Учебно-методический комплекс дисциплины «Методы ботанических исследований»
Скачать 0.68 Mb.
|
МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙпо дисциплине «Методы ботанических исследований»050100.68 Педагогическое образование/ Экологическое образование г.Уссурийск 2012 Практические занятия (26 часов) Занятие 1. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. (4 часа). Подготовка анатомического материала к исследованию для получения достоверных результатов. Фиксирующие жидкости, наиболее употребляемые в анатомической практике. Состав фиксирующих жидкостей. Промывка фиксированного материала. Просветляющие и обесцвечивающие жидкости и способы их применения. Способы приготовления анатомических срезов. Получение срезов с гербарного материала. Окрашивание срезов, заключение их в бальзам или другие среды. Приготовление срезов, сравнение образцов поперечного строения листовой пластинки древесных растений. Фиксирование экспериментального материала. Материалы и оборудование. Живые или фиксированные листья древесных растений (липа, клен, каштан, рябина и др.), глицерин, этиловый спирт, едкий калий, оборудование для приготовления анатомических срезов от руки, микроскоп. Вводные пояснения. Функции листа, как и всякого другого органа в раститель ном организме, многообразны. Одной из главных функций листа является фотосинтез. Выполнение листом этой функции связано с содер жащимися в хлоропластах фотосинтетическими пигментами. Анатомическое строение листа большинства высших растений имеет целый ряд специфических особенностей. Если рассматривать поперечный срез листовой пластинки, то можно увидеть кутикулу. КУТИКУЛА (от лат. сuticula-кожица) – слой жирового вещества (кутина), покрывающего пленкой поверхность листьев. Кутикула малопроницаема для водных растворов, газов, болезнетворных организмов. Кутин синтезируется клетками эпидермиса и выделяется наружу, формируя кутикулу и частично пропитывая наружную стенку клеточной оболочки. Комплекс кутикулы и кутинизированной оболочки включает целлюлозу, пектин, кутин, воск и другие инкрустирующие вещества и имеет слоистую структуру. Толщину кутикулы пронизывает сеть гидрофильных пектиновых капилляров. Степень развития кутикулы, характер распределения в ней воска и гидрофильных капилляров в значительной мере определяют защитные свойства эпидермы и зависят от условий обитания и возраста растения. Мощная, плотно покрытая кристаллами воска кутикула характерна для ксерофитов. Рельеф кутикулы повторяет и часто усиливает рельеф наружных эпидермальных клеток, в результате чего создается структура поверхности, специфичная для видов. Таким образом, наличие и состояние кутикулы является диагностическим признаком. Важная роль кутикулы – регуляция испарения воды. При кутикулярной транспирации молекулы воды диффундируют через кутинизированные слои наружных стенок эпидермиса и через кутикулу. Поэтому можно рассматривать кутикулярную транспирацию как диффузию через гидрофобную среду. Кутикулярное диффузное сопротивление в большинстве случаев очень велико, причем у разных видов оно различно в зависимости от расположения, плотности и числа прослоек кутина и воска, а также от толщины кутикулы. Кроме того, на формировании изолирующих структур на поверхности листьев сильно сказываются условия произрастания: при атмосферной и почвенной засухе взрослые листья обладают более толстой кутикулой и более плотным восковым налетом, чем у побегов, которые развивались при большей влажности воздуха. У тонких листьев кутикулярное сопротивление диффузии составляет 20-100 с/см, у листьев и хвои с массивной защитой от транспирации оно может достигнуть величин около 400 с/см. При отбухании и подсыхании наружных стенок эпидермиса гидрофобные слои плотнее придвигаются друг к другу, поэтому кутикулярное сопротивление может удвоиться. При низких температурах сопротивление диффузии также возрастает. Куткулярная защита от транспирации весьма эффективна. Даже у растений затененных и влажных местообитаний кутикулярная транспирация составляет менее 10% от свободного испарения, у жестколиственных и вечнозеленых хвойных растений она сокращается до 0,5%, а у кактусов даже до 0,05% испаряющей способности. Весь диапазон между этими крайними случаями заполняют светолюбивые травы, деревья и кустарнички. ЭПИДЕРМИС или эпидерма (epi- греч.-на, derma- кожа, кожица) – первичная покровная ткань, образующаяся из протодермы конуса нарастания на всех молодых листьях. Клетки эпидермы таблитчатые, однослойные, без межклетников. Через поры и пектиновые тяжи в наружных стенках клеточных оболочек эпидермы, проникают вода и питательные вещества. В основной своей массе клетки эпидермы плотно примыкают друг к другу, это живые клетки, плоские, центральное место в них занимает вакуоль, ядро, а лейкопласты смещены к периферии, хлоропласты отсутствуют. Эпидермис выполняет барьерную роль: защищает внутренние ткани от повреждения и высыхания, обеспечивает газообмен, транспирацию, всасывание и секрецию различных веществ (гормонов, ферментов). Газообмен и обмен парами воды между окружающим воздухом и межклеточным пространством листьев обеспечивается с помощью устьиц. УСТЬИЦЕ – (stoma), высокоспециализированное образование эпидермиса растений, состоящее из двух замыкающих клеток и межклетника (устьичной щели) между ними. Строение устьичного аппарата у разных видов растений может сильно отличаться. В большинстве случаев устьичные щели ограничены двумя замыкающими клетками бобовидной формы, имеющими утолщенные стенки, обращенные к устьичной щели, и тонкие - противоположные. При повышении тургорного давления происходит искривление клеточных стенок: тонкая становится выпуклой, а толстая - вогнутой, за счет чего и происходит открывание устьичной щели. МЕЗОФИЛЛ у большинства растений состоит из столбчатой и губчатой паренхимы. В клетках мезофилла содержатся хлоропласты, здесь и происходит вся фотосинтетическая деятельность зеленого растения, поэтому важно рассмотреть особенности ме зофилла и то, как он приспособлен к поглощению углекислого газа из атмосферы. Столбчатая паренхима, расположенная под верхней эпидермой, поглощает больше света, чем губчатая. Она является главной тканью, где идет фотосинтез. Для губчатой паренхимы характерно наличие межклетников. Последние, во-первых, помогают газообмену листа. Объем их составляет до 15—20% общего объема листовой пластинки. Благодаря верхней и нижней эпидерме, а также межклетникам, в листе созда ется внутренняя газовая среда, которая, хотя и сообщается с внешней средой при помощи устьичных щелей, практически всег да отличается от нее по своему составу. Во-вторых, межклетни ки значительно увеличивают внутреннюю поверхность листа: она в 7—10 раз больше, чем наружная поверхность. Так как фотосинтез идет главным образом в столбчатой паренхиме, ее называют ассимиляционной. Доказательством того, что столбчатая и губчатая паренхимы выполняют разные функ ции, являются и подсчеты числа хлоропластов в их клетках. ПРОВОДЯЩИЕ ПУЧКИ. Мезофилл пронизан сетью проводящих пучков, в состав ко торых входят сосуды, доставляющие хлоропластам воду и ми неральные соли, и ситовидные трубки, отводящие от хлороплас тов продукты фотосинтеза. Прямого контакта проводящих пуч ков с каждой клеткой нет. Поэтому в листе, как и в корне, транспорт веществ для фотосинтеза и отток продуктов фотосин теза идет не только по специальным проводящим тканям флоэме и ксилеме, но и по симпласту и апопласту. В зависимости от внешних условий анатомическое строение листа может значительно изменяться. ФИКСАЦИЯ. Цель фиксации растительного материала – предупредить появление нарушений клеточных структур, которые искажают анатомическое строение ткани в целом. Вещества, чаще всего применяемые для приготовления фиксирующих растворов, это этиловый спирт, формалин, уксусная и хромовая кислота. Необходимое условие фиксации – исследуемый материал должен быть совершенно свежим. В качестве просветляющих и обесцвечивающих жидкостей, которые применяются при приготовлении временных и постоянных анатомических препаратов можно использовать едкий калий или глицерин. Задание
Литература Николаевская Е.В. Некоторые методы изучения изменчивости количественных анатомических и морфологических признаков строения растений. Владикавказ. 1999. 135 с. Фурст Г.Г. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. М.: Наука. 1979. 155 с. Занятие 2. Способы описания древесных, кустарниковых и травянистых растительных сообществ. (2 часа) Получение расчетных показателей различных фитоценозов: Абсолютная и относительная биомасса. Вычисление формул видового состава растительного фитоценоза. Вводные пояснения. Естественный растительный покров любого региона Земли характеризуется двумя основными признаками – ФЛОРОЙ и РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ. Растительное сообщество или ФИТОЦЕНОЗ – конкретный участок растительного покрова, однородный по видовому составу и по количественному соотношению между видами. Наиболее характерной внешней структурной частью большинства фитоценозов является ярус. Исследования проводятся в лесном, кустарниковом, луговом и степном типах растительности. Закладка пробной площади и описание различных фитоценозов имеет некоторые особенности и выполняется по методике В.Б.Волковича (Нальчик, 1999). Задание
Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 3. Оформление научной работы (4 часа) Задание: проанализируйте научные журналы, составьте алгоритм оформления научной работы. Оформите согласно требованиям собственную научную работу. Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 4. Принципы подбора литературы по теме исследования. Задания: составьте анализ научной литературы на заданную тему. Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 5. Особенности работы с бумажными и электронными носителями (2 часа). Задание: представьте результаты работы с бумажными и электронными носителями по заданной теме. Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 6. Оформление списка литературы. Работа с бумажными каталогами. Оформление ссылок на литературные источники (2 часа). Задание: проведите работу с каталогами, отберите источники научной информации по заданной теме. Оформите ссылки на литературные источники согласно ГОСТам Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 7 Математические методы в ботанике (4 часа). Задание 1. Изучение изменчивости признаков. Правила составления выборок. Вариационный ряд и его обработка. Основные выборочные параметры. Математические методы в ботанике. Использование репрзентативной выборки материала. Построение вариационного ряда. Группировка основных выборочных параметров в виде таблицы. В качестве примера используются черешковые листья. Объем выборки составляет 100 экземпляров. К параметрам измерений относят: Длину листовой пластинки, ширину листовой пластинки, длину черешка. Материалы и оборудование. Примеры листьев различных объектов (древесных, кустарниковых, травянистых растений) в количестве 50-100 экз. одного вида, линейки. Вводные пояснения. Задачей выборочного исследования является получение достоверной информации о генеральной совокупности посредством изучения относительно небольшого количества особей, включенных в данную выборку. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев достаточно точные результаты получаются при n≈100, при меньшем варьировании признака n = 20-50. Ошибка у биологов не должна превышать 5%. Биометрический метод способен вскрывать новые биологические закономерности, ставить и решать такие проблемы, которые не могли быть изучены классическими методами. Биометрический метод способствует более объективному разрешению ряда основных задач морфологии, систематики, филогении, сравнительной флористики и ботанической географии. Выборка должна быть репрезентативной, то есть должны быть учтены все встречаемые в природе разнообразия форм. При составлении выборки можно проводить: - случайный отбор (по периметру, по краю, по центру); - направленный отбор, типический (сбор растений, выросших в одинаковых условиях); - смешанный отбор (территорию исследования делят на участки). Числа неранжированной совокупности или выборки, если последняя не очень велика по объему, желательно расположить в порядке убывания величин. Если выборка содержит много чисел, то их следует сгруппировать в классы и составить ранжированный взвешенный вариационный ряд. Результаты наблюдений записывают в виде таблицы. Параметры изменения признаков можно представить в виде графических изображений: вариационной кривой, гистограммы или кумулятивной огивы. Задание
ЗАДАНИЕ 2. Расчет основных выборочных параметров математической обработки полученных данных. Определение средней арифметической или медии. Среднее квадратическое отклонение. Коэффициент вариации. Ошибка репрезентативности выборочных параметров. Материалы и оборудование. Примеры листьев различных объектов (древесных, кустарниковых, травянистых растений) в количестве 50-100 экз. одного вида, линейки. Вводные пояснения. Перед обработкой результатов исследования необходимо прежде всего определить задачи, которые должны быть решены математическим путем. К основным выборочным параметрам можно отнести: Среднюю арифметическую, или медию, отражающую уровень, по отношению к которому колеблются значения вариант в ней.  , гдеМ – средняя арифметическая;  – сумма всех вариантов ряда; N – объем выборки Среднее квадратичное отклонение  , гдегде σ – среднее квадратическое отклонение; ∑ - знак суммирования; x – варианты совокупности; М – средняя арифметическая; N – объем выборки. Коэффициент вариации, который используется для того, чтобы выяснить, какой признак более изменчив;  , гдеV – коэффициент вариации; М – средняя арифметическая; σ – среднее квадратическое отклонение. Ошибка репрезентативности выборочных параметров  , гдеmM – ошибка средней арифметической; σ – среднее квадратическое отклонение; N – объем выборки. Точность определения средней арифметической путем расчета ее «относительной ошибки», которая не должна превышать 5%.  , или , гдеP – показатель точности опыта; М – средняя арифметическая; mM – ошибка средней арифметической; V – коэффициент вариации; N – объем выборки. Задание
Литература Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. М.: Наука. 1973. 256 с. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: Из-во ЛГУ. 1984. 288 с. Занятие 8. Научные методы исследования. Правила выбора методов в соответствии с темой и задачами. Виды методов для различных направлений исследования (2 часа). Задание: изучите теоретический материал. Обоснуйте выбор методов исследования. Литература: Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб.пособие для студ.высш.учеб.заведений. М.: Гуманит.изд.центр ВЛАДОС, 2001. – С.45-58 Губарева Л.И., Мизирева О.М., Чурилова Т.М. Экология человека: Практикум для вузов. – М.: Гуманит.изд.центр ВЛАДОС, 2003. – С.34-72 Занятие 9. Конференции: виды, формы и правила участия (2 часа) Задание: изучите информационные письма конференций. Подготовьте статью для публикации. Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 Занятие 10. Правила оформления презентаций и докладов (4 часа) Задание: подготовьте доклад и презентация по результатам собственных исследований. Литература: 1. Добреньков В.И., Осипова Н.Г. Методология и методы научной работы: учебное пособие /В.И.Добреньков, Н.Г.Осипова. М.: изд.МГУ,2009.-276 с. 2. Кузнецов И.Н. Научное исследование. Методика проведения и оформления/И.Н.Кузнецов. М.,2006.-460 с.-С.245-257 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. уССУРИЙСКЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс дисциплины «Методы маркетинговых исследований» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего... |  | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Методология и методы... Дисциплина «Методология и методы психолого-педагогических исследований» представляет блок общепрофессиональных дисциплин Госстандарта.... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Методы маркетинговых исследований» Рабочая программа учебной дисциплины составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Методы оптимальных решений» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных, практических и лабораторных... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины методология и методы научного исследования разработчики Учебно-методический комплекс дисциплины методология и методы научного исследования | | Учебно-методический комплекс дисциплины красноярск 2012 пояснительная... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психодиагностика» для студентов заочной формы обучения (3,5 года обучения) по специальности... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Средства и методы управления качеством» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «Методология и методы научного исследования» |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Методология и методы научного исследования» Учебно-методический комплекс дисциплины«Методология и методы научного исследования» | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность 100110. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационная культура» состоит из следующих элементов |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии... | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050706. 65 «Педагогика и психология» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 5-го заочного отделения... |
| Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Методы криминалистики» Для специальности Требования к уровню освоения содержания дисциплины определены в Основной образовательной программе | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность : 040101. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информатика» для студентов очной формы обучения по специальности 040101. 65 социальная... |
| Магистерская программа «Растениеводство» Цели и задачи дисциплины:... Целью освоения дисциплины «Инструментальные методы исследований» является овладение инструментальными методами исследования почвенного... | | Учебно-методический комплекс дисциплины по выбору направление 050700. 62 «Педагогика» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины по выбору (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 4-го курса... |
