Анатомия, морфология и систематика высших растений

Программа: авторская.
Авторы: канд. биол. наук Браславская Т.Ю. (анатомия и морфология), канд. биол. наук Шипунов А.Б. (систематика).
Год утверждения (начало апробации): 1997.
Курс преподает Л.А. Абрамова.

Объяснительная записка

Курс предполагает более подробное рассмотрение анатомии и морфологии растений, по сравнению с 6 классом, что позволяет учащимся лучше понимать закономерности строения и функционирования органов растений. Также цель курса – познакомить учащихся с представителями различных порядков класса Покрытосеменных растений и на их примере показать разнообразие растений и их эволюционные связи. Для достижения этой цели на каждом уроке ученики делают доклады про культурные растения с их дегустацией, а затем обсуждается систематическое положение выбранного объекта, его эволюционные связи с другими таксонами и др.
Текущие знания проверяются на каждом уроке в виде небольшой работы на 5-7 минут, во время выполнения этих работ ученикам запрещается пользование литературой и конспектами. После изучения тканей растений проходит практическая работа. В конце курса проводится письменный зачет в виде контрольной работы.
Спецкурс рассчитан на одно полугодие (17 занятий по два академических часа, всего 34 часа).

Структура программы

Клетки, ткани и органы растений (12 часов)
Побеги и побеговые системы (14 часов)
Жизненные циклы и группы растений (6 часов)
Заключение (2 часа)

Содержание программы

Клетки, ткани и органы растений

Отличия растительной клетки от животной. Клеточная стенка. Плазмодесмы и поры у растительных клеток. Строение и развитие пластид. Деление клеток растений. Вакуоль. Пойкилогидридность и гомойогидридность. Отделы растений.
Выход на сушу и образование покровных, механических и проводящих тканей. Многоклеточность и многотканевость. Четырехцарственная система органического мира. Понятие ткани у растений. Простые и сложные ткани. Образовательные, основные, покровные (в том числе устьица и корневые волоски), проводящие механические и выделительные ткани, их строение и работа.

Практикум: Ткани растений.

Основные органы растения. Типы организации тела высших растений. Классификация органов спорофитов сосудистых растений.

Побеги и побеговые системы

Внешнее строение побега. Листорасположение. Основные закономерности спирального листорасположения. Симподиальное и моноподиальное, акротонное и базитонное ветвление. Ортотропный и плагиотропный рост.
Работа апикальной меристемы побега. Первичное анатомическое строение стебля. Вторичное строение стебля. Образование пробки. Стелярная теория.
Морфология листа и способы ее описания. Типы жилкования. Типы устьичного аппарата. Внутреннее строение листа и экологические группы растений (гидрофиты, склерофиллы, малакофиллы, суккуленты, галофиты и др.). C3 и C4 фотосинтез, CAM-метаболизм.
Жизненные формы. Классификация жизненных форм и архитектурных моделей растений по Raunkier, Серебряковой и Halle-Oldeman; пространство жизненных форм.
Метаморфозы корней, стеблей и листьев.
Генеративные побеговые системы. Основные модели организации и конкретные типы соцветий. Строение цветка, ABC-теория

Жизненные циклы и группы растений

Основы систематики: латинские названия растений, таксономические ранги. Основные группы культурных растений. Флористические царства Земли.
Половое размножение и мейоз. Модель обобщенного жизненного цикла. Размножение и воспроизведение. Бесполое, половое и вегетативное воспроизведение. Типы жизненных циклов. Способы вегетативного воспроизведения
Жизненный цикл растений. Его происхождение. Его варианты и основные группы мохообразных и папоротникообразных. Разноспоровость
Место семени в жизненном цикле. Происхождение семенных растений. Основные группы семенных растений
Жизненный цикл цветковых растений. Двойное оплодотворение. Основные отличия и происхождение цветковых растений

Требования к знаниям, умениям и навыкам учащихся

Учащиеся должны знать: строение и происхождение тканей и органов растений; основные процессы, происходящие в растениях (фотосинтез, всасывание питательных веществ, транспорт веществ, транспирация и др.); жизненные формы и экологические группы растений; жизненные циклы, рассмотренные в курсе; характеристики подклассов и некоторых порядков Покрытосеменных растений.

Учащиеся должны уметь: анализировать срезы различных тканей и органов растений; использовать знания о химических и физических процессах и законах для объяснения механизмов работы живых систем, а именно: атомно-молекулярная теория, роль диффузии и осмоса в живой природе; превращения энергии в ходе химических реакций в клетке; делать морфологическое описание листьев; составлять и интерпретировать формулы цветков и формулы листорасположений; на основе известных признаков, делать предположения о принадлежности растений к определенному таксону.

Межпредметные связи

Математика

Числовые последовательности. Числа Фибоначчи.

Физика

Знание основных физических явлений и величин (капиллярные силы, диффузия, осмос, действие силы тяжести и др.). Электромагнитные волны, их поглощение и отражение различными телами.

Химия

Химические элементы, вещества, реакции, рН, кислотность среды. Ферменты и катализаторы.

География

Основные страны. Топонимика. Природные зоны. Ландшафты. Геохронологическая шкала. Климат и микроклимат.

Учебные пособия

Филин В.Р. Высшие растения. Вводный курс. Пособие для студентов 1 курса физического факультета МГУ (каф. биофизики). Содержит четкое, ясное и последовательное изложение основ анатомии и морфологии растений. Используется компьютерная версия пособия (доступна школьникам в виде файлов и распечаток).
Шипунов А.Б. Систематика растений. Пособие, написанное автором программы. Используется компьютерная версия пособия (доступна школьникам в виде файлов и распечаток).
Эзау К. Анатомия семенных растений. Книга 1 и книга 2. 1980.
Лотова Л.И. Морфология и анатомия высших растений. Учебник. Изд. 3-е, испр. М: Комкнига, 2007.
Жизнь растений. Том 5 (1), том 5(2), том 6. М. 1980-1982.
Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. Том 1 и том 2. 1990.