Общая характеристика папоротникообразных. Строение, размножение и развитие плаунов. Значение плаунов в природе и жизни человека.

Тема урока: Общая характеристика папоротников, хвощей и плаунов как высших споровых растений.

Строение, размножение и развитие плаунов. Значение плаунов в природе и жизни человека.

Задачи урока:

1.Образовательная: сформировать знания учащихся о о папоротниках, хвощах и плаунах, как представителях высших споровых растений; сформировать у учащихся представление об особенностях  строения, размножения плаунообразных на примере плауна булавовидного,  познакомить учащихся с жизненным циклом плаунообразных. 
2. развивать представления о строении растительного организма;  развивать общеучебные умения и навыки: сравнивать, анализировать, делать вывод.

3.Воспитательные: продолжить развивать интерес к изучению биологии, способствовать развитию интереса к растительному миру, прекрасному. Формирование научного мировоззрения на основе понимания познаваемости окружающего мира.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы: беседа, объяснение.

Ход урока:

1.Мобилизирующий момент.

2.Проверка ЗУН:

тест

1. Наука, изучающая мхи:

а) альгология б) микология в) ботаника г) лихенология д) бриология

2. Мхи отличаются от многоклеточных водорослей тем, что у них есть:

а) ризоиды б) органы в) хлорофилл г) половое поколение

3. По какому из указанных признаков мхи относят к высшим растениям:

а) есть ризоиды б) есть хлорофилл в) есть органы растения г) по всем указанным признакам

4.Какие группы выделяют у мхов:

а) печёночные, листостебельные б) кустистые, накипные в) листоватые

5. К группе листостебельных мхов относится зеленый мох:

а) маршанция б) кукушкин лен в) буксбаумия г) рогатый печеночник д) нет верного ответа

6. Кукушкин лен и сфагнум по продолжительности жизни:

а) однолетнее растение; б) двулетнее растение; в) многолетнее растение.

7. Тонкие нитевидные многоклеточные выросты наружной оболочки мхов:

а) гифы б) ризоиды в) корни г) мицелий д) корневища

7. Взрослые растения сфагнума:

а) лишены ризоидов; б) имеют ризоиды на стеблях до их разветвления;

в) имеют ризоиды только в условиях жизни в местах с небольшой увлажненностью.

8 . Споры мха созревают:

а) в ризоидах б) в корне в) в коробочке г) в листьях д) на стебле

9. Коробочки со спорами образуются у кукушкина льна:

а) только на мужских растениях; б) только на женских растениях; в) на всех особях.

10.У взрослого растения сфагнума мужские половые клетки созревают:

а) на верхушке растения; б) на мужском растении; в) на стебле между листьями; г) на женском растении

Плауны, хвощи и папоротники — большая группа высших растений, имеющих много общих черт в строении и размножении . В большинстве своем все они травянистые растения, обитающие в тенистых, влажных местах. Но есть и древесные формы — в тропических лесах Азии, Америки и Австралии произрастают древовидные папоротники 15-20 м в высоту.

Высшие споровые растения: 1 — плаун; 2 — хвощ, 3 — папоротник

Современные плауны, хвощи и папоротники — это потомки очень крупных древовидных растений, живших около 300-350 млн лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры на всех материках, включая Антарктиду.В то время на Земле господствовал теплый влажный климат. Это были крупные древовидные растения, формировавшие леса на всех континентах нашей планеты, в том числе и в Антарктиде. Отмирая, эти высокорослые растения падали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образовались мощные слои каменного угля, который добывается в наше время.

Современные виды папоротников, хвощей и плаунов — представители очень древних групп растений. Их часто называют живыми ископаемыми. Все они нуждаются в охране. Эти растения различаются между собой по внешнему виду, но при этом имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У них есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Поэтому их относят к высшим растениям. Все представители этой группы растений образуют споры.

Папоротники, хвощи и плауны — высшие споровые растения.

В отличие от моховидных они имеют покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой — древесиной и лубом. Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр — стелу (от греч. стеле – "столб", "колонна"). По ней осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (по лубу).

Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у этих древних растений объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов.

Размножение. В цикле развития папоротников, хвощей и плаунов чередуются половое размножение с помощью гамет и бесполое размножение с использованием спор. Одно растение может образовать несколько миллионов спор. Все они очень долго сохраняют способность к прорастанию во влажной теплой среде.

В благоприятных условиях из споры (например, у папоротника) развивается маленькая пластинка — заросток. Вскоре на нижней поверхности заростка в особых органах — гаметангиях — формируются мужские и женские половые клетки (гаметы). С помощью воды (при таянии снега, с дождевой водой) мужские гаметы (сперматозоиды) доставляются к яйцеклеткам. После оплодотворения из зиготы образуется зеленый побег с листьями. Со временем он развивается в крупное зеленое растение, живущее много лет. На листьях растения образуются споры в особых органах — спорангиях. Поэтому данную стадию жизненного цикла папоротников, хвощей и плаунов называют спорофитом, а стадию заростка — гаметофитом. Спорофит — многолетняя стадия в их развитии, а заросток (гаметофит) живет несколько дней.

Сравните: у моховидных спорофит — коробочка, которая не имеет хлорофилла и живет очень недолго; гаметофит — зеленое побегоносное растение, живущее длительное время. У папоротников, хвощей и плаунов, наоборот, гаметофит — маленькая пластинка-заросток, а спорофит — зеленое многолетнее растение, имеющее корень, стебель и листья.

Отдел Плауновидные. Среди высших споровых растений — это самая древняя группа. Современные плауны представляют собой многолетние травянистые растения, обычно вечнозеленые, имеющие простые некрупные узкие листья. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски. Все виды плаунов находятся под охраной как древние, вымирающие растения.

В северных хвойных лесах легко зацепиться ногой за стелющееся по земле длинное растение. Вы его приподнимаете , а оно тянется без конца. Называется это растение плаун, или ликоподий, что обозначает «волчья нога».

Плаун – вымирающий потомок древнейших на земле деревьев. Предки плауна – вымершие лепидодендроны – чешуедревы, деревья высотой около 30 метров и до 2 метров в поперечнике. Много тысяч лет назад покрывали землю сплошным лесом. По отпечаткам на горных породах и каменном угле ученые восстановили общий вид предков плауна. Это были деревья с купой шиловидных листьев наверху, сидящих на стволе спиралью. Нижние листья постепенно опадали и оставляли ромбические следы. Поэтому весь ствол лепидодендронов словно разграфлен и несколько напоминает вафлю. Потомок мощного дерева лепидодендрона – наш современный плаун – выродился в малозаметное, стелющееся по земле растение.

Строение плаунов.
Стелющиеся по почве и густо усаженные мелкими, с бесцветным волоском на конце листочками стебли плауна так сильно ветвятся, что порой образуют сплошной ковер. Приподнимающиеся на 10-15 см веточки вильчато разветвляются, образуя на концах бархатистые на ощупь цилиндрические спороносные колоски, которые несут не смачивающиеся водой споры.
Многолетние  вечнозеленые растения
Стебель ползучий (1 -3 м в  длину), с придаточными  корнями  и  вертикальными  побегами. (годовой  прирост  ползучего  стебля – 50 – 100 см.)
На  побегах   расположены  мелкие  чешуйчатые  листочки.
Все растение -  спорофит.
Споры  богаты  маслами,  плавают  по  поверхности  воды. 
Древние  плауны  были   представлены  древесными  формами.   Современные  плауны -  исключительно  травянистые растению.
Жизненный цикл  и размножение  плаунов.
Бесполое размножение осуществляется спорами.

Осенью на верхушках растущих вверх побегов образуются по 2 споровых колоска –это спорангии, в которых развиваются споры. В мешочках-спорангиях колосков летом созревает огромное количество спор, напоминающих желтый порошок. Рассмотреть строение пылинок можно только под микроскопом. Химические анализы свидетельствуют о значительном содержании в них растительного жира. Высыпаются споры в июле-августе, переносятся ветром по лесу и служат распространению плауна. От момента заложения спорангия до времени высыпания зрелых спор у разных видов проходит несколько месяцев или даже лет. От  образования  споры  до  прорастания  зародыша  спорофита проходит 12 – 20  лет

В почве при благоприятных условиях начинается прорастание. Образуется заросток-гаметофит, напоминающий маленькую горошинку с хвостиком. Половое размножение булавовидного плауна - промежуточный этап в жизненном цикле, обеспечивающий генетическое разнообразие. В специальных образованиях возникают половые гаметы. Женские – яйцеклетки – крупные и неподвижные. Мужские – сперматозоиды – мелкие, снабжены жгутиками и быстро двигаются. Созревают половые клетки в разное время. Мужские клетки для перемещения к яйцеклеткам нуждаются в капельках воды. При слиянии гамет происходит оплодотворение. Зигота начинает делиться, давая начало клеткам и тканям будущего спорофита. В его строении уже можно рассмотреть тонкий зеленый стебель и листочки. Побег устремляется к свету, а корешок – вниз, в почву. На этом цикл развития растения завершается.

Чаще плаун размножается вегетативным способом – каждая его плеть, имеющая корешки, способна выжить и без материнского растения.

Размножение. Споры образуются в спороносных колос­ках. Спороносные колоски располагаются на верхушке веге­тативного побега. Колосок состоит из оси, на которой рас­полагаются спорофиллы (спороносные листья). На верхней стороне спороносного листа формируются спорангии, в ко­торых созревают споры. Споры высыпаются и прорастают в заросток (гаметофит). У большинства плаунов гаметофит бесцветный, развивается под землей только при наличии гифов грибов, которые образуют с ним симбиоз. На заростке образуются архегонии и антеридии. После оплодотворения образуется зигота, из нее — новое растение.

Разнообразие  и значение  плаунообразных.
К  плаунообразным относят  около  400 видов  растений.  На  нашей территории  распространены  три  вида
1. Плаун дифазиаструм 
2. Плаун  булавовидный 
3. Баранец  обыкновенный
Споры плаунов применяют как обволакивающее средство в качестве детской присыпки и как присыпку при пролежнях. Спорами пересыпают пилюли, чтобы они не склеивались. В народной медицине отваренный в постном масле порошок прикладывают к язвам. Споры употребляли при бессоннице и как легкое слабительное. Траву применяют при желудочно-кишечных заболеваниях, болезнях печени и мочевого пузыря.
При заготовке сырья запрещается выдергивать все растение целиком, вытаптывать заросли, так как   это ведет к их гибели. Заготавливают спороносные колоски, когда они приобретают желтый оттенок. Лучше всего собирать их ранним утром или поздно вечером, в пасмурную погоду, когда растение покрыто росой, или в сырую погоду, когда споры при заготовке почти не рассеиваются.
Сухие споры плауна используют в металлургии при фасонном литье металлов. Ими покрывают формы, чтобы отливка не прилипала и хорошо отделялась.

4.Закрепление:

1. В чем причина вымирания большинства древовидных споровых растений в конце каменноугольного периода?

2. Какие растения являются предками современных плауновидных?

3. Плауны – это?

4. Какие ткани имеются у плауна?

5. Как человек использует плауны?

5.Домашнее задание: § 36, ответить на вопросы, заполнить таблицу.

6.Подведение итогов.

7.Комментирование оценок.