Výskumný zošit. Štruktúra a životné javy kvitnúcich rastlín (vhodné pre strednú školu pre 6. ročník) Táto brožúra patrí: Stupeň: 6.
Brožúra výskumníka Stavba a životné javy kvitnúcich rastlín (vhodná pre 6. ročník gymnázia)
Obsah 1 Úvod pre študentov školy. 3 2 Stavba kvitnúcej rastliny. 4 3 Kvetný diagram kvitnúcej rastliny (na príklade tulipánu). 6 4 Vegetatívne a generatívne charakteristiky rastlín. 7 5 Rozmanitosť kvitnúcich rastlín. 8 5.1 Čeľaď mäty (latinský názov: Lamiaceae). 10 5.2 Čeľaď astrovitá (latinský názov: Asteraceae). 11 5.3 Motýle (latinský názov: Fabaceae). 12 6 Systematika kvitnúcich rastlín. 13 7 Stanovenie kvitnúcich rastlín. 14 8 Šírenie kvitnúcich rastlín. 17 9 Špeciálne vlastnosti kvitnúcich rastlín. 19 10 Metóda mikroskopie. 20 10.1 Štruktúra mikroskopu Dino-Lite. 20 10.2 Obsluha mikroskopu Dino Lite. 22 11 Príloha. 23 11.1 Ďalšie informácie pre školákov. 23 11.2 Informácie pre učiteľov. 25 2
2 Stavba kvitnúcej rastliny Úloha: pozrite sa na tulipán bez toho, aby ste ho zničili. Ak chcete spoznať časti rastliny, nakreslite tulipán do priloženého poľa a označte jednotlivé časti rastliny. Výrazy pre pomenovanie: listene (koľko?) Lístkov (koľko?) Tyčiniek (koľko?) - stonka vaječníkov 4
Úloha: Kvet rozoberte zvonka dovnútra a umiestnite jeden za druhým (okvetné lístky, tyčinky, vaječníky). Potom jednotlivé zložky vášho tulipánového kvetu z vonkajšej strany naaranžujte tak, ako sú v skutočnosti na tulipáne usporiadané. Pozrite sa na jednotlivé komponenty pod mikroskopom. Porovnajte štruktúru tulipánového kvetu so štruktúrou čerešňového kvetu (použite ilustrácie v bode 10.1 v prílohe). Aké podobnosti a rozdiely si všímate? Zaznamenajte ich do tabuľky. Rozdiely v podobnosti 5
3 Kvetinová schéma kvitnúcej rastliny (na príklade tulipánu) Už som preskúmala štruktúru tulipánu a čerešňového kvetu, dokážem ich nakresliť a odborne pomenovať jednotlivé zložky rastlín. Kvetinový diagram presnejšie popisuje štruktúru kvetu a vo vede sa používa na lepšie rozlíšenie rastlín. Úloha: Najskôr rozmiestnite jednotlivé zložky vášho tulipánového kvetu (okvetné lístky, tyčinky, vaječníky) zvonka dovnútra na kruhy tak, ako sú v skutočnosti usporiadané v tulipáne. Keď je celá trieda hotová, každý nakreslí kvetinový diagram spolu (váš učiteľ to predvedie na tabuli). Zvážte nasledujúce vlastnosti kvetu: počet a usporiadanie okvetných lístkov počet a usporiadanie tyčiniek vaječník (tento rez opatrne rozstrihnite a preskúmajte) Úloha: Nakreslite do svojho zošita kvetinovú schému čerešňového kvetu ako cvičenie a označte ho odbornými výrazmi. Použite na to svoj kruh. 6.
4 Vegetatívne a generatívne charakteristiky rastlín Môžem nakresliť a označiť kvetinové schémy kvetov tulipánov a kríkov. Zložky rastliny možno rozdeliť do dvoch skupín charakteristík: vegetatívne vlastnosti a generatívne vlastnosti. Úloha: Výskum pojmov vegetatívne vlastnosti a generatívne vlastnosti rastlín. Napíš definíciu a zapíš si ju. Vegetatívne charakteristiky: Generatívne charakteristiky: Úloha: Priraďte komponenty tulipánu k vegetatívnym a generatívnym vlastnostiam a zadajte ich do tabuľky. Preskúmajte ďalšie vegetatívne a generatívne vlastnosti rastlín a vyplňte tabuľku. Vegetatívne vlastnosti Generatívne vlastnosti 7
5 Rozmanitosť kvitnúcich rastlín Môžem definovať pojmy generatívne a vegetatívne vlastnosti rastlín a priradiť k nim zložky kvitnúcich rastlín (napr. Tulipán). Podľa Spolkovej agentúry pre ochranu prírody len v Nemecku možno do rastlinnej ríše priradiť viac ako 10 000 druhov. Všetky tieto druhy rastlín sa líšili svojimi vlastnosťami. Niektoré rastliny majú podobný modrotlač a/alebo podobný kvetinový diagram, a preto sú zoskupené do takzvaných rastlinných rodín. Úloha: Preskúmajte pojem čeľaď rastlín a napíšte definíciu. Napíšte ich. Rodina rastlín: Úloha: Výskum rodín rastlín vyskytujúcich sa v Nemecku. Pomenujte 3 čeľade rastlín ich nemeckými a latinskými menami a preskúmajte jedného zástupcu každej čeľade a pomenujte ich nemeckými a latinskými menami. 1. zástupca: 2. zástupca: 3. zástupca: 8.
Môžem definovať pojem čeľaď rastlín a pomenovať tri čeľade rastlín vyskytujúce sa v Nemecku, ako aj jedného zástupcu s nemeckým a latinským menom. Viem, že rodiny rastlín sa navzájom líšia svojimi generatívnymi a vegetatívnymi vlastnosťami a môžu uviesť príklady. Na nasledujúcich stranách sú podrobnejšie predstavené tri pôvodné čeľade rastlín a niektorí typickí zástupcovia. Úloha: Spoločne s vašim susedom nájdite výrazné rozdiely medzi nižšie uvedenými rastlinami a tulipánom alebo čerešňou a zaznamenajte ich do nasledujúcej tabuľky. Charakteristický tulipán Ostatná kvitnúca rastlina Názov: Meno: Meno: 9
5.1 čeľaď mäty (latinský názov: Lamiaceae) Prečítal som si operáciu mikroskopu Dino Lite a porozumel som jej. Charakteristika: väčšinou bylinky, štvorcová stonka, obsahujú éterické oleje, štvordielny vaječník, listy oproti sebe, lístky často s perou. Representative1 Gundermann Kriechender Günsel Speckled Dead Nettle Meadows Sage Domáce úlohy: Pokúste sa nájsť jednu z týchto rastlín a priveďte ich do triedy. Porovnajte štruktúru rastliny so štruktúrou tulipánu. Užitočné rastliny2: Sage Thyme Peppermint Rosemary Lavender Domáce úlohy: Preskúmajte účinky a možné využitie vyššie uvedených rastlín. Nastavenie: Preskúmajte kvetinu člena rodiny mincovní pomocou mikroskopu Dino-Lite. Všimnite si charakteristické štvorcové stonky. Opatrne odrežte prierez od stonky a preskúmajte ho. Odfoťte sa a nechajte svojho učiteľa vytlačiť. Prilepte na obrázok a označte ho. 1 zdroje obrázkov: www.wikipedia.de, LMU (šalvia lúčna) 2 zdroje obrázkov: www.wikipedia.de, LMU (rozmarín) 10
5.2 Čeľaď astrovitá (latinský názov: Asteraceae) Charakteristika: väčšinou byliny alebo trvalky, pseudokvety pozostávajúce z lúčnych a/alebo rúrkovitých kvetov. Representative3 Daisies Meadows Margerite Field calendula Field thistle Domáca úloha: Pokúste sa nájsť jednu z týchto rastlín a prineste ju do triedy. Porovnajte štruktúru rastliny so štruktúrou tulipánu. Užitočné rastliny4: pravý harmanček slnečnicový artičok stévia Domáca úloha: Preskúmajte účinky a možné využitie vyššie uvedených rastlín. Príprava: Pomocou mikroskopu Dino-Lite mikroskopujte kvet člena rodiny slnečnice. Pokúste sa odlíšiť skutočné kvety od atrapy kvetov. Odfoťte sa a nechajte svojho učiteľa vytlačiť. Prilepte na obrázok a označte ho. 3 zdroje obrázkov: www.wikipedia.de, LMU (Gänseblümchen) 4 zdroje obrázkov: www.wikipedia.de 11
5.3 Motýle (latinský názov: Fabaceae) Charakteristika: Byliny, tiež kríky a stromy, často úponky, zpeřené listy, často strukoviny. Representative5 rohovina lúčnych lúk ďatelina laburnum TOXICKÁ Domáca úloha: Pokúste sa nájsť jednu z týchto rastlín (NIE laburnum) a prineste ju do triedy. Porovnajte štruktúru rastliny so štruktúrou tulipánu. Užitočné rastliny6: Domáca úloha s arašidovými arašidovými orieškami: Výskum účinkov a výhod uvedených rastlín. Príprava: Pomocou mikroskopu Dino-Lite mikroskopujte kvetinu z člena rodiny motýľov. Venujte osobitnú pozornosť charakteristickému tvaru kvetu. Spravte si dobrý obrázok a nechajte to urobiť učiteľovi. Prilepte na obrázok a označte ho. 5 zdrojov obrázkov: www.wikipedia.de, LMU (Hornklee, Wiesen Klee) 6 zdrojov obrázkov: www.wikipedia.de 12
7 Určenie kvitnúcich rastlín Dokážem definovať a popísať pojem systematika. Poznám systém objednávok v Linné. O systematike rastlín ste sa už veľa naučili. Súčasťou sú takzvané identifikačné kľúče na presnú identifikáciu živých bytostí. Pozeráme sa na určité charakteristiky, ktoré sa v rôznych rodinách líšia (napríklad kvetinový obal), a pokúšame sa od seba odlíšiť živé bytosti. Rozhodovací kľúč pozostáva zo sledu otázok alebo zo zoznamu charakteristík, na ktoré sú vždy ponúkané najmenej dve možné odpovede. Pokiaľ je stále možné niekoľko výsledkov stanovenia, na pokračovanie vetvenia sa používa rovnaký postup, až kým sa konečne nedostanete k hľadanej rastline. Takto vyzerá napríklad jednoduchý identifikačný kľúč pre kvitnúce rastliny. Pozri sa na to pozorne a skús to pochopiť: 14
Viem, na čo sa používajú identifikačné kľúče, a rozumiem identifikačnému kľúču na predchádzajúcej stránke. Úloha: Prezrite si rastlinu čeľade mincovní a porovnajte jej vlastnosti s nasledujúcim kľúčom. Súhlasia? Identifikačný kľúč: Čeľaď Lamiaceae7 Vaječník: Trojdielny, štvordielny Stonky: Okrúhle, hranaté sepaly: Prerastené, neprerastené Počet sepálov: 2, 5 Okvetné lístky: Zarastené, nezarastené Počet lístkov: 5 (2 horná pera, 3 spodné pery), 4 tyčinky: 5 alebo viac, 4, 2 Vzhľad: všetky rovnako dlhé, dva dlhé dva krátke listy: usporiadané oproti sebe, usporiadané striedavo ďalšie možné vlastnosti: listy: rôzne tvary (pozri informačný list v prílohe) stonka: drevitá/bylinná, chlpatá/nie chlpatá, obsahuje mliečnu šťavu/neobsahuje mliečnu šťavu Kvetenstvo (pozri informačný list) Kvety: farba, tvar okvetných lístkov, medzirast Plody: vzhľad, počet semien 7 Zdroje obrázkov: Bibliographisches Institut GmbH/Lernhelfer 15
Úloha: Použite svoj mikroskop alebo lupu na preskúmanie člena čeľade krížencovitých (Brassicaceae) (dostupných na stole) alebo dážďovníkovitých (Apiaceae) (dostupných na stole) a pokúste sa navrhnúť si svoj vlastný identifikačný kľúč v stále fungujúcej práci (orient príklad kľúča a kľúč pre mätu)! Pri navrhovaní kľúča buďte opatrní. Vždy musia byť dve možnosti. Správna odpoveď vždy vedie k ďalšej rozhodovacej úlohe atď., Kým nedorazíte k závodu, ktorý chcete určiť. Zostavte svoj kľúč ako príklad kľúča (na strane 9): Použite 3 - 4 identifikátory (napr. Poloha listu atď.). Môžete použiť šablónu pre svoj identifikačný kľúč alebo si na zadnú stranu namaľovať svoj vlastný. Keď skončíte, najskôr si nájdite ďalšie 2-3 rastliny a potom partnera. Zamieňajte s ním rastliny (vrátane tých, ktoré ste identifikovali) a identifikačné kľúče bez toho, aby ste partnerovi oznámili, ktoré z rastlín ste identifikovali. Pozrime sa, či ste skutočný botanik a viete rastliny správne identifikovať. Šablóna identifikačného kľúča (Pozor: Tento identifikačný kľúč sa používa na identifikáciu 2 alebo viacerých rodín rastlín): 16
Dokázal som navrhnúť svoj identifikačný kľúč. môj partner dokázal priradiť rastline správny druhový názov. 17
8 Šírenie kvitnúcich rastlín Kvitnúce rastliny majú rôzne stratégie šírenia. Niektoré druhy sa šíria vetrom, zatiaľ čo iné druhy sa šíria zvieratami. Semená/plody kvitnúcich rastlín vyzerajú veľmi odlišne, v závislosti od typu nátierky. Úloha 1: Preskúmajte vo svojej knihe dva typy šírenia (pozri definíciu:) a zapíšte si každú šíriacu sa vetru: Šírenie zvierat: Úloha 2: Preskúmajte pomocou svojho mikroskopu rôzne plody a/alebo semená a rozhodnite, či je rastlina spôsobená vetrom alebo šírené zvieratami. Svoje rozhodnutie odôvodnite odfotením semien/plodov pod mikroskopom a pomocou svojej knihy označte typické vlastnosti typu nátierky! Na nasledujúcej stránke nájdete vyplnenú tabuľku. 18
Veterná nátierka Zvieracia nátierka Obrázok semien/ovocia s nápisom: Obrázok semien/ovocia s nápisom: Vysvetlenie: Vysvetlenie: Obrázok semien/ovocia s nápisom: Obrázok semien/ovocia s nápisom: Vysvetlenie: Vysvetlenie: Môžem z tvaru semena resp. z ovocia vyvodiť spôsob šírenia. 19
9 Špeciálne vlastnosti kvitnúcich rastlín Niektoré kvitnúce rastliny majú zvláštne vlastnosti. Príkladom toho sú tŕne a tŕne rastlín ruží, ktoré okrem iného slúžia ako ochrana pred jedlom. Ďalším príkladom sú bodavé chĺpky žihľavy, ktoré teraz starostlivo preskúmajte. Pri neopatrnom dotyku spôsobujú tieto štípavé vlasy nepríjemný pocit štípania vďaka špeciálnym účinným látkam. Úloha: Najskôr si oblečte gumené rukavice, aby ste zabránili podráždeniu pokožky. Najskôr so svojím susedom preskúmajte list žihľavy pomocou mikroskopu Dino-Lite. POZOR: plechu sa dotýkajte LEN pinzetou! Potom porovnajte list inej rastliny. Čo si všímate Nakreslite mikrofotografiu listu žihľavy. Teraz popíšte, ako si na základe mikroskopických pozorovaní predstavujete funkciu bodavého vlasu. (Ak neviete, čo robiť ďalej, použite svoju knihu.) 20
10 10.1 Metóda mikroskopie Štruktúra mikroskopu Dino-Lite 21
10.2 Obsluha mikroskopu Dino Lite Zapnutie: Stlačte tlačidlo Vypnúť: Na niekoľko sekúnd podržte tlačidlo stlačené Nasnímajte fotografiu/video (režim Foto: Video: približne 3 sekundy) Stlačte a podržte stlačené tlačidlo Pozastaviť/pokračovať: znova stlačiť Koniec: Detekcia pohybu (režim Štart: Ukončiť:) stlačte na približne 3 sekundy stlačte znova prehrajte video/fotografiu (režim volania/prehrávania/pozastavenia: vyberte: ukončiť:) a ak máte stále problémy so správnym nastavením a používaním mikroskopu, obráťte sa na svojho suseda alebo váš učiteľ o pomoc. 23
11 11.1 Príloha Dodatočné informácie pre školákov Štruktúra čerešňového kvetu v sieti natura8 schematicky9 8 Zdroj obrázku: www.wikipedia.de 9 Zdroj obrázku: https://sebaumblog.wordpress.com/page/2/ 24
Pozícia listu 10 Kvetenstvo (= kvetenstvo) 11 10 Zdroj obrázku: Sada snímok pre prednášku: Botanická druhová diverzita, G. Heubl, LMU Mníchov 11 pozri vyššie 25