Thực tập sinh lý thực vật

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 NÔNG NGHIỆP KHOA SINH LÝ & SINH HÓA

PHÚC TRÌNH THỰC TẬP SINH LÝ THỰC VẬT

B1904532B1904688B1804044B1904689B1904672B1904695B1904697B1904394

Can Tho, 10/2022

BÀI 1: MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH LÝ CỦA TẾ BÀO THỰC

VẬT

***

thì nghiệm 1 Giải thích cơ nguyên của sự chuyển động vòng của các hạt lục lạp? Nhận xét sự chuyển động của các hạt lục lạp khi quan sát mẫu đặt trong một giọt nước và trong dung dịch formaldehyde 0,1%?

Hình 1 Chuyển động của các hạt lục lạp trong tế bào cây thủy thảo (trái- trong một giọt nước, phải- trong dung dịch formaldehyde 0,1%)

Giải thích cơ nguyên của sự chuyển động vòng của các hạt lục lạp:

Sau khi quan sát mẫu lá cây thủy thảo ta có thể thấy được các hạt lục lạp trong cùngmột tế bào thì chuyển động cùng chiều kim đồng hồ Sự chuyển động này phụ thuộc theo 2

cơ chế: Chủ động và thụ động

+ Chủ động: đó là quá trình biến đổi hóa năng thành cơ năng dưới tác dụng của ánh sáng vànhiệt độ, kết quả làm cho các hạt lục lạp di chuyển

+ Thụ động: là quá trình chuyển động cùng với dòng sinh chất

Do nguyên sinh chất của tế bào là hệ keo [có 2 trạng thái gel (đặc) và sol (lỏng)], cáchạt keo nhỏ không bị ảnh hưởng bởi trọng lực nên không bị lắng tụ xuống Chúng được baobọc bởi các phân tử nước nhỏ hơn và chuyển động va chạm vào nhau, các hạt keo luôn luônchuyển động theo dòng, lục lạp nằm trong tế bào chất nên cũng bị cuốn theo sự chuyển độngnày Mặt khác, chất nguyên sinh có tính nhớt, khi chiếu sáng nhiệt độ tăng làm giảm tínhnhớt do đó sự chuyển động của các phân tử nhanh hơn, ta dễ quan sát hơn Mặt khác, câythủy thảo là cây C3 sự chuyển động của dòng tế bào chất tuân theo sự chuyển động của ánhsáng mặt trời, do đó ở cùng một lục lạp nhưng thời điểm chiếu sáng khác nhau (sáng haychiều) thì sự chuyển động cũng diễn ra theo chiều ngược nhau

Nhật xét:

Nước cất Dung dịch formaldehyde 0.1%

Khi quan mẫu lá cây thủy thảo trong giọt

nước thì các hạt lục lạp có chuyển động

và đó là chuyển động cùng chiều trong tế

bào

Các hạt lục lạp không chuyển động(đứng yên) khi quan sát trong dung dịchformaldehyde 0.1% Do formaldehyde cóthuộc tính hóa học như khử và oxy hóa caolàm cho tế bào bị bất hoạt (chết tế bào) từ đócác hạt lục lạp bên trong tế bào khôngchuyển động

của màng nguyên sinh chất dưới sự thay đổi của điều kiện nhiệt độ?

( nhiệt độphòng )

Quan sát màu sắc 4 mẫu ống nghiệm: Sau khi lấy mẫu củ dền ra khỏi ống nghiệm ta

thấy rõ màu sắc của 4 ống khác nhau Từ đậm dần nhạt tương ứng ống 70oC xuống ống

10oC

Nhận xét: Kết quả thí nghiệm cho ta thấy ở nhiệt độ khác nhau thì cho ra màu sắc và độ

truyền quang khác nhau

Giải thích: Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự chuyển động của các phân tử trong dung dịch.

Nhiệt độ càng cao thì phân tử chuyển động càng nhanh, vì vậy phân tử bên trong củ dềnkhuếch tán ra ngoài môi trường càng cao làm cho màu dung dịch đậm Bên cạnh đó, khinhiệt độ cao làm cho các protein trên màng bị biến tính nên các chất bên trong mẫu củdền dễ dàng khuếch tán ra bên ngoài làm cho dung dịch trong ống nghiệm có màu đậmhơn nên có độ truyền quang lớn hơn

3 Dựa vào bảng ghi nhận kết quả thí nghiệm 3, vẽ đường biểu diễn (%) tế bào co nguyên sinh theo nồng độ dung dịch đường So sánh và giải thích kết quả Tính áp suất thẩm thấu của tế bào Giải thích vì sao chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây ra 50% tế bào co nguyên sinh để tính áp suất thẩm thấu?

Mẫu Thời gian đếm

*So sánh và giải thích kết quả:

Phần trăm tế bào co nguyên sinh tăng dần theo nồng độ đường trong dung dịch Ta thấyrằng, số lượng tế bào co nguyên sinh tăng mạnh từ nồng độ C’(M) = 0,15 và đạt hơn 50% ởnồng độ C’(M) = 0,25 Hầu như toàn bộ tế bào đều co nguyên sinh ở nồng độ C’(M) = 0,40đạt tới 97,2 % Điều này chứng tỏ nồng độ đường có ảnh hưởng đến sự co nguyên sinh của tể

tượng này là do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu ở dung dịch đường và dịch tế bào Khi tatăng nồng độ dung dịch đường, dung dịch đường sẽ trở nên ưu trương, nước từ trong khôngbào sẽ đi ra ngoài làm cho không bào co lại kéo theo nguyên sinh chất tách rời khỏi tế bào.

*Tính áp suất thẩm thấu của tế bào:

Nồng độ gây ra 50% tế bào co nguyên sinh là 0,25M

Áp suất thẩm thấu tế bào:

Ta chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây ra 50% tế bào co nguyên sinh là 0,25

để tính áp suất thẩm thấu Vì các mẫu tế bào biểu bì của lá được ngâm trong dung dịch đường

ở nhiều nồng độ khác nhau, do đó sẽ có sự khác nhau về áp suất thẩm thấu giữa các mẫu.Nồng độ phân tử dung dịch đường gây ra 50% tế bào co nguyên sinh chứng tỏ rằng dungdịch đường và dịch tế bào có cùng áp suất thẩm thấu, tạo thành môi trường đẳng trương Vìvậy, ta có thể chọn nồng độ phân tử dung dịch đường gây ra 50% tế bào co nguyên sinh đểtính áp suất thẩm thấu

BÀI 2: TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT

Câu 1: Nguyên tắc đo ψ của mô củ sắn? Nhận xét kết quả của thí nghiệm 1 dựa vào bảng kết quả? Dự tính giá trị ψ của mô củ sắn của nhóm thí nghiệm?

- Đo thế năng nước của mô thực vật bằng phương pháp cân

Nguyên tắc đo: dựa trên nguyên tắc ψs của tế bào bằng với ψs của dung dịch Thế năng nướccủa mô thực vật sẽ bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch nào không gây ra sự chênh lệchtrọng lượng trước và sau khi cân

- Công thức tính như sau:

T: Nhiệt độ tuyệt đối (0K): T= 273+t0C

Cs: Hàm lượng chất tan trong dung dịch, mol/L (M)

- ψg lực của trọng lực tác dụng lên phân tử nước trong tế bào hay trong dung dịch

Bảng 1: Sự thay đổi trọng lượng nước của mô củ sắn trước và sau thí nghiệm theo nồng độ của dung dịch đường.

CM 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4Nước 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6Đường 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

KL trước khi

ngâm (g) A 5.15 5.11 5.15 4.97 5.16 5.51 5.10 5.01 4.79

KL sau khi

ngâm (g) B 5.36 5.22 5.32 5.07 5.26 5.53 5.06 4.94 4.63Chênh lệch

|A−B| 0.21 0.11 0.17 0.1 0.1 0.02 0.4 0.07 0.16

● Nhận xét:

Nồng độ của dung dịch ngoại bào tỷ lệ nghịch với độ biến thiên trọng lượng: Khinồng độ của dung dịch ngoại bào tăng lên, trọng lượng sau khi ngâm trừ trọng lượng trướckhi ngâm giảm dần

- Nếu môi trường là môi trường nhược trương, nước sẽ đi từ ngoài vào trong tế bào làm tăngtrọng lượng mô củ sắn (mẫu 1,2,3,4,5,6)

- Nếu môi trường là môi trường đẳng trương thì nước sẽ không di chuyển vào hoặc ra khỏi tếbào, làm cho khối lượng củ sắn không thay đổi sau hai lần cân Tuy nhiên, kết quả của chúngtôi không khớp với lý thuyết (không có mẫu có môi trường đẳng trương), có thể do sai sóttrong quá trình cân hoặc do sai sót trong quá trình pha dung dịch làm suất hiện sai số

- Nếu môi trường có tính ưu trương, nước sẽ đi từ tế bào ra ngoài, làm giảm trọng lượng của

mô sắn (mẫu 7, 8, 9)

● · Dự tính giá trị của mô củ sắn:

(Yếu tố ψp và ψg có thể bỏ qua, ta chỉ xét yếu tố ψs)

(Vì không có giá trị nào đạt môi trường đẳng trương hay khối lượng không đổi để xác địnhgiá trị mô củ sắn nên sau khi quan sát nhận thấy mẫu số 6 có CM= 0,25 có giá trị gần bằng 0nên chọn CM của mẫu 6 để tính)

Ψ ≈ Ψs = −¿ RTCS

¿−22,4

273× 303 × 0,25 ¿−¿ 6,215

Câu 2: Trình bày kết quả Bảng 2? So sánh sự khác nhau về phân bố khẩu, hình dạng khí khẩu của 3 loại cây mà nhóm khảo sát? Giải thích sự tương quan giữa mật độ khẩu với vận tốc thoát hơi nước của thí nghiệm?

Hình 4 Sự thoát hơi nước bề mặt cỏ (hình trái-chưa thoát hơi nước, hình phải đã làm

thay đổi màu của giấy) Bảng 2 : Mô tả lá cây sử dụng làm thí nghiệm đo tốc độ thoát hơi nước qua lá.

Tên lá Thời gian chuyển màu Số khí khẩu

ở mỗi mặt lá (40X)Mặt trên Mặt dưới Mặt trên Mặt dướiThông Ấn Độ 54 phút 15 giây 22 phút 15 giây 0 56

Cỏ 10 phút 48 giây 11 phút 15 giây 18 21

Sen 1 phút 40 giây 49 phút 30 giây 111 0

● So sánh sự khác nhau về phân bố khẩu, hình dạng khí khẩu:

- Thông Ấn Độ: Mặt trên của lá không có khí khẩu, mặt dưới lá có nhiều khí khẩu, phân bốkhá đều, hình dạng lỗ khí giống hình hạt đậu

- Cỏ: Mặt trên của lá có số lượng khí khẩu tương đối ít, phân bố rải rác, mặt dưới của lá có sốlượng khí khẩu tương đối nhiều, hình dạng khí khẩu giống như hạt đậu

- Sen: Mặt dưới lá không có khí khẩu, mặt trên của lá có nhiều khí khẩu phân bố đều, hìnhdạng khí khẩu ở lá sen có các lỗ khí ở dạng biến thiên

Giải thích sự tương quan giữa mật độ khẩu với vận tốc thoát hơi nước: vận tốc thoát hơi

nước khác nhau tùy thuộc vào loài thực vật, kiểu lá, mặt lá, kích thước khí khẩu, nhiệt độ và

ẩm độ môi trường, trạng thái tuổi tác cây trồng, thời điểm trong ngày Và có liên quan mậtthiết tới số lượng và phân bố khí khẩu, khí khẩu càng nhiều sự thoát hơi nước xảy ra nhanh

của thị trường vật kính 40X là 440).

Đường kính của thị trường vật kính 40X là 440 μmm = 440.10-4 cm

Diện tích của thị trường vật kính 40X

S = π ¿ = π ¿ = 1,52.10− 3 cm2

Gọi:

x : Số lượng khí khổng đếm được trên vật kính 40X

y : Số lượng khí khổng trên mỗi 1 cm2

(40X) (1 cm2 )Mặt trên Mặt dưới Mặt trên Mặt dướiThông Ấn Độ 0 56 0 ~36842

Cỏ 18 21 ~11842 ~13816

• Ứng dụng: xác định số lượng kích thước và hình dạng của khí khổng và giống cây trồng,cung cấp dữ liệu cho việc tìm kiếm giống cây trồng chịu hạn trong nông nghiệp, thích ứngvới các điều kiện khí hậu như khí hậu khắc nghiệt, thời tiết khắc nghiệt và biến đổi khí hậu

Câu 4 Giải thích sự trao đổi nước ở thực vật và sự thoát hơi nước qua lá?

Những cây trồng trên cạn có sự hấp thu nước từ đất qua thân cây và thoát hơi nước qua láliên tục Thế năng nước hay thế năng hóa học của nước là một đại lượng phụ thuộc vào nhiềuthành phần: chất tan, áp suất thủy tĩnh, trọng lực Nước luôn di chuyển từ nơi có thế năngnước cao sang nơi có thế năng nước thấp

Sự hấp thu và vận chuyển nước trong cây từ đất lên thân và thoát hơi nước qua bên ngoài đềuphụ thuộc vào thế năng nước Quá trình vận chuyển nước trong cây liên quan đến hệ thốngmạch gỗ bao gồm nhiều tế bào sống và tế bào không sống Quá trình thoát hơi nước qua bênngoài liên quan đến các tế bào khẩu Sự chuyển động của các tế bào khẩu này còn ảnh hưởngbởi các yếu tố như: ánh sáng, ABA, pH, nồng độ CO2, ẩm độ không khí, stress nước Sựthoát hơi nước ra bên ngoài cũng bị cản trở bởi lực cản ở tế bào khẩu và lớp không khí baoquanh

Sự trao đổi nước trong cây và thoát hơi nước qua lá còn tùy thuộc vào từng loại cây và môitrường sống, giúp cây thích nghi và thực hiện quá trình trao đổi khí có hiệu quả nhất

Sự trao đổi nước ở thực vật được thực hiện bởi quá trình hấp thụ nước từ đất vào rễ và đẩynước từ rễ lên thân, quá trình thoát hơi nước ở lá tạo lực hút nước từ thân lên lá Rõ ràng là

sự phối hợp hoạt động của các quá trình này đã đưa được các phân tử nước từ đất vào rễ cây

và sau đó nước được đưa lên tận ngọn cây mặc dù cây có thể cao từ vài ba mét đến hàng trămmét

Vận tốc thoát hơi nước khác nhau tùy thuộc vào loài thực vật, kiểu lá, mặt lá, kích thước khikhẩu, nhiệt độ và ẩm độ môi trường, trạng thái tuổi tác cây trồng, thời điểm trong ngày Và

có liên quan mật thiết tới số lượng và phân bố khi khẩu trên lá Thông thường mặt dưới là sẽ

có số lượng khi khẩu nhiều hơn mặt trên (thực nghiệm trên cây Hoàng hậu, cây Cô tổng vàcây Dương Ấn độ) nên cường độ thoát hơi nước ở mặt dưới là lớn hơn mặt trên

BÀI 3: DINH DƯỠNG KHOÁNG

1. Ghi nhận và lập bảng so sánh các chỉ tiêu quan sát với nghiệm thức đối chứng.

Thí

nghiệm

Thời gian biểu hiện triệu chứng

Vị trí biểu hiện

Màu sắc

lá biểu hiện

Kích thước thân (cm)

Kích thước

lá (cm)

Kích thước rễ (cm)

- Cây ở thí nghiệm thiếu Kali biểu hiện triệu chứng rõ rệt so với cây đối chứng ở 7 NSKG.

- Các cây ở các thí nghiệm còn lại chưa xuất hiện triệu chứng có thể là do:

+ Trong quá trình chuẩn bị dung dịch, dụng cụ thí nghiệm như ống đong chưa được rửa

kỹ, dung dịch khoáng vẫn còn bị sót lại dẫn đến việc trong các hộp thí nghiệm có chứa đầy

đủ các loại dung dịch khoáng

+ Thời gian cuối cùng để ghi nhận là 14 ngày, cây cần thêm ngày để biểu hiện các triệuchứng thiếu dinh dưỡng

Hình 5 Lá cây đậu xanh với biểu hiện của triệu chứng thiếu Kali (chụp ngày

21/10/2022).

Ứng dụng của bài này trong thực tiễn sản xuất?

- Ứng dụng của phương pháp pha dinh dưỡng trong canh tác và sản xuất cây trồng thủycanh

- Từ những triệu chứng biểu hiện bên ngoài của cây trồng có thể nhận biết được loại dinhdưỡng khoáng mà cây đang thiếu hụt Từ đó có thể kịp thời bổ sung đúng loại dinh dưỡngkhoáng với nồng độ thích hợp cho cây trồng, góp phần cải thiện và nâng cao năng suất trongsản xuất nông nghiệp

2. Hãy tính loại và lượng khoáng đa vi lượng trong dung dịch thiếu canxi và dung dịch

Thiếu N (mL/L )

Thiếu P (mL/L )

Thiếu K (mL/L )

Thiếu Fe (mL/L )

Thiếu Ca (mL/L )

Thiếu Mg (mL/L )

Khoáng đa lượng

NH4H2PO4 1 M (115g/L) 0 0 0 0,5 0 0 0KCl 1 M (74,5g/L) 0 a = 2,5 0,5 0 0 0 0CaCl2 1 M (111g/L) 0 b = 2,3 0 0 0 0 0

NH4NO3 1 M (80g/L) 0 0 0 1,0 0 2,3 2

K2SO4 1 M (174g/L) 0 0 0 0 0 0 1Khoáng vi lượng

Không bổ sung MgSO4.7H2O vì thế sẽ thiếu lượng lưu huỳnh có từ gốc SO4 Ta sẽ bổ sunglưu huỳnh bằng cách thêm vào K2SO4 Tuy nhiên, khi bổ sung K2SO4 sẽ dẫn đến việc bị dưthừa lượng Kali có trong KNO3 Vì vậy, lượng K2SO4 cần thêm là:

Gọi d là nồng độ ion (meq/L) của K2SO4

Ta có:

[SO42-]MgSO4.7H2O = [SO42-]K2SO4

ó x 2 x 2 = x 2 x 2

ðd = 1 meq/L

Tuy nhiên, khi bổ sung K2SO4 sẽ dẫn đến việc bị dư thừa lượng Kali có trong KNO3, vì vậy

ta phải giảm 1 lượng tương đương trong nồng độ ion của KNO3:

Mà: 2 x [K+]KNO3 = [K+]K2SO4

Vì vậy cần phải giảm 2 meq/L ở nồng độ ion KNO3

Như vậy, [K+]KNO3 còn lại là: 2,5 – 2 = 0,5 meq/L

Thế nhưng, khi giảm nồng độ ion của KNO3 sẽ dẫn đến việc thiếu đạm có trong gốc NO3 củaKNO3, vì vậy ta sẽ cần phải bổ sung thêm 1 lượng tương đương nồng độ ion của NH4NO3:

Ta có:

[NO3-] KNO3 = [NO3-]NH4NO3 = 2 meq/L

- Tìm a, b:

Ở thí nghiệm thiếu Đạm, khi không bổ sung KNO3 và Ca(NO3)2.4H2O sẽ dẫn đến thiếu Kali

và Canxi, vì vậy vàn bổ sung thêm KCl và CaCl2:

Gọi a, b lần lượt là nồng độ ion của KCl và CaCl2

Dựa theo công thức:

Equivalence (meq/L) = x Số ion x Hóa trị

[Ca2+]Ca(NO3)2.4H2O = [Ca2+]CaCl2

ó x 2 x 2 = x 2 x 2

ðb = 2,3 meq/L

Chú thích: phần tô vàng bị lỗi định dạng, nên lấy từ file word phần này

3 Tại sao phải sơn che tối hộp chứa dung dịch?

Trả lời:

- Tránh dung dịch khoáng bị biến tính do nhiệt độ cao

- Tránh rong tảo phát triển cạnh tranh dinh dưỡng với cây

- Rễ phát triển tốt trong điều kiện tối

Tại sao không cho đầy hộp dung dịch khoáng ngay từ đầu?

Trả lời: Để chừa khoảng trống cho rễ hô hấp

BÀI 4: QUANG HỢP

Câu 1: Xác định chính xác 4 sắc tố đã được tách ra trên bảng sắc ký (bao gồm trị số Rf,

và tên các sắc tố)?

Chlorophyll a

Biểu đồ hàm lượng chlorophyll a,b và carotenoid ở lá non và lá trưởng thành

Nhận xét:

- Nồng độ chlorophyll a,b ở lá non thấp hơn lá trưởng thành 5,58 µg/ml;1,95 µg/ml

- Hàm lượng chlorophyll a,b và carotenoid ở lá non thấp hơn lá trưởng thành 139,79 µg/gFW; 48,73 µg/gFW và 30,98 µg/gFW

PAR (µmol/m 2 /s) 1 5 15

- Cường độ quang hợp cao nhất là 15 (µmol/m2/s) với Lux cao nhất là 1629.0 và nồng

độ CO2 vào (ppm) 1631.1

- Dựa vào phương trình quang hợp : 6CO2 + 12 H2O > C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O

- Cường độ quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO2 và ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến quá trình quang hợp cũng phụ thuộc vào nồng độ CO2

- Khi tăng nồng độ CO2 tăng lên và tăng cường cường ánh sáng lên thì quang hợp tăng mạnh

Câu 4: Khi thay đổi bước sóng ( những ánh sáng màu) khác nhau mà anh, chị làm thí nghiệm thì ánh sáng màu nào có hiệu quả nhất đến sự quang hợp của cây, tại sao?