Учебной практики по физиологии растений

ДНЕВНИК

Учебной практики по физиологии растений

студента 3 курса биолого-химического факультета

____________________________________________

 

 

Цель учебной практики – закрепление и углубление знаний теоретического курса по физиологии растений, приобретение навыков в изучении важнейших физиологических процессов.

Задачи учебной практики:

1. Закрепить и углубить теоретические знания по физиологии растений;

2. Освоить методы постановки полевых и вегетационных опытов;

3. Изучить сезонный ритм растений и оценить их состояние с использованием полевого оборудования и экспериментальных методов анализа;

4. Познакомиться с последними достижениями в области повышения урожайности и выращивания экологически чистых продуктов;

5. Изучить влияние различных экологических факторов в естественных условиях на физиологические процессы растений;

6. Выяснить экологические особенности важнейших физиологических процессов;

7. Развитие способностей к самостоятельному анализу, сопоставлению и обобщению материала, касающегося особенностей протекания основных физиолого-биохимических процессов у растений.

Распределение дней учебной практики

№	Виды занятий	Количество дней
	Установочное занятие	1 (весна)
	Закладка полевых и вегетационных опытов	1 (весна)
	Изучение физиологии культурных и дикорастущих растений. Выполнение лабораторно-практических работ	6 (лето)
	Выполнение индивидуальных работ	1 (лето)
	Уход за опытными растениями (полив, прополка, рыхление и др.)	1 (лето)
	Уборка урожая, оформление дневников, отчетов	2 (осень)
	Итого:

 

 

Закладка полевого опыта

Схема опытного участка

Результаты полевого опыта

Изучение физиологии культурных и дикорастущих растений. Выполнение лабораторно-практических работ

Дата…………………

Тема Физиология растительной клетки

Роль водоудерживающей способности протоплазмы в потере воды при завядании

Материалы и оборудование: Стеклянные банки, ножницы, весы с разновесами, пергаментная бумага.

Цель работы. Выяснить, что при одинаковых условиях различные растения теряют неодинаковое количество воды благодаря различным водоудерживающим способностям их протоплазмы.

Ход работы:

Для опыта можно использовать следующие растения дикой флоры: сныть обыкновенная, клевер красный, пустырник, пижма, недотрога. Из растений культурной флоры можно взять любые по выбору студента. От каждого вида растении, выбранных для опыта, вечером срезать по3–4 ветки примерно одинаковых по размеру и с одинаковым числом листьев. Погрузить ветки в кристаллизатор с водой. За ночь (10–12 часов) ткани растений полностью насытятся водой. Утром каждую ветку взвесить при полном насыщении водой. После этого ветки положить в тени для завядания. Через 6 часов каждую ветку вновь взвесить и найти потерю воды при завядании. Определить потерю воды в процентах к первоначальному весу, затем вычислить средний процент потери воды из 3–4повторноетеи.

Таблица 2

№ п/п	Название растения	№ повторности	Вес ветки	Потеря воды	Средний процент потери воды
До насыщ.	После насыщ	В граммах после завяд.	В % к первоначал. весу

Выводы:

Тема Водный режим

Определение интенсивности транспирации объемным методом

Материалы и оборудование. Ветки растений, кристаллизатор, каучуковые пробки, пробочные сверла, штативы с зажимами, 2 бюретки объемом на 25 или 50 мл, резиновые трубочки и 2 зажима, острый нож.

Цель работы. Определить интенсивность транспирации объемным методом.

Ход работы.

Взять две бюретки (лучше на 25 мл). На нижние концы этих бюреток надеть резиновые трубки с зажимами. Бюретки наполнить водой (вода водопроводная, но отстоявшаяся сутки) и плотно закрыть каучуковыми (или резиновыми) пробками, в которые вставить примерно одинаковые веточки ( с 5–6 листьями) разных растений. Веточки вставлять осторожно, через отверстия пробок в бюретке. Бюретки перевернуть растениями вниз и установить уровень воды в них на определенном делении. Для этого осторожно долить в бюретку, если это нужно, через нижнее отверстие; необходимое количество воды. Перевернутые растениями вниз бюретки, прикрепить к штативам и поставить их в соответствующие условия на определенное время (1 час). По окончаний времени экспозиций заметить, на сколько миллилитров понизился уровень воды в бюретках. Это будет количество воды, испаренное с фактической поверхности листа за время опыта. Далее необходимо определить площадь листьев у взятых для опыта растений весовым методом. Для этого из тонкой бумаги вырезать квадрат (в 100² см, не меньше) и взвесить его. Затем на этот квадрат или на другой лист такой же бумаги наложить пластинки всех листьев, бывших в опыте, плотно прижать их к бумаге, обвести контуры,, аккуратно вырезать их и взвесить. Из полученных данных составить пропорцию и найти площадь листьев. Пример: пусть a – вес квадрата в г, b – вес рисунка листа (всех листьев) в г, c – площадь квадрата в см, s – площадь листьев в см

, отсюда b х c/a=s, где

а - вес квадрата, мг; b - вес бумажного контура листа, мг;

с - площадь квадрата, см²; s - площадь листа, см^:.

Интенсивность транспирации рассчитайте с помощью калькулятора по формуле:

где

I - интенсивность транспирации; n - количество воды, испарённое листом за время опыта, г; s - площадь листа, см²; t - продолжительность опыта, мин; 60 и 10000 - коэффициенты перевода минут в часы, см- в м². Сравнить интенсивность транспирации у различных растений и сделать выводы.

При выполнении данной работы следует записать условия опыта (температуру и влажность воздуха, освещенность, силу ветра и др.).

Таблица 4

№ п/п	Растения	Площадь листа	Уровень воды до опыта	Уровень воды после опыта	Разница за время опыта	Интенсивность транспирации

Выводы:

Гуттация листьев растений

Материалы и оборудование. 34-х дневные проростки овса или ячменя в глиняном горшочке с опилками, 10% раствор хлороформа, стеклянный колпак, химический стакан с отверстием в дне, проволочка или стеклянная палочка с привязанной фильтровальной бумагой, вата, кристаллизатор, песочные часы.

Цель работы. Ознакомиться с деятельностью корневого давления (нижнего концевого двигателя водного тока) у растений и влиянием на силу корневого давления внешних факторов.

Ход работы.

3–4-х дневные проростки, выращенные в глиняных горшках с влажными опилками, накрыть химическим стаканом (колпаком) с отверстием в дне. Под стаканом (колпаком) быстро создается влажная атмосфера и у проростков начинается гуттация. Через 30–60 минут на кончиках листьев появятся капельки воды. Провести наблюдения за гуттацией проростков, изменяя условия окружающей среды для корневой системы и наземных частей.

Опыт 1. Наблюдения следует провести за 2–3 проростками овса или ячменя при комнатной температуре. Как только на кончиках листьев появятся первые капельки, фильтровальной бумагой, прикрепленной к концу проволочки или стеклянной палочки, через отверстие в дне стакана снять капельки с проростков, за которыми ведется наблюдение Заметить время и следить за появлением капелек вновь на этих же проростках, отметить скорость образования капелек. Скорость появления капель учесть по их количеству 31 определенный промежуток времени (10 минут). Опыт повторить 3 раза и вывести среднюю скорость появления капелек раствора на кончиках листьев при комнатной температуре.(4 капли за 10 мин,4 капли за 10 мин.,5 капель за 10 мин.Средняя величина = 4 капли за 10 мин);(5 мин.,2 мин.,3 мин.Ср. знач.3,3);(2,5 мин.)

 

Опыт 2. Провести наблюдение за гуттацией проростков, изменив температуру для корневой системы. Для этого горшочек с проростками, не снимая стакана (колпака), поместить в кристаллизатор с водой, температура которой равна 3/—400°С (температуру поддерживать во время опыта на этом уровне). Отметить скорость появления капелек на кончиках листьев проростков.(47 сек.);(25 сек.);(47 сек.)

 

 

Опыт 3. Поместить горшочек в кристаллизатор со снегом или с холодной водой и провести наблюдение за гуттацией при данной температуре. Подсчитать количество выделившихся капелек за тот же промежуток времени, который брался в двух предыдущих опытах. Отметить снижение скорости гуттации в этих условиях.(2 мин. 18 сек);(7 капелек);(2 мин 18 сек.)

 

Опыт 4. Полить проростки злаков несколькими миллилитрами 10%-ного раствора поваренной соли (N30!) и проследить за гуттацией проростков при снижении водного потенциала почвенного раствора, (не наблюдается)

Сравнить результаты проведенных опытов и сделать вывод соответственно цели работы.

Выводы:

 

Тема Фотосинтез

Ход работы.

 

Изготовить прибор для учета фотосинтеза. Для этого взять круглодонную колбу емкостью 1–3 л с тубусом сбоку. К горлышку колбы плотно пригнать каучуковую пробку. В пробке пробочным сверлом сделать отверстие, в которое вставить стеклянную палочку так, чтобы она могла легко, как поршень, двигаться в этом отверстии. На конец палочки надеть вторую каучуковую пробку такого размера, чтобы она могла закрывать горло колбы изнутри. В тубус колбы сбоку вставить термометр.

 

 

Рис. 2. Прибор Л. А, Иванова для фотосинтеза.

В этой колбе необходимо сначала провести контрольное титрование.Для этого из тубуса сбоку колбы вынуть термометр и через это отверстие налить 20 мл барита (горло колбы при этом закрыто пробкой). Полное поглощение углекислого газа, имеющегося в колбе, обеспечивается путем периодического встряхивания колбы в течение 10 минут.

После этого баритовую воду протитровать в присутствии фенолфталеина щавелевой кислотой и определить количество кислоты, пошедшей на титрование 20 мл барита до опыта (контроль).

Затем к стеклянной палочке между двумя пробками привязать небольшую веточку или лист. Вместе с палочкой в точку или лист ввести внутрь колбы так, чтобы горло колб при этом закрылось пробкой. Веточку или лист выдержать в колбе в течение 20 минут на ярком солнечном свете.

По окончании экспозиции веточку или лист вынуть из колбы, путем вытягивания из колбы стержня, горло колб» у основания при этом закрывается пробкой, закрепление на конце стеклянной палочки. Из тубуса сбоку колбы вынуть термометр, через это отверстие снова налить в колбу 20 мл барита и 2–3 капли фенолфталеина. Затем протитровать баритовую воду в щавелевой кислоте через это же отверстие и определить количество кислоты израсходованной на титрование 20 мл барита после опыта.

По разности в числе миллилитров щавелевой кислоты пошедшей на второе и первое титрование, определить количество поглощенного С02 за время опыта.

Титр щавелевой кислоты приготовлен таким образом, что 1 мл С2Н2О4 соответствует 1 мг

Далее необходимо определить площадь листа (листьев). Для этого взять писчую бумагу, лучше в клеточку, вырезать из нее квадрат площадью 100 см и взвесить его. Лист положить на бумажный квадрат и обрисовать его контур тонко отточенным карандашом. Вырезать контур листа и взвесить его. Зная массу 100 см бумажной площади (Р) и массу неизвестной площади (Р), найти по пропорции эту площадь (S): 100 см²: P=S:P1

S = 100xPl/P

 

Зная количество мг С02, поглощенного листом площади за время опыта, произвести окончательный расчет поглощенного СО₂ на 1 дм листовой поверхности за один час.

(S): 100cm²:P=S:P

Окончательный расчет поглощенного СО₂ на дм. КВ. за час произвести по формуле: И ф-за = (B-A)x60xl00/S x t.

А - кол-во мл С₂Н₂О₄,пошедшее на титрование до опыта.

В — кол-во С₂Н₂О₄, пошедшее на титрование после опыта.

В-А - разница в мл.С₂Н₂О₄ при титровании

t - время опыта в мин.

S - площадь листьев в см. кВ.

60 и 100 - цифры для перевода интенсивности фотосинтеза на 1 дм.. и 1 час.

Во время опыта необходимо зафиксировать условия интенсивность освещения в люксах при помощи люксметра, влажность воздуха, температуру, при которой шел опыт в колбе.

Таблица 5

№ п/п	Растения	Часы набл	Пошло С2Н2О4 на титрование	После опыта	Разница С2Н2О4 в мл.	Поглощ. СО2 за время опыта	Площадь листа	Поглощ СО2 за 1 час

Выводы:

Ход работы.

Поместить веточку элодеи с неповрежденной верхушечной почкой в кювету к водой и обновить срез острой бритвой для устранения возможной закупорки проводящих путей при выходе газа. Погрузить веточку срезом вверх в пробирку с водой, предварительно обогащенной углекислотой (перед погружением веточки внестив пробирку на кончике ножа небольшое количество NaНСО₃ и взболтать). Пробирку с веточкой элодеи поочередно помещать в те или иные условия; каждый раз необходимо выждать; пока установится равномерный ток пузырьков, заметить время и подсчитать количество пузырьков, выделенных за 5 минут при тех или иных условиях.

Опыт 1 Влияние освещенности.

Налить воду комнатной температуры в колбу или стеклянный цилиндр со стоком внизу и поставить в этот сосуд пробирку с веточкой элодеи. Посчитать количество выделяющихся пузырьков кислорода при различных расстояниях от источника света.

Опыт 3. Влияние t.

Налить в наружный сосуд сначала теплую затем холодную воду и подсчитать пузырьки при одинаковом расстоянии от источника света.

Таблица 6

Расстояниеот источника света, см	Экран	Температура, °	С	Кол-во Пузырьков кислорода за	выдел. 5 мин.
	Белый	Комнатная
	-	-
	-	-
	Белый	Комнатная
	красный
	Синий	-
	белый
	-
	-

Выводы:

Тема Рост растений

Ход работы.

Во все колбы налить по 10 мл баритовой воды Ва(ОН)₂ и быстро закрыть их резиновыми пробками. Затем взять две навески (5 г) испытуемого материала, поместить каждую в марлевый мешочек, прикрепить к крючку и опустить в колбу так, чтобы навески не касались раствора щелочи. Контрольная колба остается без растительного материала. Колбы с объектами, содержащими хлорофилл, поставить в темный шкаф для исключения фотосинтеза. Время опыта1 час. Щелочь в колбах время от времени взбалтывать. Через 1 час мешочки извлечь из колб, добавить в каждую из них по 2–3 капли фенолфталеина и протитровать щавелевой кислотой (до обесцвечивания жидкости). Заметить, сколько миллилитров щавелевой кислоты пошло на титрование Ва(ОН)₂ г в контрольной и в каждой опытных колбах Разность между объемом раствора щавелевой кислоты,, пошедшей на титрование щелочи в контрольной и опытных колбах, показывает какое количество С0₂ выделено растением за время опыта. (Раствор щавелевой кислоты приготовлен с таким расчетом, что 1 мл его соответствует 1 мг углекислого газа).

Интенсивность дыхания расчитать по формуле:

X = (А - B)xIx60/Pxt

А – количество мл щавелевой кислоты, пошедшее на титрование содержимого контрольной колбы.

В – количество мл. щавелевой кислоты, пошедшее на титрование содержимого опытной колбы,

t – продолжительность опыта в минутах, Р – вес пробы, г 1 – количество мг С02, эквивалентное 1 мл 0,1 н щавелевой кислоты.

X листьев Ромашки аптечной = (10,8-3,0) х 1 х 60/ 5х бОмин. =1,56 X листьев Ивы белой = (20-17) xlx60/ 5x60 мин. = 0,60

№	Объект	Вес пробы	Продолжительность опыта	Объем щавелевой кислоты	Интенсивность дыхания

Выводы:

Ход работы.

2 г растительного материала растереть в фарфоровой ступке с прибавлением щепотки мела для создания щелочной реакции (рН 7,7 — оптимальной для данного(фермента). Во время растирания вливать небольшими порциями воду общим объемом 20 мл. Цолученную смесь вылить в банку, на дно которой пинцетом поставить тигелёк) с 6 мл 3% перекиси водорода. Плотно закрыть пробку и установить (с помощью зажима) воду в бюретках каталазника на одном уровне. Заметить время и одновременно встряхнуть банку так, чтобы перекись водорода пролилась на растительную массу. Встряхивание продолжать в течение 1 -3 минут. Фермент каталаза, находящийся в растениях, разлагает перекись водорода на молекулярный кислород и воду по уравнению: 2Н202=2Н20 +02

Рис. 3 Каталазник

 

№ п/п	Растения	Навеска	Уровень воды в бюретке До опыта	Уровень воды в бюретке после опыта	Разниц а	Объем кислорода, выделенного за 1 мин.	Примечание

 

 

Выводы:

 

Полевой опыт

Основные требования методики полевого опыта

Полевой опыт - широко распространенный метод исследования, применяемый в полеводстве, овощеводстве, плодоводстве, а также в условиях школьного учебно - опытного участка.

Полевой опыт закладывается в полевых условиях, близких к производственной обстановке.

Основная задача полевого опыта – установление влияния факторов жизни, сроков посадки, приемов возделывания, на урожай растения и его качество.

Требования:

1. Типичность опыта, т.е. соответствие условиям проведения опыта, почвенно-климатическим и агротехническим условиям данного района или зоны, и биологическим особенностям изучаемой культуры.

Опыт ставится на таких же почвах, где будут в дальнейшем использоваться результаты исследований.

2. Соблюдение принципа единственного различия. В полевом опыте допустимо различие лишь в отношении изучаемого фактора, приема; все остальные условия опыта (почвенные, предшественник, сорт, посев, уход и т.д.) должны быть одинаковые.

3. Проведение опыта на специально выделенном участке, который в предыдущие 2-3 года был занят монокультурой и где не применялись минеральные и органические удобрения, а если применялись, то в одинаковой дозе на всем участке.

Планирование опытной работы

Педагогическая эффективность опытнической работы зависит от уровня ее организации, тематики и методики полевых опытов и наблюдений. Опытническая работа начинается с выбора темы опыта и составления программы опыта, которая включает цель опыта, схему опыта, наблюдение, уборку урожая и определение его качества. Схема опыта включает в себя контрольные или стандартные и опытные варианты. Контролем или стандартом называют такой вариант, с которым сравнивают опытный вариант. После составления схем опыта необходимо определить площадь делянок, их число и размещение. Размеры делянок зависят от культуры и могут быть от 1-50-100 м. Форма делянок квадратная или прямоугольная.

Программа опыта включает:

1. фенологическое и метеорологическое наблюдение, наблюдение за болезнями, вредителями и сорняками.

2. физиологические исследования, определение динамики роста, еженедельные(подекадные),определение общей оводненности и интенсивности транспирации. Определение продуктивности фотосинтеза и др. физиологических показателей.

3. уборка урожая с учетом площадки каждой делянки

4. определение качества урожая

5. первичная и математическая обработка данных

6. подготовка иллюстрированного материала и составление отсчета по опыту.

Отчет

ДНЕВНИК

учебной практики по физиологии растений

студента 3 курса биолого-химического факультета

____________________________________________

 

 

Цель учебной практики – закрепление и углубление знаний теоретического курса по физиологии растений, приобретение навыков в изучении важнейших физиологических процессов.

Задачи учебной практики:

1. Закрепить и углубить теоретические знания по физиологии растений;

2. Освоить методы постановки полевых и вегетационных опытов;

3. Изучить сезонный ритм растений и оценить их состояние с использованием полевого оборудования и экспериментальных методов анализа;

4. Познакомиться с последними достижениями в области повышения урожайности и выращивания экологически чистых продуктов;

5. Изучить влияние различных экологических факторов в естественных условиях на физиологические процессы растений;

6. Выяснить экологические особенности важнейших физиологических процессов;

7. Развитие способностей к самостоятельному анализу, сопоставлению и обобщению материала, касающегося особенностей протекания основных физиолого-биохимических процессов у растений.

Распределение дней учебной практики

№	Виды занятий	Количество дней
	Установочное занятие	1 (весна)
	Закладка полевых и вегетационных опытов	1 (весна)
	Изучение физиологии культурных и дикорастущих растений. Выполнение лабораторно-практических работ	6 (лето)
	Выполнение индивидуальных работ	1 (лето)
	Уход за опытными растениями (полив, прополка, рыхление и др.)	1 (лето)
	Уборка урожая, оформление дневников, отчетов	2 (осень)
	Итого: