Побег и почки

Урок 10 · Биология · 6 класс

Как из почки развивается побег: строение, рост, примеры и заметки для учителя.

1. Побег: стебель с листьями и почками
2. Узлы, междоузлия и пазухи листьев
3. Три типа листорасположения
4. Где находятся почки?
5. Почка в продольном разрезе
6. Листовые, цветочные и смешанные почки
7. Как побег растёт в длину
8. Почему удаление верхушки меняет ветвление
9. Разбор зимнего укороченного побега
10. Наблюдения за настоящими почками
11. Типичные ошибки
12. Заметки для учителя

1. Побег: стебель с листьями и почками

Молодая ветка с листьями — пример побега. Побег состоит из стебля, расположенных на нём листьев и почек. Стебель связывает его части, поддерживает листья и участвует в передвижении веществ. Листья образуют органические вещества на свету, обмениваются газами и испаряют воду. Из почек развиваются новые побеги или цветки. Корень связан с побегом, но в состав побега не входит.

Побег не обязательно выглядит как длинная ветка дерева. У травянистых растений тоже есть побеги. При прорастании семени первый побег развивается из зародышевой почечки. У многолетнего растения новые побеги могут появляться из почек, образованных раньше. Поэтому почки связывают строение растения с его дальнейшим ростом.

Перед изучением темы вспомни, что такое орган и ткань. Орган состоит из тканей и выполняет определённые функции. Образовательная ткань содержит клетки, способные делиться. Когда мы рассматриваем почку и верхушку побега, это знание помогает объяснить, откуда появляются новые клетки.

2. Узлы, междоузлия и пазухи листьев

Узел — участок стебля, от которого отходит лист. Промежуток между двумя соседними узлами называется междоузлием. У разных растений и разных побегов одного растения междоузлия могут быть длинными или короткими. На удлинённом побеге листья разделены заметными промежутками. На укороченном они расположены близко друг к другу, хотя узлы и междоузлия у такого побега сохраняются.

Пазуха листа — угол между листом и участком стебля над ним. В этой области обычно расположена пазушная почка. Не путай место и орган: пазуха — угол, а почка — зачаточный побег. На схеме нужно смотреть на точку, к которой ведёт указатель, а не только на ближайшее цветное пятно.

Разберём пример. Проследи стебель от нижнего листа вверх до следующего. Места прикрепления этих листьев — два соседних узла. Участок между ними — междоузлие. Теперь найди маленькую почку над основанием листа. Это пазушная почка. Такой порядок рассуждения надёжнее, чем определение частей по одному цвету.

3. Три типа листорасположения

Листорасположение описывает, как листья размещены на стебле. При очередном расположении в каждом узле находится один лист. На следующих узлах листья появляются поочерёдно; они могут располагаться вокруг стебля по спирали. Примеры — берёза и ива. Вид сбоку не показывает всю окружность стебля, поэтому не следует считать, что все листья обязательно лежат в одной плоскости.

При супротивном расположении два листа отходят от одного узла друг напротив друга. Так расположены листья сирени и клёна. Соседние пары могут быть повёрнуты относительно друг друга. При мутовчатом расположении из одного узла отходят три или больше листьев. У вороньего глаза хорошо заметна мутовка из четырёх листьев.

Для определения типа важно считать листья, прикреплённые к одному узлу. Три листа, расположенные на трёх разных уровнях, ещё не образуют мутовку. В интерактивной схеме три оранжевые точки отмечают три узла. Кнопка меняет число листьев в каждом из них. Схема намеренно упрощена, чтобы можно было сравнить основной признак.

4. Где находятся почки?

Верхушечная почка находится на конце побега. Пазушная почка расположена в пазухе листа. Когда листья опадают, на стебле остаются листовые рубцы — следы их прикрепления. Над рубцами часто видны пазушные почки. Поэтому зимой можно изучать узлы и расположение почек даже без листьев.

На ветке сирени пары почек расположены на одном уровне, а на ветке берёзы почки идут поочерёдно. Эти признаки помогают сравнить растения, но не позволяют безошибочно определить любое дерево. Для определения вида также рассматривают форму и окраску почек, число и вид чешуй, опушение, кору и другие признаки. В уроке изображения уже подписаны названиями растений.

Придаточные почки образуются вне обычной верхушечной или пазушной позиции: например, на корне или листе. Их нельзя называть пазушными только потому, что они находятся сбоку. Почки различают по положению и по тому, какие части в них развиваются; это две разные классификации. Почка может одновременно быть верхушечной по положению и вегетативной по содержимому.

5. Почка в продольном разрезе

Почка — зачаточный, ещё не развившийся побег. Внутри листовой почки есть короткий зачаточный стебель и очень маленькие зачаточные листья. Междоузлия пока короткие, а листья сложены. Чтобы увидеть внутренние части настоящей почки, используют подготовленный продольный разрез и лупу. На сайте их расположение показано на учебной схеме.

Верхушка зачаточного стебля называется конусом нарастания. В ней находится образовательная ткань. Её клетки делятся, создавая новые клетки побега. Название «конус» не означает, что на любой микрофотографии верхушка обязательно будет иметь форму острого геометрического конуса.

Снаружи многие зимующие почки защищены чешуями. Они закрывают молодые части и помогают пережить неблагоприятный период. Не у всех растений почки одинаково закрыты: есть и почки без выраженных защитных чешуй. У конского каштана наружное покрытие почек липкое. Это реальный признак его почек, а не свойство всех деревьев.

Исследование липкого покрытия почек конского каштана

6. Листовые, цветочные и смешанные почки

Вегетативная, или листовая, почка даёт побег с листьями. В ней видны зачаточный стебель, листья и растущая верхушка. Генеративная, или цветочная, почка содержит зачатки цветка или соцветия. Соцветие — группа цветков, расположенных на общей системе осей. Цветущий побег сирени помогает представить, почему внутри одной почки может находиться зачаток целого соцветия.

У ряда растений почки смешанные: из них развиваются и листья, и цветки. Поэтому наличие молодых листьев само по себе не исключает цветения. На рисунке B показаны зачатки цветков; именно этот признак отличает его от листовой почки A. Размер и округлая форма бывают полезными признаками у конкретного вида, но не являются универсальным правилом.

Разберём частую ошибку: «Почка крупная, значит цветочная». Для такого вывода нужно знать растение и его особенности или рассмотреть внутреннее строение. Большая почка может содержать много молодых листьев. Более надёжный ответ в задаче: «В почке показаны зачатки цветков, поэтому она генеративная».

7. Как побег растёт в длину

При распускании почки чешуи расходятся, из них появляются молодые листья, а зачаточный стебель удлиняется. Клетки образовательной ткани делятся. Молодые клетки растут и увеличиваются в размерах; из них формируются ткани нового участка побега. Деление создаёт новые клетки, а последующий рост клеток тоже участвует в удлинении. Эти процессы идут одновременно в разных участках.

Если ветка кажется неподвижной зимой, это не значит, что почка пустая. Внутри уже находятся молодые части. Скорость их развития зависит от вида растения, температуры, воды, света и состояния почки. Стадии на сайте не обозначают заданное число дней. Иллюстрации показывают внешний вид, а не наблюдение одной отмеченной ветки через равные промежутки времени.

У злаков, например пшеницы, в удлинении стебля участвуют также образовательные участки у оснований междоузлий. Такой рост называют вставочным. Поэтому неверно утверждать, что у всех растений клетки, обеспечивающие удлинение, находятся только в одной самой верхней точке.

8. Почему удаление верхушки меняет ветвление

У растущего побега верхушка может сдерживать развитие пазушных почек. Это называют верхушечным доминированием. После её удаления часть сохранённых пазушных почек начинает развиваться активнее. Из них образуются боковые побеги. Садоводы используют этот эффект, например при формировании фуксии.

В модели сравниваются два похожих молодых растения: у одного верхушка сохранена, у другого удалена над листьями. У обоих есть живые пазушные почки, достаточно света и воды. В показанном результате контрольный побег удлинился, а у второго выросли боковые побеги. Это условный пример, объясняющий механизм, а не выполненный на сайте опыт.

Удалённая часть не продолжает расти на прежнем месте. Новые боковые побеги связаны с оставшимися почками. Но нельзя обещать одинаковое число ветвей у любого растения. Результат зависит от вида, возраста, сезона, сохранности почек и условий. Для настоящего сравнения растений нужно менять одно условие и наблюдать контроль. Записанный прогноз следует отличать от позднее полученного наблюдения.

University of Maryland: почки и ветвление после обрезки · British Fuchsia Society: прищипывание фуксии

9. Разбор зимнего укороченного побега

Представим зимний побег с несколькими близкими листовыми рубцами. Над одним рубцом видна почка. Из условия известно, что она листовая. Нужно объяснить расположение рубцов, назвать почку по положению и предсказать, что из неё разовьётся.

Первый шаг: рубцы указывают на места, где раньше прикреплялись листья, то есть на узлы. Узлы находятся близко — значит, междоузлия короткие. Второй шаг: почка расположена над рубцом опавшего листа, в области его бывшей пазухи. Это пазушная почка. Третий шаг: листовая почка может дать новый побег с листьями.

В таком объяснении каждый вывод связан с отдельным признаком или условием. Не нужно угадывать дерево по цвету рисунка или обещать, что каждая почка обязательно раскроется ближайшей весной. У неё могут быть иные сроки развития, она может оставаться в покое или не пережить неблагоприятные условия. Задача проверяет строение и возможное развитие здоровой листовой почки.

10. Наблюдения за настоящими почками

Выбери доступную ветку дерева, кустарника или комнатное растение. Отметь, какую именно ветку наблюдаешь, чтобы сравнивать один объект. При каждом осмотре записывай дату, название растения или номер ветки и заметное изменение: почка увеличилась, чешуи разошлись, появился зелёный лист, побег стал длиннее. Если изменений нет, это тоже результат наблюдения.

Сначала можно сделать рисунок закрытой почки, затем сравнить его с более поздним состоянием. Полезно отметить положение почки на ветке и наличие листового рубца. Записи не должны содержать придуманные даты. Веб-модель не заменяет реальные наблюдения и не определяет, сколько дней будет раскрываться ваша почка.

Для изучения внутреннего строения используй подготовленные учителем разрезы и лупу. Сравни наружные чешуи, молодые листья и ось почки. Ветку в воде можно наблюдать отдельно от ветки на улице: условия у них отличаются. Такой результат нельзя без оговорок переносить на всё дерево. Работа с острым инструментом не является заданием для самостоятельного выполнения учеником.

11. Типичные ошибки

«Почка — семя на ветке». Почка является зачаточным побегом, а семя образуется в результате размножения и содержит зародыш. «Пазуха и почка — одно и то же». Пазуха — место между листом и стеблем; в нём может находиться почка. «Узел — вся часть между листьями». Между соседними узлами находится междоузлие.

«Мутовка — любые три листа». Важно, чтобы они отходили от одного узла. «На зимней ветке невозможно найти узлы». Помогают листовые рубцы и почки над ними. «Все почки дадут только листья». Генеративные почки содержат зачатки цветков; смешанные дают и листья, и цветки.

«Обрезка всегда останавливает рост всего растения». Она меняет дальнейшее развитие сохранённых частей. «Все растения после удаления верхушки дадут две ветви». Две ветви на рисунке — выбранный пример; настоящий результат зависит от растения и условий. В хорошем ответе наблюдение, условие модели и вывод названы отдельно.

12. Заметки для учителя

Ожидаемые результаты: ученик различает побег и корень; показывает узел, междоузлие, пазуху и два положения почек; определяет три типа листорасположения по одному узлу; узнаёт основные части почки; объясняет развитие листового побега и возможное ветвление после удаления верхушки. Для одного занятия выберите разбор побега, почки и прогноз ветвления. Остальные задания и дневник можно дать для самостоятельной работы.

Перед началом повторите образовательную ткань и зародыш семени. На схеме просите ученика сначала показать признак, затем назвать часть. При сравнении почек разделяйте классификацию по положению и по содержимому. Если труден полный разрез, начните с чешуй и листьев, затем добавьте зачаточный стебель и верхушку.

Для обсуждения спросите: почему на укороченном побеге листья близки? Что остаётся после опадения листа? Почему наличие живых пазушных почек важно при удалении верхушки? Признак понимания — объяснение с указанием конкретной связи, а не одно правильное слово. Свободный вывод оценивает учитель: автоматическая проверка не анализирует развёрнутые рассуждения.

Усложнение: сравнить длинный и короткий побеги одного растения, исследовать смешанную почку, составить план наблюдения с контрольным растением. При практической работе разрезы готовит взрослый. Наблюдения могут продолжаться несколько дней; в занятии следует обсудить их план, а не выдать условные кадры за готовые результаты.

Вопросы для самопроверки

Можно ли назвать корень частью побега?

Нет. Побег — стебель с листьями и почками. Корень — другой орган.

У листьев один уровень, но разная длина. Определяет ли длина их расположение?

Нет. Нужно считать листья, отходящие от одного узла. Два листа друг напротив друга дают супротивное расположение.

Может ли почка быть верхушечной и листовой одновременно?

Да. Первое слово описывает положение, второе — содержимое и развитие.

Чем разделённые чешуи отличаются от зачаточных листьев?

Чешуи покрывают почку снаружи. Зачаточные листья — молодые листья внутри неё. Их связь со стеблем видна на разрезе.

Почему после удаления верхушки могут появиться боковые побеги?

Сохранённые пазушные почки начинают развиваться активнее. Результат зависит от живых почек и условий.