1295

При проведении последовательного разведения следует помнить о том, что каждую операцию необходимо выполнять новой стерильной пипеткой; до нижнего конца пипетки нельзя дотрагиваться руками.

Пробирку с водой или взвесью держать наклонно и пробку открывать на минимальное время. Пробки следует держать за верхнюю часть правой рукой, перед закрыванием пробирки пробку провести через пламя спиртовки.

Перемешивание содержимого пробирок проводят путем вращения пробирки между ладонями или слегка постукивая пробиркой по ладони, при этом пробка должна оставаться сухой.

После внесения взвеси почвы в чашку Петри в неё наливают стерильный мясопептонный агар, имеющий температуру не выше 50 0C, проводя отверстие пробирки через пламя спиртовки. Осторожным покачиванием аккуратно перемешать исследуемую жидкость с питательной средой и равномерно распределить полученную смесь по дну чашки Петри.

При полном застывании агара перевернуть чашку Петри вверх дном, подписать ее восковым карандашом и поставить в термостат при температуре 25 0C.

На следующем занятии посчитать количество выросших на агаре колоний и определить, сколько микроорганизмов содержится в 1 г исследуемой почвы.

Сделать вывод о количественном содержании микроорганизмов в серой лесной и в чернозёмной почвах.

Лабораторная работа 5

Количественный учет микроорганизмов воздуха

Объекты исследования: микроорганизмы воздуха.

Оборудование и реактивы: стерильная чашка Петри (чашку, завернутую в бумагу, выдерживают в сушильном шкафу при t +160 0C в течение 1,5 ч), пробирка со стерильным мясопептонным агаром, водяная баня, спиртовка, часы, термостат, восковой карандаш, спички.

Ход выполнения работы. Пробирку со стерильным мясопептонным агаром нагреть в кипящей водяной бане до полного разжижения питательной среды.

Взять стерильную чашку Петри, развернуть бумагу и поставить чашку на край стола малой крышкой вниз. Слегка приоткрыть крышку и быстро вылить из нее мясопептонный агар, предварительно обжигая края пробирки в пламени спиртовки с целью уничтожения микроорганизмов,

которые могут быть на горлышке пробирки. Закрыть чашку и, осторожно наклоняя ее во все стороны, распределить агар ровным слоем.

После застывания питательной среды, что происходит обычно через 5 - 7 мин, открыть чашку в том или ином месте помещения (студенческая аудитория, коридор, лестничная площадка), в парке, на улице ровно на 5 мин. При этом необходимо держать чашку на вытянутой руке или поместить ее на какую-либо горизонтальную поверхность, не подходя близко к месту нахождения чашки.

Через 5 мин чашку закрыть, принести в лабораторию, повернуть питательной средой вверх для того, чтобы на среду не попадала вода, конденсирующаяся на другой крышке, снабдить чашку надписью восковым карандашом (номер группы студента и его фамилия) и поместить в термостат, поддерживающий постоянную температуру 250C.

Через неделю, не открывая крышки во избежание заражения, подсчитать количество выросших в чашке колоний.

Количественный учет микроорганизмов в данной работе основан на методе осаждения последних из воздуха на питательную среду. Подсчитано, что за 5 мин на 1 дм2 горизонтальной поверхности оседает столько микроорганизмов, сколько их содержится в 10 л воздуха. В благоприятных условиях через несколько дней на поверхности плотной питательной среды вырастают колонии, каждая из которых представляет собой потомство одной клетки микроорганизма.

Результаты подсчета числа колоний микроорганизмов в различных местах записать в таблицу.

Таблица для учёта микроорганизмов воздуха

Сделать заключение о степени загрязнённости воздуха в исследуемых местах, с учётом допустимой санитарной нормы – не более 11 000 микроорганизмов в 1 м3 воздуха.

Наиболее характерные колонии микроорганизмов описать, обращая внимание на их цвет, форму, размер и другие особенности.

Ход выполнения работы. В коническую колбу объёмом 1 литр кладут 5 г мелко нарезанного сырого картофеля и 2 г мела. Затем в колбу налить 5 % раствор сахарозы так, чтобы он занял ¾ объёма этой колбы. Всё содержимое колбы тщательно перемешать и медленно нагреть при помешивании палочкой.

После того как жидкость закипит, её следует долить почти доверху горячей водой и продолжить кипятить почти 5 минут. Для инокуляции в кипящую смесь бросить несколько комков садовой почвы. Колбу закрыть резиновой пробкой с газоотводной трубкой.

Как только колба остынет, поставить её в кристаллизатор с водой, а на концы газоотводной трубки надеть наполненные водой две пробирки для сбора СО2 и Н2.

Всю установку оставить в лаборатории при комнатной температуре на неделю.

Через неделю опыт необходимо снять.

Обнаружение СО2.

Для обнаружения CO2 как одного из конечных продуктов маслянокислого брожения используют Ba(OH)2. С этой целью, после заполнения пробирки газом (вода при этом, накапливающимися в пробирке газами, под давлением будет вытесняться в кристаллизатор) в неё прилить небольшое количество Ba(OH)2 и пробирку встряхнуть. Присутствие CO2 скажется на образовании BaCO3, выпадающем в осадок (белого цвета). Записать уравнение этой реакции.

Обнаружение Н2.

Водород можно обнаружить с помощью тлеющей лучинки. Как только тлеющая лучинка соприкоснётся с газами пробирки, произойдёт хорошо заметный – по отклонению пламени и хорошо слышимый по звуку взрыв. Это реакция образования гремучего газа с выделением воды. Записать эту реакцию.

Обнаружение масляной кислоты.

Масляную кислоту можно обнаружить по запаху довольно неприятного прогорклого масла.

Также масляную кислоту можно определить с помощью двух реакций.

Первая реакция – с образованием масляноэтилового эфира, имеющего запах ананасной эссенции. Для этого взять в пробирку 2 – 5 мл культуральной жидкости и 1 – 2 мл крепкой серной кислоты. Смесь

нагреть. Присутствие масляной кислоты обнаруживается по характерному запаху эфира.

Вторая реакция – с хлористым железом. Для этой реакции взять 2 – 5 мл культуральной жидкости и добавить к ней 3 – 5 капель насыщенного раствора хлористого железа и нагреть. В присутствии масляной кислоты произойдёт коричневое окрашивание.

Обнаружение и изучение маслянокислых бактерий.

Для обнаружения маслянокислых бактерий приготовить препарат с помощью раздавленной или висячей капли с добавлением 1 капли раствора йода – реактива на гранулёзу. Зарисовать обнаруженные в поле зрения микроскопа маслянокислые бактерии. Отметить наличие спор, наблюдать их образование.

В выводах объяснить результаты анализов и роль маслянокислых микроорганизмов в жизни древесных растений, указав при этом разновидности маслянокислого брожения в лесу, биологическом круговороте углерода в природе в целом.

III. Минеральное питание растений

Лабораторная работа 8

Качественное обнаружение макро- и микроэлементов в золе древесины ствола дерева

Объекты исследования: зола древесины березы повислой или сосны обыкновенной.

Оборудование и реактивы: микроскоп, пробирка, воронки, складчатые фильтры, предметные стекла, кусочки фильтровальной бумаги размером 2X5 см, стеклянные палочки с заостренным концом, пипетки на 1мл, 10% раствор соляной кислоты, 1% раствор Na2HPO4, 1%

серная кислота, 10% раствор аммиака, 1% раствор жёлтой кровяной соли, 1% раствор азотнокислого серебра, азотнокислый таллий.

Ход выполнения работы. В пробирку с золой осторожно, по частям прилить 10%-ный раствор HCl, в 4 раза больший по объему количества взятой золы, взболтать. Полученный раствор отфильтровать в чистую пробирку.

Взять четыре тщательно очищенных сухих предметных стекла. Разложить их на листе чистой бумаги. На стекла нанести по капле фильтрата и каплю соответствующего реактива на расстоянии 0,5—1,0 см от первой. Обе капли с помощью стеклянной палочки с заостренным концом соединить таким образом, чтобы смешать их содержимое тонким мостиком. Дать возможность жидкостям перемешаться и чуть подсохнуть, а затем при малом увеличении микроскопа рассмотреть форму выпадающих в осадок кристаллов. Наибольшее количество последних выпадает по краям образующегося при слиянии капель «мостика».

Обнаружение кальция.

Для обнаружения кальция берут 1% раствор серной кислоты. При взаимодействии кислоты с хлористым кальцием в осадок выпадают игольчатые кристаллы сернокислого кальция:

CaCl2+H2SO4 CaSO4+2HCl .

Обнаружение магния.

Обнаружение магния проводят следующим образом. К капле солянокислой вытяжки прибавить небольшую каплю аммиака для нейтрализации среды, а затем соединяют стеклянной палочкой с каплей 1% раствора фосфорнокислого натрия.

В осадок выпадают характерные кристаллы фосфорно-аммиачно- магнезиальной соли :

MgCl2+Na2HP04+NH3 NH4MgPO4+2NaCl .

Обнаружение фосфора.

Фосфор обнаруживается следующим образом. Каплю солянокислой вытяжки золы соединяют с каплей 1% раствора молибдата аммония.

В результате реакции выпадают зеленовато-желтые кристаллы фосфорно-молибденово-кислого аммония:

+ 21NH4NO3+12H2O.

Обнаружение серы.

С целью обнаружения серы каплю вытяжки соединяют с каплей азотнокислого серебра. При этом в осадок выпадают характерные кристаллы сернокислого серебра в форме шестиугольников и ромбов :

H2SO4 + 2AgNO3 Ag2SO4 + 2HNO3.

Обнаружение железа.

Железо определяют с помощью следующих реактивов. В пробирку с небольшим количеством вытяжки золы прилить по каплям раствор желтой кровяной соли до появления синего окрашивания в результате образования так называемой берлинской лазури:

Обнаружение хлора.

Анионы хлора обнаруживают с помощью сернокислого или азотнокислого таллия. В реакции образуются кристаллы хлористого таллия в форме крестообразных и мечевидных образований черного цвета.

Зарисовать все виды и формы кристаллов при определении всех рассмотренных макро- и микроэлементов.

В выводах указать, почему зола является одним из ценнейших комплексных минеральных удобрений; какие минеральные элементы чаще всего и в большем количестве встречаются в золе древесных растений; в каких частях древесных растений содержится особенно много зольных элементов и в каких особенно мало и почему; в каком случае зола может быть хорошей питательной средой для гидропонного и аэропонного выращивания древесных растений.

Лабораторная работа 9.

Обнаружение нитратов в листьях древесных растений

Объекты исследования: листья ряда древесных растений, всходы. Оборудование и реактивы: ручной пресс, фарфоровая пластинка с углублениями из прибора Магницкого, стеклянные палочки, ножницы, фильтровальная бумага, раствор дифениламина в крепкой серной кислоте (0,1 г на 10 мл кислоты), дистиллированная вода.

Ход выполнения работы. Свежие листья ряда древесных растений с помощью ножниц измельчить, поместить в ручной пресс и путем сдавливания измельченной массы получить несколько капель сока. К капле сока в углублении фарфоровой пластинки прилить каплю дифениламина.

По интенсивности синей окраски дать приблизительную оценку количества нитратов в листьях исследованных древесных пород. Такую же операцию провести с листьями и семядолями двухили трехнедельных всходов тех же видов древесных растений.

Сравнить результаты и ответить на вопрос, в каких частях растений происходит восстановление нитратов?

Эту работу можно упростить. Поместить на белую фарфоровую пластинку лист древесного растения с черешком. С помощью стеклянной палочки нанести поранения в отдельных местах листа и черешка до появления клеточного сока. При этом каждый раз стеклянную палочку промывать водой.

На поврежденные места листа и черешка нанести каплю дифениламина. Отсутствие посинения будет свидетельствовать о том, что весь нитратный азот восстановился до аммиака в корнях.

При наличии в лаборатории специальной индикаторной бумаги можно определить и количество нитратов в мг на 1 кг листьев или других сельскохозяйственных продуктов. Инструкция по проведению анализа приложена к пакету индикаторной бумаги.

IV. Превращение органических веществ в растении

Лабораторная работа 10.

Запасные вещества семян и их изменения при прорастании

Объекты исследования: проросшие и не проросшие семена сосны обыкновенной, акации белой и желуди дуба черешчатого. Оборудование и реактивы: микроскоп, спиртовка, предметные и покровные стекла, раствор йода в йодистом калии, раствор Судана III (0,01 г Судана III растворить в 5 мл 96° спирта и добавить 5 мл глицерина), фелингова жидкость.

Ход выполнения работы. Из проросших и не проросших семян указанных древесных пород приготовить поперечные и продольные срезы и обработать их соответствующими реактивами.

1. Крахмал. Приготовленные срезы на предметном стекле опустить в каплю раствора йода в йодистом калии. Крахмальные зерна окрашиваются в темно-фиолетовый или темно-синий, почти черный, цвет. Отметить, в каких частях не проросших семян содержится наибольшее количество крахмала. Какие изменения произошли с крахмалом при прорастании семян?

2. Липиды. Срезы обработать краской Судан III. Для этого срез выдержать в краске 1—2 мин, промыть водой с помощью фильтровальной бумаги, оттягивающей воду, помещенную по другую сторону среза. Липиды выделяются в форме блестящих оранжево-красных капель. Ответить на вопрос, какие изменения претерпевают липиды при прорастании семян?

3.Белки. На срез подействовать раствором йода в йодистом калии. Белки выявляются в виде мелких зернышек золотисто-желтого цвета. Отметить особенности в распределении белков в различных частях семени и в связи с прорастанием семян.

4.Моносахара. Срезы погрузить в фелингову жидкость, накрыть покровным стеклом, подогреть на пламени спиртовки. Рассмотреть под микроскопом присутствие в различных тканях мелких красноватых

кристаллов закиси меди Cu2O. Изменилось ли содержание этих сахаров при прорастании семян и у каких пород в особенности?