Kutatási jegyzetfüzet. A virágos növények szerkezete és életjelenségei (alkalmasak a 6. osztályos gimnázium számára) Ez a füzet a következőkhöz tartozik: évfolyam: 6.
A kutató füzete A virágos növények építése és életjelenségei (alkalmas a 6. osztályos gimnázium számára) Ez a füzet a következő osztályba tartozik: Osztály: 6. Tanév: 1. év
Tartalom 1 Bevezetés az iskolások számára. 3 2 Virágos növény építése. 4 3 Egy virágos növény virágdiagramja (a tulipán példájával). 6 4 A növények vegetatív és generatív jellemzői. 7 5 A virágos növények változatossága. 8 5.1 Menta család (latin név: Lamiaceae). 10 5.2 Aster család (latin név: Asteraceae). 11 5.3 Pillangók (latin név: Fabaceae). 12 6 A virágos növények szisztematikája. 13 7 A virágos növények meghatározása. 14 8 A virágos növények elterjedése. 17 9 A virágos növények sajátos jellemzői. 19 10 Mikroszkópos módszer. 20 10.1 A Dino-Lite mikroszkóp felépítése. 20 10.2 A Dino Lite mikroszkóp kezelése. 22 11 Függelék. 23 11.1 További információk az iskolások számára. 23 11.2 Információ a tanároknak. 25 2
2 Virágos növény építése Feladat: nézzen meg egy tulipánt, anélkül, hogy elpusztítaná. A növényrészek megismeréséhez rajzolja meg a tulipánt a mellékelt dobozba, és jelölje meg a növény különböző részeit. Az elnevezés feltételei: levelei (hány?) Tepals (hány?) Porzó (hány?) - petefészek levélszára 4
Feladat: Szedje szét a virágot kívülről, és helyezze egymás után (tepals, porzó, petefészek). Ezután rendezze tulipánvirágának egyes elemeit kívülről, ahogy azok a tulipán belsejében elrendeződnek. Nézze meg az egyes komponenseket a mikroszkóp alatt. Hasonlítsa össze a tulipánvirág szerkezetét a cseresznyevirág szerkezetével (használja a függelék 10.1. Pontjának illusztrációit). Milyen hasonlóságokat és különbségeket észlel? Jegyezze fel őket egy táblázatba. Hasonlóságok Különbségek 5
3 Egy virágos növény virágdiagramja (a tulipán példájával) A tulipán és a cseresznyevirág szerkezetét már megvizsgáltam, meg tudom rajzolni, és szakkifejezésekkel megnevezhetem a növények egyes alkotóelemeit. A virágdiagram pontosabban leírja a virág szerkezetét, és a tudományban a növények jobb megkülönböztetésére szolgál. Feladat: Először rendezze el tulipánvirágának egyes alkotóelemeit (tepals, porzó, petefészek) kívülről befelé a körökre, ahogyan azok a tulipánban elrendeződnek. Amikor az egész osztály elkészült, mindenki együtt rajzolja meg a virágdiagramot (a tanárod bemutatja a táblán). Vegye figyelembe a virág következő jellemzőit: a tepalok száma és elrendezése, a petefészek porzóinak száma és elrendezése (ezt gondosan vágja le és vizsgálja meg) Feladat: A cseresznyevirág virágzási diagramját gyakorlásként rajzolja le a füzetébe, és címkézze meg szakkifejezésekkel. Ehhez használja a körét. 6.
4 A növények vegetatív és generatív jellemzői Meg tudom rajzolni és felcímkézni a tulipánvirág és a kriszchvirág virágdiagramjait. A növény összetevői a jellemzők két csoportjához sorolhatók: a vegetatív és a generatív jellemzőkhöz. Feladat: Kutassa meg a növények vegetatív jellemzői és generatív jellemzői kifejezéseket. Írj definíciót és írd le. Vegetatív jellemzők: Generatív jellemzők: Feladat: Rendelje hozzá a tulipán összetevőit a vegetatív és generatív jellemzőkhöz, és írja be őket a táblázatba. Kutassa tovább a növények további vegetatív és generatív jellemzőit, és töltse ki a táblázatot. Vegetatív jellemzők Generatív jellemzők 7
5 A virágos növények változatossága Meg tudom határozni a növények generatív és vegetatív jellemzőinek kifejezéseit, és a kifejezésekhez hozzárendelhetem a virágos növények összetevőit (pl. A tulipán). A Szövetségi Természetvédelmi Ügynökség szerint csak Németországban több mint 10 000 faj rendelhető a növényvilághoz. Ezek a növényfajok mindegyikük különbözött jellemzőikben. Egyes növények hasonló tervrajzot és/vagy hasonló virágdiagramot tartalmaznak, ezért úgynevezett növénycsaládokba vannak csoportosítva. Feladat: Kutassa ki a növénycsalád kifejezést és írjon meghatározást. Írd le őket. Növénycsalád: Feladat: Németországban előforduló kutató növénycsaládok. Nevezzen meg 3 növénycsaládot német és latin nevükkel, kutasson minden család egy-egy képviselőjét, és nevezze meg német és latin nevekkel. 1. képviselő: 2. képviselő: 3. képviselő: 8.
Meg tudom határozni a növénycsalád kifejezést, és megnevezek három Németországban előforduló növénycsaládot, valamint egy-egy német és latin nevű képviselőt. Tudom, hogy a növénycsaládok generatív és vegetatív tulajdonságaikban különböznek egymástól, és példákat tudnak hozni. A következő oldalakon három őshonos növénycsaládot és néhány tipikus képviselőt mutatunk be részletesebben. Feladat: Keresse meg szomszédjával néhány feltűnő különbséget az alább bemutatott növények és a tulipán vagy a cseresznye között, és jegyezze fel ezeket a következő táblázatba. Jellegzetes tulipán Egyéb virágos növény Név: Név: Név: 9
5.1 Menta család (latin név: Lamiaceae) Elolvastam és megértettem a Dino Lite mikroszkóp működését. Jellemzők: többnyire gyógynövények, szögletes szárúak, illóolajokat tartalmaznak, négyrészes petefészek, keresztbe helyezett levelek, szirmok gyakran ajakkal. Képviselő1 Gundermann Kriechender Günsel pöttyös holt csalán réti zsálya házi feladat: Próbáljon megtalálni egy ilyen növényt, és vigye őket az osztályba. Hasonlítsa össze a növény szerkezetét a tulipánéval. Hasznos növények2: Zsálya kakukkfű Borsmenta rozmaring levendula Házi feladat: Kutassa meg a fenti növények hatásait és lehetséges felhasználását. Beállítás: Vizsgálja meg a menta család egyik virágát a Dino-Lite mikroszkóppal. Vegye figyelembe a jellegzetes négyzetes szárakat. Óvatosan vágjon le egy keresztmetszetet a szárról, és vizsgálja meg. Készítsen egy jó képet, és nyomtassa ki a tanárának. Ragaszd be a képbe és címkézd fel. 1 képforrás: www.wikipedia.de, LMU (réti zsálya) 2 képforrás: www.wikipedia.de, LMU (rozmaring) 10
5.2 Aster család (latin név: Asteraceae) Jellemzők: többnyire gyógynövények vagy évelők, sugár- és/vagy cső alakú virágokból álló álvirágok. Képviselő3 százszorszép rét rét margerita mező körömvirág mezei bogáncs házi feladat: Próbáljon megtalálni egy ilyen növényt, és hozza el az osztályba. Hasonlítsa össze a növény szerkezetét a tulipánéval. Hasznos növények4: valódi kamilla napraforgó articsóka stevia Házi feladat: A fenti növények hatásainak és lehetséges felhasználásának kutatása. Beállítás: Használja a Dino-Lite mikroszkópot a napraforgó család egyik virágának mikroszkópozásához. Próbálja megkülönböztetni az igazi virágokat a próbabábutól. Készítsen egy jó képet, és nyomtassa ki a tanárának. Ragaszd be a képbe és címkézd fel. 3 képforrás: www.wikipedia.de, LMU (Gänseblümchen) 4 képforrás: www.wikipedia.de 11
5.3 Pillangók (latin név: Fabaceae) Jellemzők: Gyógynövények, cserjék és fák is, gyakran indák, tűlevelű levelek, gyakran hüvelyesek. 5. képviselő: Hornklee Meadows Klee Laburnum TOXIKUS Házi feladat: Próbáljon megtalálni egy ilyen növényt (NEM a laburnumot), és vigye be az osztályba. Hasonlítsa össze a növény szerkezetét a tulipánéval. Hasznos növények6: Szójaborsó földimogyoró házi feladat: Kutassa meg a fenti növények hatásait és előnyeit. Beállítás: Használja a Dino-Lite mikroszkópot a pillangócsalád egyik virágának mikroszkópozásához. Nagyon figyeljen a jellegzetes virágalakra. Készíts egy jó képet, és hagyd, hogy a tanárod csinálja. Ragaszd be a képbe és címkézd fel. 5 képforrás: www.wikipedia.de, LMU (Hornklee, Wiesen Klee) 6 képforrás: www.wikipedia.de 12
7 A virágos növények meghatározása Meg tudom határozni és leírni a szisztematika kifejezést. Ismerem a Linné rendrendszert. Sokat tanultál már a növények szisztematikájáról. Ennek részeként léteznek úgynevezett azonosító kulcsok az élőlények pontos azonosításához. Az ember megvizsgál bizonyos, a különböző családokban eltérő tulajdonságokat (például a virágtakarót), és megpróbálja megkülönböztetni az élőlényeket egymástól. A meghatározási kulcs kérdések sorozatából vagy a jellemzők listájából áll, amelyekre mindig legalább két lehetséges választ kínálnak. Mindaddig, amíg még több meghatározási eredmény elérhető, ugyanezt az eljárást alkalmazzák az elágazás folytatására, amíg végül el nem érkezik a keresett üzemhez. Így néz ki például a virágos növények egyszerű azonosító kulcsa. Óvatosan nézze meg, és próbálja megérteni: 14
Tudom, hogy mire használják az azonosító kulcsokat, és meg tudom érteni az előző oldalon található azonosító kulcsot. Feladat: Nézze meg a menta család növényét, és hasonlítsa össze annak jellemzőit a következő kulccsal. Egyetértenek? Azonosító kulcs: Lamiaceae család7 Petefészek: Három-, négyrészes szárak: Kerek, szögletes csészelevelek: benőtt, nem benőtt levesek száma: 2, 5 szirmok: benőtt, nem benőtt szirmok száma: 5 (2 felső ajak, 3 alsó ajak), 4 porzó: 5 vagy több, 4, 2 Megjelenés: mindegyik azonos hosszúságú, két hosszú két rövid levél: egymással szemben helyezkednek el, felváltva rendezve további lehetséges jellemzők: levelek: különböző formájúak (lásd a függelékben található tájékoztatót) szár: fás/lágyszárú, szőrös/nem szőrös, tejszerű nedvet tartalmaz/nem tartalmaz tejszerű nedvet Virágzatok (lásd az adatlapot) Virágok: szín, a szirmok formája, kohézió Gyümölcsök: megjelenés, magok száma 7 Képforrások: Bibliographisches Institut GmbH/Lernhelfer 15
Feladat: Mikroszkóppal vagy nagyítóval vizsgálja meg a keresztesvirágúak (Brassicaceae) (az asztalon kapható) vagy az ernyősök (Apiaceae) (az asztalon kapható) tagjait, és próbálja meg megtervezni saját azonosító kulcsát még mindig munka közben (tájolás a példa kulcs és a menta kulcsa)! Legyen óvatos a kulcs megtervezésekor. Mindig két választási lehetőségnek kell lennie. A helyes válasz mindig a következő döntési feladathoz stb. Vezet, amíg meg nem érkezik a meghatározni kívánt üzemhez. Készítse el kulcsát, mint a példa kulcs (a 9. oldalon): Használjon 3-4 azonosítót (pl. Levél helyzetét stb.). Használhatja a sablont az azonosító kulcsához, vagy a saját hátoldalára festheti. Ha végzett, először keressen még 2-3 növényt, majd társat. Cserélje vele a növényeket (beleértve az Ön által azonosítottakat is) és az azonosító kulcsokat anélkül, hogy megmondaná partnerének, hogy melyik növényt azonosította. Nézzük meg, hogy Ön igazi botanikus-e, és tudja-e helyesen azonosítani a növényeket. Azonosító kulcs sablonja (figyelem: ezt az azonosító kulcsot 2 vagy több növénycsalád azonosítására használják): 16
Megtervezhettem az azonosító kulcsomat. párom a növényt a helyes fajnévhöz tudta rendelni. 17-én
8 A virágos növények elterjedése A virágos növények elterjedési stratégiája eltérő. Egyes fajokat szél, míg más fajokat állatok terjesztenek. A virágos növények magjai/gyümölcsei nagyon különbözőek, a terjedés típusától függően. 1. feladat: Kutassa meg könyvében a kétféle terjedést (lásd a definíciót:), és írja le az egyes szélterjedéseket: Állat terjedése: 2. feladat: Mikroszkóp segítségével vizsgálja meg a különböző gyümölcsöket és/vagy magokat, és döntse el, hogy a növényt a szél vagy a szél okozza-e. állatok terjesztik. Indokolja döntését úgy, hogy mikroszkóp alatt lefényképezi a magokat/gyümölcsöket, és könyvének segítségével jelölje meg a kenés típusára jellemző jellemzőket! A következő oldalon talál egy kitöltendő táblázatot. 18
Szélterjedés Állat terjedése Kép magról/gyümölcsről felirattal: Kép magról/gyümölcsről felirattal: Magyarázat: Magyarázat: Kép magról/gyümölcsről felirattal: Kép magról/gyümölcsről felirattal: Magyarázat: Magyarázat: Tudok a mag alakjából ill. a gyümölcs a terjedés módjára következtet. 19-én
9 A virágos növények sajátos jellemzői Néhány virágos növény különleges tulajdonságokkal rendelkezik. Példa erre a rózsanövények tövise és tüskéje, amelyek többek között védelmet nyújtanak az evés ellen. Egy másik példa a csalán szúró szőrszála, amelyet most alaposan megvizsgál. Ha gondatlanul érintik meg, ezek a szúró szőrök kellemetlen égő érzést okoznak a speciális hatóanyagok miatt. Feladat: A bőrirritáció elkerülése érdekében először vegye fel a gumikesztyűt. Először vizsgálja meg a csalán levelét a szomszédjával a Dino-Lite mikroszkóp segítségével. FIGYELEM: CSAK csipesszel érintse meg a lapot! Ezután vizsgálja meg egy másik növény levelét összehasonlítás céljából. Mit veszel észre? Rajzolja le a csalán levél mikrográfiáját. Most írja le, miként képzeli el a szúró haj működését a mikroszkópos megfigyelések alapján. (Használja a könyvét segítségért, ha nem tudja, mit tegyen.) 20
10 10.1 Mikroszkópos módszer A Dino-Lite mikroszkóp felépítése 21
10.2 A Dino Lite mikroszkóp működtetése Bekapcsolás: Nyomja meg a gombot Kikapcsolás: Tartsa lenyomva a gombot néhány másodpercig Fénykép készítése/Videó készítése (Fotó üzemmód: Videó: kb. 3 másodperc) Nyomja meg egyszer és tartsa lenyomva.: Kilépés:) nyomja meg kb. 3 másodpercig, nyomja meg újra a videó/fotó lejátszását (módhívás/lejátszás/szünet: válassza: kilépés:) és ha továbbra is problémái vannak a mikroszkóp helyes beállításával és használatával, kérje meg a szomszédot vagy a tanárod segítségért. 23.
11 11.1 Függelék További információk az iskolások számára A cseresznyevirág szerkezete a natura8-ban sematikusan 9 8 Kép forrása: www.wikipedia.de 9 Kép forrása: https://sebaumblog.wordpress.com/page/2/ 24
Levélpozíció 10 Virágzat (= virágzat) 11 10 Forrás: Diák halmaza az előadáshoz: Botanikai fajok sokfélesége, G. Heubl, LMU München 11 lásd fent 25