Зертханалық жұмыс "Ауксиннің тамырдың өсуіне ықпал етуі". Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Бөлім:11.2А Координация және реттелу

Мұғалімге арналған нұсқаулықСабаққа арналған теориялық материал «Ауксиннің тамырдың өсуіне ықпал етуі» зертханалық жұмысы

Чарлз Дарвин және оның ұлы Франсистің тәжірибелерінен басталған, фототропизмді зерттеу тәжірибелерінің нәтижесінде ауксин деп аталатын қосылыстар анықталды. Бұл ғалымдар зерттеу объектісі ретінде сұлының колеоптилі пайдалана отырып (сурет 16.2), аталған сұлы өсімдігі өскіндерінің күн сәулесі бағытында өсуі, өскіннің жоғарғы ұшынан төменде орналасқан өсу зонасына таралатын, белгілі-бір «әсердің» нәтижесі екендігін көрсетті. Егер бұл тропизм үдерісін мынадай классикалық тізбек ретінде қарастырсақ: «сигнал→ рецептор→ сигналдың жеткізілуі→ эффектор→ жауап», онда біздің осы үдеріс туралы білімімізде, сигналдың қалай жеткізілетіндігі туралы, оқылық бар. Осы мәселені 1913 жылы өсімдіктер физиологы Бойсен Йенсен деген дат ғалымы зерттеді. Ал 1928 жылы голландиялық өсімдіктер физиологы Вент өсімдіктерде ерекше химиялық тасымалдаушының бар екендігін дәлелдеді. Аталған ғалым осындай химиялық тасымалдаушының бар екендігін болжамдап, аталған қосылысты колеоптилдің ұшынан колеоптилдің төменгі бөлігіне жеткізілетін жолда ұстап, оны жинап алды, сонан соң бұл қосылысты басқа тәжірибелерде қандай белсенділік көрсететінін зерттеуді болжамдады. Венттің пікірінше, бұл қосылыстар ұсақ молекулалар және бұл қосылыстар, молекулалары арасында үлкен кеңістік болатын құрылымға ие, агарозды гель арқылы жеңіл диффузияланады деген пікірде болды.

Қорытынды тәжірибелерде, колоептилдің ұштарын екі агарозды блокқа (А және Б) орналастырып, қараңғыға қалдырды немесе бірдей жарықта ұстап тұрды; сонан соң бұл агарозды блоктарды, ұшы кесілген, колеоптилдерге орналастырылды; А және Б блоктарының ықпалынан болған, екі иілімнің екеуі де, бірдей шамаға тең болды. Өскін ұшының бір жағына ғана сәуле түсірудің нәтижесінде, А және Б блоктарындағы химиялық белсенді заттардың бірқалыпсыз таралуы байқалды. Бұл тек Бойсен-Йенсеннің, химиялық белсенді заттардың таралуына жарықтың әсері туралы, тұжырымдамасын дәлелдеп қана қоймай, сонымен қатар биотесттердің көмегімен сол аталған қосылыстардың сандық анықтамасының негізін қалады. Биотест – бұл, әсер етуші қосылыстың мөлшері (концентрациясы), биологиялық жүйеге әсер етуі бойынша анықтайтын, тәжірибе. Сұлы колеоптилінің иілу деңгейі, өсу факторының (өсіруші заттар) концентрациясына тікелей пропорционал екендігін, голландиялық ғалым Вент көрсетті.

Жоғарыда аталған зерттеудің нәтижесінде, бұл қосылыстар – ауксин (грекше auxein – ұлғаю деген) деген атауға ие болды. 1934 жылы бұл қосылыстың индолил сірке қышқылы (ИСҚ) екендігі анықталды. Әрі қарай жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде, индолил сірке қышқылының өсімдік патшалығында кеңінен таралғандығы анықталды және өсімдік жасушаларының мөлшерінің ұлғаю, осы қосылыспен тығыз байланысты екендігі анықталды. Алайда, мына жағдайды ескере кету қажет, яғни барлық зерттеуге алынған өсімдіктер арасында, сұлы колеоптилі ең қарапайым құрылысты болып келеді; басқа өсімдіктерде өсу реакциясының механизмі, мүмкін, басқаша. Жауап реакциясының пайда болуына дейінгі кезеңде ауксиннің градиенті пайда болуы туралы аз мәлімет жиналған.

Ауксиндердің синтезделуі және таралуы

Жапырақтың және жас өркендердің ұшында ауксиндер үздіксіз түзіледі. Осы аталған химиялық белсенді қосылыстардың синтезделген орнынан басқа өсімдік бөліміне қозғалуы базипеталді (өсімдік ұшынан басқа бөлімдеріне бағытталып) және полярлы (тек бір бағытта) түрде өтеді. Бұлар жасушадан жасушаға диффузия жолымен өтіп, ақыр аяғында белсенділігі төмендеп, ферменттер әрекетінің нәтижесінде жойылады. Алыс қашықтыққа өткізгіш ұлпаларының көмегімен тасымалданады (негізінен флоэма арқылы) және өсімдік өркендерінен немесе сабақтарынан тамырға қарай бағытта қозғалады. Ал ауксиндердің аз мөлшері тамырдың өзінде синтезделуі мүмкін. Бұл аталған қосылыстардың әр түрлі концентрациясының өскіндерге әсерін бірнеше тәжірибелер арқылы көрсетсе болады.

Қауіпсіздік нұсқаулығы

Эксперимент жүргізу барысында, талқылау барысында оқушылар қауіпсіздік техникалық ережелерді сақтау қажет.

Бағалау бойынша ұсыныстар

Сабақтың басында мұғалім диагностикалық бағалау жүргізеді. Сабақ барысында мұғалім оқушылардың жұптық және жеке жұмыстарын бақылайды, қажет болса бағыттайды. Барлық бақылау нәтижелерін мұғалім бақылау журналына жазып қояды.

Қосымша 1

«Ауксиннің тамырдың өсуіне ықпал етуі» зертханалық жұмысына нұсқаулықГипотеза:Мақсаты: өсімдіктердің өсуіне стимуляторлардың (өсіргіш заттар) әсер етуін зерттеуКіріспе/теориялық мәлімет: өсуді реттейтін ауксиннің өсімдік ұлпасына әсері (ІАА немесе ІВА). Эксперимент 1-2 апта көлемінде жүргізіледі. Эксперимент бастапқы дайындық, бақылау, нәтижелерді жазып алу бөлімдерінен тұрады.

Ауксиндер –өсімдік жасушаларының ұзарып өсуіне және тамырдың өсуіне қатысатын өсімдік гормондары. Ауксиннің кең таралғаны сабақтың апикальды меристемасында өндірілетін индолил сірке қышқылы, немесе ІАА. Өсіп жатқан тұқымдарда ИУК өндіріледі, ол етті жемістердің өсіп-дамуын ынталандырады. ІАА сабақтың ұшында, жемістерде өндіріледі және өсімдіктің ұзарып өсуіне қатысады. Жасуша ұзару үшін, жасуша қабырғасы серпімді болуы қажет. ІАА жасуша қабырғасының серпімді болуына әсер етеді. Ауксин судың сіңуін ынталандырады, жасушадан жасуша қабырғасына сутегі бөлінеді, жасуша қабырғасының рН деңгейі төмендейді. Нәтижесінде жасуша қабырғасының серпімділігі артады.

Ауксин – өсімдік мүшелеріне әртүрлі әсер етеді:

Ауксиннің әлсіз концентрациясы – тамырдың өсуін ынталандырады, сабаққа әсер етпейді.

Ауксиннің жоғары концентрациясы – сабақтың өсуін ынталандырады, тамырдың өсуіне кедергі келтіреді.

Индолил -3- май қышқылы (ІН-индол-3-бутан қышқылы, ІВА) кристалды қатты зат, ақ түстен ақшыл сары түске дейін, молекулалық формуласы C12H13NO2. 125 ° C температурасында балқиды, қайнату кезінде ыдырайды. ІВА уксиндер тобындағы өсімдік гормоны болып табылады және бақша өсімдіктерінің өсуін жылдамдату мақсатында көптеген коммерциялық өнімдердің ингредиенті болып табылады.

ЭкспериментҚажетті құрал-жабдықтар:• асбұршақ (8х10)• ерітінділер IAA / IBA (0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,8% и 1%.• 0,0 су құбырының суы (бақылауға)[Ескерту: IAA суда ерімейді. 0,1% ерітіндіні дайындау үшін 1 г ІАА/ІВА ұнтағын өлшеп алыңыз, шыны скақанға салыңыз. 2 мл этанол қосып, толық ыдырағанша араластыру қажет. 800 мл дистилденген су қосып, 80 градус С температурада этанол буланып шыққанша 5 минут қыздыру қажет. Бөлме температурасында салқындатқаннан кейін, ерітіндіні өлшеуіші бар шыны колбаға құйып, ерітінді 1 л-ге жеткенге дейін дистилденген су құю қажет.

• дистилденген су (араластыру үшін)• су құбырының суы• 8 кішкене өлшеуіші бар шыны ыдыстар (бутылка)• қаңылтыр қағаз (фольга)• 8 өлшеуіші бар тамшуырлар • Колбалар

• 8 Петри табақшасы• 16 сүзгі қағаздар• Маркерлер• Араластыратын шыны тақшалар Жұмыс барысы:

1).Петри шынысын маркермен белгілеу: 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,8% және 1%.

2).Әр петри табақшасына сүзгілі қағаздарды орналастырыңыз және 10 түйір асбұршақты біркелкі орналастырыңыз.

3).Таза өлшеуіші бар тамшуырды алып, сәйкес ІАА/ІВА ерітінділерінің әрқайсысынан 10 мл-дан асбұршаққа тамызыңыз.

4).Тағы бір өлшеуіші бар таза тамшуырды алып, 10 мл су құбырының суын алып, 0,0 % табақшадағы асбұршаққа тамызыңыз.

5).Әрбір маркерленген табақшаларды қағаз қаңылтырмен (фольга) ұқыпты жауып қойыңыз. (әрбір концентрлі ерітіндіні)

6).Барлық табақшаларды 2-3 күнге өскіндердің өсуі үшін қараңғы жерге қойыңыз.

7).Тамырдың өскіндерін әр күн сайын бір уақытта сызғыштың көмегімен өлшеп отыру қажет.

8).Әрбір петри табақшаға сәйкес концентрлі ерітіндіні күн сайын құйып отыру қажет (3-5 см3), өйткені асбұршақ ылғалды ортада өнуі қажет.

9).Өлшеніп алынған мәліметтерді кестеге толтырыңыз (мм).

10).Нәтижелер күн сайын 5 күн көлемінде жүргізіледі.

Нәтижелерді жинақтау:

Нәтижелерді енгізу кестесі (1-күн)

Кестені күн сайын толтыру қажет.

Мәліметтер негізінде график тұрғызыңыз (Асбұршақ ұзындығының өзгерісі сәйкесінше ауксин концентрациясының өзгерісі)

Талқылау/талдау:

Қорытынды:

Қосымша 2

Тексеру жұмысы

Оқушының аты-жөні _________________________________________ Сыныбы_________________1.Бұршақ өскіндерінің ұзаруына ауксин (ІАА) және гиббереллин қышқылының (GA) қалай әсер ететіндігін зерттеу мақсатында эксперимент жүргізілді. Төменде көрсетілген өңдеулерден кейін өсімдік кесінділері/сабақтары бірдей жағдайда сақталды және қолданылды.

Бақыланатын (контрольная) өсімдіктер өсуді белсендіретін заттарды қабылдаған жоқ

Бір өсімдіктердің бөлігі тек ІАА белсендіретін затты ғана қабылдады

Бір өсімдіктердің бөлігі тек GA белсендіретін затты ғана қабылдады

Бір өсімдіктердің бөлігі ІАА және GA белсендіретін заттарды қабылдадыТөмендегі графикте алынған нәтижелер көрсетілген.

(а) (i) Бұршақ өскіндерінің ұзаруына үш түрлі белсендіретін заттардың әсерін салыстырыңыз.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

(4)

(ii) Осы зерттеудің нәтижесіне сүйеніп, «синергизм» терминінің мағынасын түсіндіріңіз.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

(2)

(iii) Эксперимент жүргізу барысында қандай қателіктер кетуі мүмкін?

……………………………………………………………………………………………………...

(1)

(Барлығы 7)

Тексеру жұмысына арналған балл қою сызбасы1. (a) (i) Бақыланатын өскінге қарағанда басқа өскіндер ұзынырақ болып өсті; Бақыланатын өскінмен салыстырғанда GA белсендіретін заты бар өскін ұзынырақ болып өсті;ІАА белсендіретін зат алғашқы 30 сағатта өскіннің өсуін белсенді ынталандырды;

IAA + GA белсендіретін заттың алғашқы 24 сағатта әсері қарқынды болды/бақыланатын өскінмен салыстырғанда 3 есе көп;

(максимум 4)

(ii) бір белсендіретін зат екінші заттың әсерін үдетеді, гиббереллин қышқылы ауксиннің әсерін үдетеді (жасушаның ұзаруы);

(максимум 2)

(iii) тұқымдар бірдей болу міндетті емес / тұқымдарға белсендіретін заттарды аз мөлшерде қабылдауға болады / қосымша жанама өскіндер олардың өсуіне кедергі келтіруі мүмкін.

(1)

( Барлығы 7 ұпай)

Ұсынылатын әдебиеттер тізімі:

https://www.youtube.com/watch?v=cc_RBh_S9Pk

https://www.tes.com/teaching-resource/auxin-table-in-russian-language-11940634#

https://www.britannica.com/science/auxin

https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/auxin

https://ib.bioninja.com.au/higher-level/topic-9-plant-biology/untitled-2/auxin.html

https://byjus.com/biology/gibberellins-in-plants/

http://homepage.ntu.edu.tw/~karchung/debate1.htm

https://busyteacher.org/21711-great-debates-9-steps-to-organizing.html