11-ЖМБ сынып Биологиядан зертханалық жұмыс жинағы ЖАУАПТАРЫМЕН

Зертханалық жұмыс №1 "Әртүрлі өсімдік фотосинтездеуші пигменттің мөлшерін зерттеу"

Жоғары сатылы өсiмдiктердiң фотосинтез процесіне пигменттердiң екi тобы қатысады: жасыл-а және b хлорофилдерi; сары-каротиндер мен ксантофилдер. Бiз пигменттерді бөлiп алу әдісімен, Краус әдісі бойынша бөлумен танысамыз. Жұмыс жекелеген кезеңдерден тұрады, олар төменде көрсетiлген реттiлiкпен орындалады.

Жұмыс мақсаты: әртүрлi есiмдiк турлерiндегi пигмент хлорофилдер және каротиноидтер құрамын салыстырыңдар.

1. Пигменттердiң спирттiк ерiтiндiсiн алу.

Бұл мақсатта құрғақ жапырақты да, жаңа әзiрленген өсiмдiк материалын да пайдалана аламыз. Құрғақ жапырақтармен жұмыс істегенде оларды пигменттердi экстракциялауалдында ылғалдап алу керек. Шикi материалмен жұмыс істегенде қазтамақ, бұршақ жапырақтары ыңғайлы.

Жұмыс барысы: 1-2 г қазтамак жапырақтарын фарфор ыдысқа салып, аздап кварц құмын (есiмдiк улпаларын жаксылап ұсақтау үшiн) және бiр себiм бор ұнтағын (бейтарап немесе әлсiз сiлтiлi орта реакциясын жасау ушiн) қосамыз. Жапырақтарды бiркелкi массa болғанша үгітіп, оған 10-15 мл 96% -тiк этанол қосамыз.

Мұқият араластырғаннан кейiн пайда болған гомогенатты (қоспаны) ак лентасы бар қағаз сузгi арқылы тутiкке сүзiп құямыз. Сұйықтықты ыдыстан құйған кезде қабырғаға ағып кетпеу ушiн шыны таяқшаны сыртынан вазелин мен майлап, ыдыстың ұшына тақап кою керек. Ыдысты бірнеше миллилитр этанолмен шайып, оны да сол сузгiге куюға болады.

Жұмыс сапалы сипатқа ие, сондыктан пигменттердi ерiтiндiге толық көшіруге болмайды. Егер фильтраттың алғашқы порциялары лайланған болса, оларды сузгiнi ауыстырмастан қайта сузiп алуға болады.Алынған жасыл тустi экстракт келесi тәжiрибелер ушiн жарамды болады.

2. Краус әдiсi бойынша пигменттердi бөлу.

Әдiс пигменттердің спирт пен бензинде әртүрлi еруiне негізделген, олар құйған кезде араласпай, екі қабат түзеді: жоғарғы - бензин; төменгiсi - спирт, а хлорофилiнiн эмпирикалық формуласы -C H ON Mg, b хлорофилiнiн формуласы -C H, O.N,Mg.Хлорофилл дикарбонды кышкыл хлорофилин мен екi спирт - метанол мен фитолдың күрделі эфирі. Фитол ұзын кемiрсутектi тiзбектен (С Н а) тұрады, ол хлорофилл молекуласының гидрофобтылығын анықтайды. Ол гидрофобты еріткіш – бензинде жаксы ериді.Каротин де кемірсутек (СН) бола отырып, гидрофобты қасиеттерге ие және бензинмен көп ұксас болып келеді.Ксантофилдер - спирттер (С Н О2), сондықтан олар бензинге қарағанда, этанолда жақсы ериді.

Жұмыс барысы: шыны тутiкке 2-3 мл пигменттердiн спиртті қоспасын құйып, 3—4 мл"Калоша" бензинiн (бензиннің орнына петролейлі эфир қосуға болады) косу керек. Шыны тутiктi шайкап, iшiндегiсiн тұндырады. Эмульсиянын кабаттануы жүреді. Жоғарысында хлорофилдерi бар бензин болады, ол кабат жасыл туске боялады. Каротин де бензинде болады, бірақ оның сары тусi хлорофилмен бүркеленіп тұрады. Төменгі спиртті қабатта ксантофилл пигментi болады, ол кабаттың түсі сарыға боялады. Егер пигменттердің белінуі анык көрiнбесе, шыны тутiкке 1-2 тамшы су қосып, қайтадан жақсылап шайкап алу керек. Бірақ суды артық қосуға болмайды, онда ерiтiндi лайланып кетуі мүмкін.

Жұмыс нәтижесі: суретін салып алу керек.Корытындыда пигменттердiн спирт пен бензинде әртүрлi еруiн түсiндiру керек. Әртүрлі өсiмдiктердегi пигменттердің бөлiнуiн сурет бойынша салыстырындар және қорытынды жасандар.

3. Қағаз хромотографиясын пайдалана отырып, пигменттердi бөлiп алу.

Спирт аркылыалынган пигмент ерiтiндiсiн қолданамыз. Қағаз хромотографиясы ушiн ерiтiндiнiң 10-15тамшысы жеткілікті. Қағаздың ені 1 см болатындай етіп кесіп аламыз. Келесі ұшын кiшкене жiнiшке болатындай кесемiз. Ерiтiндiге батырылған қағаз кебе бастағанда, сол жердi каламмен белгiлеймiз. Осы сызықтың ортасына пигмент сығындысының бірнеше тамшысын бiрiнен кейiн бiрiн тамызамыз. Әрбiр келесi тамшыны алдыңғы тамшы кептiрiлгеннен кейiн ғана қолдануға болады және бастапқы тамызған тамшыны үлкейгенше бақылап отыру қажет.

Сондықтан ерiтiндiнi қағазға тамызуға тамшуыр колданамыз. Тамшыны бастапқыда жасыл тус пайда болғанша қолдану қажет. L 1 см батырылатындай етiп кагазды сынауыққа тiлiп коямыз. L-ерiтiндiге (спиртке) капиллярлык куш арқылы еріткішҚағаз бойымен жоғарылайды және соның көмегімен бояғыштарда көтеріледі. Әрбiрi кағазда әртүрлi жылдамдықпен шығады. Сары жасыл ь хлорофилі ете баяу кетеріледі.Ең жылдамы - ксантофилл, одан да жылдамы кек жасыл а хлорофилл. Сары немесе қызғылт сары каротин ерiткiштiн алдынғы жағымен кетерiледi. Еріткіш мәреге жеткен уақытта ка жолағын алып, бастапқы сызыктан бастап әр пигментке дейінгі қашықтықты өлшеп, кестеге алынған мәліметтердi енгiзiндер. Содан кейiн барлық пигменттер ушiн Ry мәнiн есептендер.

Қорытынды: қағаз хромотографиясын пайдалана отырып, əр пигменттердің қашық-тыктарын өлшеп, онын R, мәнін өлшейміз.

№1 Зертханалық жұмыс: "Әртүрлі өсімдік фотосинтездеуші пигменттің мөлшерін зерттеу"

Мақсаты:

Әртүрлі өсімдік түрлеріндегі хлорофилдер мен каротиноидтердің құрамын зерттеп, олардың спирт пен бензинде әртүрлі еру қасиеттерін анықтау.

Құрал-жабдықтар:

• Құрғақ немесе жаңа жапырақтар (мысалы, қазтамақ, бұршақ жапырақтары).

• 96%-дық этанол, кварц құмы, бор ұнтағы.

• Сүзгі қағазы, шыны таяқша, фарфор ыдыс.

• "Калоша" бензині немесе петролейлі эфир.

• Сынауықтар, тамшуыр.

• Қағаз хромотографиясы үшін арнайы қағаз.

Жұмыс барысы:

1. Пигменттердің спирттік ерітіндісін алу:

1. Құрғақ жапырақтарды алдын ала ылғалдандырып, 1-2 г жапырақты фарфор ыдысқа салыңыз.

2. Кварц құмы мен бор ұнтағын қосып, жапырақтарды біркелкі масса болғанша үгітіңіз.

3. 10-15 мл 96%-дық этанол қосып, жақсылап араластырыңыз.

4. Алынған қоспаны сүзгі қағазы арқылы сынауыққа өткізіңіз.

2. Краус әдісі бойынша пигменттерді бөлу:

1. Шыны түтікке 2-3 мл спирттік пигмент қоспасын құйып, 3-4 мл бензин қосыңыз.

2. Шыны түтікті шайқап, ішіндегісін тұндырыңыз. Қабаттану жүреді:

   • Жоғарғы қабат (бензин): жасыл хлорофилдер (а және b) мен каротиндер.

   • Төменгі қабат (спирт): ксантофилл пигменті.

3. Егер қабаттар анық көрінбесе, 1-2 тамшы су қосып, қайта шайқаңыз.

3. Қағаз хромотографиясын пайдаланып, пигменттерді бөлу:

1. Хромотографиялық қағаздың ортасына пигмент сығындысын тамызыңыз.

2. Қағаздың ұшын ерітіндіге батырып, бояғыштардың жылжуын бақылаңыз.

3. Қағазды алып, әр пигментке дейінгі қашықтықты өлшеңіз.

Нәтижелер:

Кестеге әр пигмент үшін алынған қашықтықтарды енгізіп, Rf мәнін есептеңіз:
Rf=Lx/Lo

Мұндағы:

• Lx– пигменттің бастапқы сызықтан орын ауыстыру қашықтығы.

• Lo​ – еріткіштің жылжу қашықтығы.

Қорытынды:

1. Хлорофилл а мен b, ксантофилл және каротин сияқты пигменттер әртүрлі ерігіштігіне байланысты бензин мен спирт қабаттарында бөлінеді.

2. Қағаз хромотографиясында әр пигменттің орын ауыстыру қашықтығы (Rf) әртүрлі, бұл олардың химиялық және физикалық қасиеттерімен байланысты.

3. Каротиннің Rf мәні ең жоғары (0.90), ол ең жылжымалы пигмент екенін көрсетеді. Хлорофилл b ең баяу қозғалады (Rf = 0.25).

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Пигменттердің спирттік ерітіндісін алу:

   • Пигменттерді дұрыс экстракциялап, спирт ерітіндісін дайындады.
     2 балл

2. Краус әдісі бойынша пигменттерді бөлу:

   • Бензин мен спирт қабаттарындағы пигменттердің бөлінуін дұрыс бақылады.
     2 балл

3. Қағаз хромотографиясын қолдану:

   • Әр пигменттің орнын анықтап, Rf мәнін дұрыс есептеді.
     2 балл

4. Қорытынды жасау:

   • Пигменттердің әртүрлі қасиеттерін және олардың экожүйедегі рөлін түсіндірді.
     2 балл

5. Кестені дұрыс толтыру:

   • Rf мәндері мен қашықтықтарды кестеге нақты енгізді.
     2 балл

Зертханалық жұмыс №2 «Жасушалардың негізгі компоненттерін микрофотографиялар қолданып сипаттау»

Барлық тірі организмдер жасушадан тұрады. Өсiмдiк және жануар жасушалары құрылысы бойынша бiр-бiрiнен ерекшеленеді. Микрафотографияларда жасушанын негiзгi органоидтерi көрсетілген.

Жұмыс мақсаты: микрофотографияларды окып түсiну, қызметiне байланысты органоидтерге тән белгiлердi көрсету, суретін салу, "жасуша құрылымы" сызбанұсқасын құру.

Құрал-жабдықтар: 1-2-суреттер.Жұмыс барысы:1. Оқулықтағы микрофотографияларды тусіну.2. Жасушаның құрылыс ерекшеліктерін анықтау.3. Микрофотографияда табылған барлық жасуша органоидтерiнiң суреттерін салу.

№2 Зертханалық жұмыс: "Жасушалардың негізгі компоненттерін микрофотографиялар қолданып сипаттау"

Мақсаты:

Микрофотографияларды оқып, олардың қызметтеріне байланысты жасуша органоидтерінің ерекшеліктерін түсіну және "Жасуша құрылымы" сызбанұсқасын құру.

Құрал-жабдықтар:

• Микрофотографиялар (1, 2, 3 және 4-суреттер).

• Жасуша құрылымы туралы оқулық материалдары.

Жұмыс барысы:

1. Микрофотографияларды зерттеу:

   • Микрофотографияларда берілген органоидтерді мұқият қарап, олардың құрылымдық ерекшеліктерін анықтаңыз.

2. Жасушаның құрылымдық ерекшеліктерін анықтау:

   • Берілген суреттерден жасуша компоненттерін тауып, олардың әрқайсысының құрылымына сипаттама беріңіз.

3. Жасуша органоидтерінің суретін салу:

   • Әр суретте көрсетілген органоидтерді өз дәптеріңізге суреттеп, нөмірлерін белгілеңіз.

4. Сұрақтарға жауап беру:

   • Микрофотографияларда көрсетілген өсімдік жасушасына тән және жануар жасушасында кездеспейтін органоидтерді анықтаңыз.

Микрофотографиялардан алынған мәліметтер:

1-сурет:

• Жасуша қабықшасы мен цитоплазма арасындағы байланысты көрсетеді.

• Эндоплазмалық тордың элементтері анық көрінеді.

2-сурет:

• Қияр жасушасындағы хлоропласттар:

  • Қабықшасы, гранасы, стромасы.

  • Хлоропластың ішінде осмофильді гранулалар (крахмал дәндері).

3-сурет:

• Өсімдік жасушасындағы митохондриялар мен эндоплазмалық тор анық көрінеді.

• Эндоплазмалық торда рибосомалар орналасқан.

4-сурет:

• Вакуольдер мен олардың ішінде кристалдар (кальций қымыздық қышқылы).

• Өсімдік жасушасының ерекше органоидтері:

  • Рафтидер (кристалдар), крахмал дәндері.

Сұрақтарға жауаптар:

1. Өсімдік жасушасына тән, бірақ жануар жасушасында кездеспейтін органоидтер:

   • Хлоропластар (қабықшасы, гранасы, стромасы бар).

   • Вакуольдер (тонопластпен қоршалған).

   • Крахмал дәндері мен рафтидер.

2. Жасуша қабықшасы:

   • Өсімдіктерде целлюлозадан тұратын қатты қабықша, жануарларда жоқ.

Қорытынды:

1. Жасуша ерекшеліктері:

   • Өсімдік жасушасының негізгі ерекшеліктері: хлоропласттардың, вакуольдердің және қатты жасуша қабықшасының болуы.

   • Жануар жасушасында лизосомалар мен центриольдер жақсы дамыған.

2. Органоидтердің қызметтері:

   • Хлоропластар фотосинтезге жауапты.

   • Вакуольдер тургор қысымын ұстап тұрады және қоректік заттарды сақтайды.

3. Эукариот жасушалары:

   • Микрофотографиялардан эукариот жасушаларының күрделі құрылымы және әртүрлі органоидтермен жақсы жабдықталғаны анықталды.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Микрофотографияларды дұрыс зерттеу:

   • Берілген суреттерден органоидтерді анықтады.
     2 балл

2. Органоидтердің қызметін сипаттау:

   • Әр органоидтің қызметін дұрыс түсіндірді.
     2 балл

3. Жасуша құрылымын салу:

   • Жасуша бөліктерін суретке түсіріп, нөмірлерін белгіледі.
     2 балл

4. Сұрақтарға жауап беру:

   • Өсімдік және жануар жасушаларының ерекшеліктерін дұрыс түсіндірді.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Эксперимент нәтижелері бойынша дұрыс қорытынды жасады.
     2 балл

Зертханалық жұмыс №3 "Сүт қышқылы өнімдердің әртүрлі қоректік ортадағы микрофлорасын зерттеу"

Сут - табиғаттың ғажайып енертабысы. Адамдар сүттің тағамдық және емдiк қасиеттерін ертеден бағалап, оның өнімдерін пайдалануды үйреніп қана қоймай, оны айтарлықтай жетiлдiрдi. Сүттен турлi тағамдық өнiмдер шығара бастады. Мысалы: йогурт, айран, ұйыған сут, каймак, сузбе, май. Уақыт өте келе суттiң сапалық құрамы және оның организмге әсері туралы көптеген сұрақтар қойыла бастады. Сут кышкылды өнiмдерiнiң микрофлорасын алғаш француз Луи Пастер көрдi. Бұл зерттеулер осы тақырып бойынша үлкен кызығушылық тудырды. Микробиолог ғалымдардын күшiмен микроорганизмдердiң физиологиясы, сонымен қатар бактериялар тудыратын ашу мен шiрудiң биохимиялық процестерi де зерттелдi. Тiптi сүттiк қалыпты тұрғындары - сүт қышқылы бактериялары, ашытқылар болып есептеледi.

Бактериялық ластануы бойынша сүт класын анықтау (9.2-кесте)

Максаты: сүт өнiмдерiнiң микрофлорасын зерттеу (айран, сузбе, каймак, йогурт).сут қышқылды бактериялардын мысалында микроорганизмдердiң микрологиясын зерттеу.

Сут қышкылды енiмдердi пайдалану турлi радионуклеотидтердiң организмнен шығуын жылдамдататыны дәлелденген. Нағыз сут қышкылды өнiмдерде мiндеттi турде адамның аскорыту жолы микрофлорасының негiзгi массасын құрайтын тiрi микроорганизмдер (сүтқышқылы бактериялары) болады. Микрофлора балансының бұзылуы дисбактериоз деп аталады, ол түрлі ауруларға әкелуi мумкiн: асқазан менен екі елі ішектiң ойык жарасы, аллергия, гастрит. Дисбактериоздың ен жағымсыз салдарының бірі - организмнің иммундық қызметiнiң темендеуi, ол ауруларды узақ емделуге, асқынулардың дамуына әкеп соқтырады. Асқорыту қызметiнiң бұзылуынан шаршаңқылық артып, қажу және әлсiздiк пайда болады.Дисбактериоз ересектерде, балаларда жиi кездеседі.

Олардың пайда болуының себебi куйзелістер, қолайсыз экологиялык жагдай, сапасыз ауызсу жане тамак болуы мумкiн. Ішек микрофлорасы антибиотиктердi қабылдағаннан кейiн де бузылады, оларорганизмге кажеттi бактерияларды жояды. Дисбактериозды дәрiлiк препараттармен емдейдi, ал онын алдын алуға сут қышқылды енiмдерi, ең алдымен, айран және онын негiзiнде дайындалатын биоайран мен бифидок көмектеседi. Бұл аскорыту процесiне көмектесетiн адамға тән микроорганизмдер – бифидобактериялар қосылып, құрамы жақсартылған айран сусындары (олардың улесiне, мысалы, тоқішектiң микрофлорасының шамамен 90%-ке жуығы сай келеді).Жапондыктар айранды асқазан мен ішектің онкогенезiнiң алдын алу ушiн қолданады.Сут қышқылды өнiмдермен iшек микрофлорасын "сауықтырады" және гастритті емдейдi. Қышқылдылығы жоғары гастритті емдеу ушiн балғын (бiр кундiк) айран(курамында спирт iздерi бар), қышқылдылығы төмен гастритті емдеу ушiн үш кундiк айран колданылады.Сондай-ақ сут қышқылды бактериялары шіріту бактерияларының дамуын тоқтатады: колиттi тудыратын шигелланы, дизентерияны, сальмонелланы, iш сүзегін.сут қышқылды өнiмдер кез келген адамның рационына кiредi. Сут қышқылды бактериялардың туыстары мен түрлерiнiң үйлесуіне байланысты олардан турлi суткышкылды өнiмдер алынады.Таза жағдайда ұсталган сиырдан алынған 1 мл жана сауылған сүтте 100 000-ға жуық бактерия болады, шамамен олардын 96%-тi шіріту бактериялары, 4%-тi сут қышкылды бактерияларынын улесiне тиесілі. Осыған байланысты жана сауылған сүтті ішу дурыс емес, сәйкесінше, жетiлген, 8-10°С температурада бір тәулiк сақталған сутті ішу керек.

Бұл уақыт ішінде шiрiту бактериялары мен сут қышқылды микрофлораның арақатынасы өзгереді: 4%-тi шiрiту және 96%-ті сут кышкылды бактериялар. Жетiлгенсуттi суткышкылды енiмдер (йогурт, айран, сузбе, май, ацидофилин) дайындау үшін колданады.шар тәрiздi бактериялар кокка деп аталады. Егер коккалар шашыраңқы, бiр-бiрден орналасса - микрококка, ал жұптасып орналасса диплококка деп атайды. Тiзбектергежиналған коккалар стрептококка деп аталады. Сут кышкылды бактериялар стрептококтарға жатады.Барлық сүт қышқылды бактериялар екi туыска жатады:Streptoccus туысы Streptococcus Lactis Typí -0,8-1,2 мкм сопак пiшiндi коккалар, олар әртурлi ұзындықтағы тiзбектер түзедi. Ескiргенде тiзбектер бөлiнедi.Streptoccus diacetilactis Түрi - өте ұсак коккалар, диаметрі 0,5-0,7 мкм. Олар әртүрлі ұзындықтағы тiзбектер түзедi, олардың тіршілік әрекеті натижесiнде түзілген өнімдер хош иіс береді.Lactobacillus туысы - таяқша тәрiздi жасушалар: ұзындығы 6-8 мкм, қысқа тiзбектер түзедi.

Спора түзбейтін. Ең кең таралған түрлері:

Lactobacillus bulgaricus.

Lactobacillus acidophilus.

Ашытқы да біржасушалы организмдер, пiшiнi - дөңгелек, сопак, таяқша тәрізді,Диаметрi 8-10 мкм, бактериялардан 10 есе iрi. Көбінесе ашытқылар бүршіктену арқылы көбейеді, яғни аналык жасушадан ерекше бүршіктер бөлiнедi. Қолайлы жағдайда жаңа жасушанын түзiлуi шамамен 2 сағ-қа созылады. Ашытқының дамуы үшін әлсіз кышкылды орта кажет, сондықтан олар сүт қышқылды бактерияларымен бiрге жақсы дамиды.

Жұмыс барысы: сүт өнiмiнiң бiр тамшысын заттық шыныға тамызып, жапқышпен жабындар. Микроскоппен карап, жоғарыда сипатталған бактерияларды немесе ашытқы жасушаларын табыңдар. Бақылауды даптерге жазып алыңдар.

Қорытындылау: жұмыстың мақсаты орындалды ма, алынған мәліметтер белгілі әдебиеттермен сәйкес пе?

№3 Зертханалық жұмыс: "Сүт қышқылы өнімдердің әртүрлі қоректік ортадағы микрофлорасын зерттеу"

Мақсаты:

Сүт өнімдерінің (айран, сүзбе, қаймақ, йогурт) микрофлорасын зерттеу және олардың бактериялық сапасын анықтау.

Құрал-жабдықтар:

• Сүт өнімдерінің үлгілері (айран, сүзбе, қаймақ, йогурт).

• Заттық және жабын шынылар.

• Микроскоп.

• Микробиология құралдары (тамшуыр, стерильденген материалдар).

• Метил көгімен бояу ерітіндісі.

Жұмыс барысы:

1. Сүт өнімінен дайындық:

   • Әр үлгіден бір тамшыны заттық шыныға тамызыңыз.

   • Жабын шынымен жауып, микроскоптың көмегімен бақылаңыз.

2. Бактерияларды анықтау:

   • Микроскоп астында стрептококкаларды, лактобациллаларды және ашытқы жасушаларын табыңыз.

   • Әр бактерия түрінің мөлшері мен пішінін салыстырыңыз.

3. Сапаны анықтау:

   • Метил көгімен бояу әдісін қолданып, бактерияларды бояп, олардың сүттегі концентрациясын салыстырыңыз.

   • Алынған нәтижелерді кестеге енгізіңіз (9.2-кесте бойынша).

4. Микрофотография суретін салыңыз:

   • Бақылау нәтижелері бойынша микрофотографияның негізгі элементтерін дәптеріңізге бейнелеңіз.

Нәтижелер:

Қорытынды:

1. Мақсатқа сәйкестік:

   • Сүт өнімдерінің микрофлорасы зерттеліп, метил көгімен бояу әдісі қолданылды.

   • Микрофлора түрлері (стрептококкалар, лактобациллалар, ашытқылар) анықталды.

2. Сапаны бағалау:

   • Сүт өнімдеріндегі бактериялар саны мен сапасы 9.2-кестеге сәйкес анықталды.

   • Жоғары сапалы өнімдерде бактериялар саны аз, төмен сапалы өнімдерде бактериялар саны жоғары болды.

3. Қорытынды жасау:

   • Сүт өнімдері организмдегі ас қорыту микрофлорасын реттеп, пайдалы әсер етеді.

   • Жоғары сапалы сүт өнімдері ағзаға қажетті микроорганизмдермен қамтамасыз етеді.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Сүт үлгілерін дұрыс дайындау:

   • Сүт өнімдерінен дұрыс дайындалған микропрепараттар.
     2 балл

2. Микроскоппен бақылау:

   • Бактерияларды анықтап, олардың мөлшері мен пішінін дұрыс сипаттау.
     2 балл

3. Сапаны кесте бойынша бағалау:

   • Метил көгі әдісімен бояуды дұрыс қолдану және нәтижені кестеге енгізу.
     2 балл

4. Қорытынды жасау:

   • Алынған нәтижелер бойынша дұрыс және толық қорытынды жасау.
     2 балл

5. Микрофотографияны салу:

   • Микрофотографияда бактериялардың түрлері мен пішіндерін дұрыс бейнелеу.
     2 балл

Зертханалық жұмыс №4 «Талдаудың статистикалық әдістерін қолдану арқылы өз регионы экожүйесінің жағдайын анықтау»

Заманауи экологияның негiзгi әдiсi - сандық әдiс, зерттелетiн құбылыстар процестердiнсапалык талдауы қоршаған орта факторларынын тiрi жуйелер қасиеттеріне әсерін анықтау үшiн жеткiлiктi және сенiмдi болмай қалған. Заманауи статистика экологиядағы сандық мәліметтерді өңдеу барысында өте пайдалы болып табылады, себебі ол осы өзгергіштікті тануға негізделген және малiметтердi тiркеудiң күштi құралдарына ие. Нәтижесiнде объективті бағалауды талап ететін нақты заңдылықтар ашылады. Өзгергіштіктегі заңдылықтың бар екендiгiн дәлелдеуге статистикалық зерттеу әдістерін қолдану арқылы қол жеткiзiледi. Күрделi тiрi жуйелерге қолданбалы статистика әдістерін пайдалану биологиялық ғылымдар мен математикада <<биометрия>> деп аталатын жаңа бағыттың пайда болуына септігін тигiздi.

Экологиялық зерттеулерде алғашқы мәліметтерді арнайы журналдар, кунделiктер,бланкiлер мен тiзiмдемелерде тiркеу қабылданған.

Ғылыми зерттеулерге компьютерлік технологияларды енгiзудiң заманауи жағдайларында келесi мiндеттi саты аталған мәліметтердi статистикалық талдау бағдарламаларының бiрiне, мысалы MS EXCEL электронды кестесi Heмece STATISTICA пакетіне енгізу болып табылады.

Алғашқы мәліметтерді электронды кестелерге ұйымдастыру формасы статистикалык өңдеу мақсатына байланысты ерекшеленетiн болады.

Жұмыстың мақсаты: Статистикалык сараптама әдістерін қолдана отырып өз аймағының экожуйесiнiң жағдайын зерттеу.

Әдістер мен құрылғылар. Шөптесін есiмдiктер қауымдастықтарына арналған зерттеу алаңдарының өлшемдерi әдетте 1-ден 100 м² дейiн, ал ормандар ушiн 100-ден5000 м² аралығында кұбылып отырады. Бұл өлшем сәйкес қауымдастықтың барлық ерекшеліктерін анықтауға қажетті минималды алаң өлшемiнен үлкен болуы қажеттігі себебiнен ұлгайтылуы да мүмкін. Зерттеу алаңдары катаң турде белгiлi бiр пішінде(төртбұрыш, шаршы) болуы немесе зерттелетiн қауымдастықтың табиғи шекарасына сәйкес болуы мүмкін.

Өсімдік қауымдастығын сипаттау кезiнде егжей-тегжейлi сапалық және сандык сипаттамасы жасалады: белгiлi бiр реттiлiкте өсiмдiктердiң тiзiмi. Экожуйенi зерттеу үшін 2-3 зерттеу аланы бөлiнiп алынады, олардың әрқайсысында өсiмдiктердi аныктау мен оларды санау жүргiзiледi. Нәтижелер кестеге түсiрiледi.

1-кесте

Әрбiр аумак бойынша Х² критерийі немесе Стьюдент t коэффициентiн қолдана отырып түрлердің саны мен өсiмдiктердiң санын аныктау жузеге асырылады. Зерттелетін аумақтар салыстырылады. Нәтижелер жинакталады және қорытынды шығарылады. Егер басым түрлер саны 2-3 болса, онда экожуйе бiркелкi болып табылады. Егер өсiмдiктер санында үлкен айырмашылық байқалатын болса, онда осы айырмашылықты туындатып отырған себептi анықтайды (мысалы, суару немесе жарык тусуiнiн әр түрлі болуы).

1-тапсырма. 2-кестеде екі қалалық саябақтың ағаш-бұталы өсімдіктерінің сипаттамасы келтірілген х² критерийі немесе Стьюдент t коэффициентiн колдана отырып осы саябақтардағы басымдылык концентрациясы мен жалпы өсiмдiк түрлерiнiң байлығына баға берiндер.

Зертханалық жұмыс №4: «Талдаудың статистикалық әдістерін қолдану арқылы өз регионы экожүйесінің жағдайын анықтау»

Мақсаты:

Статистикалық сараптама әдістерін қолдана отырып, өз аймағының экожүйесін зерттеу және экожүйенің әртүрлілігін бағалау.

Керекті құрал-жабдықтар:

1. Зерттеу алаңдары (шөптесін өсімдіктер қауымдастығы немесе ормандар).

2. Өсімдік түрлерін есепке алу кестесі.

3. Компьютерлік статистикалық талдау бағдарламалары (MS Excel, STATISTICA).

4. Сызғыш және өлшеу құралдары.

Жұмыс барысы:

1. Зерттеу алаңдарын таңдау:

   • 1-ден 3-ке дейін зерттеу алаңдарын белгілеңіз.

   • Әрбір алаңның өлшемдерін анықтап, олардың пішінін сипаттаңыз.

2. Өсімдік түрлерін және санын анықтау:

   • Әрбір зерттеу алаңында өсімдік түрлерінің тізімін жасаңыз.

   • Әр түрдің санын есептеңіз және нәтижелерді кестеге енгізіңіз.

Кесте мысалы:

3. Статистикалық талдау:

   • Зерттеу алаңдары арасында өсімдік түрлерінің саны мен сандық көрсеткіштерінің айырмашылығын анықтау үшін:

     • Х² критерийін қолданыңыз (түрлердің таралуының біркелкілігін анықтау үшін).

     • Стьюдент t-тестін қолданыңыз (сандардың айырмашылығын салыстыру үшін).

   • Талдауды MS Excel бағдарламасын пайдаланып орындаңыз.

4. Нәтижелерді жинақтау:

   • Түрлердің әртүрлілігін, санының өзгергіштігін және зерттеу алаңдары арасындағы айырмашылықтарды сипаттаңыз.

5. Қорытынды жасау:

   • Егер басым түрлер саны 2-3 болса, экожүйе біркелкі деп есептеледі.

   • Егер үлкен айырмашылықтар анықталса, олардың себептерін (мысалы, жарық, суару) анықтаңыз.

Нәтижелер:

• Әрбір зерттеу алаңындағы өсімдік түрлерінің таралуы анықталды.

• Зерттеу алаңдары арасындағы айырмашылық статистикалық әдістермен бағаланды.

• Экожүйенің жағдайы мен әртүрлілігі туралы қорытынды жасалды.

Қорытынды:

• Зерттеу нәтижесінде экожүйенің әртүрлілігі бағаланды.

• Басым өсімдіктер анықталды және олардың экожүйеге әсері талданды.

• Зерттеу алаңдары арасында айырмашылық болған жағдайда, оған әсер ететін экологиялық факторлар анықталды.

Дескрипторлар және бағалау:

1. Зерттеу алаңдарын дұрыс таңдады және сипаттады – 2 балл.

2. Өсімдік түрлерінің тізімін және санын дұрыс есептеді – 2 балл.

3. Х² немесе t-тест әдістерін қолданды – 4 балл.

4. Қорытынды жасады және себептерін түсіндірді – 2 балл.

5. Барлығы: 10 балл.

Жауап: Зерттеу нәтижелері

1. Кесте талдауы:

Берілген деректерге сүйене отырып, №1 саябақта 9 түр, ал №2 саябақта 12 түр ағаш-бұталы өсімдіктер бар.
- №1 саябақтағы даралар саны (N): 166
- №2 саябақтағы даралар саны (N): 248

2. Х² критерийін қолдану (түрлердің таралуының біркелкілігін бағалау):

Гипотеза:
- H₀: Түрлердің таралуы екі саябақта біркелкі.
- H₁: Түрлердің таралуы екі саябақта біркелкі емес.

Есептеу қадамдары:

1. Күтілетін мәндерді (E) есептеу:
Күтілетін мән әрбір түр үшін келесідей анықталады:
E = Саябақтағы даралар санының жалпы сомасы / Саябақтағы түрлер саны

Мысалы, №1 саябақтағы түрлер үшін күтілетін мән:
E₁ = 166 / 9 ≈ 18.44

№2 саябақ үшін:
E₂ = 248 / 12 ≈ 20.67

2. Х² мәнін есептеу:
Х² формуласын қолданамыз:
X² = Σ((O - E)² / E)
Мұнда:
- O: Нақты бақылау деректері.
- E: Күтілетін мән.

3. Стьюдент t-тесті:

Саябақтар арасындағы даралар санының айырмашылығын бағалау үшін t-тестін қолданамыз.

Формула:
t = (X̄₁ - X̄₂) / √(s²(1/n₁ + 1/n₂))
Мұндағы:
- X̄₁, X̄₂: Бірінші және екінші саябақтардың орташа мәндері.
- s²: Орташа квадраттық ауытқу.
- n₁, n₂: Бірінші және екінші саябақтардағы түрлер саны.

Қорытынды:

Егер X² > X²ₐ немесе t > tₐ болса:
- Түрлердің таралуы біркелкі емес.
- Саябақтар арасындағы айырмашылық статистикалық маңызды.

Модельдеу «Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу» 177-бет §69.