Анатомия и морфология растений

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 

И. Е. Ямских, И. П. Филиппова 

АНАТОМИЯ  
И МОРФОЛОГИЯ 
РАСТЕНИЙ 

Лабораторный практикум 

Красноярск 
СФУ 
2016 

УДК 581.4(07)+581.8(07) 
ББК 28.5я73 
Я577 

Ямских, И. Е. 
Я577 
 
Анатомия и морфология растений : лаб. практикум / И. Е. Ямских, 
И. П. Филиппова. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016. – 90 с. 

ISBN 978-5-7638-3409-3 

Приведены теоретические материалы и изложены подробные рекомендации к лабораторным занятиям по курсу «Ботаника: анатомия и морфология 
растений».  
Предназначен для бакалавров направления 060301 «Биология» очной 
формы обучения. 

Электронный вариант издания см.: 
УДК 581.4(07)+581.8(07) 
http://catalog.sfu-kras.ru 
ББК 28.5я73 

ISBN 978-5-7638-3409-3 
© Сибирский федеральный 
университет, 2016 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................ 4 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ 
В БОТАНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ ............................................................................................... 5 

Лабораторная работа 1 
МИКРОСКОПИРОВАНИЕ БОТАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ .......................................................... 6 

Лабораторная работа 2 
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ ......................................................................................... 10 

Лабораторная работа 3 
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ ................................................... 16 

Лабораторная работа 4 
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ, ОСНОВНЫЕ И ПОКРОВНЫЕ РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ ................. 23 

Лабораторная работа 5 
СЕКРЕТОРНЫЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ ............................................... 29 

Лабораторная работа 6 
СТРОЕНИЕ КОРНЯ ............................................................................................................................ 36 

Лабораторная работа 7 
ПОБЕГ. ПЕРВИЧНОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ .................................................................................. 43 

Лабораторная работа 8 
ВТОРИЧНОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ ................................................................................................. 49 

Лабораторная работа 9 
АНАТОМИЧЕСКОЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА ........................................ 55 

Лабораторная работа 10 
СТРОЕНИЕ ЦВЕТКА ......................................................................................................................... 63 

Лабораторная работа 11 
ТИПЫ СОЦВЕТИЙ. ОПЫЛЕНИЕ РАСТЕНИЙ .............................................................................. 70 

Лабораторная работа 12 
СТРОЕНИЕ СЕМЯН И ПЛОДОВ ..................................................................................................... 75 

Лабораторная работа 13  
РАСТЕНИЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА. 
ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ ...................................... 82 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................ 88 

3 

ВВЕДЕНИЕ 
 
 
 
Лабораторный практикум является необходимым, очень важным дополнением  

к теоретическому курсу ботаники. Основная его задача – углубление и закрепление 
знаний, полученных на лекциях, выработка навыков самостоятельной исследовательской работы.  

В процессе выполнения лабораторных работ студенты знакомятся с особенно
стями анатомического и морфологического строения растений, произрастающих в различных экологических условиях, изучают разнообразие растений различных систематических групп, учатся анализировать и грамотно оформлять результаты наблюдений, 
что, несомненно, пригодится им в будущих научных исследованиях.  

Итогом лабораторной работы является обсуждение темы занятия, выполнение 

каждым студентом индивидуальных письменных заданий и оформление рисунков  
в альбом. 

Для проведения лабораторных занятий используется следующее современное 
оборудование, приобретенное в рамках программы развития СФУ: 
• Микроскопы марок Primo Star (Carl Zeiss, Germany, 2007) и Axio Star (Carl 
Zeiss, Germany, 2007) – световые микроскопы универсального применения, которые 
предназначены преимущественно для исследования клеточных и тканевых культур. 
Primo Star представляет собой микроскоп проходящего света, отличающийся компактной конструкцией и небольшой площадью для размещения штатива. Наряду с высокоразрешающими объективами с бесконечной оптикой и важными в микроскопии методами светлого и темного полей, а также методом фазового контраста пользователю 
предлагается фотовыход для фото- и видеодокументации.  
• Микроскоп стереоскопический МБС-10 (Россия, 2007) – предназначен для наблюдения как объемных предметов, так и тонких пленочных и прозрачных объектов. 
Наблюдение может производиться как при искусственном, так и при естественном освещении в отраженном и проходящем свете. Увеличение в пределах 4,6–100 крат. 
• Интерактивная доска SMART Board 3000i использует все возможности персонального компьютера в режиме реального времени. Специальное программное обеспечение позволяет работать с текстами и графическими объектами, аудио- и видеоматериалами, интернет-ресурсами; делать записи (как при помощи специальных маркеров, 
так и просто рукой) прямо поверх открытых документов; сохранять и тиражировать 
информацию. Преподаватель может управлять компьютером непосредственно с доски, 
без помощи манипулятора «мышь» и клавиатуры, а входящее в комплект программное 
обеспечение предоставляет возможность рисовать и запоминать любые комментарии,  
а также выполнять множество других действий. 

4 

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ  
ПРИ РАБОТЕ В БОТАНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ 
 
 
 
Находясь в лаборатории, необходимо выполнять следующие общие требования 
и меры предосторожности: 
1. Запрещается входить в лабораторию в верхней одежде. 
2. Работать в лаборатории допускается только в специальном халате. 
3. На каждом лабораторном занятии назначается дежурный из числа студентов, 
который отвечает за санитарное состояние лаборатории на время занятия. 
4. Открывать окна в лаборатории можно только по разрешению преподавателя.  
5. В лабораторию запрещается приносить напитки и продукты и употреблять их.  
6. Включать и выключать тумблеры в электрическом щитке можно только с разрешения преподавателя. 
7. При работе с оборудованием и оптическими приборами при обнаружении  
неисправности приборов, электропроводки или розеток нужно сообщить преподавателю. Запрещается самому производить ремонт неисправностей. 
8. При изготовлении временных препаратов осторожно обращаться с режущими 
инструментами и стеклами. В случае нанесения порезов необходимо поставить в известность преподавателя для оказания медицинской помощи. 
9. Запрещается выбрасывать сломанные предметные и покровные стекла в мусоросборник, осколки необходимо складывать в специальный контейнер. 
10. Для работы с фиксированными в спирте объектами необходимо использовать 
пинцет.  
11. По окончании работы следует сдать инструменты и отработанные препараты 
преподавателю. Микроскопы отключить от сети и накрыть чехлами. Навести порядок 
на рабочем месте, сдать его дежурному. 
 
При работе с реактивами необходимо соблюдать следующие правила: 
1. Работу с концентрированными кислотами, щелочами и ядовитыми веществами можно проводить только в вытяжном шкафу. 
2. Наливать или насыпать реактивы следует только над столом. 
3. Не следует оставлять открытыми банки с реактивами. 
4. Пролитые или рассыпанные реактивы нужно немедленно удалить со стола  
с помощью тряпки и промыть поверхность водой. 

5 

Лабораторная работа 1 
МИКРОСКОПИРОВАНИЕ БОТАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 
 
 
 
Цель работы: ознакомиться с устройством микроскопа и правилами работы  
в лаборатории ботаники. 
 
Задачи:  
1. Ознакомиться с правилами по технике безопасности при работе в ботанической лаборатории. 
2. Изучить устройство микроскопа и порядок работы на нем. 
3. Освоить методики изготовления препаратов. 
 
Микроскоп представляет собой оптико-механический прибор, позволяющий получать сильно увеличенное изображение рассматриваемого предмета, размеры которого лежат за пределами разрешающей способности невооруженного глаза. В микроскопе 
можно выделить следующие части: оптическую систему – главную часть микроскопа, 
осветительное устройство и механическую систему.  
Механическая часть состоит из подставки, тубусодержателя, тубуса, предметного столика, револьвера, макро- и микрометренных винтов, служащих для наведения на резкость (рис. 1).  
 

 
 
Рис. 1. Строение микроскопа: 1 – окуляр; 2 – тубус; 
3 – сетевой блок; 4 – тубусодержатель; 5 – револьвер для 
объективов; 6 – поворотная ручка для включения и выключения и для регулировки интенсивности освещения; 7 – 
микровинт для точной настройки; 8 – макровинт для грубой настройки; 9 – ручка для перемещения предметного 
столика в направлении Х; 10 – ручка для перемещения 
предметного столика в направлении Y; 11 – осветитель;  
12 – конденсор; 13 – объектив; 14 – предметный столик;  
15 – пружинный рычаг объектодержателя 

6 

К осветительному устройству, предназначенному для направления света на препарат, установки оптимального освещения объекта и регулировки силы освещения, относятся 
встроенная лампа, конденсор, диафрагма и матовые стекла. У некоторых микроскопов 
вместо встроенного осветителя имеется зеркало, а осветитель ставится отдельно.  
К оптической системе микроскопа принадлежат объективы и окуляр. Объектив 
дает сильно увеличенное, действительное, обратное изображение изучаемого объекта. 
Он состоит из системы линз, заключенных в металлическую оправу. Самая главная – 
наружная (фронтальная) линза, от фокусного расстояния которой зависит увеличение 
объектива. Обычно на револьвере находятся несколько объективов с различным увеличением (4×, 10×, 40×, 100×). От увеличения объектива зависят еще две его характеристики: рабочее расстояние, т. е. расстояние от фронтальной линзы до плоскости препарата, и площадь поля зрения. Чем больше увеличение объектива, тем меньше его рабочее расстояние и ýже поле зрения. 
Окуляр служит для рассмотрения изображения объекта, даваемого объективом, 
т. е. выполняет роль лупы. Он состоит из 2–3 линз и дает дополнительное увеличение 
объекта, значение которого указано на его оправе. Общее увеличение микроскопа складывается из произведения увеличения объектива и окуляра. 
Отчетливость получаемого изображения определяется разрешающей способностью микроскопа, которая зависит от длины волны используемого света и числовой 
апертуры оптической системы микроскопа (ее значение указано на оправе объектива). 
Чем больше значение числовой апертуры, тем выше разрешающая способность. Повысить разрешающую способность микроскопа можно, увеличив показатель преломления 
среды, граничащей с линзой. Для этого между фронтальной линзой объектива и исследуемым объектом помещают каплю жидкости с высоким значением показателя преломления, например каплю воды (n = 1,3), глицерина (n = 1,4) или кедрового масла 
(n = 1,5). Для каждой указанной жидкости существуют специальные объективы, которые называются иммерсионными.  
 
Порядок работы с микроскопом  
(настройка микроскопа с встроенным осветителем) 
1. Расчехлить микроскоп и поставить в удобное для работы положение. С правой 
стороны должны находиться необходимые предметы (предметные и покровные стекла, 
реактивы, препаровальные иглы, альбом для зарисовок). 
2. Включить осветитель. 
3. Установить объектив малого увеличения (4× с красной полосой).  
4. Положить препарат на предметный столик микроскопа, закрепив его рычагом 
объектодержателя. Положение препарата относительно объектива отрегулировать  
с помощью ручек перемещения предметного столика. 
5. Движением макровинта, при направлении взгляда сбоку на препарат, осторожно опустить объектив. Глядя в окуляр и вращая макровинт на себя, постепенно 
поднимать тубусодержатель, пока изучаемый объект не попадет в фокус. Неясное изображение сфокусировать микровинтом. 
6. Вращением поворотной ручки на штативе микроскопа установить оптимальное освещение поля зрения. 
 
Для работы с большим увеличением (10×, 40×, 100×): 
7. Поставить объект или интересующую часть объекта в центр поля зрения, так 
как при большом увеличении площадь поля зрения сильно сокращается. 

7 

8. Поворотом револьвера до щелчка осторожно сменить объектив. 
9. Неясное изображение сфокусировать сначала макро-, а потом микровинтами.  
10. Резкость изображения отрегулировать с помощью диафрагмы. 
11. По окончании работы микроскоп снова перевести на малое увеличение и только после этого снять препарат с предметного столика. 
12. Выключить осветитель, надеть чехол. 
 
Оформление результатов наблюдений 
На практических занятиях по морфологии и анатомии растений большое внимание должно быть уделено рисунку. Для зарисовок необходим альбом или отдельные 
чертежные листы формата А4. Рисунки рекомендуется делать простым карандашом. 
При работе с окрашенными препаратами допускается работа с цветными карандашами. 
Надписи к рисункам желательно делать ручкой. Поперечные срезы радиальносимметричных органов (стебля, корня) в целях экономии времени рекомендуется изображать в виде сектора. 
В верхней части альбомного листа ставится дата и тема занятия. Рисунок должен 
быть небольшим, четким. На один альбомный лист должно входить в среднем три рисунка. Под рисунком с левой стороны указывается номер (например: рис. 1) и пишется 
его название. Цифровые и буквенные условные обозначения, отмеченные на рисунке, 
расшифровываются ниже названия (например: рис. 2).  
 
Правила приготовления микропрепаратов 
Для приготовления временных микропрепаратов необходимо иметь набор предметных и покровных стекол, препаровальные иглы, пипетку, безопасную бритву, 
фильтровальную бумагу, реактивы. 
Перед началом работы предметное и покровное стекла хорошо промывают водой и насухо протирают мягкой тряпочкой. Далее тонкий срез изучаемого растительного объекта помещают в каплю воды и сверху накрывают покровным стеклом. Покровное стекло обычно берут за края большим и указательным пальцами. Одну из свободных сторон стекла медленно опускают на препарат, слегка смочив в жидкости. Если 
жидкость на препарате выступает за края покровного стекла, ее удаляют фильтровальной бумагой. 
При необходимости окрашивания препарата реактивом, воду из-под покровного 
стекла отсасывают с помощью фильтровальной бумаги, а капельку реактива наносят  
с противоположной стороны на край покровного стекла. 
Реактивами, часто используемыми при окраске растительных препаратов, являются: 
• йод, растворенный в йодиде калия (для окрашивания крахмальных зерен); 
• фуксин (для окрашивания цитоплазмы); 
• гематоксилин (для окрашивания ядер); 
• хлор-цинк-йод (для окрашивания целлюлозных клеточных оболочек); 
• флороглюцин и соляная кислота (для окрашивания одревесневших оболочек); 
• глицерин (для просветления препарата) и др. 
 
Задание. Приготовить и рассмотреть под микроскопом препарат эпидермиса 
листа герани. 
Ход работы. Снять кусочек нижнего эпидермиса с листа герани. Пипеткой нанести на чистое предметное стекло каплю воды и поместить в нее эпидермис. Сверху 
аккуратно положить покровное стекло.  

8 

Рассмотреть полученный препарат под малым (4×) и большим (10×) увеличениями. 
 
Контрольные вопросы 
1. Назовите основные части светового микроскопа. 
2. Какие элементы входят в состав механической и осветительной частей микроскопа и каково их значение? 
3. Назовите значение оптической части микроскопа и ее составляющих. Дайте 
характеристику объективов. 
4. Что такое разрешающая способность микроскопа и каковы способы ее увеличения? 
5. Каков порядок работы с микроскопом? 
6. Какие существуют правила оформления результатов наблюдений? 
7. Назовите последовательность этапов приготовления временных препаратов. 
8. Какие реактивы используют при окраске растительных образцов? 

9 

Лабораторная работа 2 
СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ 
 
 
 
Цель работы: ознакомиться с основными структурными элементами растительной клетки, освоить методику изготовления временных препаратов. 
 
Задачи:  
1. Изготовить временные препараты.  
2. Изучить строение пластид, центральной вакуоли, клеточной стенки. 
 
Клетка представляет собой основную структурную и функциональную единицу 
всех живых существ. Среди растений есть виды, представленные одной клеткой (некоторые виды водорослей), однако большинство является многоклеточными организмами. Строение клеток разнообразно и зависит от выполняемых ими функций.  
В типичном случае растительная клетка состоит из протопласта (живого содержимого) и окружающей его оболочки – клеточной стенки. Общий план строения 
растительной клетки приведен на схеме. 
 

 
 
Протопласт можно подразделить на цитоплазму и ядро. Цитоплазма состоит из 
гиалоплазмы и органелл. Гиалоплазма представляет собой непрерывную водную коллоидную фазу клетки и обладает определенной вязкостью. Она способна к активному 
движению за счет трансформации химической энергии в механическую. Гиалоплазма 
связывает все находящиеся в ней органеллы, обеспечивая их постоянное взаимодействие. Через гиалоплазму идет транспорт аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов,  
сахаров, неорганических ионов, перенос АТФ. 
Часть структурных белковых компонентов гиалоплазмы формирует надмолекулярные агрегаты – микротрубочки и микрофиламенты, образующие цитоскелет клетки. 
Микротрубочки представляют собой полые цилиндры диаметром 25 нм и располагают
Растительная клетка

Клет. стенка
Протопласт
Включения

Ядро
Цитоплазма

Гиалоплазма
Органоиды

Немембранные

(рибосомы, микротрубочки,

микрофиламенты) 

1-мембранные

(ЭПР, аппарат Гольджи,  
плазмалемма, вакуоли,  
лизосомы, пероксисомы) 

2-мембранные

(митохондрии, пластиды) 

10 

ся параллельно друг другу близко к плазмалемме. Микротрубочки образуют сеть в цитоплазме интерфазных клеток, волокна веретена деления, входят в состав жгутиков. 
Предполагается их участие в поддержании формы протопласта, во внутриклеточном 
транспорте, перемещении органелл, ориентации образуемых плазмалеммой микрофибрилл целлюлозы. 
Микрофиламенты имеют диаметр 4–10 нм и состоят из спирально расположенных белковых субъединиц. Микрофиламенты являются сократимыми элементами  
цитоскелета и предположительно участвуют в движении цитоплазмы и перемещении 
органелл. 
Органеллы – это структурно-функциональные единицы цитоплазмы. В клетке 
выделяют три типа органелл: немембранные, одномембранные и двумембранные.  
Рибосомы относят к немембранным органеллам. Они состоят из рибонуклеопротеидов, образующих большую и малую субъединицы. Предшественники рибосом 
образуются в результате деятельности ядрышка, а окончательное формирование рибосом происходит в цитоплазме. Рибосомы могут располагаться в гиалоплазме, на мембранах гранулярного ЭПР, в митохондриях и пластидах. Каждая клетка содержит десятки тысяч или миллионы рибосом. Их основная функция – синтез белка. На поверхности гранулярного ЭПР рибосомы образуют полисомы, прикрепляясь к одной молекуле и-РНК, несущей информацию о первичной структуре белка.  
К одномембранным органеллам относятся плазмалемма, эндоплазматический 
ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, вакуоли. 
Плазмалемма является наружной поверхностной мембраной цитоплазмы. Она 
плотно прилегает к оболочке клетки и ограничивает протопласт от окружающей среды. 
Плазмалемма хорошо проницаема для воды, которая проникает в клетку путем диффузии. Для крупных молекул она обычно непроницаема (барьерная функция). Мелкие  
молекулы и ионы проходят через плазмалемму с разной скоростью, поскольку она ограничивает их свободную диффузию и часто осуществляет перенос (транспортная 
функция). Кроме того, она выполняет функции синтеза микрофибрилл целлюлозы клеточной оболочки и восприятия гормональных сигналов. 
Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) представляет собой систему субмикроскопических канальцев, пронизывающих гиалоплазму, соединенных друг с другом  
и ограниченных одинарной мембраной. Различают два типа ЭПР – гранулярный и агранулярный. Гранулярный ЭПР (шероховатый, г-ЭПР) несет на своих мембранах прикрепленные рибосомы. Состоит из канальцев и уплощенных цистерн. Цистерны ЭПР 
продырявлены многочисленными «окнами». Количество цистерн г-ЭПР колеблется  
в зависимости от типа клетки и стадии ее развития. Г-ЭПР выполняет функции синтеза 
белков (на прикрепленных к мембране снаружи полисомах), направленного транспорта 
макромолекул и ионов в клетке, участвует в образовании вакуолей, лизосом, диктиосом, а также взаимосвязывает все структурно-функциональные единицы клетки. 
Агранулярный ЭПР (гладкий, а-ЭПР) лишен рибосом, имеет вид узких трубочек, 
пузырьков, цистерн. Обычно развит слабее г-ЭПР. Основная функция – синтез липофильных веществ и их транспорт. Хорошо развит в клетках, синтезирующих эфирные 
масла, смолы, каучук. 
Аппарат Гольджи состоит из диктиосом и пузырьков. Диктиосома представляет собой стопку из 5–7 (до 20) дисковидных цистерн диаметром 1 мкм, ограниченных 
мембраной. На поперечном срезе диктиосомы цистерны имеют вид парных мембран, 
прямых или дугообразно согнутых. Диктиосомы переходят по краям в систему тонких 
ветвящихся трубочек. Диктиосома имеет регенерационный полюс, на котором форми
11