Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла – Б-3.
Для изучения дисциплины необходимы знанияв объеме школьного курса по анатомии, морфологии и систематики растительных организмов.
Дисциплина является основополагающей для изучения следующих дисциплин: физиология и биохимия растений, растениеводство, геоботаника, плодоводство, технология хранения и переработки продукции растениеводства, кормопроизводство, агробиоценология, земледелие.
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины
«Ботаника»
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенцийв соответствии с ФГОС ВПО и ООП по данному направлению подготовки:
а) общепрофессиональных компетенций
- способности использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
- способности распознавать по морфологическим признакам наиболее распространенные в регионах дикорастущие растения и сельскохозяйственные культуры, оценивать их физиологическое состояние, адаптационный потенциал и определять факторы улучшения роста, развития и качества продукции (ПК-3);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать: анатомию, морфологию, систематику, закономерности происхождения, изменения растений(ПК-1);
- уметь: распознавать культурные и дикорастущие растения (ПК-3);
- владеть (иметь навыки): методикой работы со световым микроскопом, методикой определения растений, методикой морфологического описания растений (ПК-3).
Содержание дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы
Семестр 1,2. Форма промежуточной аттестации зачет, экзамен.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов).
Вид учебной работы
Всего
Очное обучение
Всего
Заочное обучение*
Распределение по семестрам
Распределение по семестрам
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
-
-
-
Лекции
Практические занятия (ПЗ), Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа
В том числе:
-
-
-
-
-
Подготовка к устному опросу, коллоквиуму, написание рефератов, подготовка к зачету
Подготовка к экзамену
-
Общая трудоемкость час
зач. ед.
2,5
2,5
Содержание разделов дисциплины
№ п/п
Наименование
раздела
дисциплины
Содержание раздела
Коды формируемых компетенций
1.
Анатомия семенных растений
1.1. Растительная клетка.
1.1.1. Строение растительных клеток.
История изучения клетки. Основные особенности растительных клеток. Протопласт и его производные. Органеллы растительной клетки. Клеточная стенка как производное протопласта. Строение и химический состав. Видоизменения клеточной стенки (одревеснение, опробковение, кутинизация, минерализация, ослизнение). Включения. Запасные питательные вещества растений, их состав, локализация в клетке, тканях и органах растений. Запасные вещества клетки. Жизненный цикл и дифференцирование клеток.
1.2. Ткани высших растений.
1.2.2. Понятие о тканях.
Ткани образовательные и постоянные. Образовательные ткани: первичные и вторичные меристемы. Расположение в теле растения: апикальные, интеркалярные, латеральные и раневые меристемы.
Постоянные ткани. Классификация постоянных тканей. Покровные ткани. Эпиблема. Особенности строения клеток в связи с функцией поглощения. Эпидерма. Строение и работа устьиц, их роль в газообмене и транспирации. Покровные комплексы — перидерма и корка. Чечевички, формирование и функции.
Основные ткани: ассимиляционные, запасающие и воздухоносные. Механические ткани. Колленхима, склеренхима. Особенности строения.
ПК-1
ПК-3
Проводящие ткани и комплексы. Строение трахеальных элементов — трахеид, сосудов. Ситовидные элементы — ситовидные клетки и ситовидные трубки. Проводящие комплексы — ксилема, флоэма, их гистологический состав. Проводящие пучки. Выделительные ткани.
2.
Морфология семенных растений
2.1.Вегетативные органы растений.
2.1.1.Корень. Макро- и микроскопическое строение корня.
Корень и корневая система. Общие закономерности строения. Онтогенез зародыша, проростка; формирование корня и побега семенного растения. Классификация корневых систем по происхождению и строению. Анатомия корня. Первичное строение корня. Вторичное строение корня. Специализация и метаморфозы корней.
ПК-3
2.1.2. Побег и система побегов.
Классификация побегов. Органы второго порядка: стебель и листья. Почка - зачаточный побег. Строение и классификация почек. Листорасположение или филлотаксис. Симподиальное и моноподиальное нарастание побега. Акротонное, мезотонное и базитонное ветвление. Ортотропные и плагиотропные побеги. Морфологическая характеристика жизненных форм растений.
2.1.3.Стебель. Макро- и микроскопическое строение стебля.
Стебель - ось побега. Анатомическое строение стебля однодольных и двудольных растений. Строение стебля травянистых двудольных растений: пучковое (клевер), непучковое (лен) и переходное (подсолнечник). Строение стебля двудольных и голосеменных древесных растений.
Структура древесины. Возрастные изменения древесины и коры (ядровая древесина и заболонь).
ПК-3
2.1.4.Лист. Морфология и анатомия листа.
Лист. Части листа. Классификация листьев. Анатомическое строение листьев двудольных и однодольных растений. Зависимость строения листьев от экологических условий. Листопад. Метаморфозы побега.
2.2. Размножение и воспроизведение растений.
2.2.1.Типы размножения.
Размножение бесполое и половое. Вегетативное размножение как форма бесполого размножения. Бесполое размножение. Спорогенез. Равноспоровые и разноспоровые организмы. Половое размножение. Гаметогенез. Типы полового процесса: изогамия, гетерогамия, оогамия, конъюгация. Смена ядерных фаз и чередование поколений в жизненном цикле.
3.
Систематика растений
3.1.Введение в систематику.
Задачи и методы систематики. История развития систематики. Классификация (искусственная, естественная, филогенетическая), номенклатура (основные таксономические категории), филогенетика.
3.2.Низшие растения.
Общая характеристика и классификация водорослей. Отделы: диатомовые, зелёные, красные и бурые водоросли. Распространение и значение водорослей.
Эволюция тела, фотосинтетического аппарата, полового процесса. Чередование ядерных фаз.
3.3. Высшие споровые растения.
Происхождение и классификация споровых растений. Место в эволюции высших растений. Отделы: Моховидные, Плауновидные, Хвощевидные, Папоротниковидные. Общая характеристика. Размножение. Чередование ядерных фаз. Гаметофит и спорофит. Значение споровых растений.
3.4. Семенные растения. Голосеменные растения.
Происхождение, общая характеристика и классификация голосеменных. Эволюционные связи с высшими споровыми растениями. Биологические преимущества семенных растений.
3.5.Покрытосеменные растения.
Общая характеристика покрытосеменных растений. Происхождение покрытосеменных растений.
ПК-1
ПК-3
3.6. Строение цветка. Андроцей. Строение тычинки, микроспорогенез и микрогаметогенез. Гинецей, классификация гинецеев. Строение пестика. Строение семязачатка и зародышевого мешка. Типы семязачатков. Мегаспорогенез и мегагаметогенез. Двойное оплодотворение. Апомиксис. Развитие и строение семени. Соцветия. Классификация соцветий.
3.7. Семя и плод.
Семя – высокоспециализированный орган размножения и расселения растений. Эндосперм, зародыш, семенная кожура, специализированная запасающая ткань. Амфимиксис - развитие зародыша и семян после двойного оплодотворения. Апомиксис - развитие зародыша и семян без оплодотворения.
Плод - репродуктивный орган покрытосеменных, обеспечивающий семенное размножение растений. Партенокарпия — образование на растении плодов без оплодотворения. Простой плод: монокарпный, ценокарпный и псевдомонокарпный гинецей. Сборные, или сложные плоды. Соплодие.
3.8. Классы двудольных и однодольных растений. Особенности строения и филогенетические связи, географическое распространение. Семейства: Лютиковые, Маревые, Гречишные, Амарантовые, Лоховые, Тыквенные, Крестоцветные, Розовые, Бобовые, Льновые, Подкласс Ламииды. Пасленовые, Вьюнковые, Астериды, Астровые (Сложноцветные). Класс Однодольные. Семейства: Лилейные, Мятликовые (Злаковые), хозяйственное значение.
4.
География и экология растений
4.1. География растений. Флора и растительность. Ареалы растений и типы ареалов. Понятие о флористическом районировании Земного шара. Антропофиты: культурные, сорные, рудеральные и другие растения. Распределение растительности в зависимости от климатических условий.
4.2. Экология в традиционном и современном ее понимании. Разделы экологии: аутэкология, эйдэкология, демэкология, синэкология.
Экология растений. Классификация экологических факторов. Аутэкология: организм и среда, экологическая ниша. Свет, температура, вода и воздух как экологические факторы. Экологические группы растений относительно режимов этих факторов. Экология растений и проблемы загрязненности атмосферы. Эдафический фактор. Растения и почва: экологические группы растений по отношению к почвенным факторам. Экология и проблемы сохранения плодородия почв; мелиорация земель. Рельеф как перераспределяющий экологический фактор. Прочие абиогенные экологические факторы.
Биогенные факторы; типы взаимоотношений между организмами. Растения как кормовая база животных. Антропогенные факторы. Возрастной состав популяций. Понятие о стратегиях жизни популяций; примеры различных жизненных стратегий культурных растений и сорняков. Синэкология растений: фитоценоз как важнейший компонент биогеоценоза. Биогеоценоз и экосистема. Понятие о динамике фитоценозов. Понятие о классификации фитоценозов и экологической типологии угодий.
Экология и сельскохозяйственное производство. Агроценозы. Особенности экологической ниши сельскохозяйственных растений. Типы отношений растений с другими организмами. Симбиоз. Фитофагия и защита растений от нее. Отношение растений с паразитическими организмами и устойчивость к инфекции. Значение экологической типологии угодий для сельского хозяйства.
ПК-1
4.3. Тематический план дисциплины
№ темы
Раздел дисциплины
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
лекции
семинары
лабораторно-практические
работы
всего ауд.часов
самост.
работа
1.
Введение. Растительная клетка
-
Контрольная работа № 1, текущее тестирование.
2.
Ткани высших растений
-
Реферат, контрольная работа № 2
1.
Вегетативные органы растений.
-
Текущее тестирование, контрольная
работа № 3.
2.
Размножение и воспроизведение растений.
-
-
Контрольная
работа № 4, текущее тестирование.
1.
Введение в систематику. Низшие растения
-
Контрольная работа № 5,6
2.
Высшие споровые растения
-
-
-
3.
Семенные растения. Голосеменные растения
-
-
-
4.
Покрытосеменные растения.
-
Контрольная работа №7, текущее тестирование, конспект.
1.
География растений
-
-
Контрольная работа
№ 8, текущее тестирование
2.
Экология растений
-
Реферат, текущее тестирование, конспект, контрольная работа № 8
