1455
.pdf21
гранями 10 мм. Для предотвращения испарения растворителя закрыть кюветы крышечками.
Надежные результаты получаются при показаниях ФЭКа от 0,1 до 0,4. Если оптическая плотность более 0,5,то вытяжку следует разбавить, отмерив в чистую сухую посуду определенные объемы вытяжки и ацетона; если же показание ФЭКа окажется ниже 0,08, необходимо выполнить всю работу сначала, взяв большую навеску.
Повторить |
измерение и из полученных отсчетов |
взять среднее |
|
арифметическое. |
Определить |
концентрацию вытяжки по |
|
калибровочному графику (рис. 1): найти на оси ординат соответствующую оптическую плотность, провести от нее горизонтальную линию и от точки пересечения с калибровочным графиком опустить перпендикуляр на ось абсцисс.
Рис. 1. Калибровочный график для определения хлорофилла
Вычислить процентное содержание хлорофилла в листьях. Результаты анализов всех объектов, исследованных группой, записать в таблицу:
Объект |
Навеска, |
Объём |
Оптическая |
Количество |
Содержание |
|
мг |
вытяжки, |
плотность |
хлорофилла по |
хлорофилла |
|
|
мл |
|
калибровочному |
в листьях, |
|
|
|
|
графику, |
% |
|
|
|
|
мг/50 мл |
|
|
|
|
|
|
|
22
В выводах сопоставить содержание хлорофилла в разных объектах. При работе на спектрофотометре (кювета 10 мм) можно определить оптическую плотность ацетоновой вытяжки (D) при длине волны 652 HM и вычислить содержание суммы хлорофиллов а и b по формуле:
Са+б = 30D652 (мг/л).
Более точно содержание отдельных пигментов можно установить с помощью трехволнового метода, определяя оптическую плотность вытяжки при 665, 649 и 440 HM (максимумы поглощения соответственно хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов).
Рассчитать концентрацию пигментов по следующим формулам:
Ca= 11,63D665-2,39D649 |
(мг/л), |
Cб = 20,11D649- 5,18D665 |
(мг/л), |
Скарот = 4,695D440—0,268Са+б (мг/л).
Лабораторная работа 14
Влияние внешних условий на интенсивность фотосинтеза водного растения
Объекты исследования: аквариум с элодеей. Аквариум следует содержать в условиях хорошего освещения в помещении, где не пользуются газовыми горелками, так как продукты горения газа угнетают жизнедеятельность элодеи.
Вместо элодеи можно использовать менее прихотливые водные растения
— роголистник (Ceratophyllum), водяную сосенку (Hippuris) или уруть (Myriophyllum).
Оборудование и реактивы: сода двууглекислая; 1% раствор K2Cr2O7; 4% раствор CuSО4 5H2O, насыщенный аммиаком; кювета; пинцет длинный; лезвие бритвы; пробирка, вставленная в колбочку или специальный сосуд со стоком внизу (в последнем случае сосуд закрепляют в чугунном штативе); лампа настольная; песочные часы на 1—3 мин; электроплитка; термометр; колбы (3 шт.); линейка; спектроскоп в штативе; пробирки (2 шт.).
23
Ход выполнения работы. Поместить веточку элодеи с неповреждённой верхушечной почкой в кювету с водой и обновить срез острой бритвой для устранения возможной закупорки путей при выходе газа.
Погрузить веточку срезом вверх в пробирку с водой, предварительно обогащённой диоксидом углерода путём растворения небольшого количества соды (перед погружением веточки внести в пробирку на кончике ножа NaHCO3 и взболтать).
Поместив пробирку с веточкой элодеи в те или иные условия, подождать, пока установится равномерный ток пузырьков, перевернуть песочные часы и подсчитать количество пузырьков, выделенных за определённое время.
Используя в качестве источника света проекционный фонарь или настольную лампу мощностью 100 – 200 Вт, провести ряд опытов.
1.Влияние освещённости. Налить воду, нагретую до 20оС, в колбу или стеклянный цилиндр со стоком внизу (рис. 2) и вставить этот сосуд пробирку с веточкой элодеи. Подсчитать количество пузырьков кислорода при разных расстояниях от источника света.
2.Влияние спектрального состава света. Подсчитать количество пузырьков при освещении белым светом (пробирка погружена в сосуд с водой). Затем провести наблюдение при красном экране,
заменяя воду в наружном сосуде раствором K2Cr2O7, который пропускает красные, оранжевые и жёлтые лучи и не пропускает сине-фиолетовые. После этого определить интенсивность фотосинтеза при синем экране, наливая в наружный сосуд раствор серно-аммиачно-медной соли, пропускающей голубые, синие и фиолетовые лучи, но задерживающий длинноволновую часть спектра. Все три наблюдения провести с жидкостями одинаковой температуры и на одном и том же расстоянии от источника света. Спектральный состав света, пропускаемого цветными жидкостями, проверить с помощью спектроскопа. Вместо жидких экранов можно использовать стеклянные светофильтры, пропускающие лучи определенной длины волны.
3.Влияние температуры. Налить в наружный сосуд сначала теплую, а затем холодную воду и провести отсчеты при одинаковом
расстоянии от источника света.
Результаты записать в таблицу (расстояние от источника света и температура указаны ориентировочно).
24
Расстояние от |
Экран |
Температура, |
Количество |
источника |
|
оС |
пузырьков О2 |
света, см |
|
|
за 5 минут |
|
|
|
|
5 |
Белый |
20 |
|
10 |
Белый |
20 |
|
20 |
Белый |
20 |
|
5 |
Белый |
20 |
|
5 |
Красный |
20 |
|
5 |
Синий |
20 |
|
5 |
Белый |
20 |
|
5 |
Белый |
10 |
|
Сделать выводы о влиянии исследованных факторов на интенсивность фотосинтеза.
IV. Обработка результатов опытов и наблюдений стандартными методами вариационной статистики
Основные статистические показатели и способы их расчёта
1.Средняя арифметическая величина: М1.
М - указывает на среднее значение признака в общей совокупности результатов, но не характеризует изменчивость этого признака.
_____________
1В учебном пособии Н.Н. Свалова (1977) приводятся несколько иные обозначения статистических показателей. В настоящих методических указаниях использованы обозначения, которые приняты специалистами ВГЛТА (А.Н. Смольянов, 1997) для обучения студентов лесохозяйственного факультета основам вариационной статистики.
25
М = |
∑ v |
|
|
|
, |
(выражается в единицах |
|
|
|||
|
|
|
отдельных вариант), |
где v – варианта или численное значение отдельных наблюдений или результатов опыта, N - количество наблюдений или результатов опыта.
2. Среднее квадратическое отклонение |
. |
- учитывает отклонение каждой варианты (v) от средней арифметической (М). Иначе среднее квадратическое отклонение называют стандартным отклонением, основным отклонением или стандартной ошибкой.
(величина именная и выражается
, в тех же единицах, что и средняя
арифметическая).
где - отклонение отдельной варианты (v) от средней арифметической (М). вычисляется по формуле
=v – М.
3.Коэффициент изменчивости С.
Коэффициент изменчивости рассчитывается по формуле
С = |
100 %. |
4. Основная ошибка среднего значения признака: mM.
mM = .
26
5. Показатель точности исследования: PM.
PM = |
100 % . |
6. Критерий достоверности отличий средних величин: td.
td = |
, |
где М1 – большая величина из двух средних.
После расчёта td , его сравнивают со стандартными значениями критерия достоверности в таблице Стьюдента при трёх уровнях вероятности:
Р1 = 0,95; Р2 = 0,99; Р3 = 0,999. Таблица Стьюдента приведена в приложении.
Необходимое число степеней свободы находят по формуле:
= n1 + n2 – 2,
где n1 и n2 – объёмы сравнительных выборок.
Для учебных опытов и наблюдений по физиологии растений чаще всего принимается первый уровень вероятности Р1 = 0,95.
Если рассчитанное значение td превышает стандартное значение из таблицы, то разница между сравниваемыми средними (М) можно считать достоверной с соответствующим уровнем вероятности.
27
Для удобства расчёта и последующей интерпретации полученных результатов их заносят в специальную таблицу статистической обработки данных. Образец таблицы приводится ниже.
Таблица расчёта основных статистических показателей, полученных в результате опытов или наблюдений по физиологии растений
Число |
Результат |
Среднее |
Отклонение |
Квадрат |
Итоговый |
наблю- |
опыта, |
арифметическое |
от |
отклоне- |
результат |
дений, |
наблюдения, |
значение, |
среднего, |
ния |
процесса, |
(N) |
(v) |
(М) |
( ) |
( ) |
(М+mм) |
Вариант опыта № 1
1
2
3 М1 + mм
4
N = |
∑ = |
Вариант опыта № 2
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
М2 +mм |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
|
|
|
|
∑ = |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ход вычислений статистических |
Анализ результатов |
|||||||
|
|
|
|
показателей |
статистической обработки |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
данных |
|
М |
= |
∑ v |
|
|
|
М1 + mм |
|||
|
|
|
|
|
М2 + mм |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= v – М |
td = |
||
|
|
|
С = |
100 % |
td > tst / td < tst |
||||
|
|
|
|
|
mM = |
||||
|
|
|
PM = |
100 % |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28
Приложение
Стандартные значения критерия td для трёх степеней вероятности (Р) по Стьюденту
Число степеней |
|
Вероятность, (Р) |
|
||
свободы, ( |
) |
|
|
|
|
0,95 |
|
0,99 |
0,999 |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
12,7 |
|
63,7 |
637,0 |
2 |
|
4,3 |
|
9,9 |
31,6 |
3 |
|
3,2 |
|
5,8 |
12,9 |
4 |
|
2,8 |
|
4,6 |
8,6 |
5 |
|
2,6 |
|
4,0 |
6,9 |
6 |
|
2,4 |
|
3,7 |
6,0 |
7 |
|
2,4 |
|
3,5 |
5,3 |
8 |
|
2,3 |
|
3,4 |
5,0 |
9 |
|
2,3 |
|
3,3 |
4,8 |
10 |
|
2,2 |
|
3,2 |
4,6 |
11 |
|
2,2 |
|
3,1 |
4,4 |
12 |
|
2,2 |
|
3,1 |
4,3 |
13 |
|
2,2 |
|
3,0 |
4,1 |
14-15 |
|
2,1 |
|
3,0 |
4,1 |
16-17 |
|
2,1 |
|
2,9 |
4,0 |
18-20 |
|
2,1 |
|
2,9 |
3,9 |
21-24 |
|
2,1 |
|
2,8 |
3,8 |
25-28 |
|
2,1 |
|
2,8 |
3,7 |
29-30 |
|
2,0 |
|
2,8 |
3,7 |
31-34 |
|
2,0 |
|
2,7 |
3,7 |
35-42 |
|
2,0 |
|
2,7 |
3,5 |
43-62 |
|
2,0 |
|
2,7 |
3,5 |
63-175 |
|
2,0 |
|
2,6 |
3,4 |
176 и более |
2,0 |
|
2,6 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
|
29
Список литературы
Основная литература
Веретенников А.В. Физиология растений с основами биохимии: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987.- 256 с.
Веретенников А.В. Практикум по физиологии древесных растений: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993.- 156 с.
Викторов Д.П. Практикум по физиологии растений: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.- 160 с.
Дополнительная литература
Полевой В.В. Физиология растений: Учеб. для биол. спец. вузов - М.: Высш. шк., 1989.- 464 с.: цв. ил.
Смольянов А.Н. Математические методы и модели в расчетах на ЭВМ: Методические указания для самостоятельной работы студентов специальности 260400 – «Лесное хозяйство». - Воронеж, 1997. - 36 с.
30
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………….. ………………………3
Глава I. Физиология растительной клетки…………………………………....4 Глава II. Водный режим………………………………...………………… …..9 Глава III. Фотосинтез…………………………………………………………16 Глава IV. Обработка результатов опытов и наблюдений методами вариационной статистики ……………………………………………………24
Список литературы …………………………………………………….. …....29 Содержание ………………….………………………………………….…….30
Валентина Трофимовна Попова Олег Михайлович Корчагин
Физиология растений
Методические указания к лабораторным занятиям для студентов II курса лесохозяйственного факультета, обучающихся по специальностям 260400 - «Лесное хозяйство» и 260500 - «Садово-парковое и ландшафтное строительство».
Часть I
Редактор С.О. Петровская
Подписано в печать 09.11.01. |
Формат 60 84/16. Заказ № . |
Объём 1,88 п. л. Усл. п. л. 1,74. |
Уч.-изд. л. 1,90. Тираж 150 экз. |
РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА. |
394613, Воронеж, ул. Тимирязева,8 |