Умблик
7 класс · базовый
Биология · 7 класс · базовый уровень
Биология · базовый уровень · 7 класс · Урок 7

Семейства цветковых I: капустные, розовые, бобовые, паслёновые и астровые

Сравним пять семейств по цветку, соцветию и плоду и научимся не путать научный признак с привычным названием растения.

Систематические группы растений

Федеральная программа · базовый уровень · 7 класс

Систематические группы растений

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

  • Семейства традиционного класса двудольных
  • Капустные, розовые, бобовые, паслёновые, астровые
  • Дикорастущие и культурные представители
  • Определение растений по совокупности признаков
СемействоЧастый признак цветкаТипичный плодКапустные4 лепесткастручокРозовыечасто 5 лепестковразные плодыБобовыемотыльковый венчикбобПаслёновыесросшиеся лепесткиягода/коробочкаАстровыесоцветие корзинкасемянкаЛилейные6 листочков околоцветникакоробочка/ягодаЗлакимелкие цветки в колоскахзерновкаПризнаки типичны, но недостаточны по одному: сверяйте несколько органов растения.
Схема-таблица типичных признаков пяти семейств. Реальные цветки и плоды внутри каждого семейства разнообразны; определение требует нескольких признаков.

Как это устроено

Начните определение с вопроса: перед нами один цветок или соцветие? У астровых корзинка может казаться одним крупным цветком, но состоит из множества мелких. Затем рассмотрите форму венчика, число и срастание лепестков, положение тычинок и тип плода. Название пищевого продукта может сбивать: «семечка» подсолнечника — целый плод, а съедобная часть картофеля — клубень побега.

Капустное удобно проверять по нескольким органам: у типичного цветка четыре чашелистика, четыре расположенных крест-накрест лепестка и часто шесть тычинок, из которых четыре длиннее двух. У раскрывающихся стручков капусты рода Brassica и стручочков пастушьей сумки после отделения створок семена остаются у перегородки. Это не все плоды семейства: у редьки рода Raphanus зрелый плод не раскрывается двумя створками. У боба гороха перегородка такого типа отсутствует. Форма плода важнее бытового слова «стручок», которым называют и зелёные бобы фасоли.

У капустных часто четыре лепестка крест-накрест и стручок; у бобовых типичен мотыльковый цветок и боб. Эти плоды выглядят похожими, но образуются и вскрываются по-разному. У розовых разнообразие плодов особенно велико: яблоко, костянка, многокостянка и другие формы. Поэтому для розовых нельзя заучить один «единственный плод семейства».

У розовых часто по пять чашелистиков и лепестков и много тычинок, однако положение и число пестиков, строение цветоложа и итоговые плоды различаются. У вишни развивается костянка; у яблони плод-яблоко; у малины — многокостянка; у земляники видимая мясистая часть связана с разросшимся цветоложем, а настоящие мелкие плоды находятся на его поверхности. Нельзя определять семейство по тому, что растение даёт «ягоды» в бытовом смысле.

Паслёновые объединяют полезные культурные и ядовитые растения. У томата созревает ягода, у картофеля ягода тоже образуется, но клубень — отдельный подземный побег, а зелёные части и ягоды картофеля не едят. При изучении семейства безопасность важнее желания проверить растение на вкус.

Для паслёновых характерен цветок со сросшимися лепестками; среди плодов встречаются и ягоды, и коробочки. Поэтому ответ «все паслёновые — томатные ягоды» неверен. У астровых важен другой уровень: корзинка состоит из множества отдельных цветков, которые могут различаться формой венчика; после созревания появляются отдельные сухие плоды. На фотографии сначала ищите границы отдельных цветков внутри корзинки, а затем при возможности — зрелые семянки.

У бобовых некоторые виды образуют клубеньки с бактериями, фиксирующими атмосферный азот. Это не значит, что все бобовые всегда обеспечены азотом без почвы или что растение само превращает атмосферный азот в доступные соединения. Хозяйственное использование семейств связано с конкретными видами, сортами и условиями выращивания.

Мотыльковый венчик хорошо виден у гороха: верхний лепесток называют парусом, боковые — вёслами, нижние формируют лодочку. Но семейство Бобовые шире растений с точно таким же видимым цветком; родство и определение проверяют по совокупности цветка, плода и других признаков. При обнаружении клубеньков на корне не приписывайте азотфиксацию самой растительной клетке: её осуществляют живущие в клубеньках бактерии при подходящих условиях.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Семейство Капустные

Группа цветковых растений, у типичных представителей которой цветок имеет четыре чашелистика и четыре лепестка крест-накрест, а плод часто является стручком или стручочком.

Пример: Капуста, редька, пастушья сумка и горчица относятся к капустным.

Важно: Крестообразные лепестки — типичный признак, но определять семейство только по одному цветку без плода и других признаков рискованно.

Стручок

Тип сухого, обычно многосемянного плода многих капустных. У типичного раскрывающегося стручка две створки отделяются от рамки с перегородкой, вдоль которой прикреплены семена; имеются и невскрывающиеся разновидности.

Пример: У капусты огородной зрелый стручок раскрывается двумя створками, оставляя рамку с перегородкой. У гороха плод — боб, а не стручок.

Важно: Редька тоже относится к капустным, но её плоды невскрывающиеся: их нельзя использовать как образец раскрывания стручка двумя створками.

Стручочек

Короткий относительно своей ширины плод капустного растения того же общего плана, что и стручок: две створки и перегородка, к которой обычно прикреплены семена. Отношение длины к ширине отличает типичный стручочек от длинного стручка.

Пример: У пастушьей сумки короткие треугольные стручочки, а у многих капустных — более длинные стручки; оба типа не следует называть бобами.

Семейство Розовые

Разнообразная группа цветковых, у которых часто заметны пятичленные цветки с многочисленными тычинками; строение пестиков и плодов сильно варьирует.

Пример: Яблоня, шиповник, земляника и вишня — розовые, хотя их плоды имеют разное строение.

Важно: Нельзя считать «яблоко» универсальным плодом всех розовых: у вишни костянка, у малины многокостянка.

Семейство Бобовые

Группа цветковых, у многих представителей которой цветок имеет мотыльковое строение венчика, а плод обычно является бобом; у ряда видов есть симбиоз с азотфиксирующими бактериями.

Пример: Горох, фасоль, клевер и люпин относятся к бобовым; у гороха плод — боб.

Боб

Обычно сухой многосемянный плод, происходящий из одного плодолистика и раскрывающийся по двум швам; внутри находятся отдельные семена.

Пример: В раскрытом плоде фасоли створки составляют околоплодник, а фасолины — семена.

Семейство Паслёновые

Группа цветковых растений с типично сростнолепестным венчиком и плодами-ягодами или коробочками; включает пищевые, декоративные и ядовитые виды.

Пример: Томат и картофель относятся к паслёновым; у томата плод — ягода, у картофеля съедобен клубень-побег.

Важно: Ягоды картофеля и белены ядовиты; принадлежность к семейству не говорит о съедобности растения.

Семейство Астровые

Крупная группа цветковых, у которых множество мелких цветков собрано в соцветие-корзинку; плод обычно семянка.

Пример: У подсолнечника видимая «головка» состоит из многих цветков, а «семечка» в оболочке — плод-семянка.

Корзинка

Соцветие из многих мелких цветков на расширенном общем основании, часто окружённое обёрткой из листочков.

Пример: У ромашки краевые белые и внутренние жёлтые цветки вместе образуют корзинку.

Трубчатый и язычковый цветки астровых

Два часто встречающихся облика отдельных цветков в корзинке: у трубчатого венчик образует трубку, у язычкового заметна вытянутая плоская часть венчика. Набор и расположение таких цветков различаются у видов.

Пример: В корзинке подсолнечника по краю заметны крупные язычковые цветки, а в центре — многочисленные трубчатые; весь «круг» не является одним цветком.

Мотыльковый венчик

Типичный для многих бобовых венчик из лепестков разной формы: паруса, двух вёсел и лодочки, окружающей репродуктивные части цветка.

Пример: На крупном цветке гороха можно различить верхний парус и боковые лепестки-вёсла.

Корневой клубенёк бобового

Образование на корне некоторых бобовых, где в симбиозе с растением живут бактерии, способные фиксировать атмосферный азот. Клубенёк не равен запасному корнеплоду и не доказывает, что любой представитель семейства всегда имеет такой симбиоз.

Пример: У гороха на корнях могут образовываться клубеньки с бактериями; азот фиксируют бактерии, а растение снабжает партнёров продуктами фотосинтеза.

Ягода (ботанический тип плода)

Сочный плод с мясистым околоплодником без выделенной твёрдой косточки; семена расположены в мякоти. Число семян и окраска могут различаться.

Пример: Плод томата — ягода, а плод малины — многокостянка.

Важно: Ботаническое название не гарантирует съедобности.

Коробочка

Сухой плод из завязи с несколькими сросшимися плодолистиками, раскрывающийся при созревании и освобождающий семена.

Пример: У лилии царственной Lilium regale развивается коробочка.

Важно: Она не равна коробочке-спорангию мха: у лилии внутри семена, у мха — споры.

Костянка

Плод, у которого внутренний слой околоплодника образует твёрдую косточку, окружающую семя, а средний слой обычно мясистый.

Пример: У вишни внутри косточки находится семя; сама косточка — часть плода.

Многокостянка

Сборный плод из нескольких маленьких костянок, развивающихся из отдельных пестиков одного цветка.

Пример: У малины каждая маленькая костянка имеет свой твёрдый внутренний слой и семя.

Важно: Сборный плод одного цветка отличается от соплодия, образованного несколькими цветками.

Семянка

В школьной терминологии сухой нераскрывающийся плод с одним семенем, у которого околоплодник не срастается с семенной кожурой.

Пример: Подсолнечная «семечка» с оболочкой — целый плод, а не одно голое семя.

Важно: У Астровых специальный термин — ципсела. У зерновки злака околоплодник и семенная кожура срастаются.

Пример по шагам

На образце видна крупная жёлтая «головка» с множеством маленьких цветков и затем плодами-семянками. Какое семейство вероятно?

  1. Убедитесь, что «головка» действительно состоит из множества цветков на общем основании: это корзинка.
  2. Проверьте тип плода: отдельные сухие односемянные плоды — семянки.
  3. Совпадение корзинки и семянок поддерживает определение семейства Астровые; вид устанавливайте отдельно.

Вывод: Корзинка вместе с семянками — сильный набор признаков астровых, но не видовое название.

Практическая работа

Определяем семейства по гербарию и карточкам

  1. Получите гербарные или фотографические образцы с хорошо видимыми цветком, соцветием и плодом: капустное, розовое, бобовое, паслёновое и астровое.
  2. Для каждого заполните таблицу: одиночный цветок или корзинка, форма венчика, число видимых частей, тип плода; отмечайте «не видно», если признак скрыт.
  3. С помощью определителя установите семейство и проверьте вывод по второму признаку, не выводя съедобность из систематики.

Что можно заключить: Семейство устанавливают по сочетанию признаков; отсутствие части органов делает определение предварительным.

Безопасность: Не пробуйте и не нюхайте неизвестные растения, особенно паслёновые; работайте с безопасным гербарием или изображениями.

Практическая работа

Плод или семя: различаем пять типов по строению

Учебные модельные данные — не результаты реального опыта

Если таблица шире экрана, прокрутите её по горизонтали.

Отличительные признаки пяти плодовых типов
ТипКак различатьПример
ЯгодаОбычно сочный плод; околоплодник мясистый, без отдельного каменистого внутреннего слоя-косточки; семена лежат в мякотиТомат — Solanum lycopersicum
КоробочкаСухой плод из завязи с несколькими сросшимися плодолистиками; при созревании раскрывается и освобождает семенаЛилия царственная — Lilium regale, семейство Лилейные
КостянкаПлод с мясистой частью и твёрдым внутренним слоем околоплодника — косточкой, внутри которой находится семяВишня обыкновенная — Prunus cerasus
МногокостянкаСборный плод из нескольких маленьких костянок; они развиваются из отдельных пестиков одного цветкаМалина обыкновенная — Rubus idaeus
Семянка (школьное название)Сухой нераскрывающийся односемянный плод; околоплодник не срастается с семенной кожуройПодсолнечник однолетний — Helianthus annuus; у Астровых точное специальное название такого плода — ципсела

Это авторские карточки строения, а не руководство по съедобности. Для определения плода важны строение и происхождение; один цвет, размер или вкус не дают ответа. У лилии показан конкретный вид, а не все Лилейные.

  1. Классифицируйте по карточкам: А — плод томата с мясистым околоплодником и несколькими семенами; Б — сухой плод лилии царственной, при созревании раскрывающийся; В — плод вишни с мясистой средней частью и твёрдой внутренней косточкой; Г — плод малины из множества маленьких костянок одного цветка; Д — сухой односемянный плод подсолнечника с отделяемой оболочкой плода.
  2. Для карточек В и Д отделите семя от части околоплодника. Сравните семянку с зерновкой пшеницы, у которой околоплодник срастается с семенной кожурой.
  3. Верно ли, что вся бытовая «ягода» является ягодой в ботанике, а у любого лилейного обязательно плод-ягода? Ответ обоснуйте конкретным видом.

Что можно заключить: А — ягода, Б — коробочка, В — костянка, Г — многокостянка, Д — семянка в школьной терминологии. Косточка вишни — внутренний слой плода, семя находится внутри. Оболочка подсолнечной «семечки» — часть плода, под ней отдельное семя; у зерновки плодовая и семенная оболочки срослись. Малина — многокостянка, хотя в быту её называют ягодой. У лилии царственной плод-коробочка; название семейства само по себе не задаёт единственный тип плода.

Безопасность: Используйте готовые карточки; неизвестные и декоративные плоды не пробуйте и не давайте животным.

Практическая работа

Три семейства: дикорастущий вид, культурный вид и применение

Учебные модельные данные — не результаты реального опыта

Если таблица шире экрана, прокрутите её по горизонтали.

Шесть предоставленных видовых карточек для сравнения использования
СемействоДикорастущий пример и рольКультурный пример: свойство → использование
Капустные (Крестоцветные)Пастушья сумка — Capsella bursa-pastoris: мелкие цветки с четырьмя лепестками и характерные плоды-стручочки; встречается на нарушенных участках, её цветки посещают насекомыеКапуста огородная — Brassica oleracea, кочанная форма: плотный кочан состоит из листьев укороченного побега → овощная продукция
Бобовые (Мотыльковые)Клевер ползучий — Trifolium repens: тройчатые листья, мелкие мотыльковые цветки в головке; нектар служит пищей насекомым; этот же вид выращивают как кормовое растениеГорох посевной — Pisum sativum, лущильные сорта: семена внутри боба накапливают запасные вещества → пищевые семена, свежие или высушенные
Астровые (Сложноцветные)Маргаритка многолетняя — Bellis perennis: корзинка из многих цветков; встречается в травяных участках, посещается насекомыми; имеются декоративные сортаПодсолнечник однолетний — Helianthus annuus, масличные сорта: масло запасается в семенах внутри сухих плодов → растительное масло; декоративные сорта выращивают ради корзинок

Дикорастущее состояние и культивирование описывают участие человека, а не два разных таксона. Эти краткие признаки не заменяют определитель неизвестного растения; применение одного вида не распространяется на всё семейство.

  1. Прочитайте готовые пары трёх семейств. Для каждой укажите отдельно семейство, признак организма и роль или хозяйственное использование; слово «полезное» не является признаком семейства.
  2. Почему белый клевер может встречаться без посадки и одновременно выращиваться человеком? Относится ли декоративный подсолнечник к другому семейству, чем масличный?
  3. Для собственной местности учитель выбирает три подходящих семейства и проверяет наличие видов по местному определителю. Эта таблица даёт законченный учебный пример, но не подтверждает встречаемость всех шести растений в каждом регионе.

Что можно заключить: У пары внутри строки одно семейство, но разные виды и назначения. У капусты используют листья, у лущильного гороха — семена, у масличного подсолнечника — масло из семян. Клевер и маргаритка показывают, что вид может жить без посадки и иметь культурные формы. По назначению продукта нельзя определить семейство и нельзя заключить о съедобности неизвестного растения.

Безопасность: Работайте с карточками и проверенными изображениями, без проверки вкуса и сбора дикорастущих растений.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.