Оценка мутагенности воды методом прорастания семян Подготовил: Рыжков Василий Ученик 10 «А» класса МОУ СШ 61 Центр «Эрудит» Руководитель: Токарева Татьяна Васильевна

Цель работы: Цель работы: Оценить токсичность и мутагенность воды, взятой для проращивания семян пшеницы из разных источников. Оценить токсичность и мутагенность воды, взятой для проращивания семян пшеницы из разных источников. Задачи: Задачи: 1.Обобщить сведения о генетических и физиологических последствиях антропогенного загрязнения воды на живые организмы и особенно прорастающие семена. 1.Обобщить сведения о генетических и физиологических последствиях антропогенного загрязнения воды на живые организмы и особенно прорастающие семена. 2.Овладеть простейшими приемами исследования природной биологической среды. 2.Овладеть простейшими приемами исследования природной биологической среды. 3.Воспитывать ответственность молодого человека за окружающую среду и повышать социальную активность в связи с ее охраной. 3.Воспитывать ответственность молодого человека за окружающую среду и повышать социальную активность в связи с ее охраной.

Предмет исследования: Предмет исследования: Мутагенный эффект воды, взятой из разных источников г.Тольятти и его окрестностей на прорастание семян(всхожесть, энергия прорастания) культурных растений. Мутагенный эффект воды, взятой из разных источников г.Тольятти и его окрестностей на прорастание семян(всхожесть, энергия прорастания) культурных растений. Объект исследования: Объект исследования: Для проведения исследования были использованы семена пшеницы яровой урожая 2005г. Для проведения исследования были использованы семена пшеницы яровой урожая 2005г. Методы исследования: Методы исследования: Тест- система основанная на количественном учете семя, проросших в единицу времени, на фильтровальной бумаге, смоченной водой разной степени загрязненности. Тест- система основанная на количественном учете семя, проросших в единицу времени, на фильтровальной бумаге, смоченной водой разной степени загрязненности. Гипотеза: Гипотеза: Предполагается, что вода из природного источника обладает большим мутагенным воздействием. Питьевая вода в городе Тольятти имеет некоторую степень экологической опасности. Предполагается, что вода из природного источника обладает большим мутагенным воздействием. Питьевая вода в городе Тольятти имеет некоторую степень экологической опасности.

Вода – важнейший экологический фактор в жизни растений. Роль воды в жизни растений 1)Вода входит в состав живой плазмы растения. 2)Теряя воду при испарении, растение поддерживает восходящий водный ток и умеряет нагревание, защищаясь от перегрева. 3)Влажность воздуха, определяемая содержанием в ней водяного пара, вместе с температурой определяют физическую обстановку потери воды при испарении. 4)Снежный покров способствует сохранению тепла и защищает прикрытые снегом живые части растения от неблагоприятного влияния низкой температуры воздуха и зимнего испарения, которое может привести к иссушению и отмиранию тканей.

Основные источники антропогенного загрязнения воды Населенные пункты. Населенные пункты. Наиболее известным источником загрязнения воды являются бытовые сточные воды. Наиболее известным источником загрязнения воды являются бытовые сточные воды. Промышленность. Промышленность. В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в 3 раза превышают коммунально-бытовые. В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в 3 раза превышают коммунально-бытовые. Сельское хозяйство. Сельское хозяйство. Вторым основным потребителем воды является сельское хозяйство, использующее ее для орошения полей. Вторым основным потребителем воды является сельское хозяйство, использующее ее для орошения полей.

Контроль и очистка воды. Три основных метода очистки сточных вод 1)Сброс сточных вод в крупные водотоки, где они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и нейтрализуются естественным образом. 2)Удаление и снижение содержания твердых и органических веществ механическим, биологическим и химическим способами. 3)Сокращение объема сточных вод путем изменения технологических процессов.

Причины возникновения мутагенного эффекта Уменьшение содержания кислорода Уменьшение содержания кислорода Тепловое загрязнение Тепловое загрязнение Накопление токсичных органических веществ Накопление токсичных органических веществ Радиоактивное загрязнение Радиоактивное загрязнение Влияние токсичных металлов Влияние токсичных металлов

Мутагенный эффект Снижение способ- ности покровов семени к осмосу Ингиби- тирование ферментов ионами тяжелых металлов Меристемати- ческие клетки зародыша могут погибнуть, или в них развиваются хромосомные перестройки

Простейшие тест-системы для оценки мутагенного эффекта воды на растение 1) Изучение нарушения морфологии хромосом проводится на препаратах, полученных из проростков семян, подвергшихся мутагенному воздействию. Если растение имеет небольшой набор хромосом, различающихся по морфологии, то легко увидеть, какая из хромосом имеет перестройку. На стадии анафазы и телофазы под световым микроскопом учитывают хромосомы, растянутые между двумя полюсами делящихся клеток и фрагменты хромосом без центромер, которые лежат отдельно от основной массы хромосом и не участвуют в общем движении. При этом регистрируется наличие хромосомной мутации, но не определяется в какой именно хромосоме произошла мутация

Простейшие тест-системы для оценки мутагенного эффекта воды на растение 2) Методическую основу простейшего генетического мониторинга составляет анализ жизнеспособности семян при проращивании их на средах (вода, почва), загрязненных различными химическими соединениями. Уменьшение количества делящихся клеток соответствует понижению жизнеспособности меристематических тканей. Прорастание семян характеризуется всхожестью, то есть процентом семян, нормальные проростки в оптимальных для них условиях за определенный срок (для полевых культур-6-10 суток). Семена проращивают в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге

Результаты проращивания семян пшеницы на фильтровальной бумаге, смоченной водой из разных источников. Опыт 1. Семена, проращенные на фильтровальной бумаге, смоченной водой из Волги. (7-ой день)

Семена, проращенные на фильтровальной бумаге смоченной водой взятой из водопровода с.Подстёпки. (7-ой день) Опыт 2.

Семена, проращенные на фильтровальной бумаге смоченной водой из под крана в Автозаводском районе. (7-ой день) Опыт 3.

Семена, проращенные на фильтровальной бумаге, смоченной водой из Волги. (14-ый день) Опыт 1.1

Семена, проращенные на фильтровальной бумаге смоченной водой взятой из водопровода с.Подстёпки. (14-ый день) Опыт 2.1

Семена, проращенные на фильтровальной бумаге смоченной водой из под крана в Автозаводском районе. (14-ый день) Опыт 3.1

Проба воды Кол-во непророс- ших семян Кол-во проклю- нувшихся семян Кол-во семян с корешком мм Кол-во проростков с листьями и корнями Всхожесть Энергия прораста- ния Вода с Волги %33% Вода с села Подстепки %40% Вода из крана г. Тольятти %44% Таблица 1. Результаты проращивания семян через 7 дней

Проба воды Кол-во непророс- ших семян Кол-во проклю- нувшихся семян Кол-во семян с корешком мм Кол-во проростков с листьями и корнями Всхожесть Энергия прораста- ния Вода с Волги %33% Вода с села Подстепки %40% Вода из крана г. Тольятти %42% Таблица 2. Результаты проращивания семян на 14-ый день

Диаграмма 1. Энергия прорастания семян на фильтровальной бумаге, смоченной водой из разных источников

Диаграмма 2. Всхожесть семян на фильтровальной бумаге, смоченной водой из разных источников

Выводы Наибольшим мутагенным эффектом обладает вода, взятая из природного источника. Вода из водопровода имеет достаточную степень очистки, что и показал анализ энергии прорастания семян Наиболее безопасна вода в с. Подстепки.

Список литературы Дубинин Н.П. Некоторые проблемы современной генетики М. «Наука» 1994г. Львович М.И. Вода и жизнь. Водные ресурсы и их охрана. М. 1986г. Стволинская М.С. «Оценка мутагенности окружающей среды. Простейшие тест-системы» [Биология в школе ] Турков В.Д. Генетические последствие загрязнения окружающей среды. М. «Наука» 1989г. Фюрон Р. Проблемы воды на земном шаре. Л. 2000г. Ред.Федоров А. Жизнь растений т.1,5 М. «Просвещение» 1974г.