Влияние солей тяжелых металлов на всхожесть, рост проростков и активность каталазы пшеницы

Материалы и оборудование: 0,01 М раствор CuSO4 (заменить), 3% р-р Н2О2, Н2О дистиллированная, штатив с пробирками, 5 мерных пробирок, 5 чашек Петри, фильтровальная бумага, ножницы, линейка, карандаш по стеклы.

Ход работы:

1. Пронумеровать 5 мерных пробирок.

2. В пробирку 1 налить 9 мл Н2О дистиллированной

3. в пробирку 2 – 9 мл 0,01 М раствора CuSO4

4. в пробирку 3 – 1 мл 0,01 М раствора CuSO4 и 9 мл Н2О

5. в пробирку 4 – 1 мл из пробирки 3 и 9 мл Н2О

6. в пробирку номер 5 – 1 мл из пробирки 4 и 9 мл Н2О. Из этой же пробирки вылить 1 мл.

Подписать пять чашек Петри согласно схеме опыта (см. табл.).

Затем из фильтровальной бумаги вырезать 5 кружков диаметром, равным диаметру чаши и 5 кружков диаметром крышки. Поместить их соответсенно.

Фильтровальную бумагу, находящуюся на крышке чашки Петри, смочить 1 мл дистил. воды.

На фильтровальную бумагу в чашке Петри налить по 9 мл р-ров согласно схеме опыта.

В каждую чашку Петри положить по 10-20 сухих семян, закрыть крышками и поставить в теплое место на 7 дней.

Проанализировать итоги опыта и сделать выводы. Для этого:

1. определить всхожесть семян;

2. измерить с помощью линейки длину проростков;

3. определить количество корней (среднее на 10 растений);

4. измерить длину корней;

5. определить активность каталазы:

· из проростков каждого варианта приготовить навеску в 500 мг;

· навеску поместить в ступку, добавить 5 мл воды, растереть до однородной массы;

· отфильтровать через влажный фильтр в пробирку ( во всех пробирках должно быть одинаковой количество фильтрата – 3 мл);

· в каждую пробирку добавить по 1 мл 3% перекиси водорода;

· понаблюдать за интенсивностью выделения кислорода ( активность фермента оценить в баллах: интенсивное образование пены – 4 балла, умеренное – 3 балла, слабое – 2 балла, очень слабое – 1 балл, отсутствие активности – 0 баллов).

Результаты занести в таблицу. Сделать выводы.

Вариант опыта	Показатели
Всхожесть	Длина проростков, см	Кол-во корней, шт	Длина корней, см	Активность каталазы, в баллах
Контроль Н2О (дистил.)
0,01 М раствора CuSO4
0,001 М раствора CuSO4
0,0001 М раствора CuSO4
0,00001 М раствора CuSO4

Аллиум – тест

Разработанный более 50 лет назад (А. Леваном в 1938) тест на для оценки мутагенного, митозмодифицирующего и токсического эффектов факторов химической и физической природы, в котором в качестве материала используются корешки проростков репчатого лука Allium cepa. Корневая система - это часть любого растения, которая первой вступает в контакт с химическими загрязняющими агентами, находящимися в составе почв и вод.

Материалы и оборудование: Ацетоорсеин 2 %,Фиксатор Кларка, Спирт 70 % , Уксусная кислота40-45 %, чашки Петри, цилиндры мерные (25 и 100 мл), пенициллиновые флаконы или аналогичные ёмкости на 20 мл с глубоким дном, стёкла предметные и покровные, бюксы (15, 25 и 100 мл), пипетки мерные (1,0; 2,0; 10,0), пипетки глазные, лупы стереоскопические МБС-9, микроскопы.

Ход работы:

Выберите луковицы для исследования. Выборка должна быть однородной как в контрольном, так и в опытном вариантах опыта. Средняя масса севка — 10-20 г, диаметром 1,5-2 см. Выбранные луковицы не должны быть пересушены. Это можно понять, сняв лишнюю шелуху, которая к тому же может мешать проведению опыта. До начала эксперимента у луковиц не должно быть проклюнувшихся зеленых ростков листьев.

Луковицы помещают для проращивания корешков в чистую воду (дистиллированную или очищенную слабо минерализованную). По достижении корешками 1-2 см луковицы переносят в ёмкости с исследуемым раствором на определённое время (от 2 часов в случае с раствором колхицина до 3 дней). Луковицы проращиваются от 3 до 4 дней. Желательно использовать ёмкости диаметром 1,5 см и высотой 10 см, чтобы по мере роста корни не упирались в дно ёмкости, в которой они находятся.

Оценка параметров роста корней. Оценивается твердость кончиков. Твёрдость кончиков корней связана со степенью токсичности фактора. При высокой токсичности фактора тургесценция падает, что может привести к гибели корней. Изменение цвета корней. И длинна корней. По окончании эксперимента корни срезаются у луковицы под основание, измеряется длина каждого корешка, вычисляется среднее значение (среднее значение для каждой луковицы). Повреждённые корни не учитываются. Затем устанавливается среднее значение длины корней для всей выборки луковиц. Рассчитывается средняя длина корней для каждой луковицы в опытных и контрольных сериях экспериментов. Затем вычисляется общее среднее значение длины для опытной серии и контрольной. Вычисляется во сколько раз длина корней в опытной серии больше/меньше чем в контрольной и выражается в процентах. Изменение длины корней в Allium test-е является показателем токсичности. Если происходит значительное угнетение роста корней по сравнению с контролем, то отмечают токсический эффект воздействующего фактора. В случае значительного прироста корней, говорят о стимулирующем эффекте.

При необходимости для долговременного хранения проводят процедуру фиксации. Для фиксации корешки помещают в ёмкости с фиксатором Кларка. Ёмкости герметично закрывают и оставляют для фиксации клеток на 1-2 дня. Затем материал промывают два раза от фиксатора в 70 % спирте, и помещают в ёмкости с 70 % спиртом для долговременного хранения. Спирт должен превосходить материал по объёму в 4-5 раз.

Процедура окраски для приготовления препаратов для микроскопического анализа.

Окраску корешков производят 2 % ацетоорсеином. Корешки отмывают от спирта в воде (удобно в чашках Петри). Материал переносят в небольшие фарфоровые тигли с держателем, которые на 2/3 заполняют красителем. Тигель накрывают предметным стеклом. Нагревают над пламенем спиртов до тайного кипения (запотевание покровного стекла). Тигель с материалом оставляют на некоторое время для прокрашивания хромосом (от 2 часов до 1 суток). После этого можно готовить препараты для микроскопирования.

Микроскопический анализ. Готовят временные давленые препараты корневых меристем. Для этого от окрашенного корешка лезвием отрезают кончик меристемы длинной 2-3 мм (кончик отличается по более тёмной окраске и утолщением), помещают на предметное стекло в каплю 45 % уксусной кислоты, накрывают покровным стеклом и с помощью спички аккуратно раздавливают до получения монослоя клеток. Препараты анализируют под микроскопом при увеличении 12,5×1,5×40. На препаратах рассматривают мелкие, округло-квадратной формы клетки с хорошо прокрашенными ядрами и неповреждёнными клеточными стенками.