Практический курс ботаники (цитология, гистология, морфология, анатомия, систематика)

 
И. Т. Кищенко 
 
 
 
 
 
 
 
ПРАКТИЧЕСКИЙ КУРС 
БОТАНИКИ 

(цитология, гистология, морфология, 
анатомия, систематика) 
 
Учебник для вузов 

 
 
 

Допущено Учебно-методическим объединением  
по классическому университетскому образованию  
в качестве учебного пособия для студентов  
высших учебных заведений, обучающихся по направлению 
020200 «Биология» 
 
 

 
 

 
Москва 
Берлин 
2020 

УДК 58(075)  
ББК 28.5я73  

К38 

Рецензенты: 

С. А. Корчагов — доктор сельскохозяйственных наук, профессор  

Вологодской государственной молочнохозяйственной Академии им. Н. В. Верещагина; 

Б. В. Раевский — доктор сельскохозяйственных наук, доцент,  

ведущий научный сотрудник Института леса Карельского научного центра РАН 

Кищенко, И. Т. 

К38
Практический курс ботаники : учебник / И. Т. Кищенко. —

Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. — 350 с.

ISBN 978-5-4499-1264-0  

Учебник предназначен для эффективного выполнения студентами лаборатор
ных работ по ботанике. Они получают навыки работы с микроскопом и приготовления временных микроскопических препаратов. Студенты учатся современным 
методам изучения как внешнего, так и внутреннего строения растений и их классификации. Все это позволяет быстро и правильно определять виды растений. 

Данный учебник включает в себя такие разделы ботаники, как цитологии, 

гистологии, морфологии и анатомии высших растений, а также систематика растений. В начале каждого занятия приводится необходимый по данной теме теоретический материал, а затем излагается ход практического выполнения задания 
с необходимыми пояснениями для его выполнения в лабораторных условиях.  

Учебник иллюстрирован множеством рисунков и таблицами. 
Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальностям 
06.03.01, 06.04.01 «Биология», 05.03.06, 05.04.06 «Экология и природопользование», 35.03.01, 35.04.01 «Лесное дело», 35.03.10, 35.04.09 «Ландшафтная архитектура», 35.03.04, 35.04.04 «Агрономия», 36.03.02, 36.04.02 «Зоотехния», 05.03.02, 
05.04.02 «География», а также аспирантов и преподавателей естественных факультетов вузов и школьных учителей биологии. 

УДК 58(075)  
ББК 28.5я73  

 

ISBN 978-5-4499-1264-0
© Кищенко И. Т., текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

Оглавление 

Введение ........................................................................................................................................................ 5 

Раздел I. ЦИТОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ .................................................................................................. 7 
Тема 1. Микроскоп и приготовление препаратов ......................................................... 7 
Тема 2. Строение и форма клеток. Типы пластид ...................................................... 14 
Тема 3. Включения растительных клеток ....................................................................... 24 
Тема 4. Деление растительных клеток ............................................................................. 29 

Раздел II. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ.............................................................................................. 34 
Тема 5. Образовательные ткани ............................................................................................ 34 
Тема 6. Покровные ткани .......................................................................................................... 39 
Тема 7. Механические ткани .................................................................................................... 44 
Тема 8. Ассимиляционные и всасывающие ткани ..................................................... 47 
Тема 9. Проводящие ткани ....................................................................................................... 49 
Тема 10. Выделительные, воздухоносные и запасающие ткани ...................... 53 

Раздел III. МОРФОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ  ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ ................................ 59 
Тема 11. Морфология побега ................................................................................................... 59 
Тема 12. Анатомическое строение  стебля травянистых растений ................ 69 
Тема 13. Анатомическое строение  стебля лиственных древесных 
растений ............................................................................................................................................... 75 
Тема 14. Анатомическое строение  стебля хвойных растений .......................... 82 
Тема 15. Морфология и анатомия листа .......................................................................... 89 
Тема 16. Морфология и анатомия корня .......................................................................100 
Тема 17. Метаморфозы вегетативных органов .........................................................109 

Раздел IV. СИСТЕМАТИКА  ДРОБЯНОК, ГРИБОВ И ВОДОРОСЛЕЙ ........................ 125 
Тема 18. Грибы и грибоподобные организмы ............................................................130 
Тема 19. Отдел Лишайники ....................................................................................................147 
Тема 20. Водоросли ......................................................................................................................152 

Раздел V.  СИСТЕМАТИКА АРХЕГОНИАЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ ...................................... 164 
Тема 21. Надотдел Моховидные ..........................................................................................165 
Тема 22. Отдел Плауновидные .............................................................................................175 
Тема 23. Отдел Хвощевидные ...............................................................................................178 
Тема 24. Отдел Папоротниковидные ...............................................................................182 
Тема 25. Отдел Сосновые .........................................................................................................185 

Раздел VI. ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ .......................................................................................... 201 
Тема 26. Строение цветка ........................................................................................................201 
Тема 27. Андроцей ........................................................................................................................208 
Тема 28. Гинецей ...........................................................................................................................213 

Тема 29. Соцветия ........................................................................................................................ 223 
Тема 30. Плоды .............................................................................................................................. 229 

Раздел VII. СИСТЕМАТИКА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ .................................................... 241 
Тема 31. Морфологический анализ  цветковых растений ................................. 241 
Тема 32. Семейство Кувшинковые .................................................................................... 243 
Тема 33. Семейство Лютиковые ......................................................................................... 246 
Тема 34. Семейство Маковые ................................................................................................ 253 
Тема 35. Семейство Гвоздичные ......................................................................................... 256 
Тема 36. Семейство Гречишные .......................................................................................... 259 
Тема 37. Семейство Берёзовые ............................................................................................ 264 
Тема 38. Семейство Вересковые ......................................................................................... 268 
Тема 39. Семейство Первоцветные ................................................................................... 271 
Тема 40. Семейство Ивовые ................................................................................................... 273 
Тема 41. Семейство Капустные ........................................................................................... 276 
Тема 42. Семейство Розовые ................................................................................................. 278 
Тема 43. Семейство Бобовые................................................................................................. 286 
Тема 44. Семейство Гераниевые ......................................................................................... 289 
Тема 45. Семейство Сельдерейные ................................................................................... 291 
Тема 46. Семейство Пасленовые ......................................................................................... 294 
Тема 47. Семейство Бурачниковые ................................................................................... 298 
Тема 48. Семейство Норичниковые .................................................................................. 301 
Тема 49. Семейство Яснотковые ......................................................................................... 306 
Тема 50. Семейство Колокольчиковые........................................................................... 309 
Тема 51. Семейство Астровые .............................................................................................. 311 
Тема 52. Семейство Лилейные ............................................................................................. 318 
Тема 53. Семейство Ландышевые ...................................................................................... 320 
Тема 54. Семейство Триллиевые ........................................................................................ 321 
Тема 55. Семейство Орхидные ............................................................................................. 322 
Тема 56. Семейство Ситниковые ........................................................................................ 327 
Тема 57. Семейство Осоковые .............................................................................................. 329 
Тема 58. Семейство Мятликовые ....................................................................................... 335 
Тема 59. Основные виды цветковых  на северо-западе России ...................... 342 

ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................................................... 350 

Введение 

Ботаника — это наука, задачами которой является всестороннее 
изучение растений: их строения, распространения, функционирования и значения для биосферы и хозяйственной деятельности человека. Сокращение площади лесов, ухудшение их состава и структуры 
требует немедленного проведения необходимых и эффективных лесохозяйственных мероприятий. Продолжающийся рост населения 
планеты заставляет искать пути повышения урожайности растений и 
продуктивности животных. Эти задачи решают такие прикладные 
науки как лесоводство, лесные культуры, растениеводство, животноводство и др. Все они базируются на достижениях фундаментальных 
биологических дисциплин, среди которых ведущее положение занимает ботаника. Благодаря этой науке все новые виды растений начинают использоваться как техническое сырье, в качестве пищевых, 
кормовых, лекарственных растений. 
По мере накопления и углублений знаний в ботанике выделился 
ряд самостоятельных дисциплин: морфология растений (внешнее 
строение), анатомия растений (внутреннее строение), систематика 
растений (классификация организмов), география растений (распределение по земному шару), геоботаника (состав и строение растительных сообществ), экология растений (взаимодействие с окружающей средой) и др.  
Рациональное использование всех лесных ресурсов, повышение 
продуктивности древостоев, восстановление лесов, эффективное ведение лесохозяйственного и сельскохозяйственного производства 
возможны только на основе знания растительного мира. Поэтому 
ботаника в той или иной степени входит в учебную программу специальностей лесоинженерных, сельскохозяйственных, медицинских 
и естественно-географических факультетов. 
Цель настоящей работы — повысить эффективность усвоения 
знаний по ботанике студентами в процессе выполнения лабораторных работ. 
Обсуждаемые теоретические и практические результаты исследований, а также рисунки, помещенные в учебнике, заимствованы из 
научной и учебной литературы, список которой приводится. 
В результате освоения дисциплины обучающийся получает компетенции, на основании которых он должен:  
• Знать: цитологии, гистологии, морфологии, анатомии и систематики растений. 

• Уметь: анализировать ботанические данные, идентифицировать основные группы растений, представлять полученные при изучении курса ботанические данные в виде рефератов, отчетов, презентаций и т. д. 
• Владеть: навыками самостоятельного анализа растений и их
частей. 

Раздел I. ЦИТОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ 

Клетка является основной структурной единицей растительного 
организма. Она представляет собой самовоспроизводящуюся систему, которая обособлена от среды и сохраняет определенную концентрацию химических веществ, но одновременно осуществляет постоянный обмен с ней. Особи некоторых видов водорослей и грибов 
представлены одной клеткой, которая осуществляет все жизненные 
функции, характерные для целого организма: питание, дыхание, размножение и т. д. Клетки высших растений неоднородны по структуре 
и функциям, в связи с чем и выделяют растительные ткани разных 
типов. На лабораторных занятиях студенты знакомятся с характерными особенностями и строением растительных клеток с помощью 
микроскопа.  

Тема 1. Микроскоп и приготовление препаратов 

Анатомия растений занимается изучением внутреннего строения 
растений. Название этой науки происходит от греческого слова «анатоме», что значит «вскрываю», и указывает на метод обнаружения 
внутреннего строения изучаемых организмов. Тело растительных 
организмов сложено из мелких образований — клеток, размеры которых выражаются в особых единицах — микрометрах, мкм 
(0,001 мм). Вследствие этого они недоступны для наблюдения невооруженным глазом и требуют для своего изучения иных методов исследования, в частности с помощью микроскопа. Именно микроскоп 
является тем оптическим инструментом, с помощью которого изучают клетки и ткани органов растений. Практические занятия по курсу 
анатомии растений на ряде конкретных препаратом знакомят студентов с разнообразием строения клеток, тканей и органов растений.  
Анатомическое строение растений изучается с помощью микроскопов различных типов. На лабораторных занятиях по ботанике используется световой микроскоп МБР-1. 

Устройство микроскопа 

Микроскоп представляет собой оптико-механический прибор, 
позволяющий получать увеличенное изображение рассматриваемого 
предмета. Так называемое полезное увеличение современных оптических микроскопов достигает 1400 раз, что позволяет выявлять 
мелкие детали строения изучаемых препаратов.  
В микроскопе различают две части: оптическую и механическую. 
Оптическая часть микроскопа состоит из трех систем: осветительного 

аппарата, объектива и окуляра (рис. 1). Окуляр располагается 
в верхней части тубуса, а объективы — в револьвере. Назначение 
и устройство окуляра и объективов различны. 

 

 

Рис. 1. Малый биологический микроскоп МБР-1: 

1 — комплект окуляров, 2 — револьверное устройство, 3 — комплект объективов, 4 — предметный столик, 5 — конденсор, 6 — основание, 7 — штатив, 
8 — бинокулярная насадка  

 

Осветительный аппарат состоит из конденсора с ирисовой диа
фрагмой и зеркала. Конденсор включает две или три линзы, вправленные в цилиндрическую оправу. Ирисовая диафрагма располагается непосредственно под конденсором и состоит из нескольких тонких 
подвижных металлических пластинок в оправе. С помощью рычажка 
ирисовая диафрагма может полностью закрыть нижнюю линзу конденсора или открыть ее частично или полностью. При этом отверстие диафрагмы сохраняет центральное положение. Конденсор располагается под столиком микроскопа в кольце, которое вращением 
соответствующего винта по желанию может быть поднято так, что 
верхняя фронтальная линза конденсора устанавливается вровень 
с поверхностью столика или опускается до нужного уровня. 

Зеркало микроскопа имеет две посеребренные поверхности — 
плоскую и вогнутую. Его назначение — направлять свет в конденсор. 
Оно закреплено подвижно и может вращаться во взаимноперпендикулярных направлениях. Поворотом зеркала лучи от источника света, расположенного спереди или сбоку от микроскопа, могут 
быть направлены в конденсор. Пройдя через линзы конденсора, они 
хорошо освещают препарат, лежащий на столике микроскопа. 

Объектив представляет собой сложную оптическую систему, состоящую из нескольких линз, вправленных в металлическую гильзу. 
Объектив предназначен для увеличения изображения объекта и выявления в нем многих подробностей. В зависимости от задач исследований требуется разное увеличение, поэтому в микроскопе имеется несколько объективов, вставленных в револьвер (вращающийся 
диск с гнездами с винтовой нарезкой для крепления объективов), что 
позволяет легко их менять. 
В учебных микроскопах применяются объективы с увеличениями 
в 8, 40 и 90 раз. Большое значение в практике работы с микроскопом 
имеет так называемое рабочее расстояние, т. е. расстояние от нижней 
(фронтальной) линзы объектива до поверхности покровного стекла 
препарата (нормальная толщина которого равна 0,17 мм). У слабых 
объективов, в данном случае объектива 8х, это расстояние равно 
9,2 мм. С повышением увеличения это расстояние быстро уменьшается и для объектива 90х оно равно всего 0,12 мм.  
Маленькие рабочие расстояния (у объективов 40х, 90х) требуют 
большого внимания и аккуратности, так как при небрежной настройке на фокус (на резкость) легко раздавить покровное стекло и препарат, и тем самым повредить объектив. 
Окуляр состоит всего из двух линз, установленных в цилиндрической оправе. Служит окуляр не только для увеличения изображения 
объекта, но и выявления подробностей его строения. Обычно используют окуляры с увеличениями 7х, 10х и 15х, которые указаны на 
верхней его части. 
К оптической части микроскопа относится также тубус, представляющий собой цилиндр, на котором крепятся объективы и окуляры. Нижняя, более широкая часть, несет револьвер. Нижняя часть 
тубуса соединена с верхней, более узкой, диаметр которой соответствует гильзе окуляра. Посредством металлической планки с гребенчатой нарезкой, входящей в паз, труба подвижно соединяется со штативом и может с помощью подающих механизмов штатива 
передвигаться по вертикали для наведения микроскопа на фокус. 
Труба предохраняет окуляр от попадания постороннего света и 
сохраняет определенное расстояние между объективом и окуляром, 
что необходимо для лучшего использования оптических систем.  
Общее увеличение микроскопа определяется произведением собственного увеличения объектива на собственное увеличение окуляра. 
При окуляре 10х и объективе 40х общее увеличение составит 400х. 
Механические части микроскопа — штатив, имеющий подковообразную форму, коробка с микромеханизмом, предметный столик, 
тубусодержатель и винты для грубой и точной установки объектива. 
Предметный круглый столик неподвижно соединен со штативом, 

имеет в центре отверстие, в которое может перемещаться верхняя 
часть конденсора. Столик состоит из двух частей. Нижняя часть 
неподвижно соединена с основанием, а верхняя часть может вращаться вокруг своей оси и передвигаться в разные стороны. Эти 
движения осуществляются с помощью двух винтов, расположенных 
по бокам столика и предназначены только для центрирования столика по отношению к оптическим системам, а не для передвижения 
установленного препарата. Препарат устанавливается вручную. Для 
его закрепления служат две пружинящие клеммы, прикрепленные 
к столику.  
Для установки оптических систем на должной высоте над препаратом (для фокусировки изображения) имеются два винта для грубой и тонкой наводки, осуществляемой передвижением тубуса. Грубая установка осуществляется с помощью макрометрического винта, 
а тонкая установка — вращением микрометрического винта.  

Работа с микроскопом 

Начинать работу с микроскопом следует в определенной последовательности. 
1. Микроскоп устанавливается перед студентом, против его левого глаза и в течение всего времени работы не перемещается. 
2. С правой стороны от наблюдателя, на свободном участке стола, 
располагаются кювета с необходимыми инструментами и материалами, а также альбом для зарисовок. 
3. Для освещения препарата можно использовать естественный 
рассеянный свет (но не прямой солнечный) или искусственный 
(электрическая лампа с матовым плафоном). Для установки освещения следует: 1) установить фронтальную линзу конденсора на уровне 
столика микроскопа, 2) открыть полностью диафрагму, 3) установить объектив малого увеличения, 4) движением зеркала направить 
свет так, чтобы его источник оказался видимым в отверстии столика 
(в центре линзы конденсора). 

4. Опустить тубус с объективом 8х, не доходя примерно 5 мм до 

препарата. Медленно вращая макрометрический винт на себя поднимать тубус до тех пор, пока не появится хорошо видимое изображение объекта. Для перехода к большему увеличению поворачивают 
револьвер, устанавливая требуемый объектив, не поднимая тубуса. 
Точной фокусировки добиваются вращением микрометрического 
винта. При этом следует помнить, что во избежание поломки механизма микрометрический винт следует вращать не более чем на 3/4 
полного оборота.