Министерство образования и науки Российской ФедерацииБирский филиал федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Башкирский государственный университет»

факультет биологии и химиикафедра химии и методики обучения химии

МОНИТОРИНГ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НА ПРИМЕРЕ ЛЮТИКА ЕДКОГО (RANUNCULUS ACRIS L.)

С. БАЙКИ КАРАИДЕЛЬСКОГО РАЙОНА РБ

Выполнила: Кабирова Лиана Рустамовна Научный руководитель: канд. хим. наук, доцент

Лыгин Сергей Александрович

Бирск 2012

АКТУАЛЬНОСТЬ ЦЕЛЬ выявить махровость

цветка лютика едкого (Ranunculus acris L.) в зоне интенсивного движения автотранспорта.

изучить частоту генов и генотипов у лютика едкого, обитающего в разных экологических условиях и выявить причину появления мутации цветка.

2

ЗАДАЧИ

произвести учет мутированных цветков по признаку махровости;

по формуле Харди-Вайнберга рассчитать частоту генов и генотипов у лютика едкого, обитающего в разных экологических условиях;

провести анализ почвы на количественное содержание тяжелого металла (свинец), оказывающего влияние на проявление гена махровости. 3

ГИПОТЕЗА

4

Ген махровости у лютика едкого встречается в условиях загрязненности окружающей среды мутагенами, например, свинец, который аккумулируется в почве придорожной полосы в результате выбросов выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Царство: Растения

Отдел: Цветковые

Класс: Двудольные

Семейство: Лютиковые

Род: Лютиковые

Вид: Лютик едкий (Ranunculus acris L.)

5

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДИВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЛЮТИКА ЕДКОГО

6

ВИДЫ МУТАЦИИ РАСТЕНИЙ изменения числа

лепестков; нарушение числа

чашелистиков; гофрированность

лепестков; наличие или

отсутствие темных пятен на оборотной стороне венчика;

хлорофиллизация цветка.

7

РЕГИОН ИССЛЕДОВАНИЯ

8

КАРАИДЕЛЬСКИЙ район расположен на севере Башкортостана. Образован 20 февраля 1932 г. Пл. 3 786 км2, из них 2 347 кв. км. занимают леса. В 99 населенных пунктах проживает 28,3 тысяч человек. Из-за обилия хвойных лесов, гор и Павловского водохранилища, реки Уфа (с притоками рек Юрюзань, Кирзя, Байки, Урюш) в народе район называют «второй Швейцарией».

МОНИТОРИНГ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА С. БАЙКИ КАРАИДЕЛЬСКОГО РАЙОНА

9

Исследования лютика едкого проводились на территории Караидельского района дороги местного значения Байки – Акбуляк в период его цветения. Расчет результатов исследования и анализ почвы проводились в сентябре 2012 года на кафедре химии и МОХ факультета биологии и химии БФ БашГУ. Подсчет цветков проводился на двух позициях: у дороги (поз. 1),

на склоне горы (поз. 2).

ПОЗИЦИЯ 1

10

дорога Байки-

Акбуляк

S=3участка x100кв.м=300кв.м.Расстояние от дороги 3м.Изучено 600 экземпляров лютика едкого.

ПОЗИЦИЯ 2

11

S=3участка x100кв.м=300кв.м.Расстояние от дороги 63м.Изучено 600 экземпляров лютика едкого

ПРИЧИНА МУТАЦИИ

12

ЗАКОН ХАРДИ-ВАЙНБЕРГА

Частоту встречаемости гена махровости у мутированных лютиков можно подсчитать используя математическое выражение Харди-Вайнберга:

p2AA + 2pqAa + q2aa = 1

13

Частота генотипа

2qaa 2pAA

pqAa 2

АВТОРЫ ЗАКОНА

14

Английский математик, родился в Кранли, графство Суррей. Изучал математику в Кембриджском и Оксфордском университете. Самую большую известность принесли совместные работы с Джоном Идензором Литлвудом (1885–1977) и позднее с индийским математиком-самоучкой Cриниваса Рамануджаном (1887–1920), который работал клерком в Мадрасе. В 1913 году Рамануджан послал Харди список доказанных им теорем. Признав гениальность юного клерка, Харди пригласил его в Оксфорд, и в течение нескольких лет, предшествовавших безвременной смерти Рамануджана, они опубликовали серию блестящих совместных работ.

Немецкий врач, имевший большую частную практику в Штуттгарте. По воспоминаниям современников, помог появиться на свет 3500 младенцам, в том числе по крайней мере 120 парам близнецов. На основании собственных наблюдений над рождением близнецов и переоткрытых генетических законов Менделя пришел к выводу, что предрасположенность к рождению двуяйцевых (неидентичных) близнецов передается по наследству.

Годфри

Харолд

Харди

Вильгельм

Вайнберг

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАКОНА

15

16

ЧАСТОТА ГЕНОВ И ГЕНОТИПОВ В ПОПУЛЯЦИИ ЛЮТИКА ЕДКОГО И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА В ПОЧВЕ

17

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «POLAR-4.0»

18

Программа предназначена для автоматического определения содержания тяжелых металлов методом инверсионной вольтамперометрии (ИВА) с применением комплекса ИВА-400МК.

Данная программа работает с компьютерным полярографом, реализованный на базе датчика АКВ-07. Благодаря этому весь процесс измерения автоматизирован.

19

В результате эксперимента было установлено: мутации подвержено 4,0 % цветков(позиция 1), и 2,5% (позиция 2).

20

МАХРОВЫЕ ЦВЕТКИ

6 лепестков 7 лепестков

ВЫВОДЫ

21

- изучена частота генов и генотипов у лютика едкого, обитающего в разных экологических условиях и выявлена причина появления мутации цветка;

- произведен учет мутированных цветков по признаку махровости и выявлено, что в позиции 1 махровость выражена сильнее в связи загряз-ненности прилежащей территории к дороге, с интенсивным движением транспорта, где аккумулированы остатки свинца выхлопных газов;

- по формуле Харди - Вайнберга рассчитана частота генов и генотипов у лютика едкого, обитающего в разных экологических условиях и выявлено, что рецессивный ген махровости проявляется на 1,5% чаще, чем на склоне горы;

- по результатам анализа почвы методом инверсионной вольтам-перометрии ИВА - 400МК на количественное содержание свинца, оказывающего влияние на проявление гена махровости, установлено превышение ПДК в позиции 1 примерно на 7%.

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП

Предлагаемое исследование автором было начато в 2011 году, что позволило конкурсанту принять участие в муниципальном и республиканском этапах олимпиады и конференции по экологии.

22

РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЭТАП

23

24