Zadanie
Transkrypt
Zadanie
Zadanie 5 Wpływ zanieczyszczeń jonami metali na kiełkowanie nasion i początkowy wzrost siewek Na podstawie artykułów opracowała dr Anna Dzierżyńska Wstęp Metale tzw. ciężkie (m.in. Cd+2, Cr+6, Cu+2, Ni+2, Zn+2, Pb+2), o dużej gęstości, to grupa pierwiastków z których wiele wykazuje własności toksyczne (np Cd, Pb). Jony metali ciężkich mogą stanowić składniki pokarmowe niezbędne w żywieniu mineralnym roślin (np Cu, Zn, Ni). Zarówno jednak niedobór jak i nadmiar takiego pierwiastka jest czynnikiem stresowym, zaburzającym normalne funkcjonowanie roślin. Stopień toksyczności zależy od rodzaju metalu, jego stężenia i formy chemicznej, od właściwości gleby, szczególnie jej odczynu, warunków klimatycznych oraz od gatunku i wieku rośliny. Niektóre gatunki roślin, nazywane hyperakumulatorami, wykazują zdolność do gromadzenia jonów metali w swoich tkankach w bardzo dużych stężeniach. Mogą być one wykorzystywane w technikach fitoremediacji. Gatunki wrażliwe, w tym gatunki wskaźnikowe używane w biotestach skażeń, przy wysokim stężeniu pierwiastków metali ciężkich w środowisku ulegają uszkodzeniom strukturalnym oraz zaburzeniom procesów biochemicznych i fizjologicznych, prowadzącym do zahamowania wzrostu, nawet do śmierci komórek. Polecany artykuł przeglądowy w języku polskim: M SIWEK, 2008. Rośliny w skażonym metalami ciężkimi środowisku poprzemysłowym. Część I. Pobieranie, transport i toksyczność metali ciężkich (śladowych). Wiadomości Botaniczne 52(1/2): 7–22, Cel Zbadanie i porównanie wpływu jonów wybranych metali ciężkich na kiełkowanie i początkowy wzrost siewek wybranych gatunków roślin, z uwzględnieniem stężenia metalu. Materiał i metody Część A Wpływ zanieczyszczenia jonami Cd i Pb na kiełkowanie nasion i początkowy wzrost siewek Materiał: nasiona/ziarniaki 3 gatunków: łubinu, pszenicy i kukurydzy bibuła filtracyjna, pocięta na paski o dwóch rozmiarach, wg rysunku Sprzęt: 3 zlewki, pipety, przezroczysta folia gospodarcza Odczynniki: roztwory soli metali CdSO4 i PbCl2 o stężeniu 0,5mM Wykonanie: Przygotować po 3 porcje po 15 sztuk wysterylizowanych nasion/ziarniaków każdego z łubinu, pszenicy i kukurydzy. Przygotować 3 zlewki: dH2O, 0,5mM Pb, 0,5mM Cd i nalać do nich wodę lub roztwór soli metalu, zgodnie z opisem na zlewce, o objętości 150cm3. Bibułę, podpisać ołówkiem (kierunek studiów, nazwisko wykonawcy, data, gatunek, kombinacja- Cd, Pb lub dH2O), rozłożyć na tacy i zwilżać za pomocą pipety roztworem soli metalu z odpowiedniej kombinacji i jako kontrolę zwilżać wodą. Ziarniaki/ nasiona wysiać po 15 sztuk na podpisanych bibułach. Zawinąć w rulon przygotowany wg instrukcji i rysunku. Rulony z wysianymi nasionami 3 badanych gatunków wstawiać kolejno do odpowiednich, podpisanych zlewek (Cd, Pb, H2O), zgodnie z rodzajem soli metalu, którego roztworem nasączano bibułę. Przykryć od góry przezroczystą folią gospodarczą, aby ograniczyć parowanie. Przygotować tabelkę wyników. Po tygodniu rozwinąć rulony i obliczyć liczbę skiełkowanych nasion, zmierzyć długość korzeni oraz części nadziemnej siewek łubinu, pszenicy i kukurydzy i oznaczyć ich świeżą masę z 2 kombinacji traktowanych jonami metali i kontroli. Obliczyć wartości średnie badanych cech w kombinacji i zapisać w formie tabeli. Zinterpretować otrzymane wyniki i wyciągnąć wnioski. Część B Wpływ zanieczyszczenia jonami Zn i Cu na kiełkowanie nasion i początkowy wzrost siewek Materiał: nasiona/ziarniaki 2 gatunków: pszenicy i kukurydzy bibuła filtracyjna, pocięta na paski o dwóch rozmiarach, wg rysunku Sprzęt: 5 zlewek, pipety, przezroczysta folia gospodarcza, taca plastikowa Odczynniki: roztwory soli metali ZnSO4 x 7H2O, CuSO4 x 5H2O o stężeniu 0,5mM i 1mM Wykonanie Do 4 opisanych zlewek nalać 150 cm3 roztworów przygotowanych soli, zgodnie z kombinacją (Cu 0.5mM, Cu 1mM, Zn 0.5mM, Zn 1mM) a do 5 wodę destylowaną (kontrola H2O). Przygotować 3 porcje po 15 sztuk wysterylizowanych nasion/ziarniaków pszenicy i kukurydzy. Podpisać ołówkiem bibuły (kierunek studiów, nazwisko wykonawcy, data, gatunek, kombinacja – Cu 0.5mM, Cu 1mM, Zn 0.5mM, Zn 1mM, kontrola H2O). Bibułę rozłożyć na tacy plastikowej, wysiać po 15 sztuk nasion, zwilżyć za pomocą pipety roztworem soli cynku lub miedzi o odpowiednim stężeniu a jako kontrolę bibułę zwilżyć wodą, odpowiednio do opisu na bibule. Zawinąć w rulon przygotowany wg instrukcji i rysunku. Podpisać zlewki wg kombinacji. Rulony z wysianymi nasionami 2 badanych gatunków wstawiać kolejno do odpowiednich, podpisanych zlewek, zgodnie z kombinacją. Przykryć przezroczystą folią gospodarczą, aby ograniczyć parowanie. Przygotować tabelkę wyników. Po tygodniu rozwinąć rulony i obliczyć liczbę skiełkowanych nasion, zmierzyć długość korzeni oraz części nadziemnej siewek pszenicy i kukurydzy i oznaczyć ich świeżą masę z 4 kombinacji traktowanych jonami metali i z kontroli (dH2O). Obliczyć wartości średnie badanych cech w kombinacji i zapisać w formie tabeli. Zinterpretować otrzymane wyniki i wyciągnąć wnioski. Wyrzucić bibułę i nasiona, wymyć zlewki. Rysunek A C B1 B2 Instrukcja Duży pasek bibuły –A położyć na tacy, na nim położyć w połowie szerokości jeden mały pasek bibuły B1 i zwilżyć całą powierzchnię wodą lub roztworem za pomocą pipety. Na małym pasku wysiewać pęsetą nasiona – C. Przykryć nasiona drugim małym paskiem bibuły i całość zrolować nasionami do wewnątrz. Wstawić rulon bibuły do naczynia z wodą lub roztworem na podsiąk.