Đang tải... (xem toàn văn)
Bài phúc trình Thực tập môn Sinh lý thực vật Ngành Công nghệ sinh học Trường Đại học Cần Thơ. Trình bày toàn bộ các thao tác và cũng như giải đáp các câu hỏi trong quá trình tham gia môn học của nhóm.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRƯỜNG NƠNG NGHIỆP KHOA SINH LÝ & SINH HĨA PHÚC TRÌNH THỰC TẬP SINH LÝ THỰC VẬT MÃ HỌC PHẦN: CS466C Nhóm 2- Chiều thứ 6- Đợt GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Mai Văn Trầm TS Phạm Thị Phương Thảo TS Lê Hồng Giang TS Lê Bảo Long SINH VIÊN Trần Thị Thảo My B1904532 Phạm Thảo Nguyên B1904688 Lưu Trung Tín B1804044 Ngơ Thanh Nhã B1904689 Trần Thị Bảo Châu B1904672 Đặng Minh Tâm B1904695 Trần Nguyễn Nguyệt Thanh B1904697 Nguyễn Minh Toàn B1904394 Can Tho, 10/2022 BÀI 1: MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH LÝ CỦA TẾ BÀO THỰC VẬT *** Vẽ hình chuyển động vịng tế bào thủy thảo ( có hình vẽ minh họa ) nghiệm Giải thích nguyên chuyển động vòng hạt lục lạp? Nhận xét chuyển động hạt lục lạp quan sát mẫu đặt giọt nước dung dịch formaldehyde 0,1%? Hình Chuyển động hạt lục lạp tế bào thủy thảo (trái- giọt nước, phải- dung dịch formaldehyde 0,1%) Giải thích nguyên chuyển động vòng hạt lục lạp: Sau quan sát mẫu thủy thảo ta thấy hạt lục lạp tế bào chuyển động chiều kim đồng hồ Sự chuyển động phụ thuộc theo chế: Chủ động thụ động + Chủ động: q trình biến đổi hóa thành tác dụng ánh sáng nhiệt độ, kết làm cho hạt lục lạp di chuyển + Thụ động: trình chuyển động với dịng sinh chất Do ngun sinh chất tế bào hệ keo [có trạng thái gel (đặc) sol (lỏng)], hạt keo nhỏ không bị ảnh hưởng trọng lực nên không bị lắng tụ xuống Chúng bao bọc phân tử nước nhỏ chuyển động va chạm vào nhau, hạt keo luôn chuyển động theo dòng, lục lạp nằm tế bào chất nên bị theo chuyển động Mặt khác, chất ngun sinh có tính nhớt, chiếu sáng nhiệt độ tăng làm giảm tính nhớt chuyển động phân tử nhanh hơn, ta dễ quan sát Mặt khác, thủy thảo C3 chuyển động dòng tế bào chất tuân theo chuyển động ánh sáng mặt trời, lục lạp thời điểm chiếu sáng khác (sáng hay chiều) chuyển động diễn theo chiều ngược Nhật xét: Nước cất Dung dịch formaldehyde 0.1% Khi quan mẫu thủy thảo giọt nước hạt lục lạp có chuyển động chuyển động chiều tế bào Các hạt lục lạp không chuyển động (đứng yên) quan sát dung dịch formaldehyde 0.1% Do formaldehyde có thuộc tính hóa học khử oxy hóa cao làm cho tế bào bị bất hoạt (chết tế bào) từ hạt lục lạp bên tế bào không chuyển động Dựa vào kết thí nghiệm 2, trình bày bảng kết giải thích tính thấm màng nguyên sinh chất thay đổi điều kiện nhiệt độ? Mẫu Nhiệt độ (oC) 100C 300C ( nhiệt độ phòng ) 50oC 700C Thời gian bỏ vào 14:58 14:56 14:53 14:51 Thời gian lấy 15:08 15:06 15:03 15:01 Độ truyền quang 0,2265 0,2345 0,3671 1,0812 Quan sát màu sắc mẫu ống nghiệm: Sau lấy mẫu củ dền khỏi ống nghiệm ta thấy rõ màu sắc ống khác Từ đậm dần nhạt tương ứng ống 70 oC xuống ống 10oC Nhận xét: Kết thí nghiệm cho ta thấy nhiệt độ khác cho màu sắc độ truyền quang khác Giải thích: Nhiệt độ ảnh hưởng đến chuyển động phân tử dung dịch Nhiệt độ cao phân tử chuyển động nhanh, phân tử bên củ dền khuếch tán ngồi mơi trường cao làm cho màu dung dịch đậm Bên cạnh đó, nhiệt độ cao làm cho protein màng bị biến tính nên chất bên mẫu củ dền dễ dàng khuếch tán bên làm cho dung dịch ống nghiệm có màu đậm nên có độ truyền quang lớn Dựa vào bảng ghi nhận kết thí nghiệm 3, vẽ đường biểu diễn (%) tế bào co nguyên sinh theo nồng độ dung dịch đường So sánh giải thích kết Tính áp suất thẩm thấu tế bào Giải thích chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây 50% tế bào co nguyên sinh để tính áp suất thẩm thấu? Mẫu Thời gian đếm (phút) 1,5 10 45 88 162 201 247 276 1,5 49 100 143 175 249 271 1,5 13 40 91 125 185 255 258 % Tế bào co nguyên sinh 1,5 3,6 16,2 33,7 52 67,8 90,7 97,2 C’(M) 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 *So sánh giải thích kết quả: Phần trăm tế bào co nguyên sinh tăng dần theo nồng độ đường dung dịch Ta thấy rằng, số lượng tế bào co nguyên sinh tăng mạnh từ nồng độ C’(M) = 0,15 đạt 50% nồng độ C’(M) = 0,25 Hầu toàn tế bào co nguyên sinh nồng độ C’(M) = 0,40 đạt tới 97,2 % Điều chứng tỏ nồng độ đường có ảnh hưởng đến co nguyên sinh tể bào Nồng độ dung dịch đường cao, số lượng tế bào co nguyên sinh nhiều Hiện tượng chênh lệch áp suất thẩm thấu dung dịch đường dịch tế bào Khi ta tăng nồng độ dung dịch đường, dung dịch đường trở nên ưu trương, nước từ không bào ngồi làm cho khơng bào co lại kéo theo nguyên sinh chất tách rời khỏi tế bào *Tính áp suất thẩm thấu tế bào: Nồng độ gây 50% tế bào co nguyên sinh 0,25M Áp suất thẩm thấu tế bào: π = R×T×Cs Trong đó: + π: áp suất thẩm thấu dung dịch, atm + R: số khí 0,082 atm/mol/0K + T: nhiệt độ tuyệt đối (0K); 0K = 273 + 0C, nhiệt độ phịng thí nghiệm khoảng 300C + Cs: hàm lượng chất tan dung dịch, mol/L => π = R.T Cs = 0,082 × (273+30) × 0,25= 6,2115(atm) Ta chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây 50% tế bào co nguyên sinh 0,25 để tính áp suất thẩm thấu Vì mẫu tế bào biểu bì ngâm dung dịch đường nhiều nồng độ khác nhau, có khác áp suất thẩm thấu mẫu Nồng độ phân tử dung dịch đường gây 50% tế bào co nguyên sinh chứng tỏ dung dịch đường dịch tế bào có áp suất thẩm thấu, tạo thành mơi trường đẳng trương Vì vậy, ta chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây 50% tế bào co nguyên sinh để tính áp suất thẩm thấu BÀI 2: TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT Câu 1: Nguyên tắc đo ψ mơ củ sắn? Nhận xét kết thí nghiệm dựa vào bảng kết quả? Dự tính giá trị ψ mơ củ sắn nhóm thí nghiệm? - Đo nước mô thực vật phương pháp cân Nguyên tắc đo: dựa nguyên tắc ψ s tế bào với ψ s dung dịch Thế nước mô thực vật áp suất thẩm thấu dung dịch không gây chênh lệch trọng lượng trước sau cân - Cơng thức tính sau: ψ=ψ p+ψ s+ψ g ⮚ Trong đó: - ψ p áp suất tỉnh tác động lên tế bào hay dung dịch, tế bào trương nước ψ p >0 - ψ s thẩm thấu tế bào hay dung dịch, tính theo định luật Van’t Hoff ψ s = -RTCs Với R = 22.4 (hằng số khí) 273 T: Nhiệt độ tuyệt đối (0K): T= 273+t0C Cs: Hàm lượng chất tan dung dịch, mol/L (M) - ψ g lực trọng lực tác dụng lên phân tử nước tế bào hay dung dịch Hình Củ sắn ngâm dung dịch đường có nồng độ khác Bảng 1: Sự thay đổi trọng lượng nước mô củ sắn trước sau thí nghiệm theo nồng độ dung dịch đường CM 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 Nước 10 9,5 8,5 7,5 6,5 Đường 0,5 1,5 2,5 3,5 KL trước ngâm (g) A 5.15 5.11 5.15 4.97 5.16 5.51 5.10 5.01 4.79 KL sau ngâm (g) B 5.36 5.22 5.32 5.07 5.26 5.53 5.06 4.94 4.63 0.21 0.11 0.17 0.1 0.1 0.02 0.4 0.07 0.16 Chênh lệch | A−B| ● Nhận xét: Nồng độ dung dịch ngoại bào tỷ lệ nghịch với độ biến thiên trọng lượng: Khi nồng độ dung dịch ngoại bào tăng lên, trọng lượng sau ngâm trừ trọng lượng trước ngâm giảm dần - Nếu môi trường mơi trường nhược trương, nước từ ngồi vào tế bào làm tăng trọng lượng mô củ sắn (mẫu 1,2,3,4,5,6) - Nếu môi trường môi trường đẳng trương nước khơng di chuyển vào khỏi tế bào, làm cho khối lượng củ sắn không thay đổi sau hai lần cân Tuy nhiên, kết chúng tơi khơng khớp với lý thuyết (khơng có mẫu có mơi trường đẳng trương), sai sót q trình cân sai sót trình pha dung dịch làm suất sai số - Nếu mơi trường có tính ưu trương, nước từ tế bào ngoài, làm giảm trọng lượng mô sắn (mẫu 7, 8, 9) ● · Dự tính giá trị mơ củ sắn: (Yếu tố ψ p ψ g bỏ qua, ta xét yếu tố ψ s) (Vì khơng có giá trị đạt môi trường đẳng trương hay khối lượng không đổi để xác định giá trị mô củ sắn nên sau quan sát nhận thấy mẫu số có C M= 0,25 có giá trị gần nên chọn CM mẫu để tính) Ψ ≈ Ψs = −¿ RTCS 22,4 × 303 × 0,25 273 ¿−¿ 6,215 ¿− Câu 2: Trình bày kết Bảng 2? So sánh khác phân bố khẩu, hình dạng khí loại mà nhóm khảo sát? Giải thích tương quan mật độ với vận tốc nước thí nghiệm? Hình Sự nước bề mặt cỏ (hình trái-chưa nước, hình phải làm thay đổi màu giấy) Bảng : Mô tả sử dụng làm thí nghiệm đo tốc độ nước qua Tên Thời gian chuyển màu Số khí mặt (40X) Mặt Thông Ấn Độ 54 phút 15 giây ● Mặt Mặt Mặt 22 phút 15 giây 56 Cỏ 10 phút 48 giây 11 phút 15 giây 18 21 Sen phút 40 giây 49 phút 30 giây 111 So sánh khác phân bố khẩu, hình dạng khí khẩu: - Thơng Ấn Độ: Mặt khơng có khí khẩu, mặt có nhiều khí khẩu, phân bố đều, hình dạng lỗ khí giống hình hạt đậu - Cỏ: Mặt có số lượng khí tương đối ít, phân bố rải rác, mặt có số lượng khí tương đối nhiều, hình dạng khí giống hạt đậu - Sen: Mặt khí khẩu, mặt có nhiều khí phân bố đều, hình dạng khí sen có lỗ khí dạng biến thiên Giải thích tương quan mật độ với vận tốc thoát nước: vận tốc thoát nước khác tùy thuộc vào loài thực vật, kiểu lá, mặt lá, kích thước khí khẩu, nhiệt độ ẩm độ môi trường, trạng thái tuổi tác trồng, thời điểm ngày Và có liên quan mật thiết tới số lượng phân bố khí khẩu, khí nhiều nước xảy nhanh Câu 3: Tính số khí có cm mặt tường loại ? (Đường kính thị trường vật kính 40X 440) Đường kính thị trường vật kính 40X 440 μmm = 440.10-4 cm Diện tích thị trường vật kính 40X S = π ¿ = π ¿ = 1,52.10−3 cm2 Gọi: x : Số lượng khí khổng đếm vật kính 40X y : Số lượng khí khổng cm2 Ta có: 1,52 10−3 cm2 ⟶ x ⟶y cm2 ⟹y= x 1,52.10−3 Áp dụng công thức y = Tên x , ta có: 1,52.10−3 Số khí mặt Số khí mặt (1 cm2 ) (40X) Mặt Mặt Mặt Mặt Thông Ấn Độ 56 ~36842 Cỏ 18 21 ~11842 ~13816 Sen 111 ~73026 • Ứng dụng: xác định số lượng kích thước hình dạng khí khổng giống trồng, cung cấp liệu cho việc tìm kiếm giống trồng chịu hạn nơng nghiệp, thích ứng với điều kiện khí hậu khí hậu khắc nghiệt, thời tiết khắc nghiệt biến đổi khí hậu Câu Giải thích trao đổi nước thực vật thoát nước qua lá? Những trồng cạn có hấp thu nước từ đất qua thân thoát nước qua liên tục Thế nước hay hóa học nước đại lượng phụ thuộc vào nhiều thành phần: chất tan, áp suất thủy tĩnh, trọng lực Nước ln di chuyển từ nơi nước cao sang nơi nước thấp Sự hấp thu vận chuyển nước từ đất lên thân nước qua bên ngồi phụ thuộc vào nước Quá trình vận chuyển nước liên quan đến hệ thống mạch gỗ bao gồm nhiều tế bào sống tế bào không sống Q trình nước qua bên ngồi liên quan đến tế bào Sự chuyển động tế bào ảnh hưởng yếu tố như: ánh sáng, ABA, pH, nồng độ CO 2, ẩm độ khơng khí, stress nước Sự nước bên bị cản trở lực cản tế bào lớp khơng khí bao quanh Sự trao đổi nước thoát nước qua tùy thuộc vào loại mơi trường sống, giúp thích nghi thực q trình trao đổi khí có hiệu Sự trao đổi nước thực vật thực trình hấp thụ nước từ đất vào rễ đẩy nước từ rễ lên thân, q trình nước tạo lực hút nước từ thân lên Rõ ràng phối hợp hoạt động trình đưa phân tử nước từ đất vào rễ sau nước đưa lên tận cao từ vài ba mét đến hàng trăm mét Vận tốc thoát nước khác tùy thuộc vào lồi thực vật, kiểu lá, mặt lá, kích thước khẩu, nhiệt độ ẩm độ môi trường, trạng thái tuổi tác trồng, thời điểm ngày Và có liên quan mật thiết tới số lượng phân bố Thông thường mặt có số lượng nhiều mặt (thực nghiệm Hồng hậu, Cơ tổng Dương Ấn độ) nên cường độ thoát nước mặt lớn mặt NH4NO3 M (80g/L) 0 1,0 2,3 K2SO4 M (174g/L) 0 0 0 H3BO3 2,86g/L 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 MnCl2.4H2O 1,82g/L ZnSO4.7H2O 0,22g/L CuSO4.5H2O 0,09g/L Na2MoO4 0,09g/L Fe-EDTA 0,484g/ L+1,5g/L 20 20 20 20 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Khống vi lượng pH Giải thích: - Thiếu Ca: Khơng bổ sung Ca(NO3)2.4H2O cho nghiệm thức thiếu Canxi thiếu lượng đạm có từ gốc NO3 Ta bổ sung đạm cách thêm vào NH4NO3 Lượng NH4NO3 cần thêm là: Gọi c nồng độ ion (meq/L) NH4NO3 Ta có: [NO3-]Ca(NO3)2.4H2O = [NO3-]NH4NO3 ð x x = 2,3 = x x ð c = 2,3 meq/L Vậy [NO3-]NH4NO3 = 2,3 meq/L - Thiếu Mg: 13 Khơng bổ sung MgSO4.7H2O thiếu lượng lưu huỳnh có từ gốc SO Ta bổ sung lưu huỳnh cách thêm vào K 2SO4 Tuy nhiên, bổ sung K2SO4 dẫn đến việc bị dư thừa lượng Kali có KNO3 Vì vậy, lượng K2SO4 cần thêm là: Gọi d nồng độ ion (meq/L) K2SO4 Ta có: [SO42-]MgSO4.7H2O = [SO42-]K2SO4 ó x2x2= x2x2 ð d = meq/L Tuy nhiên, bổ sung K2SO4 dẫn đến việc bị dư thừa lượng Kali có KNO 3, ta phải giảm lượng tương đương nồng độ ion KNO3: Mà: x [K+]KNO3 = [K+]K2SO4 Vì cần phải giảm meq/L nồng độ ion KNO3 Như vậy, [K+]KNO3 lại là: 2,5 – = 0,5 meq/L Thế nhưng, giảm nồng độ ion KNO3 dẫn đến việc thiếu đạm có gốc NO3 KNO3, ta cần phải bổ sung thêm lượng tương đương nồng độ ion NH4NO3: Ta có: [NO3-] KNO3 = [NO3-]NH4NO3 = meq/L - Tìm a, b: Ở thí nghiệm thiếu Đạm, không bổ sung KNO Ca(NO3)2.4H2O dẫn đến thiếu Kali Canxi, vàn bổ sung thêm KCl CaCl2: Gọi a, b nồng độ ion KCl CaCl2 Dựa theo công thức: Equivalence (meq/L) = x Số ion x Hóa trị Ta có: [K+]KNO3 = [K+] KCl ó x1x1= x1x1 ð a = 2,5 meq/L Ta có: 14 [Ca2+]Ca(NO3)2.4H2O = [Ca2+]CaCl2 ó x2x2= x2x2 ð b = 2,3 meq/L Chú thích: phần tô vàng bị lỗi định dạng, nên lấy từ file word phần Tại phải sơn che tối hộp chứa dung dịch? Trả lời: - Tránh dung dịch khống bị biến tính nhiệt độ cao - Tránh rong tảo phát triển cạnh tranh dinh dưỡng với - Rễ phát triển tốt điều kiện tối Tại khơng cho đầy hộp dung dịch khống từ đầu? Trả lời: Để chừa khoảng trống cho rễ hô hấp BÀI 4: QUANG HỢP Câu 1: Xác định xác sắc tố tách bảng sắc ký (bao gồm trị số Rf, tên sắc tố)? Chlorophyll a 15 Rfa = ha/hdm = 6,3/9,6 = 0,66 Chlorophyll b Rfb = hb/hdm = 5/9,6 = 0,52 Carotin RfC = hC/hdm = 9,6/9,6 = Lutein RfL = hL/hdm = 2,4/9,6 = 0,25 Phaeophytin RfP = hP/hdm = 7,3/9,6 = 0,76 Câu 2: Xác định hàm lượng chlorophyll a, b carotenoid tổng số gram tươi, so sánh giải thích kết thu từ loại làm thí nghiệm? Sample A470 A646,8 A663,2 Lá Non 0,4609 0,2011 0,4256 Lá Trưởng Thành 0,9273 0,4249 0,9338 Lá non Nồng độ chlorophyll a,b Xa = 12,21 x A663,2 – 2,81 x A646,8 = 12,21 x 0,4256 - 2,81 x 0,2011 = 4,63 µg/ml Xb = 20,13 x A646,8 – 5,03 x A663,2 = 20,13 x 0,2011 - 5,03 x 0, 4256 = 1,91 µg/ml Hàm lượng chlorophyll a,b carotenoid Ca = ( 12,21 x A663,2 – 2,81 x A646,8 ) x 10× = (12,21 x 0,4256 – 2,81 x 0,2011) x 10ì = 115.79àg/gFW Cb = (20,13 x A646,8 – 5,03 x A663,2) x 10× = (20,13 x 0,2011 – 5,03 x 0,4256) x 10× = 47,68 àg/gFW 16 Ca+b = = 1000ì A 470 – 3,27 × X a – 104 × X b 10× x 198 1000× 0,4609 – 3,27 × 4,63 – 104 ×1,91 10× x = 31,20 µg/gFW 198 Lá trưởng thành Nồng độ chlorophyll a,b Xa = 12,21 x A663,2 – 2,81 x A646,8 µg/ml = 12,21 x 0,9338 - 2,81 x 0,4249 = 10,21 µg/ml Xb = 20,13 x A646,8 – 5,03 x A663,2 = 20,13 x 0,4249 - 5,03 x 0,9338 = 3,86 µg/ml Hàm lượng chlorophyll a,b carotenoid Ca = (12,21 x A663,2 – 2,81 x A646,8 ) x 10× = (12,21 x 0,9338 – 2,81 x 0,4249) x 10ì = 255,19 àg/gFW Cb = (20,13 x A646,8 – 5,03 x A663,2) x 10× = (20,13 x 0,4249 – 5,03 x 0,9338) x Ca+b = = 10ì = 96.41 àg/gFW 1000ì A 470 – 3,27 × X a – 104 × X b 10× x 198 1000× 0,9273 – 3,27 ×10,21 104 ì 3,86 10ì x = 62,18 àg/gFW 198 17 Biểu đồ hàm lượng chlorophyll a,b carotenoid non trưởng thành Nhận xét: - Nồng độ chlorophyll a,b non thấp trưởng thành 5,58 µg/ml;1,95 µg/ml Hàm lượng chlorophyll a,b carotenoid non thấp trưởng thành 139,79 µg/gFW; 48,73 µg/gFW 30,98 µg/gFW Giải thích: Hàm lượng chlorophyll a,b carotenoid trưởng thành cao non thời gian sinh trưởng trưởng thành dài nên hình thành, tích trữ nhiều sắc tố Câu 3: So sánh giải thích cường độ quang hợp theo cường độ ánh sáng khác nhau? Lux CO2 164.7 659.8 1629.0 vào (ppm) 1601.5 1622.9 1631.1 (ppm) 1611.8 1606.7 1603.5 18 PAR (µmol/m2/s) - 15 Cường độ quang hợp cao 15 (µmol/m2/s) với Lux cao 1629.0 nồng độ CO2 vào (ppm) 1631.1 Dựa vào phương trình quang hợp : 6CO2 + 12 H2O > C6H12O6 + 6O2 + H2O Cường độ quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2 ảnh hưởng cường độ ánh sáng đến trình quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2 Khi tăng nồng độ CO2 tăng lên tăng cường cường ánh sáng lên quang hợp tăng mạnh Câu 4: Khi thay đổi bước sóng ( ánh sáng màu) khác mà anh, chị làm thí nghiệm ánh sáng màu có hiệu đến quang hợp cây, sao? Ánh Sáng Cường Độ Quang Hợp Trắng (bước sóng 380 - 760 nm) 25 µmol/m2/s Vàng (bước sóng 565 - 590 nm) 22 µmol/m2/s Đỏ (bước sóng 625 - 760 nm) 34 µmol/m2/s Qua thí nghiệm, ta thấy ánh sáng có màu sắc khác ảnh hưởng khác đến quang hợp Trong ánh sáng đỏ cho hiệu quang hợp cao cường độ quang hợp tỷ lệ thuận với bước sóng cường độ chiếu sáng, ánh sáng đỏ có bước sóng dài, cường độ chiếu sáng nhiều ánh sáng vàng, trắng nên cho hiệu quang hợp cao 19