Раздел 2. Физиология растений

Тема: Водный режим растений.

Работа 1.

 

Наблюдение за дневным ходом устьичных движений у различных растений методом инфильтра-ции / метод инфильтрации Молиша/.

Материалы и оборудования: капельницы с бензолом, ксилолом, спиртом.

Цель работы: Установить различную степень открытия устьиц у разных растений в различное время дня в зависимости от внешних условий.

Ход работы.

Метод основан на разной проницаемости жидкостей разной степени вязкости в лист через устьичные щели в зависимости от степени их открытия: ксилол легко проникает через слабо открытые устьица, бензол через полуоткрытые, спирт через широко открытые устьица. Если устьица закрыты, то ни одна из жидкостей не проникает в лист. При открытых устьцах проникает легко спирт, при полузакрытых проникает бензол, при слабо открытыз – проникает ксилол. Последовательно применяя три жидкости, можно получить представление об относительной степени открытости устьичных щелей в течение дня или полуить сравнмительные данные о растениях, произрастающих в разных условиях среды или относящихся к разным экологическим типам.

Не срывая листа с растения нанести посчдедовательно на нижнюю сторону в разные места каплю спирта, бензола и ксилола. Лист держать горизонтально до полного исчезновения капель, которые могут либо испариться, либо проникнуть внутрь листа. Появление темного пятна внутри ткани листа на месте нанесения жижкости, свидетельствует о проникновении жидкости внутрь листа / отметить в таблице знаком «+» появление пятна, знаком «-» отсутствие пятна /.

 

Степень открытости устьиц по скорости проникновения легкопод через устьица в межклетники листа.

 

Растение	Прозрачное пятно от	Состояние устьиц	Условия опыта /время, температура и т. д. /
спирта	бензола	ксилола

Выводы. Сравнить дневной ход устьичных движений различных растений и объяснить

причины его изменения.

 

Работа 2

Образование крахмала в зеленых листьях на свету. Фотография на листьях (проба Сакса)

Материалы и оборудование: 1)растения выдержанные в темноте; 2)ножницы; 3) пинцеты; 4) керосинка; 5) водяная баня; 6) химический стакан; 7) спирт; 8) раствор йода; 9) белые тарелочки; 10) темная плотная бумага; 11) экраны из плотной бумаги; 12) скрепки для бумаги.

Цель работы: познакомится с постановкой пробы Сакса в природных условиях.

Ход работы. Образование органического вещества из неорганического в зеленых листьях растений является одним из важнейших процессов в жизни растений. Этот сложный процесс не может быть понят без наглядного эксперимента.

Эксперимент позволяет решить ряд вопросов:

1Влияние продолжительности затемнения на обескрахмаливание листьев;

2 влияние продолжительности освещения на образование крахмала в листьях;

3 Получение крахмальных фигур на листьях различных растений (подбор растений для этого опыта);

4 Получение крахмальных фигур на пестролистных растениях;

5 Фотография на листьях.

Опыты проводятся с растениями, растущими в грунте. Подобрав растения, затемняют листья. На листья надевают специально изготовленные для этой цели мешочки из плотной темной бумаги (черная фотографическая бумага). Опыт по выяснению обескрахмаливания листьев ставят в следующих вариантах: 1вариант – затемнение 96 часов. 2й …….-72 часа. 3й……….-48 часов. 4й……..-24 часа.

По истечении указанного выше сроков затемнения проводят йодную пробу на крахмал и делают выводы о сроках, необходимых для полного обескрахмаливания того или иного растения. Результаты опыта оформляют в виде таблицы

 

 

№	растения	Продолжительность затемнения
	герань	полное	полное	частичное	Нет обескрахм.
	подсолнечник	-	полное	полное	полное

 

 

Если для опыта взяты растения, сроки обескрахмаливания которых неизвестны, то с помощью йодной пробы убеждаются в полном обескрахмаливании листьев и только тогда приступают к постановке опыта по наблюдению за образованием крахмала в листьях на свету. Снимают бумажные мешочки, которыми были затемнены листья и надевают на них экраны из плотной бумаги с вырезанными в них фигурками. Оставляя листья с надетыми на них экранами на свету от 2 до 6 часов (возможны варианты – 2,4,6 часов).

После окончания экспозиции на свету экраны снимают с листьев, листья обрабатывают и производят пробу на крахмал. С этой целью листья сначала кипятят в воде (2-3 минуты) с целью убить клетки, чтобы обеспечить полное извлечение хлорофилла, затем переносят в спирт и кипятят на водяной бане до тех пор, пока весь лист полностью не обесцветится. Когда листья обесцветятся, их вынимают и кладут на белые фарфоровые тарелочки, промывают водой (при кипячении в спирте ткани листа становятся жесткими. И он может быть легко поврежден при расправлении), воду сливают и осторожно с помощью пинцета и кисточки расправляют лист, затем обливают раствором йода. При достаточном выдерживании на свету на листьях проявляются четкие крахмальные фигуры, т.е. те участки листа, которые были освещены, окрашиваются от йода в синий цвет, а затемненные остаются бесцветными.

На основании различной интенсивности окрашивания от йода в синий цвет в зависимости от экспозиции делают вывод о влиянии продолжительности освещения на накопление крахмала в листьях.

 

Работа 3 Определение жаростойкости у различных растений / по Ф.Ф. Мацкову.

 

Материалы и оборудование: Раствор соляной кислоты 0,2 Н, подогретая водяная баня, термометр, кристаллизаторы с холодной водой, пинцет.

 

Цель работы: Ознакомится с одним из косвенных методов определения жаростойкости растений, и определить сравнительную жаростойкость различных растений.

Ход работы.

Срезать с определённых растений (растения разных экологических групп или разные сельскохозяйственные растения) по 5 листьев, если листья крупные, то срезают 1-2 листа и разрезать их на пять примерно, одинаковых кусочков и поместить все сразу в баню нагретую до +40^о. Спустя 30 минут взять первую пробу по одному листу или кусочек каждого и перенести в кристаллизатор с холодной водой. Температуру в бане поднять на 5^оС и через 10 минут взять вторую пробу листьев и также перенести в другой кристаллизатор с холодной водой. Так постепенно доводят температуру до 70^ос, брать пробы через каждые +5^о повышения температуры.

После этого залить в чашки Петри 0,2 Н соляную кислоту по количеству температур и поместить в них листья на 20 минут. Изучают состояние листьев. Живые листья жаростойких растение остаются зелёными, а мёртвые буреют.

Различную степень повреждения определяют по появлению на листья большого или меньшего количества бурых участков тканей. Метод основан на свойстве цитоплазмы противостоять действию высоких температур. При гибели в клетки проникает, соляная кислота вытесняет магний из молекул хлорофилла и образующийся феофитин придаёт бурую окраску тканям листа, что и служит критерием повреждения цитоплазмы.

У растений с кислым клеточным соком побурение может происходить без обработки соляной кислотой, так как клеточный сок приникает в мёртвую цитоплазму, и под действием его кислот происходит образование феофитина.

Записать при какой температуре наблюдается побурение тканей листа и глазомерно определить площадь побурения листа в % для каждой температуры.

Выводы. Сделать выводы о жаростойкости испытанных растений. Дать объяснение с чем связана повышенная жаростойкость у одних и пониженной у других растений.

 

Учебно-методическое и информационное обеспечение практики

А) основная литература:

1. Кузнецов, В. В. Физиология растений / В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева. – М.: Высш. шк., 2006. – 742 с.

2. Медведев, С. С. Физиология растений / С. С. Медведев. – СПб.: Издво С.-Петерб. ун-та, 2004. – 336 с.

3.. Смашевский Н.Д.. «Физиологии растений» Учебное пособие Авторский электронный вариант. 2012 г 335 с.

4.Смашевский Н.Д. Практикум по физиологии растений.Учебное пособие/ Н.Д. Смашевский, – Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2011. –77 с.

5.Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений. - М.: Издательский центр ВЛАДОС,

6. Генетика (полевая практика). Методич. Рекомендации для студ. Сост. М.Ф. Козак.- Астрахань.: Астраханский университет, 2006.-15 с. (Федеральное агентство по образованию АГУ.-15-00 б.ц.)

 

Б) дополнительная литература:

1. Смашевский Н.Д.. Флориген как универсальный дистанционный сигнал времени зацветания растений; от концепции до химической идентификации. Астраханский вестник экологического образования. 2012,.-№1(19) с. 107–116.

2.. Мокроносов, А. Т. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты / А.. – М., 2006. – 448 c.

3. Полевой, В. В. Физиология растений / В. В. Полевой. – М.: Высш. шк., 1989

4. Ботаника: в 4 т. Т.2. Физиология растений. Под редакцией АК. Тимонина, В.В. Чуба. М.:, 2008

5. Физиология растений/ Под редакцией И.П. Ермакопа. М.,2007.

В ) Интернет ресурсы

1.Лекции - www.twirpx.com/files/biology/plant_physiology

2.Лекции - library.krasu.ru/ft/ft/_umkd/165/u_lectures.pdf

3.Он-лайн энциклопедия - fizrast.ru/

4.Институт физиологии растений – www/ippras.rru