Учебно-методическое пособие для студентов биологических и экологических специальностей Балашов (стр. 15 из 19)
Повторить измерение и из полученных отсчетов взять среднее арифметическое. Определить концентрацию вытяжки по калибровочному графику: найти на оси ординат соответствующую оптическую плотность, провести от нее горизонтальную линию и от точки пересечения с калибровочным графиком опустить перпендикуляр на ось абсцисс. Для построения калибровочного графика готовят серию стандартных растворов хлорофилла возрастающей концентрации и находят оптическую плотность каждого из них. Затем строят график: на оси абсцисс откладывают значения концентрации, а на оси ординат — соответствующие им значения оптической плотности. Точки пересечения соединяют и получают калибровочный график.
Стандартные растворы для калибровочного графика готовят в мерных колбах на 25(50) мл; концентрацию исходного раствора хлорофилла обычно определяют на спектрофотометре по формуле (для 96%-го раствора этанола: Схл. а + Схл. б = 6,10 D665 + 20,04D649 = 25,lD654). В качестве стандартного раствора можно использовать также раствор Гетри (для приготовления раствора Гетри в мерную колбу на 100 мл наливают 28,5 мл 1%-го раствора CuS04×5H20, 50 мл 2%-го раствора К2Сг2O7 и 10 мл 2 н раствора NH4OH; доливают дистиллированной водой до метки и тщательно взбалтывают; при правильном приготовлении концентрация раствора Гетри соответствует 85 мг/л).
Вычислить процентное содержание хлорофилла в листьях. Результаты анализов всех объектов, исследованных группой, записать в таблицу.
В выводах сопоставить содержание хлорофилла в разных объектах.
| Объекты | Навеска, мг | Объем вытяжки, мл | Оптическая плотность | Кол-во хл по калибр. графику, | Содержание хлорофилла, % |
| Листья гороха | |||||
| Пшеница |
Тема «Дыхание растений»
Практическая работа № 1.
Обнаружение дыхания растений
Дыхание — это сложный, многоступенчатый, ферментативный процесс, протекающий в каждой живой клетке растения и являющийся источником энергии и метаболитов для нее. Дыхание характеризуется постепенным окислением органических веществ — субстратов дыхания. Одновременно происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Поэтому большинство методов обнаружения дыхания основаны на учете изменения состава воздуха в замкнутом сосуде после выдерживания в нем живых растений. Содержание углекислого газа, выделяемого при дыхании, определяют по помутнению баритовой воды:
Ва(ОН)2 + СО2 = ВаСО34 + Н2О.
Отсутствие кислорода в сосуде с растениями проверяют введением
в сосуд горящей лучинки, которая в данных условиях гаснет.
Материалы и оборудование: 1) 2 стеклянные банки вместимостью 300—400 мл; 2) 2 резиновые пробирки с отверстиями для воронки и трубки; 3) 2 воронки; 4) 2 изогнутые в виде буквы «П» стеклянные трубки длиной 18 —20 см и диаметром 4—5 мм; 5) 2 пробирки, химический стакан, раствор Ва(ОН)2; 6) растения: проросшие семена пшеницы, подсолнечника, кукурузы, гороха и др.
Ход работы. В стеклянную банку насыпают 50—60 г проросших семян, плотно закрывают ее пробкой, в которую вставлены воронка и изогнутая стеклянная трубка (см. рис.) и оставляют на 1—1,5 ч. За это время
в результате дыхания семян в банке накопится диоксид углерода. Он тяжелее воздуха, поэтому сосредоточен в нижней части банки и не попадает в атмосферу через воронку или трубку. Одновременно берут контрольную банку без семян, также закрывают ее резиновой пробкой с воронкой и стеклянной трубкой и ставят рядом с первой банкой.
Рис. Обнаружение углекислого газа, выделившегося при дыхании растений:
1 — банка с проросшими семенами; 2 — резиновая пробка; 3 — воронка; 4 — изогнутая трубка; 5 — пробирка с баритовой водой; 6 — стакан с водой
По окончании опыта свободные концы стеклянных трубок опускают
в две пробирки с баритовой водой. В обе банки через воронки начинают понемногу наливать воду. Вода вытесняет из банок воздух, обогащенный СО2, который поступает в пробирки с раствором Ва(ОН)2. В результате баритовая вода мутнеет. Сравнить степень помутнения Ва(ОН)2 в обеих пробирках.
Тема «Рост и развитие растений»
Практическая работа № 1.
Биологический контроль за ростом и развитием растений
(по Куперман)
Материалы и оборудование: 1) проростки злаковых растений; 2) бинокулярная лупа; 3) препаровальные иглы (2 шт.); 4) предметное стекло.
У одно- и двулетних растений выделяют 12 последовательных этапов органообразования (органогенез). Показано, что, воздействуя на определенные этапы органогенеза температурой, освещенностью, изменяя режим водного питания, можно изменить число междоузлий, строение цветка и другие важные признаки у злаков.
Этапы органогенеза в онтогенезе высших растений
Фенологическими наблюдениями регистрируются основные фазы роста и развития растений, но они не отражают всего хода формирования органов растений, всех сложных органообразовательных процессов, протекающих в межфазные периоды. Установлено, что формирование каждого органа, как и растения в целом, проходит этапами. На каждом из этапов органогенеза происходит формирование характерных для данного этапа одноименных органов.
I этап органогенеза проходит в недифференцированном конусе нарастания. При прорастании семени либо в начале развития вегетативной почки конус нарастания несколько увеличивается в размерах и имеет вид небольшой округлой выпуклости. На этом этапе в конусе нарастания, морфологически еще не дифференцированном, идут активные процессы анатомической дифференциации первичной меристемы на основные ткани будущего стебля и листьев. У основания конуса нарастания можно различить зародышевые листья.
II этап характеризуется дифференциацией конуса нарастания на узлы и укороченные междоузлия зачаточного стебля, а также формированием листовых зачатков. В пазухах листовых валиков закладываются точки роста боковых побегов. На каждом побеге дифференцируется относительно определенное для того или иного сорта число узлов, междоузлий
и листовых валиков. На этом этапе частично предопределяется типичная форма растения и возможные отклонения в строении растения в целом.
III этап характеризуется вытягиванием и сегментацией конуса нарастания — зачаточной оси соцветия. Идет процесс закладки и дифференциации оси соцветия.
IV этап характеризуется формированием боковых осей, так называемых лопастей соцветия, зачаточных веточек соцветия или колосковых бугорков у злаков.
V этап — формирование цветков. Определяется число цветковых бугорков в каждом колоске. Цветковые бугорки дифференцируются сначала на чашечку и венчик, а затем образуются генеративные бугорки (будущие тычинки и пестики).
VI этап — формирование пыльниковых мешков и завязи пестика, материнских клеток пыльцы.
VII этап характеризуется завершением процесса формирования пыльцы.
VIII этап — выметывание, выколашивание, что совпадает с одноименной фазой, обычно регистрируемой фенологическими наблюдениями.
IX этап — период цветения, оплодотворения, образования зиготы.
X этап — формирование плодов и семян.
XI этап — накопление питательных веществ в плодах и семенах.
XII этап — превращение накопленных в плодах и семенах питательных веществ в запасные вещества.
Ход работы
Проведение биологического контроля складывается из следующих работ:
1. Выбор растений для анализа и взятия проб.
2. Регистрация пробы.
3. Описание растений и измерение их органов.
4. Определение этапа органогенеза.
5. Документация и анализ хода органогенеза.
Для биологического контроля берутся растения, состояние которых
и фаза роста являются типичными для данного поля и отражают состояние большинства растений. Если наблюдения ведутся за яровыми, пробы берутся через день, начиная с прорастания семян и до наступления V этапа органогенеза; на VI—IX этапах органогенеза пробы берутся ежедневно, на X—XII этапах интервалы составляют 3—5 дней. Каждую пробу снабжают этикеткой, в которой указываются дата взятия пробы, сорт (вид), варианты опыта и т. д.
Определение этапов органогенеза
Для того чтобы определить этап органогенеза, конус нарастания необходимо отпрепарировать. У злаков, находящихся в фазе кущения (на I—III этапах), конус нарастания помещается вблизи узла кущения. Перед препарированием у самого основания стебля подрезают листья, которые затем удаляют. На первых этапах органогенеза размеры всего конуса нарастания колеблются от долей миллиметра до 15—20 мм. Зачатки последних (верхних) листьев также очень малы. Поэтому окончательное препарирование конуса нарастания приходится производить при увеличении (бинокулярная лупа). Для определения этапа органогенеза в начале развития растения (I—IV этапы) при быстром просмотре достаточно отпрепарированный конус нарастания поместить на сухое предметное стекло и без покровного стекла рассматривать при малых увеличениях.
При переходе злаков к стеблеванию конус нарастания у них находится над самым верхним узлом побега, и листья в этом случае подрезают именно здесь. С наступлением V этапа органогенеза производится уже более дробное препарирование самого конуса нарастания. Поместив его на предметном стекле под лупой и придерживая у основания одной препаровальной иглой, другой отделяют один, наиболее развитый, зачаточный цветок, раздвигают или удаляют его покровы иглой и определяют степень дифференциации тычинок и пестика. Для определения этапов дифференциации пыльцы выделенные из цветка пыльники (тычинки) погружают в каплю жидкой среды на предметное стекло и накрывают покровным стеклом. При легком надавливании иглой на покровное стекло пыльники лопаются и генеративная ткань высвобождается в среду.