식물분류학 실험

신라대학교
박종범

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주제분류

자연과학 >생물ㆍ화학ㆍ환경 >생물학
강의학기

2013년 2학기

조회수

11,186

강의계획서

본 강의의 수업목표는 고등식물의 identification(동정), naming(명명), classification(분류) 등과 관련한 식물분류학적 지식을 공부하여 보편타당한 자연분류체계를 수립하는 방법을 배우고, 또한 식물의 다양성에 대한 계통진화학적인 지식을 습득하여 고등식물의 진화경로를 공부하는데 있다.

본 강의는 실험실습 3시간으로 진행된다. 실험실습시간에는 twig(소지)에 의한 목본식물의 분류, 열매의 특징 관찰, 꽃의 구조와 특징 관찰, 쌍자엽식물과 단자엽식물 꽃의 특징, 원시피자식물 꽃의 특징, 가장 진화한 국화과 식물 꽃의 특징, 화서와 태좌의 관찰, 나자식물의 관찰, 속새식물의 관찰 등을 직접 꽃들을 관찰하면서 실습하도록 한다.

차시별 강의

1.	1장. 서론	식물분류학실험에 대한 소개와 1학기 동안 실험할 내용과 실험방법 등을 자세히 설명한 후 실험실 사용시 주의사항을 설명한다.
2.	2장. 소지(Twig)의 관찰 (I)	실험원리: 온대지방에서 낙엽송인 식물의 소지는 많은 특징을 지니고 있어 분류할 수 있는 도구로 사용된다. 1946년 Harlow는 낙엽수의 분류를 잎이나 꽃이 없는 소지만으로 가능함을 보여주었다. 실험방법: 각종 낙엽수의 소지를 육안으로 관찰하여 각 부위의 특징을 관찰하고 스케치한다
3.	3장. 소지(Twig)의 관찰 (II)	실험재료의 소지들을 육안으로 관찰하여 스케치하여 각 부위의 명칭들을 기입하고 각 소지의 특징(정아, 측아의 크기 및 색깔, 아린, 엽흔 모양, 관속흔의 모양 및 수, 피목 유무, 가시 유무, 가지의 배열상태 등)을 기입한다
4.	4장. 열매의 관찰 (I)	실험원리: 열매는 자방이 성숙한 상태를 말하며, 과피(pericarp)와 씨(seed)로 구성되어 있다. 과피는 바깥부분으로부터 외과피(exocarp), 중과피(mesocarp), 내과피(endocarp)로 되어 있다. 심피가 발달하여 과피가 된 열매를 진과(true fruit)라 하고, 화탁, 총포, 악, 화탁통과 같은 심피주위의 부분이 함께 발달하여 과피가 된 열매를 가과(false fruit)라고 한다. 성숫 후에 과피가 벌어져서 씨가 노출되는 열매를 개과, 벌어지지 않는 열매를 폐과라고 한다. 실험방법: 각종 피자식물의 열매를 육안으로 관찰하여 특징을 파악하고 스케치한다
5.	5장. 열매의 관찰 (II)	실험재료의 열매들을 육안으로 관찰하여 스케치하고 각 열매의 특징(건개과, 건폐과, 육질과, 가과)을 기입한다
6.	6장. 꽃의 구조 관찰	실험원리: 피자식물의 분류와 동정은 생식기관의 형질에 크게 의존하므로 그에 관한 기재용어는 대단히 중요하다. 꽃, 열매, 씨를 모두 생식기관이라 한다. 꽃은 잎이 고도로 발달한 기관이라 생각되며, 자방이 성숙하면 열매로 발달하고, 배주로 성숙하면 씨가 된다. 꽃은 수술, 암술처럼 생식에 직접 관여하는 기관과 꽃받침, 꽃잎처럼 생식에는 직접 관여하지 않는 기관이 붙어서 모양을 이룬다. 이 4가지 기관이 시작되는 줄기 끝을 화탁(receptacle)이라 한다. 꽃받침과 꽃잎을 합하여 화피(perianth)라 한다. 실험방법: 패랭이 꽃과 푸리지아 꽃을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 각 부위의 명칭을 기입하고 각 꽃의 특징을 기입한다
7.	7장. 원시피지식물 꽃의 특징	실험원리: 붓순나무아재비과(Winteraceae)와 함께 가장 원시적인 피자식물이라고 알려진 목련의 꽃을 관찰하여 원시피자식물 꽃의 특징(다수의 악편, 화판, 수술, 암술들이 긴 화축에 나선상으로 붙어 있는 방사상칭의 양성화이며, 꽃은 가지 끝에 하나씩 피는 단정화서이다. 수술은 평평한 잎모양이고 암술은 화사와 주두가 명확하게 분화되어 있지 않다. 열매는 골돌형태이다)을 이해한다 실험방법: 목련 꽃을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 각 부위의 명칭과 특징을 기입한다
8.	8장. 쌍자엽식물 꽃의 특징	실험원리: 쌍자엽식물은 6개의 아강으로 나뉘는데, 목련아강, 조록나무아강, 석죽아강, 오이과아강, 장미아강, 국화아강의 순서로 진화하여왔다. 일반적으로 목련아강은 피자식물 계통수의 원시적인 계열로서, 다른 피자식물들이 여기서 유래하였다고 본다. 쌍자엽식물의 특징은 꽃은 4-5 배수성의 꽃부분을 갖고 있으며, 자엽은 2개이고, 엽맥은 망상맥이며, 줄기에 형성층(cambium)을 갖고 있는 진정중심주이다. 본 실험은 쌍자엽식물 꽃을 직접 관찰하여 그 특징을 자세히 이해한다. 실험방법: 쌍자엽식물 꽃을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 각 부위의 명칭과 특징을 기입한다
9.	9장. 단자엽식물 꽃의 특징	실험원리: 단자엽식물강은 5아강, 18목, 61과, 약 55000종을 포함한다. 단자엽식물은 원시적인 쌍자엽식물에서 유래된 것으로 보이며, 특히 단자엽식물의 조상이었던 원시 쌍자엽식물은 이생심피와 분화 정도가낮은 화피와 단구형화분을 가졌었다고 본다. 또한 활발한 형성층이 없는 초본이었고, 아마도 엽연태좌(laminar placenta)를 가졌을 것이다. 단자엽식물의 특징은 꽃은 3배수성의 꽃부분을 갖고, 자엽은 1개이고, 엽맥은 평행맥이며, 줄기에 형성층이 없는 산재중심주를 갖고 있다. 본 실험은 단자엽식물 꽃을 직접 관찰하여 그 특징을 자세히 이해한다. 실험방법: 단자엽식물 꽃을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 각 부위의 명칭과 특징을 기입한다
10.	10장. 국화과 식물 꽃의 특징	실험원리: 국화아강은 11목, 49과, 60000여종으로 이루어져 있다. 국화아강의 1/3 정도를 차지하는 국화과는 쌍자엽식물 중의 가장 큰 과이다. 국화아강은 대부분 합판화를 갖고, 이와 동수 또는 소수의 수술이 꽃잎에 호생으로 달리는 특징으로 보아서 다른 쌍자엽식물과 구별된다. 국화아강은 쌍자엽식물 중에서 가장 발달된 아강이며, 가장 최근에 진화했다. 다른 아강보다 수분 매개체와 화분의 제공방법이 특수화되어 있으며, 복잡한 꽃의 형태는 곤충의 진화와 밀접한 관계를 갖는 것으로 보인다. 국화과는 전체가 설형화로 된 민들레아과와 관상화는 통상인 엉거시아과로 나뉜다. 본 실험은 국화과식물의 꽃을 직접 관찰하여 설상화와 관상화 등 가장 진화한 쌍자엽식물 꽃의 특징을 자세히 이해하도록 한다. 실험방법: 시중에서 구입한 국화와 교내에서 채집한 떡쑥, 민들레, 씀바귀 등 국화과식물 꽃을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 각 부위의 명칭과 특징을 기입한다
11.	11장. 화서 및 태좌의 관찰	실험원리: 화서는 화축(floral axis)에 붙은 꽃들의 배열상태를 말한다. 화서는 보통 유한화서와 무한화서의 두가지로 나누는데, 유한화서는 정점에서 아래쪽으로 향해 개화하고, 무한화서는 아래쪽에서 위를 향해 개화한다. 꽃을 받치고 있는 자루를 화병(pedicel)이라 하고, 여러 꽃을 달고 있는 잎없는 자루를 화경(epduncle)이라 한다. 가장 원시적인 화서는 유한화서의 일종인 기산화서이고, 이로부터 화경과 화병의 단계적인 축소로 각종 화서들이 생겨난 것으로 보고 있다. 태좌(placenta)는 배주가 자방벽에 붙는 자리를 말하며, 자방에서 태좌의 위치를 태좌위(placentation) 또는 간단히 태좌라고도 한다. 태좌에는 엽상태좌, 변연태좌, 중축태좌, 독립중앙태좌, 측막태좌, 정생태좌, 기저태좌 등이 있다. 본 실험은 각종 피자식물 꽃의 화서와 태좌를 직접 관찰하여 그 특징을 자세히 이해한다. 실험방법: 피자식물 꽃을 육안으로 관찰하여 화서의 종류와 특징을 기입하고, 자방을 면도칼로 횡단절단하여 해부현미경으로 관찰하여 태좌의 종류를 인식하고 그 특징을 스케치한다.
12.	12장. 나자식물의 관찰 (I)	실험원리: 나자식물은 나출된 씨를 형성한다는 특징만으로 묶기는 했으나, 아주 이질적이어서 계통상으로 보면 다계원적 기원을 가진 분류군으로 볼 수 있다. 나자식물은 고생대의 데본기 후기부터 퍼져 나갔으며, 구과류에 속하는 각 과의 화석이 중생대 지층에서 많이 나오는 것으로 보아서 지나간 지질시대에 다양한 종이 분포했을 것으로 본다. 현존하는 나자식물은 대략 9-11과 60속 500여 종이 속한다. 본 실험은 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는 각종 나자식물을 분류하고 그 특징을 이해하도록 한다. 실험방법: 각종 나자식물을 육안으로 관찰하여 스케치한 후 분류하고 그특징을 기입한다
13.	13장. 나자식물의 관찰 (II)	실험재료의 나자식물을 육안으로 관찰하여 스케치하고 분류한 후 특징을 기입한다.
14.	14장. 속새식물 관찰	속새식물로서 현존하는 종류는 세계적으로 1속 25종 뿐으로 다음과 같이 분류된다. Equistales(속새목) - Equisetaceae(속새과) - Equisetum(속새속). 이 실험에서는 속새속에 속하는 식물을 관찰함으로써 속새식물문의 전체적인 특징을 이해하도록 한다.