясах. У мхов нет настоящих проводящих тканей, вода и минеральные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Высота не более 20 см. Большинство мхов - многолетние растения, встречаются группами (подушками, куртинками). Мохообразные - единственные наземные растения, у которых преобладает половое (гаплоидное) поколение - гаметофит. Бесполое поколение (спорофит) у мхов представлено спорогоном, который прикреплён к гаметофиту и питается за его счёт.- Папоротникообразные (споровые)
В основном наземные травянистые растения, встречаются также водные и древовидные формы. Предпочитают влажные и затенённые места.- Голосеменные
Голосеменные растения - древняя группа семенных растений, появившаяся в конце девона, около 370 млн. лет назад.Деревянистые растения.
Главное отличие от покрытосеменных (цветковых) - отсутствие цветков и плодов, а также сосудов и древесных волокон в стебле.
Семена лежат «голо», то есть не скрыты в завязи.
Голосеменные включают более 1 000 видов.- Покрытосеменные, цветковые
Наиболее высокоорганизованные наземные растения, травы, кустарники и деревья.
Основные отличительные признаки - наличие цветка и плода .
Семена скрыты (покрыты) в завязи, из которой образуется плод.
В стебле имеются сосуды и древесные волокна.
В настоящее время цветковые являются преобладающей формой наземной растительности
(описано свыше 250 тысяч видов).Класс:Наиболее крупные по числу видов семейства цветковых растений:
- Двудольные
В классе Двудольные описано 6 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 199 000 видов растений.
- зародыш семени имеет две семядоли,
- жилкование листьев - сетчатое,
- имеется центральный стержневой корень,
- количество лепестков и других частей цветка обычно кратно 4 или 5.
- Однодольные
Типичные отличительные признаки:В класс однодольных растений включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 125 семейств, более 3000 родов и около 59 000 видов.
- зародыш семени имеет одну семядолю,
- жилкование листьев - параллельное или дуговое,
- корневая система - мочковатая,
- число частей цветка кратно 3.
- Астровые, или Сложноцветные (Asteraceae, Compositae) - 27773 видов в составе 1765 родов;
- Орхидные (Orchidaceae) - 27135 видов в составе 925 родов;
- Бобовые (Fabaceae, Leguminosae) - 23535 видов в составе 917 родов.
Красные книги - это списки редких и находящихся под угрозой исчезновения организмов; аннотированный перечень видов и подвидов с указанием прошлого и современного распространения, особенностей воспроизводства, уже принятых и необходимых мер по их охране. Различают международные, национальные и локальные Красные книги, а также отдельно Красные книги растений, животных и других систематических групп. Сбор информации для Красных книг был начат Международным союзом охраны природы и природных ресурсов (МСОП) в 1949 г.
Кроме Красной книги МСОП (1997 г.), перечень охраняемых видов растений и грибов в международном масштабе содержатся в Приложениях 1 и 2 Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС, 1973 г.).
Первое издание Красной книги РСФСР вышло в 80-х годах (том «Животные», 1983 г.; том «Растения», 1988 г.). В 2001 г. опубликовано новое издание Красной книги Российской Федерации, том «Животные».
Кроме Красных книг существую так называемые Зеленые книги, представляющие собой свод данных о редких, исчезающих и типичных растительных сообществах, нуждающихся в особой охране (Зеленая книга Сибири, 1996; Зеленая книга Украинской ССР, 1987г.).
В Красную книгу РСФСР, том «Растения», включено 516 видов растений и 17 видов (11 семейств) грибов. Растения представляют 440 видов (81 семейство) покрытосеменных, 11 видов (3 семейства) голосеменных, 10 видов (8 семейств) папоротниковидных, 4 вида (1 семейство) плауновидных, 22 вида (14 семейств) моховидных, 29 видов (13 семейств) лишайников. Данное издание до настоящего времени считается действующим, хотя и значительно устаревшим по многим позициям.
В настоящее время готовится новая версия Красной книги Российской Федерации и еще окончательно не определен список включенных видов растений и грибов. Поэтому в предварительном списке споровых растений и грибов были использованы данные Красного списка споровых растений и грибов (2004 г.) Государственного реестра охраняемых объектов животного и растительного мира России. Этот список включает 1263 таксона, из них 128 - папоротниковидные, 322 - лишайники, 91 - водоросли, 340 - грибы.
0 (Ех) - по-видимому, исчезнувшие виды (подвиды);
1 (Е) - виды (подвиды), находящиеся под угрозой исчезновения: таксоны, сохранение которых маловероятно, если факторы, вызвавшие сокращение их численности, будут продолжать действовать. К этой категории относятся таксоны, численность особей которых уменьшилась до критического уровня или число местонахождений которых сильно сократилось;
2 (V) - уязвимые виды (подвиды): таксоны, которым, по-видимому, в ближайшем будущем грозит перемещение в категорию находящихся под угрозой исчезновения, если факторы, вызвавшие сокращение их численности, будут продолжать действовать. К этой категории относятся таксоны, у которых численность особей всех или большей части популяций уменьшается вследствие чрезмерного использования, значительных нарушений или других изменений среды;
3 (Р) - редкие виды (подвиды), представленные небольшими популяциями, которые в настоящее время не находятся под угрозой исчезновения и не являются уязвимыми, но рискуют оказаться таковыми. Эти таксоны обычно распространены на ограниченной территории или имеют узкую экологическую амплитуду, либо рассеянно распространены на значительной территории;
4 (I) - виды (подвиды) с неопределенным статусом: таксоны, которые, очевидно, относятся к одной из предыдущих категорий, но достаточных сведений об их состоянии в настоящее время нет.
На карте показаны местонахождения наиболее редких видов сосудистых и споровых растений и грибов, включенных в Красную книгу РСФСР (1988 г.), имеющих статусы редкости 0(Ех) и 1(Е), а также местонахождения видов, опубликованных в Красном списке споровых растений и грибов России.
Выход в свет Красных книг СССР и РСФСР и разработка для них соответствующих законодательных актов послужили основой для появления региональных Красных книг. С середины 80-х годов прошлого столетия по настоящее время они изданы для 57 регионов, что составляет более половины общего числа субъектов Российской Федерации. Значение региональных Красных книг особенно возросло в 90-х годах прошлого столетия, когда в субъектах Российской Федерации повысилась роль самоуправления.
Помимо Красных книг, во многих регионах разработаны и большей частью утверждены региональные «Списки видов растений и животных, подлежащих охране». Обычно они представляют собой перечень русских и латинских названий видов, охраняемых в данном регионе, без указания на их распространение, численность и т.д. Многие официальные списки носят ведомственный характер, не опубликованы в широкой печати и до сих пор остаются практически недоступными для широкого круга заинтересованных лиц.
Число видов, включаемых в Красные книги отдельных регионов, варьирует от нескольких десятков до сотен. Из видов растений, включаемых в региональные Красные книги, наиболее многочисленны представители покрытосеменных растений. Некоторые книги ограничиваются только ими, но в большинство внесены также представители голосеменных, папоротниковидных, хвощевидных, плауновидных, моховидных, а из низших растений - водоросли и лишайники. Грибы в основном представлены видами из класса базидиальных грибов, но есть и представители слизевиков (Красная книга Ленинградской области).
Как правило, включенные в Красные книги России виды, распространенные на территории региона, включаются в региональные Красные книги. Но бывают и исключения, особенно в тех случаях, когда вид довольно обычен в регионе, и состояние его популяций не внушает опасений.
Мир растений богат и разнообразен.
Много миллионов лет назад, когда жизнь на земле только зарождалась, в воде уже существовали многоклеточные зеленые водоросли. Считается, что от них зародились первые высшие растения - риниофиты, положившие начало развитию сегодняшних зеленых обитателей суши.
Какие растения размножаются спорами
Они бывают споровыми и семенными .
Споровые размножаются и распространяются при помощи спор. Они подразделяются на две группы:
- высшие;
- низшие.
К этой группе относятся мхи, папоротники, хвощи, плауны .
Для высших растений характерно то, что они имеют расчленение на органы: побег и корень. У них сильно развита проводящая система, имеется сложная система покровных тканей.
На протяжении всего жизненного цикла у них происходит переменное появление экземпляров с бесполыми и половыми признаками. В зависимости от этого размножение проходит бесполым и половым путем.
Процесс размножения позволяет обеспечивать непрерывность существования и расселение в окружающем пространстве.
Бывает несколько видов размножения:
- Половое;
- Бесполое;
- Вегетативное.
Размножение посредством спор бывает половым и бесполым.
Спора - это мельчайшая частица - клетка , защищённая от высыхания и механического повреждения двумя оболочками. Внутренняя - тонкая, прозрачная. Наружная - толстая, окрашенная. Наружная оболочка обычно имеет разные выросты в виде бугорков, шипов, ресничек.
Споры образуются в специальных отсеках, которые называются спорангиями. Ветром споры переносятся на далекие расстояния и, попадая в благоприятную среду, прорастают.
Растение, на котором образуются споры, называется спорофитом.
Существуют как половые, так и бесполые особи
. Если в группе преобладают особи с половыми 
признаками, то эта группа называется гаплоидной. Если же преобладают бесполые, то группа называется диплоидной.
В гаплоидной группе каждое новое растение появляется в результате сложного процесса оплодотворения. Представителями гаплоидных являются мхи.
Бывают растения, у которых образуются споры одинакового размера. Они называются равноспоровыми.
Если у растения образуются споры разного размера , то они называются разноспоровыми. Мелкие - микроспоры, из них появляются мужские заростки. Крупные - мегаспоры, из них появляются женские заростки.
Рассмотрим, какие растения относятся к споровым.
Мхи
На первый взгляд
, мох - это слоевище
, прижатое к субстрату. При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что тело мха состоит из стебелька с листочками, который вместо корня имеет тонкий волосок - ризоид. С его помощью всасывается влага и питательные вещества.
Мох имеет небольшие размеры, от 1 мм до нескольких десятков сантиметров.
Мох является раздельнополым растением. На верхушках одних стебельков образуются женские органы, которые называются архегониями. Каждый из них содержит яйцеклетку. На других развиваются мужские органы - антеридии. Они имеют форму мешочков, в которых содержатся сперматозоиды.
Для полового развития благоприятной средой является вода . После оплодотворения появляется диплоидный спорофит. Он некоторое время растет на гаплоидном зеленом растении, питаясь образованными им веществами. Выглядит как коричневая нить, которая одним концом прикреплена к растению. На другом конце появляется расширение похожее на коробочку с крышечкой. Это спорангий, в нем развиваются споры. После созревания коробочка открывается, и споры просыпаются. Ветром они разносятся на расстояние. Из спор, попавших во влажную среду, вырастают новые гаплоидные растения.
Все вышесказанное объясняет, почему мхи называют высшими споровыми растениями.
Мхи чаще всего встречаются во влажной среде. Они обильно растут на болотах и в лесной зоне, в горах и в тундре. Тундру часто называют царством мхов и лишайников.
Мхи быстро впитывают влагу и прочно ее удерживают
, это приводит к заболачиванию почвы.
Многие зеленые мхи растут на болотах, образуя сплошной ковер. Моховая дерновина при отмирании слабо разлагается и образует залежи торфа.
Мхи имеют большое значение. Так, изо мха сфагнума изготавливают лекарственные препараты.
Торф широко применяется в сельском хозяйстве в виде удобрения.
Диплоидные растения
К диплоидной группе относятся папоротники, хвощи и плауны, у которых гаметофит редуцирован в заростки.
Плауны - это травянистые, вечнозеленые многолетники . Выглядят они как стелющийся стебель с мелкими листьями. Имеют вильчатое ветвление. Внешне плауны напоминают мхи.
На верхушках стеблей образуются колоски, в которых созревают споры. После созревания споры опадают в почву. При их прорастании образуется заросток в виде бесцветного клубенька с ризоидом. Из одних заростков образуются антеридии, из других - архегонии. Оплодотворение происходит, если есть влага. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш, из которого вырастает спорофит.
Стебли и листья плаунов содержат алкалоиды и поэтому применяются в медицине. Споры используют в виде присыпок.
Хвощи - это многолетние корневищные травы . Высота стебля у хвощей достигает нескольких десятков сантиметров. Из узлов стебля выходят мутовки ветвей с мелкими чешуевидными листьями. Некоторые побеги заканчиваются колоском со спорангиями. Из спор прорастает недолговечный, очень маленький зеленый заросток. Он крепится к почве при помощи ризоида. На заростках образуются мужские и женские органы. При благоприятных условиях происходит оплодотворение и появление зародыша. Вырастает новое бесполое растение - спорофит.
Папоротники по числу видов значительно превосходят все другие группы.
Они очень разнообразны по внешнему виду, формам и условиям их произрастания. Среди папоротников много травянистых, но в тропических лесах встречаются древовидные папоротники высотой до 25 м с диаметром ствола до 50 см.
Среди травянистых бывают очень маленькие растения размером всего несколько миллиметров. Папоротники отличаются
от плаунов и хвощей своими крупными «листьями» - стеблями. Они называются вайями. Размеры вай достигают 30 см. Их пластинки часто бывают перистые или многократно рассеченные.
Папоротники растут в лесах. Они имеют мясистые корневища, из которых каждый год образуются новые розетки вай. На нижней поверхности «листа» группами располагаются спорангии. Из спор появляются обоеполые, свободноживущие заростки. Происходит оплодотворение. Затем развивается и вырастает спорофит.
Низшие споровые
Низшие растения отличаются отсутствием корней и листьев . Они состоят из слоевища (таллома) и крепятся к поверхности с помощью ризоидов. Размножаются в основном спорами. К этой группе относятся водоросли и лишайники.
У большинства водорослей споры подвижны, так как имеют жгутики. Они называются зооспорами. У наземных растений споры не имеют специальных приспособлений для активного движения.
У низших споровых любая клетка может стать спорангием, в то время как спорангий высших растений - это многоклеточный орган.
Итак, для появления и развития спорового растения необходимы благоприятные условия, а именно влажная среда . В других условиях этот вид не выживает, поэтому на смену ему приходит семенной.
Они размножаются семенами, которые разносятся ветром или насекомыми, для оплодотворения не требуют воду. При помощи придаточных корней закрепляются в грунте и добывают влагу и питательные вещества. Имеют развитую проводящую систему.
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин |
||||||||||
Общая биология | |||||||||||
Систематика семенных растений | |||||||||||
Болезни растений | |||||||||||
Методика преподавания биологии | |||||||||||
Модуль 1. Введение.
Ботаника - наука о растительной форме жизни, место и значение в системе биологических дисциплин. Основные разделы ботаники: морфология, систематика, физиология, экология, фитоценология и др., их содержание. Роль растений в жизни нашей планеты и человечества.
Систематика растений, объекты исследования и задачи науки. Подразделения систематики: таксономия, номенклатура, филогения. Краткая история развития систематики растений; создание утилитарных, искусственных, естественных филогенетических систем. Таксономические категории и таксономические единицы.
Тема 1.2. Методы систематики растений.
Современная биологическая методология. Критерии, используемые для группировки организмов: филогенетический, структурно-морфологический, эколого-трофический.
Место растений в современной системе живых существ. Надцарства прокариоты и эукариоты. Царства Растения, Животные, Грибы.
Модуль 2. Водоросли.
Тема 2.1. Общая характеристика водорослей .
Среда обитания и экологические группы. Строение клетки. Разнообразие таллома водорослей: амебоидная (ризоподиальная), монадная, коккоидная, пальмеллоидная, нитчатая (трихальная), гетеротрихальная, сифонокладальная, сифональная, пластинчатая, тканевая (паренхиматозная), ложнотканевая (псевдопаренхиматозная). Эволюция структур талломов водорослей. Способы размножения (вегетативное, собственно бесполое, половое) и их эволюция. Жизненные циклы водорослей: смена ядерных фаз, чередование полового и бесполого поколений. Изоморфная и гетероморфная смена поколений.
Значение водорослей в природе и жизни человека. Водоросли как биоиндикаторы.
Положение в системе органического мира.
Строение клетки, таллома, размножение. Подходы к систематике. Типичные представители пор. Хроококковые, Осцилляториевые, Ностоковые. Значение цианобактерий в наземных и водных экосистемах.
Традиционные и современные подходы к систематике водорослей.
Отдел Красные водоросли.
Особенности строения клетки, таллома, состава пигментов, размножения. Смена ядерных фаз и поколений. Классы Бангиевые, Флоридеи : их отличия, важнейшие представители, распространение, экология.
Отдел Зеленые водоросли.
Строение клетки, типы организации таллома, способы размножения и смены генераций. Распространение зеленых водорослей и их роль в различных экосистемах.
Подходы к выделению классов. Класс Собственно зеленые водоросли. Основные направления эволюции в пределах класса. Порядки Вольво ксовые, Хлорококковые, Хетофоровые. Класс Ульвовые : Улотриксовые, Сифоновые (Бриопсидовые), Сифонокладиевые: строение клетки, структура таллома, способы размножения типичных представителей. Класс Коньюгаты (Сцеплянки) . Порядки Зигнемовые и Десмидиевые. Особенности строения, способы размножения, распространение типичных представителей. Филогенетические отношения между порядками в пределах класса. Класс Харовые водоросли : особенности строения, размножения, экология.
Охрофиты. Общие признаки.
Класс Желтозеленые (Разножгутиковые) водоросли.
Принципы систематики. Особенности строения, способы размножения, на примере типичных представителей порядков Ботридиевые, Вошериевые. Значение ксантофитов в природе и жизни человека.
Класс Диатомовые, или Бацилляриевые, водоросли (кремнеземки). Строение клетки, пигменты, запасные вещества, движение, размножение. Перистые и Центрические водоросли : их отличия, важнейшие порядки и представители, распространение, экология. Роль диатомей в различных экосистемах, использование человеком.
Класс Бурые водоросли.
Строение таллома, пигменты, запасные вещества, способы размножения, распространение. Принципы классификации. Значение бурых водорослей в природе, использование человеком. Порядки Эктокарповые, Сфацелляриевые, Диктиотовые, Кутлериевые. Структура таллома. Особенности размножения и циклов развития типичных представителей. Порядок Ламинариевые. Отличительные особенности строения, размножения, смена поколений. Порядок Фукусовые. Структура таллома, цикл развития.
Происхождение различных отделов водорослей и родственные связи между ними.
Модуль 3. Грибы и грибоподобные организмы
Тема 3.1. Общая характеристика грибов и грибоподобных организмов.
Строение клетки. Типы вегетативного тела: плазмодий, ризомицелий, мицелий, дрожжеподобный таллом. Видоизменения мицелия. Способы размножения грибов (вегетативное, бесполое, половое) и их эволюция. Плеоморфизм. Смена ядерных фаз.
Значение грибов и грибоподобных организмов в природе и жизни человека.
Тема 3.2. Систематика грибов и грибоподобных организмов.
Традиционные и современные подходы к систематике грибов. Эумицеты и псевдомицеты (грибоподобные организмы).
Отдел Хитридиомикота (Хитридиомицеты). Положение в системе грибов. Примитивность строения, типы питания, размножение. Порядки Хитридиевые, Моноблефаридовые. Важнейшие представители, распространение. Образ жизни. Значение хитридиомицетов.
Отдел Зигомикота (Зигомицеты). Положение в системе грибов. Строение вегетативного тела, размножение, типы питания. Порядки Мукоровые и Энтомофторовые: важнейшие представители, роль в природе и жизни человека.
Дикариомицеты: Аскомицеты и Базидиомицеты, их отличительные признаки.
Отдел Сумчатые грибы (Аскомицеты). Положение в системе грибов. Строение клетки, вегетативного тела, размножение, смена ядерных фаз. Типы плодовых тел и их эволюция. Роль сумчатых грибов в различных экосистемах, использование человеком.
Принципы систематики Аскомицетов. Сахаромицеты. Сем. Диподасковые и Сахаромикопсидные. Дрожжи и их хозяйственное значение. Порядок Тафриновые, цикл развития тафрины, поражения, вызываемые грибами этого рода.
Использование типов плодовых тел (клейстотеции, перитеции, апотеции) в систематике аскомицетов. Порядок Эвроциевые, типичные представители, роль в природе и жизни человека. Порядок Эризифовые: важнейшие представители мучнисторосяных грибов, циклы развития, значение в природе и жизни человека. Порядок Спорыньевые (Гипокрейные), цикл развития спорыньи пурпурной, значение в природе и жизни человека. Порядки Пецициевые и Гелоциевые (Леоциевые), типичные представители, роль в природе.
Локулоаскомицеты: отличительные особенности строения, типичные представители. Происхождение и основные пути эволюции аскомицетов.
Отдел Базидиомицеты (Базидиальные). Особенности строения вегетативного тела, первичный и вторичный мицелий. Половой процесс и формирование базидий. Типы базидий. Чередование ядерных фаз в ходе жизненного цикла.
Подходы к систематике Базидиальных грибов.
Афиллофороидные и Агарикоидные базидиомицеты – грибы с гимениальными плодовыми телами. Порядки Полипоровые и Агариковые: строение вегетативного тела, размножение, строение и эволюция плодовых тел, роль в природе.
Базидиомицеты с гастероидными плодовыми телами. Порядки Ликопердовые (Дождевиковые), Фаллусовые (Веселковые), Нидуляриевые (Гнездовковые), особенности строения плодовых тел, основные направления их эволюции, роль в природе.
Отдел Дейтеромицеты, или анаморфные грибы. Положение в системе грибов. Особенности размножения. Значение гетерокариоза и парасексуального процесса в изменчивости дейтеромицетов. Принципы классификации. Важнейшие представители.
Происхождение грибов, взаимосвязь отдельных таксонов.
Тема 3.3. Лишайники .
Компоненты лишайников – фикобионт и микобионт, их взаимоотношения . Жизненные формы, анатомическая структура слоевищ. Способы размножения. Экологические группы лишайников. Значение лишайников в природе и жизни человека. Лишайники как биоиндикаторы среды.
Модуль 4. Высшие споровые растения.
Тема 4.1. Общая характеристика высших растений.
Выход растений на сушу, особенности жизни в наземных условиях. Древнейшие представители высших растений. Морфологическое расчленение тела как следствие жизни в наземных условиях. Ветвление, его типы и биологическое значение. Происхождения листьев, микро - и макрофиллия. Появление корня в эволюции растений. Усложнение внутренней структуры; ткани и принципы их классификации. Основы стелярной теории; типы стелей и их эволюция.
Способы размножения высших растений в связи с приспособлением к жизни в наземных условиях. Циклы развития. Изо - и гетероспория. Значение разноспоровости в эволюции растений. Гаметофитная и спорофитная линии эволюции.
Значение высших растений в природе и для человека.
Тема 4.2. Систематика высших споровых растений
Отдел Мохообразные. Возможные предки мохообразных. Общая характеристика отдела, примитивные черты. Распространение мохообразных, экологические группы. Хозяйственное значение и роль в природе.
Принципы систематики отдела. Класс Печеночные мхи. Порядки Юнгерманниевые и Маршанциевые: общая характеристика, циклы развития основных представителей. Класс Антоцеротовые: отличительные особенности, положение в системе мохообразных, типичные представители. Класс Листостебельные мхи. Особенности строения, способы размножения, распространение на примере пор. Зеленые и Сфагновые мхи.
Отдел Плауновидные. Общая характеристика. Строение тела, микрофилия. Жизненный цикл. Равноспоровость и разноспоровость.
Принципы систематики отдела. Класс Плауновые. Вымершие представители класса. Порядок Плауновые. Общая характеристика; особенности строения и размножения. Класс Полушниковые. Разноспоровые плауновидные на примере пор. Селягинелловые.
Отдел Хвощевидные (Членистые). Отличительные особенности строения, размножения. Распространение по Земному шару.
Разделение отдела на классы. Характерные особенности класса Хвощовые. Ископаемые представители. Порядок Хвощовые: особенности строения спорофита, цикл развития. Физиологическая разноспоровость. Роль хвощей в природе и жизни человека.
Отдел Папоротникообразные. Общая характеристика отдела. Морфолого-анатомические особенности спорофита и гаметофита, макрофиллия, типы стелярной структуры. Жизненные циклы. Спорангии и их развитие (эв - и лептоспорангиатность), сорусы, синангии. Равно - и разноспоровость. Значение разноспоровости в эволюции высших растений. Ископаемые папоротниковидные.
Принципы систематики отдела. Классы Ужовниковые, Мараттиевые. Отличительные особенности, циклы развития, распространение типичных представителей. Класс Полиподиопсиды. Общая характеристика. Разнообразие анатомического строения, распространение, циклы развития. Принципы выделения подклассов. Подкласс Полиподииды. Разнообразие жизненных форм. Морфолого-анатомическая характеристика и циклы развития на примерах папоротников местной флоры. Подклассы Сальвиниевые и Марсилиевые, особенности их местообитания; морфолого-анатомическое строение, разноспоровость, циклы развития.
1. Методы лабораторных исследований: наблюдение, микроскопирование, описание, зарисовка. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры. Пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, чашки Петри, нитчатые водоросли.
2. Отдел Синезеленые водоросли (Цианобактерии). Объекты исследования: микроцистис (глеокапса), осциллятория (лингбия), носток. Материалы и оборудование: микроскопы, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, зафиксированные колонии ностока, микроцистиса (глеокапсы), нити осциллятории (лингбии).
3. Отдел Зеленые водоросли. Пор. Вольвоксовые, Хлорококковые. Объекты исследования: хламидомонада, вольвокс, хлорококк. Материалы и оборудование: микроскопы, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, пробы с хламидомонадами, хлорококками, постоянные препараты колоний вольвокса.
4. Отдел Зеленые водоросли. Пор. Хетофоровые, Сифонокладовые. Объекты исследования: стигеоклониум, драпарнальдия, кладофора. Материалы и оборудование: микроскопы, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, пробы с представителями изучаемых родов.
5. Отдел Зеленые водоросли. Пор. Зигнемовые, Десмидиевые. Пор. Харовые. Объекты исследования: спирогира, космариум, клостериум, хара. Материалы и оборудование: микроскопы, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, пробы с представителями изучаемых родов, постоянные препараты хары.
6. Охрофиты. Диатомовые и Желтозеленые водоросли. Объекты исследования: ботридиум, вошерия, пиннулярия, новикула. Материалы и оборудование: микроскопы, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, пробы с представителями изучаемых родов.
7. Коллоквиум «Происхождение и основные направления эволюции водорослей. Значение водорослей в природе и жизни человека».
8. Отделы Оомицеты и Зигомицеты. Объекты исследования: сапролегния, пероноспора, мукор. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, мицелий представителей изучаемых родов.
9. Отдел Аскомицеты. Пор. Сахаромицетовые (Эндомицетовые) и Эвроциевые. Объекты исследования: дрожжи, пеницилл, аспергилл. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, мицелий представителей изучаемых родов.
10. Отдел Аскомицеты. Пор. Клавицепсовые (Гипокрейные) и Пецициевые (Пезизовые). Объекты исследования: спорынья, сморчок. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, мицелий представителей изучаемых родов, плодовые тела сморчка.
11. Отдел Базидиомицеты. Пор. Полипоровые и Агариковые. Объекты исследования: трутовик, груздь, шампиньон. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, мицелий представителей изучаемых родов, плодовые тела шампиньона, трутовика.
12. Коллоквиум «Филогенетические отношения грибов и грибоподобных организмов. Роль грибов».
13. Учебно-исследовательская работа по теме «Лишайники». Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, слоевища лишайников.
14. Отдел Мохообразные. Класс Печеночные мхи. Объекты исследования: маршанция, риччия. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, представители изучаемых родов (гербарный и спиртовой материал), постоянные препараты архегониев и спорогониев маршанции.
15. Отдел Мохообразные. Класс Листостебельные мхи. Пор. Зеленые и Сфагновые мхи. Объекты исследования: кукушкин лен, сфагнум. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, представители изучаемых родов (гербарный и спиртовой материал), постоянные препараты спорогониев политрихума.
16. Отделы Хвощевидные, Плауновидные. Объекты исследования: хвощ полевой, плаун булавовидный. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, пеналы с препаровальными иглами, предметными и покровными стеклами, представители изучаемых родов (гербарный и спиртовой материал), постоянные препараты стробилов.
17. Отдел Папоротникообразные. Объекты исследования: щитовник мужской, сальвиния плавающая. Материалы и оборудование: микроскопы, бинокуляры, представители изучаемых родов (гербарный материал), постоянные препараты сорусов папоротников.
18. Тестирование по модулям.
7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Модуль 1 . Введение.
Тема 1.1. История развития систематики растений.
Эссе «Значение систематики». Эссе должно содержать чёткое изложение сути поставленной проблемы, включать самостоятельно проведенный анализ этой проблемы с использованием концепций и аналитического инструментария соответствующей дисциплины, выводы, обобщающие авторскую позицию по поставленной проблеме.
Модуль 2. Водоросли.
Тема 2.1. Общая характеристика водорослей. Составление схемы филогенетических отношений отделов водорослей.
Тема 2.2. Синезеленые водоросли (цианобактерии), принципы их систематики.
Составление сравнительной таблицы «Черты сходства и отличия синезеленых водорослей и бактерий».
Подготовка сообщения на одну из тем:
1) Цианеи как биоиндикаторы;
2) Использование цианобактерий в очистных сооружениях ;
3) Симбиотические цианеи;
4) Использование цианей в геологии;
Тема 2.3. Систематика эукариотических водорослей.
3) Высшие споровые растения, занесенные в красную книгу Тюменской области;
4) Использование папоротников во внутреннем и внешнем озеленении.
Составление 15 тестовых заданий разных типов по разделу «Изо - и гетероспория. Значение разноспоровых растений в эволюции».
Подготовка к проверочному тесту по модулю «Высшие споровые растения».
Примеры тестовых заданий:
У Мохообразных в отличие от остальных высших споровых растений в жизненном цикле преобладает … поколение.
Начальная стадия развития гаметофита у мхов называется…
Класс печеночные мхи характеризуется:
1. дорзивентральной симметрией 4. талломным вегетативным телом
2. радиальной симметрией 5. наличием корней
3. побеговой структурой 6. наличием в коробочке элатер
Соответствие цифровых обозначений и подписей к рисунку:
Членистое строение побегов хвощей обусловлено:
1. четко выраженным расчленением на узлы и междоузлия
2. супротивным ветвлением
3. мутовчатым ветвлением
4. диффузным нарастанием
5. интеркалярной меристемой
Для класса Полушниковые, в отличие от Плауновых, характерно:
1. микрофиллия 3. равноспоровость
2. макрофиллия 4. разноспоровость
Заростки щитовника мужского:
1. листостебельные 4. талломные
2. автотрофные 5. гетеротрофные
3. обоеполые 6. раздельнополые
При прорастании споры щитовника мужского образуется:
1. спорофит
2. гаметофит
5. заросток
Вопросы к экзамену
1. Краткий очерк развития систематики растений. Задачи филогенетической систематики.
2. Современная биологическая методология. Критерии, используемые для группировки организмов.
3. Современная система органического мира. Таксономические категории в систематике растений. Вид как основная систематическая (таксономическая) категория.
4. Многообразие и эволюция структур тела водорослей.
5. Эволюция форм размножения у водорослей, их биологическое значение.
6. Циклы развития водорослей. Смена ядерных фаз. Эволюция чередования поколений.
7. Синезеленые водоросли (цианобактерии). Положение в системе живых организмов. Распространение, строение клетки, таллома, размножение. Принципы систематики.
8. Общая характеристика эукариотических водорослей. Строение клетки, таллома, размножение, распространение.
9. Общая характеристика отдела Красные водоросли. Принципы систематики.
10. Общая характеристика отдела Зеленые водоросли. Проблемы систематики.
11. Сравнительная характеристика порядков Вольвоксовые, Хлорококковые, Хетофоровые: строение, размножение, циклы развития типичных представителей.
12. Сравнительная характеристика порядков Улотриксовые, Сифоновые, Сифонокладовые: строение, размножение, циклы развития типичных представителей.
13. Класс Коньюгаты. Особенности строения, размножения, систематика класса, отличительные черты порядков.
14. Харовые водоросли. Отличительные черты строения, размножения.
15. Желтозеленые водоросли. Порядок Вошериевые.
16. Общая характеристика Бурых водорослей. Эволюция чередования поколений.
17. Эволюция внешнего и внутреннего строения на примере представителей порядков Эктокарповые, Сфацелляриевые, Диктиотовые, Кутлериевые.
18. Порядок Ламинариевые: особенности строения, размножения и цикла развития.
19. Порядок Фукусовые: особенности строения, размножения и цикла развития типичных представителей.
20. Диатомовые водоросли: особенности строения тела, способы размножения, систематика.
21. Основные черты экологии водорослей, приспособленность строения тела к среде обитания.
22. Значение водорослей в природе и для человека, их использование.
23. Первичные организмы – предки водорослей.
24. Происхождение различных отделов водорослей. Схема филогенетических отношений таксонов.
25. Проблемы построения филогенетических систем водорослей.
26. Общая характеристика грибов и грибоподобных организмов: строение клетки тела, способы питания и размножения. Принципы выделения таксонов.
28. Хитридиомицеты. Порядки Хитридиевые и Моноблефаридовые.
29. Зигомицеты. Порядки Мукоровые и Энтомофторовые. Характеристика типичных представителей.
30. Дикариомицеты. Сравнительная характеристика сумчатых и базидиальных грибов. Развитие сумки и базидий.
31. Общая характеристика Аскомицетов: происхождение, особенности строения, половое и бесполое спороношение, экологические группы.
32. Принципы систематики Аскомицетов.
33. Сахаромицеты. Сем. Диподасковые и Сахаромикопсидные. Характеристика типичных представителей.
34. Особенности строения и размножения типичных представителей пор. Эвроциевые. Значение в хозяйстве и медицине.
35. Характеристика важнейших представителей порядков Эризифовые и Спорыньевые (Гипокрейные).
36. Характеристика типичных представителей порядков Пецициевые и Гелоциевые (Леоциевые).
37. Общая характеристика Базидиомицетов: происхождение, особенности строения, половое и бесполое спороношение, экологические группы.
38. Принципы систематики Базидиомицетов.
39. Гименомицеты. Порядки Полипоровые и Агариковые, эволюция плодовых тел.
40. Гастеромицеты: общие черты порядков, строение и эволюция плодовых тел, типичные представители.
43. Несовершенные грибы, положение в системе грибов, принципы классификации, распространение и значение.
44. Экология грибов, их роль в природе и хозяйственной деятельности человека.
45. Лишайники: взаимодействие компонентов, особенности внешнего и внутреннего строения таллома, размножения. Основные черты экологии. Принципы систематики.
46. Происхождение эумицетов и псевдомицетов, родственные связи между таксонами.
47. Характеристика особенностей анатомической структуры высших растений в связи с приспособлением к жизни на суше. Эволюция стелей.
48. Характеристика морфологической структуры высших растений, происхождение их вегетативных органов.
49. Особенности размножения и циклов развития высших растений.
50. Общая характеристика отдела Мохообразные. Примитивность строения, физиологических процессов, распространение мохообразных. Отличительные черты классов.
51. Класс Печеночные мхи, особенности строения вегетативного тела, размножения, цикла развития на примере маршанции.
52. Порядки Сфагновые и Зеленые мхи: особенности строения, размножения, циклы развития.
53. Отдел Плауновидные. Общая характеристика, строение спорофита и гаметофита. Циклы развития равноспоровых и разноспоровых плауновидных.
54. Отдел Хвощевидные. Порядок Хвощевые, цикл развития хвоща полевого.
55. Общая характеристика отдела Папоротниковидные. Особенности строения, размножения, циклов развития, распространение. Принципы систематики.
56. Разноспоровые папоротникообразные, их значение в эволюции высших растений.
57. Особенности строения, размножения, цикла развития равноспоровых папоротниковидных.
58. Происхождение и систематика высших растений.
8. Образовательные технологии.
Работа на лекциях, проведение лабораторных исследований, интерактивные технологии, работа в малых группах, коллоквиумы, дискуссии, УИРс, подготовка сообщений, презентаций, составление схем, сравнительных таблиц, эссе.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
9.1. Основная литература:
1. , Тарасов. Водоросли и грибы. М.: Академия, 2006. Тс. Тс.
2. , Алексеева низших растений и грибов. Учебное пособие. Тюмень: изд-во Тюменского государственного университета, 20с.
3. , Тихомиров: систематика высших, или наземных, растений. М.: Академия, 20с.
4. Малый практикум по ботанике. Водоросли и грибы /, М.: Академия, 20с.
9.2. Дополнительная литература:
2. Практикум по систематики растений и грибов. Под ред. . М.: Академия, 20с.
3. Дьяков в альгологию и микологию. М.: издательство МГУ, 20с.
4. , Сергеев в генетику грибов. М.: Академия, 20с.
5. Шаталкин уровень классификации организмов. Прокариоты и эукариоты. // Журнал общей биологии. 2004. №1. С.14-38.
6. Антонов растений. М.: Академкнига, 20с.
9.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
http://irbissearch. *****
http://herba. *****
http://www. *****
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
При чтении лекций используется мультимедийное оборудование. При проведении лабораторных занятий применяются различные иллюстративные материалы: таблицы, рисунки, коллекции лишайников, гербарий высших споровых растений и др. На занятиях студенты работают с микроскопами и бинокулярами, пользуются живым, гербарным и фиксированным в спирте материалом, осваивают методику приготовления временных препаратов.
