Методические рекомендации работы над проектом "Фитотестирование водных сред"
методическая разработка по биологии (11 класс) по теме

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

СЕВЕРНОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 684

Методические рекомендации работы над проектом по биологии и экологии «Фитотестирование водных сред».

Учитель: Денисова Е.И.

Москва, 2010 г.

ПЛАН

         1. Введение. Особенности разработанных рекомендаций.          1.

         2. Основная часть.

              - Планирование занятий                                                                  2 – 3.

              - Планы -  конспекты занятий                                                        4 – 24.

         3. Заключение.                                                                                          25.

         4. Библиография.                                                                                     26.

Методические рекомендации работы над проектом

по биоло гии и экологии

«Фитотестипование водных сред».

1 .Особенности разработанных рекомендаций.

В настоящее время назрела необходимость усиления экологического образования учащихся, а также привлечение их к реальным мероприятиям по сохранению окру жающей среды.

В связи с этим возникает проблема доступности и наглядности в рассмотрении состояния окружающей среды и ее оценки с экологической точки зрения.

Методика, предложенная в данной работе, может быть использована при работе над проектами по экологии и биологии в средней общеобразовательной школе при изучении курса « Растения » в 6 - 9 классах (тема «Корень»), и в 11 классе (тема «Человек и биосфера»). Для учащихся преимущество данной методики заключается в доступности, наглядности эксперимента. Учащиеся на практике могут проанализиро вать полученные в ходе эксперимента наблюдения и сделать выводы.

С помощью корневых тестов можно проанализировать, как влияют ксенобиотики на растения. Наличие научно - популярных работ, посвященных проблеме антропоген ного загрязнения окружающей среды, поможет организовать самостоятельную работу учащихся с литературными источниками.

Из работ Артамонова В. И. «Растения и чистота природной среды»; Ильку и а Г. М. «Загрязнители атмосферы и растения»; Десслера X.- Г. «Влияние загрязнений воздуха на растительность»; Шуберта Р. «Биоиндикация загрязнений наземных экосистем» и др. Именно эта литература наиболее доступно поможет учащимся узнать о современных проблемах защиты окружающей среды от антропогенных загрязнений природы, о ви дах антропогенных загрязнителей, их действии на растения как через корневые систе мы так и через наземные органы.

Содержание предложенных уроков связано с проблемами экологии и биологии, которые пока не раскрываются школьными программами.

2.Планирование занятий в 6 - 11 классе.

Проанализировав учебники биологии и экологии, мы предлагаем следующее планирование.

Занятие 1.

Тема. История антропогенных загрязнителей (ксенобиотиков), их классифика ция. Понятие о химическом стрессе.

Цель. Ознакомление учащихся с историей антропогенных загрязнителей, их классификацией. Дать представление о химическом стрессе.

Занятие 2.

Тема. Влияние химического стресса на растения. Растения - наши защитники от химического стресса. Природные барьеры для ксенобиотиков.

Цель. Познакомить учащихся с анатомическими структурами растения, являю щимися барьерами на пути токсинов.

Занятие 3.

Тема. Корни высших растений как тест - объекты.

Цель. Изучение методов фитотестирования и объектов тестирования - корней высших растений. Познакомить с закладкой опытов.

Занятие 4.

Тема. Ризотестирование водных растворов (талый снег, дождевая вода, вода из лужи, пруда, реки и др.)

Цель. Познакомить учащихся с понятиями биологически активные вещества, до за, концентрация; с разнообразием водных сред и методов, позволяющих обнаружить

биологически активные вещества в водных средах. Обучить методике фито - и ризоте-стирования.

Занятие 5.

Тема. Действие ксенобиотиков на корни растений.

Цель. Обучение методике получения результатов опыта. Анализ результатов морфологических наблюдений и измерений. Обработка данных по статистическим про граммам.

Занятие 6.

Обобщение материала.

Занятие 1.

Тема. История антропогенных загрязнителей (ксенобиотиков), их классифика ция. Понятие о химическом стрессе.

Цель. Ознакомление учащихся с историей антропогенных загрязнителей, их классификацией. Дать представление о химическом стрессе.

Методы: рассказ с элементами беседы.

Ход занятия.

Работа с новым материалом.

Систематическое загрязнение атмосферного воздуха и почвы в результате прак тической деятельности человека началось с использования им огня и применения кус тарных производств. Многие тысячелетия это влияние распространялось на ограничен ную территорию и занятых в этих процессах людей.

С организацией промышленных предприятий создаются более мощные источ ники локального загрязнения воздуха и почвы. Задымление атмосферы особенно уси лилось с началом использования каменного угля вместо древесины в качестве основно го энергетического топлива. Об этом свидетельствуют законодательные акты. Напри мер, в Англии в 14 веке издан указ, запрещающий сжигать каменный уголь в Лондоне. В 1833 году в России было издано постановление, регламентирующее размещение промышленных предприятий за пределами населенных пунктов, а в 1887 году - запре щающее функционирование предприятий, обильно выделяющих дым.

Прогрессивный рост насыщения биосферы разнообразными примесями начался с 50-х годов 20 века и обусловлен быстрым ростом количества предприятий, мощных индустриальных комплексов, новых отраслей промышленности и огромным разнообра зием выпускаемых ими материалов в сочетании с концентрацией населения в крупных городах и расширением транспортных средств. Интенсивность естественного само очищения биосферы в этих районах оказалась меньшей, чем скорость насыщения его различными примесями. В результате такого несоответствия загрязняющие вещества

стали распространяться воздушными потоками на значительные расстояния, отчего расширилась сфера их неблагоприятного действия.

Основной причиной резко возросшей загрязненности биосферы явилось отстава ние в разработке и широком практическом применении более современных технологи ческих процессов от темпов роста численности и мощности промышленных произ водств и транспортных средств.

Биосферные загрязнители по происхождению могут быть: 1. первичными - отходы предприятий, топок, двигателей и т. д.

2. вторичными - образующиеся в биосфере в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами био сферы.

Вопрос. Какие загрязнители биосферы вы знаете? Вещества, загрязняющие среду, называются ксенобиотиками. К ксенобиотикам относятся и все вещества, перечисленные вами.

Среди всех веществ, которые могут загрязнять среду, сразу надо выделить две группы, которые отличаются по действию: токсины и мутагены.

Далее учитель чертит на доске схему « Классификация ксенобиотиков ».

Ксенобиотики.

Биоактивны в любой        Биоактивность зависит

концентрации.         от концентрации.

Мутагены         Токсины

Вещества, вызывающие        Вещества, вызывающие

мутации. Действуют на        общее отравление орга-

ДНК хромосом.          низма. Частный случай-

Канцерогены - вещества,         вещества, обладающие

вызывающие заболевания         наркотическим действи-

раком.             ем, а так же тяжелые

   металлы.

Цитостатики - вещества, останавливающие клеточное деление. Все мутагены яв ляются цитостатиками.

Все растения реагируют на ксенобиотики разной природы. Ксенобиотики у рас тений вызывают химический стресс.

Вопрос. Как вы думаете, что такое стресс?

Термин «стресс» перенесен в ботанику из медицины. Первоначально стрессом называли «напряженное» состояние организма во время развития в нем универсальной защитной реакции на всевозможные воздействия. Существует три фазы общего адапта ционного синдрома (или синдрома биологического стресса):

1. Реакция тревоги. Организм меняет свои характеристики, будучи, подвергнут стрессу.

2. Фаза сопротивления. Если действие стрессора совместимо с возможностями адапта ции, организм сопротивляется ему.

З.Фаза истощения. После длительного действия стрессора, к которому организм при способился, постепенно истощаются запасы адаптационной энергии. Вновь появляются признаки реакции тревоги, но теперь они необратимы, и индивид погибает.

В настоящее время в ботанике под стрессом подразумевают возникновение в клетке и организме напряжения, нарушающего гомеостаз.

Творческое задание. Найти примеры влияния тех или иных загрязняющих веществ на конкретные живые организмы, включая человека.

Занятие  2.

Тема. Влияние химического стресса на растения. Растения - наши защитники от химического стресса. Природные барьеры для ксенобиотиков.

Цель. Познакомить учащихся с анатомическими структурами растения, являю щимися барьерами на пути токсинов.

Методы. Рассказ с элементами беседы, иллюстративный.

Ход занятия.

Обсуждение вопросов.

1. С чего началось загрязнение биосферы в результате практической деятельности чело века? Как развивалось?

2. Какими могут быть загрязнители биосферы по происхождению?

3. Какие виды ксенобиотиков вы знаете?

4. Какие вещества являются цитостатиками? токсинами? тяжелыми металлами? 5. Что такое стресс?

6. Обсуждение  творческого задания. Учащиеся, нашедшие интересный материал, выступают с короткими сообщениями.

Работа с новым материалом.

Сегодня мы познакомимся с влиянием химического стресса на растения и с тем, как растение защищается от него.

Действие ксенобиотиков на растения зависит от:

1. природы вещества;
2. его концентрации;
3. длительности воздействия;
4. относительной генетической устойчивости растения;
5. возраста растения.

Наиболее существенными причинами стресса являются концентрация и длитель ность воздействия ксенобиотиков.

Вопрос. Как вы думаете, как ксенобиотики поступают в растения?

Ксенобиотики поступают в растения через корни и листья.

В зависимости от внешних факторов среды и предрасположенности к действию ксенобиотиков, действие последних может быть сдержано:

1. в период покоя при низких температурах (у хвойных деревьев - зимой),
2. ложной устойчивостью (т. е. при вызванном смыкании устьиц);

или условно:

3. при высокой относительной влажности воздуха или тумане вследствие расширения
   устьиц,
4. при наличии других ксенобиотиков,
5. в случае присутствия других воздействующих факторов (мороз, засуха или жара),
   даже если они сами по себе не приводят к поражению,
6. при определенных стадиях роста растения или ассимиляции;

или смещено во времени:

7. в результате постепенного нарастания концентрации ксенобиотиков,
8. после ночного воздействия ксенобиотиков или после воздействия следовали допол нительно солнечные дни, которые активизировали ассимиляцию.

Корни растений активно всасывают воду и растворенные в ней вещества. По проводящей ткани раствор поступает до специальных проводящих путей. Вода может двигаться по растению двумя путями: от клетки к клетке по цитоплазме или по меж клеточному пространству. Чаще всего она движется вторым путем. На пути к проводя щей ткани она встречает барьер - ткань, которая носит название эндодерма. Это клетки с толстыми клеточными стенками, по которым не может проникать вода. Между ними есть специальные пропускные клетки. В этом месте вся вода, поступающая в растение, движется через цитоплазму этих клеток и там уже происходит оценка вещества и за держка вредных компонентов. О том, насколько хорошо работает этот барьер, можно судить по росту надземной части растения.

Эндодерма - еще один барьер на пути ксенобиотиков в проводящую систему рас тения.

При прорастании у растения первым появляется корень и первым контактирует с окружающей средой. Именно рост корня первым реагирует на изменения химического состава среды.

В настоящее время разрабатываются методы использования растений для удале ния загрязнителей из окружающей среды или для их обезвреживания (рис. 19).

Эта идея использования растения для улучшения окружающей среды, уходит своими корнями в далекое прошлое. Однако эта идея только сейчас развивается во мно гообещающую технологию. Ее назвали фиторемедиация (от греч. phyton - растение и латинского remedium - восстанавливать, повторно лечить) - это высоко экономичная « зеленая » технология, основанная на использовании специфических видов растений для очистки почвы и воды от ксенобиотиков.

Фиторемедиация основана на концентрационной функции организмов в биосфе ре. Зеленые растения можно уподобить насосу, который, используя солнечную энер гию, извлекает из окружающей среды и накапливает в своих тканях разнообразные ве щества.

Различают несколько разделов фиторемедиации, основанных на:

1. использовании специально выведенных сортов растений и определенных обработок почвы для переноса загрязнителя из почвы в надземные части растений, которые затем скашиваются;

2. использовании корней высших наземных растений или проростков, выращенных в специальном питательном растворе, для накопления и осаждения ксенобиотиков из жидких сред.

3. использовании растений для выведения летучих ксенобиотиков из почвы и выделе нии их в атмосферу;

4. использовании растений для обезвреживания загрязнителей, перевод их в безопасное для окружающей среды состояние (по Душенкову и Раскину).

Растворенный свинец поступает в корни и переносится в стебли и листья

Вода испаряется, и свинец

концентрируется в

растительных тканях

Растения выращиваются с

использованием специальных

агрономических методов

При добавлении

килатора свинец

переходит в

почвенный

раствор

Занятие  3.

Тема. Корни высших растений - как тест - объекты.

Цель. Изучение методов фитотестирования и объектов тестирования - корней высших растений. Познакомить с закладкой опытов.

Методы. Рассказ с элементами беседы, иллюстративный, лабораторная работа.

Ход занятия.

Работа с новым материалом.

Прежде,     чем     познакомиться     с     корнями     высших     растений        как

тест - объектами, мы должны узнать, что такое экологическое биотестирование.

Слово «экологическое» сразу наводит на мысль о том, что речь пойдет об от ношениях организма и среды, и об охране окружающей среды. Слово «тестирование» тоже знакомо. С помощью тестов (испытания, исследование) можно провести, на пример, проверку знаний. При экологическом тестирование проверяют качество ме стообитания окружающей среды. Это можно сделать с, помощью разных методов: физических, химических биологических. При биологическом тестирование для оценки состояния среды используют организмы-объекты тестирования или тест-объекты.

Сегодня вы познакомитесь с различными методами биотестирования, теоретически и один из методов попробуем применить на практике.

Запишите, пожалуйста, определение биотестирование:

Биотестирование - оценка качества среды с помощью организмов.

Вопрос: Зачем необходимо оценивать состояние окружающей среды. (Учащиеся высказывают мнение по вопросу.)

Конечно, раньше мы не задумывались над тем, что овощи и фрукты могут со держать нитраты, а грибы - тяжелые металлы, что не стоит выбирать квартиру в цен тре крупного промышленного города и что дождь, под который мы случайно попали, может оказаться кислотным. Сейчас это к сожалению реальность .

Эти явления связаны с развитием химической промышленности, транспорта, техники. Запишите, пожалуйста  несколько цифр: Ежегодно на планете:

9. вносится в почву, около 92 млн. тонн минеральных удобрений;
10.  90 млн. тонн сернистого ангидрида;
11. 300 тыс. тонн различных тяжелых металлов;
12. 62 млн. тонн оксидов азота;

В настоящее время синтезировано более 8 млн. химических соединений - Около 100 тыс. из них тем или иным способом введены в круговорот веществ в биосфере. Ежегодно синтезируется около 300 тыс. новых соединений и около 2 тыс. поступает в биосферу .

Меньше половины из этих веществ исследовано хотя бы в одном из существую щих на сегодняшний день тесте, т.е. мы не знаем как действуют на организмы около 50 тыс. соединений, введенных человеком в круговорот веществ. (Воронков Н.А. 1999) Оценить опасность, которую несет за собой введение этих веществ в биосферу  - зада ча биотестирования.

Итак, основная задача биотестирования - оценка химического риска среды.

Для этого разработаны самые разные методы или способы.

С помощью методов экологического биотестирования можно определить:

1. обладает ли вещество биоактивностью;

2. содержит ли среда биоактивное вещество.

Организм, который используется для тестирования, называется тест - объектом. Тест - объекты могут быть самыми разнообразными.

В качестве тест - объектов используются простейшие, грибы

(плесени, дрожжи), одноклеточные и многоклеточные водоросли, высшие растения, черви, моллюски, культура клеток животных и человека.

Не стоит путать тест - объекты с организмами, которые просто исследуются в хо де изучения экологической обстановки. Можно, например, чтобы выяснить уровень загрязнения среды, определить процент некроза (вымершие части) листьев березы вдоль автострады. Но береза в этом случае является не тест - объектом, а индикатором

состояния среды. Чтобы она стала тест - объектом, мы специально должны обработать ее каким-нибудь веществом. В случае с березой это неудобно, значит она врядли когда-нибудь будет тест - объектом.

Вопрос. Как вы думаете, каким требованиям должны удовлетворять организмы, которые используются в качестве тест - объектов?

По мере ответов учитель записывает на доске, а ученики в тетради:

Требования к тест - объектам:

1 . небольшие размеры;

2. не требовательны к содержанию;

3. быстро растут и размножаются;

4. не требуют больших материальных затрат;

5. способны быстро и наглядно отвечать на воздействия.

Всем этим требованиям удовлетворяют проростки растения. Растения - это очень удобный объект. Среди растений много мелких видов, которые удобно содержать в ла бораторных условиях. В жизни растения есть период, когда оно особенно чувствитель но к воздействиям и удобно для исследования. Это период прорастания семян и стадии проростка.

Существуют различные методы фитотестирования. Но мы познакомимся только с двумя:

1 .определение действия вещества по изменению процессов роста;

2. выявление накопления различных веществ и ионов в тканях растения.

Эти методы наиболее просты и доступны для выполнения в рамках школьной ла боратории, так как для этого не нужно никакого специального оборудования. Мы бу дем пользоваться именно этими двумя методами. Однако прежде чем приступить к постановке эксперимента, необходимо лучше познакомиться с объектом тестирования.

При прорастании у растения первым появляется корень и первым контактирует со средой. Именно рост корня может быстро реагировать на изменения, которые про изошли в среде. Чтобы понять, как происходит рост корня и как по нему мы можем су дить о состоянии внешней среды, рассмотрим подробнее строение растущей части кор ня.

Вопрос. Какие зоны можно выделить в корне? (корневой чехлик, зону деления, зону роста, зону всасывания и зону проведения).

Вопрос. Как вы думаете, какие зоны отвечают за рост? (зона деления и зона растяжения).

Изобразим корень и отметим на рисунке все части растущей зоны корня.

Далее учитель рисует на доске схему строения корня, постепенно объясняя осо бенности каждой части. Учащиеся рисуют за ним (рис. 20)

Так выгладит общий вид корня (рис. 20 а) Выше его растущей части у клеток, на ходящихся в самом наружном слое обычно образуются корневые волоски. С их помо щью увеличивается всасывающая поверхность корня. Сверху корень закрывает корне вой чехлик. Он находится на самом конце и предохраняет нежные ткани под ним от механических повреждений. Чехлик отвечает за геотропическую реакцию корня. Тропизм - это движение органов растения. Гео - Земля.

Вы знаете, что как бы мы не бросали семечко в землю, корень все равно будет расти вниз, а стебель вверх. Это явление и называется геотропизмом. Корни обладают поло жительным геотропизмом, т. е. растут к центру Земли. Побеги обладают отрицатель ным геотропизмом, т. е. растут от центра Земли - вверх.

Границу между зоной деления и зоной роста можно провести там, где клетки на чинают резко удлиняться - растягиваться (рис. 20 б)

Ниже, в зоне деления, клетки не вырастают большими. Удваивая свой объем, они де лятся. Клетки в зоне растяжения не делятся, но могут увеличивать свой объем в десятки раз. За зоной растяжения клетки окончательно стабилизируются. Это можно сравнить и с человеком: он рождается, растет, затем он приобретает специальность. Выше зоны роста и в конце ее клетки уже отличаются друг от друга: одни входят в проводящую ткань, другие во всасывающую и т. д. У самого кончика корня, в образовательной тка ни, находятся особые клетки (рис. 20 в).

Эти клетки входят в покоящийся центр. Он служит для восстановления роста, если большинство клеток зоны деления повреждены. Так корень может приспо сабливаться к изменяющимся условиям среды. Сохранение роста для корня очень важ но, т. к. Рост является способом движения растения. Если животные двигаются в поисках пищи, то корни растут к питательному веществу. Поэтому, эта функция хорошо защищена.

Схема строения растущей части корня.

корневой

чехлик

А

зона деления

корневой

чехлик

Б

корневые волоски

корневые волоски

к*/

зона роста

В

корневой чехлик (защитная, геотропизм)

покоящейся центр (поддержание постоянного роста)

зона деления (образование новых клеток)

зона роста (растяжения)

корневые волоски (поглотительная)

Если деление клеток прекращается, то прекращается и рост. В этом случае начинают делиться клетки покоящегося центра, обычно более устойчивые к повреждению. По тому, как быстро восстанавливается рост, мы можем судить о силе повреждения. Если повреждение затрагивает клетки покоящегося центра, то рост не восстанавливается.

Мы зарисовали схему строения корня и подписали его части. Рядом с обозначе ниями напишем теперь функцию каждой части (рис. 20. в).

Клетки в корне располагаются рядами, т. к. Они делятся преимущественно в го ризонтальном направлении. Потомки одной клетки, таким образом, располагаются над ней в ряд. Обычно, клетки несколько раз делятся до выхода из зоны деления. Посколь ку, клетки в нижних слоях зоны деления постоянно делятся, вскоре клетка оказывается в зоне роста и переходит к растяжению. В то время она перестает делиться и начинает увеличивать свой объем. Клетки под ней также растут, а еще ниже - делятся, и клетка, вырастая до определенного объема и приобретая черты специализации, свойственные ее ткани, перестает расти и начинает выполнять соответствующую функцию. Например, если это клетка покровов, то она может приобрести корневой волосок (особый вырост) и начинает всасывать воду и минеральные вещества. В результате таких про цессов корень постоянно растет, но его растущая часть не увеличивается в размерах и остается всегда у кукурузы около 1 см.

Таким образом, число клеток постоянно увеличивается и с такой же скоростью постоянно уменьшается за счет выхода части клеток из зоны роста и перехода к спе циализации. При этом они теряют способность к делению и росту.

Лабораторная работа.

Тема. Строение растущей части корня.

На уроке учащиеся нарисовали в тетради схему строения растущей части корня. Теперь они должны увидеть ее в микроскоп и сделать рисунок с натурального объекта.

У учащихся на партах стоят микроскопы и лежат фиксированные кончики корня с чех-ликом и инструментальная карточка.

Инструментальная карточка.

1. Наладить микроскоп.

2. Рассмотреть препарат.

3. Найти чехлик, зону деления, зону роста. В самом кончике зоны деления находятся

клетки покоящегося центра.

4. Зарисовать препарат.

5. Отметить на рисунке все найденные части.

6. Микроскоп привести в исходное положение.

Творческое задание. Подумать, что произойдет с процессом роста корня, если ка кое - либо вещество вызывает остановку деления клеток?

Занятие  4.

Тема. Ризотестирование водных растворов.

Цель. Познакомить учащихся с понятиями биологически активные вещества, до за, концентрация; с разнообразием водных сред и методов, позволяющих обнаружить биологически активные вещества в водных средах. Обучить методике фито- и ризоте-стирования.

Методы. Рассказ с элементами беседы, практическая работа.

 До занятия учитель должен позаботиться о наличии нужных водных сред. Природ ные среды могут быть самыми разнообразными: вода из любого водоема, лужи, водо проводная вода, талая вода, почвенный раствор и т. д. Сделать гербарии корней, под вергнутых действию кадмия (постоянные препараты).

Ход занятия.

Занятие начинается с обсуждения следующих вопросов:

а)        Что такое биологическое тестирование?

б)        Что можно определить с помощью биотестирования?

в)        Каковы требования к тест - объектам?

3. Устно ответить на вопрос: Каковы особенности роста корня?

Учитель слушает мнение учеников по вопросу, заданному на размышление. Если учащиеся затрудняются ответить правильно, то учитель просит обратить внимание на итоги опыта, который будет заложен на этом уроке.

Теоретическая часть.

Суть метода тестирования водных сред в проращивании семян растений на рас творе какого - либо вещества или любой другой водной среде. По реакции проростков судят о наличии и количестве того или иного вещества в среде, или, если это раствор конкретного вещества, насколько оно биологически активно.

Биологически активными называются вещества, которые влияют на различные процессы в живых организмах, включаясь в их обмен веществ.

Преимущества этого метода в том, что он: 1. прост;

2. не требует специального оборудования;

З. дает быстрый ответ;

4. очень чувствителен;

5. дает возможность исследовать любые водные среды.

Вопрос. Как вы думаете, какие водные среды необходимо исследовать на наличие загрязнителей? (Ответы учащихся).

Сегодня на уроке имеется вода из лужи со школьного двора, с автобусной оста новки, из пруда и др.

На эти среды можно высеять семена огурца, дыни, кукурузы, шпината и т. д. Мы посеем на эти среды семена кукурузы.

После посева на среду, семя прорастет. Сначала появляется корешок. Поглощение воды семенем сначала идет по физико-химическим законам, т. е. без затрат энергии. Затем корешок начинает расти, двигается в рост и почечка. На следующем уроке у про ростка уже будет корень.

Корень активно всасывает воду и растворенные в ней вещества.

Мы имеем сегодня растворы, на которых будем выращивать проростки. Реакция растения на вещество зависит от концентрации вещества в растворе и от дозы вещест ва.

Концентрация - это количество вещества в растворе.

Доза - это количество вещества, поглощенного растением.

Растение может поглотить гораздо меньше вещества чем есть в растворе, а так же может концентрировать его в своем теле. О том, как много загрязняющих веществ со держится в среде, мы узнаем по росту проростков.

Практическая часть.

На каждой парте есть чашки Петри, 6 семян кукурузы, мерный цилиндр на 10 мл, фильтр, но размеру соответствующий чашке Петри.

Учащиеся работают парами. Учитель раздает исследуемые вещества. На каждой колбе обязательно должна быть этикетка с надписью о месте, в котором взята вода, а так же концентрации. Так как для природных сред концентрация неизвестна, а в про цессе опыта необходимы десятикратные разведения, то концентрацию исходного рас твора можно принять за 1. Тогда, разбавленная в 10 раз среда будет иметь концентра-

цию 0,1. Для химических веществ необходимо указать название и концентрации в мо лях, процентах или других единицах.

Учащиеся имеют инструктивные карточки.

Инструктивная карточка.

1 .Запишите в тетради название вещества или места откуда взята вода.

2. Положите фильтр в чашку Петри.

3.Напишите этикетку:  название вещества,  концентрация, доза, фамилия учащихся, класс.

4. С помощью мерного цилиндра возьмите 10 мл раствора.

5. Влейте его на фильтр в чашку Петри. Наклейте этикетку на крышку.

6. Аккуратно разложите на фильтр семена. Следите, чтобы они распределились равно мерно. Накройте чашку Петри крышкой.

7. Вымойте мерный цилиндр.

8. Сдайте чашку Петри и все оборудование учителю.

Перед работой учитель показывает, как пользоваться чашкой Петри. Он объясня ет, что благодаря своей конструкции (крышка больше чашки), скапливающийся между крышкой и краями чашки конденсат герметично закупоривает ее. Учитель показывает, куда кладется фильтр, как наклеивается этикетка и как пользоваться мерным цилиндром.

Занятие 5.

Тема. Действие ксенобиотиков на корни растений.

Цель. Обучение методике получения результатов опыта. Анализ результатов морфологических наблюдений и измерений. Обработка данных по статистическим про граммам.

Методы. Рассказ, практическая работа, иллюстративный метод.

Ход занятия.

Занятие начинается с обсуждения вопросов:

1 .Что такое ксенобиотики?

2. На какие группы делят ксенобиотики?

З. Что такое цитостатики?

Работа с новым материалом.

Проростки растений по - разному реагируют на ксенобиотики разной природы. По реакции растений можно сразу выделить вещества цитостатики и общие токсины (яды).

Чтобы отличить мутаген от немутагена пользуются свойством мутагенеза - он не дает дозовой зависимости.

Это значит, что сколько бы мы не разбавляли раствор, эффект мало изменится. Мутагены обладают повреждающим ДИК воздействием даже в ничтожно малых кон центрациях.

Обычно пользуются десятикратным разведением. Мы тоже разводили раствор в 10 раз. Если исследуемое вещество не мутаген, то цитостатический эффект с разведе нием пропадает, если мутаген - то остается. Действие тяжелых металлов уменьшается с концентрацией.

Тяжелыми металлами называются элементы - металлы, у которых в чистом виде высокая плотность (Pb, Sn, Cd, Zn, Co, Ni, др.)

Они широко используются в промышленности и быту. Тяжелые металлы в концентра ции больше 0,001% чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения раствори мы в воде и могут попадать в организм, где, взаимодействуя с рядом ферментов, подав ляют их работу.

Таким образом, очень малое их количество чревато крайне тяжелыми физиологически ми последствиями. Они особенно опасны ввиду способности к накоплению. Она за ключается в том, что малые, кажущиеся безвредными дозы, получаемые в течении дли тельного периода, накапливаются в организме, создают в итоге токсическую концен трацию и наносят ущерб здоровью. Тяжелые металлы, как простые элементы, невоз можно разрушить или преобразовать в ходе химических процессов.

Практическая часть.

У учеников на парте пинцеты и линейки. Учитель заранее чертит на доске табли цу. Ученики перечерчивают ее в тетрадь.

В школьных условиях длительность опыта 72 ч. Учитель объясняет как вести из мерения и делать записи. В то время, как ученики записывают данные и делают изме рения, учитель знакомится с результатами и помогает каждой паре сделать нужные на блюдения. Ученики, которые имеют контрольные варианты, сообщают свои данные и все подсчитывают процент от контроля. Затем все учащиеся зарисовывают по одному типичному корню из своего варианта и после отмывания делают гербарий.

Сейчас мы посмотрим, как действует одна концентрация нитрата кадмия на чех-лик корня кукурузы после 24 ч. 48 ч, 72 ч. (Учитель показывает гербарий.)

Инструктивная карточка.

1 .Наладить микроскоп.

2. Рассмотреть препарат.

3. Найти чехлик.

4. Зарисовать увиденное.

5. Отметить на рисунке все изменения чехлика.

а)        форма клеток колумеллы и периферии;

б)        собраны ли клетки в группы и в каком месте;

в)        сбрасывание чехлика (как абажур);

г)        нарастание нового чехлика и др.

6. Микроскоп привести в исходное положение.

7. Сдать все учителю.

Затем, учащиеся делятся результатами своего наблюдения. И сравнивают их с таблицей, которую учитель вывешивает на доске « Влияние нитрата кадмия на корневой чехлик».

Делаются выводы.

Домашние задание.

Подумать о том, какой эффект в исследуемой среде оказывают вами исследованные вещества и записать выводы.

Творческое задание.

Подготовить письменное сообщение о влиянии ксенобиотиков на организм человека и о содержании их в различных продуктах.

Занятие  6.

Обобщение материала.

Обобщающее занятие старшеклассников призвано обобщить и систематизировать приоб ретенные знания и опыт учащихся. Оно не должен быть похоже на урок именно потому, что это своеобразное обобщение. Задача учителя - обеспечить свободное общение уче ников между собой.

Важно, что в основу обобщения следует ставить вопросы экологического, нравст венного воспитания через использование конкретных материалов.

План занятия тестирования водных сред с помощью проростков высших
растений.

1.Отчет о проделанной работе по группам, с демонстрацией результатов эксперимента (таблицы, графики, сделанные в компьютерном классе по программе Exctl).

1.  Выводы по эксперименту.
2.  Оценка выступлений учащихся.
3.  Заключительное слово учителя, оценка работы учащихся.
4.  Делаются общие выводы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данные  занятия позволяют учащимся 6-11 классов расширить знания по биологии в разделе РАСТЕНИЯ, совершенствуют умения работать с микроскопом, делать наблюдения, ставить опыты, систематизировать полученные результаты, проводить анализ работы, делать выводы. Учащиеся активно работают на таких занятиях.

Список литературы.

1. Артамонов В. И. «Растения и чистота природной среды»;
2. Ильк «Загрязнители атмосферы и растения»;
3. Десслер X.- Г. «Влияние загрязнений воздуха на растительность»;
4. Шуберт Р. «Биоиндикация загрязнений наземных экосистем» и др