Исследовательская работа "Чудо-семя"

Содержание

Цель проекта ………………………………………………….…………. 3

Введение    ………………………………………………….…………… 4

Условия прорастания семян…………………………………………….. 5

Роль семядолей фасоли для развития проростка………………………. 7

Вещества семени………………………………………………………… 8

Заключение………………………………………………………………. 9

Литература……………………………………………………………….. 10

Приложение…………………………………………………………….презентация проекта

      Актуальность проблемы:

Жизнь нового растения начинается с семени.

      Семя сохраняет видовое разнообразие растительного мира на Земле.

 В чем его тайна и сила?

1. Цель работы

1. Выяснить, какие условия нужны для роста и хорошего развития растения
2. Выяснить, какие вещества входят в состав семени.
3. Выяснить, как вещества, входящие в состав семени влияют на рост и развитие     проростка.
4. На основе исследований сделать выводы о значении семян в природе.
5. Получить практические навыки о способах исследования семян
6. Узнать новое и интересное из жизни растений расширить свой кругозор

II. План выполнения

1. Выдвижение гипотезы.
2. Экспериментирование (практические действия).
3. Наблюдение.
4. Подбор и изучение дополнительных материалов по теме проекта.
5. Подведение итогов исследования.
6. Выводы.
7. Оформление проекта.

III. Результат исследования

1. Фактические результаты эксперимента, наблюдений.
2. Оформление таблиц наблюдения за экспериментом.
3. Фотографии проводимых опытов.
4. Выводы, сделанные на основе эксперимента.

Начало работы:  январь 2013 года

Завершение работы:  март 2013 года

Гипотеза

1.Семенам для роста и развития необходимы:

       -Вода

       -Свет

       -Тепло

       -Воздух

      -Пища

    2. Семена растений содержат минеральные, органические вещества, воду.

                                                                                                                                                     3

        Введение

        Выращивание растений и наблюдение за ними – очень увлекательный и познавательный процесс. Развитие растения от прорастания семечка до появления первых цветов или плодов – это волшебство природы. Требуется много времени и терпения, прежде чем вырастет полноценное растение.(рис.1)

   рис.1 Так прорастают семена фасоли

      Мы выбрали данную тему проекта потому, что нам хотелось выяснить, что надо сделать, чтобы свершилось это чудо природы – превращение маленького семечка в проросток, а потом во взрослое растение. Какие факторы влияют на прорастание семени, какую роль играют семядоли в прорастании семян в чем их тайна и  сила.

Для своего эксперимента мы взяли семена фасоли, как наиболее удобный объект для наблюдения, а те свойства, которыми обладают семена фасоли присущи всем семенам всех растений.  

  Проект мы назвали «Чудо- фасоль», потому что- те явления, которые мы наблюдали и исследовали- это действительно чудо. И само семя- чудо, позволяющее нам видеть вокруг всю прелесть и красоту природы. На примере семени фасоли мы изучаем свойства всех семян всех растений Земли! Вот почему она- ЧУДО!  

  Растение начинает свою жизнь с семени. Крошечное семечко попадает в землю, оно начинает расти, появляются корень и росток, затем листья, цветы и плоды. Как это происходит? Почему? Что оказывает влияние на процесс прорастания семени, что помогает семени расти и развиваться? Это ключевые вопросы, на которые мы попытаемся ответить.

 Условия прорастания семян

На уроках биологии мы познакомились с разными способами получения знаний:

1. Наблюдение                                                                      
2. Экспериментирование (практическая работа)
3. Получение информации из книг
4. «Умные» вопросы взрослым.

Исследование начинается с выдвижения гипотезы. Мы предположили, что семенам для роста и развития необходимы:

1. Вода
2. Свет
3. Тепло
4. Воздух
5. Пища

Далее  мы составили план нашего эксперимента:

1. Подготовка семена фасоли и их замачивание
2. Определение влияния внешних условий на рост и развитие проростка
3. Изучение состава семян и роли семядолей в развитии проростка                              4

        Наш проект состоит из трех частей:

            1.Условия прорастания семян

            2.Роль семядолей фасоли для развития  проростка.

            3. Вещества семени

 I Условия прорастания семян.

Задачи первой части работы- доказать:

- необходимость солнечного света для прорастания семян;

-необходимость влаги и воздуха для прорастания семян;

-необходимость дыхания семян в процессе прорастания;

-необходимость определенной температуры для прорастания семян.

Какие условия необходимы, чтобы семена начали прорастать? Для ответа на этот вопрос мы провели опыты.

Необходимость солнечного света для прорастания семян

 Чтобы доказать необходимость света для прорастания семян, мы провели опыт.

  Одновременно посадили семена фасоли в два горшка. Один горшок поместили в темное место (шкаф), второй поставили на подоконник, где много света . Через семь дней семена взошли    как на свету так и в темноте.(приложение)

   ВЫВОД:   всхожесть семян не зависит от присутствия света, особенно это относится к семенам с темной кожурой, т. к. она не пропускает свет (наши семена фасоли темного цвета).

Но есть некоторые исключения. Некоторые семена относят только к темновсхожим, например рыжик мелкоплодный не даст всходы на свету, также не прорастут на свету фацелия, клоповник, персидская вероника.

Некоторые семена прорастают только на свету. Это семена череды, табака, семена растений, произрастающих в чрезмерно увлажненных местах, болотах. Семена петуньи гибридной прорастут только на свету.

Но для большей части семян присутствие света необязательно.

Необходимость влаги и воздуха для прорастания семян.

   Чтобы доказать необходимость влаги и воздуха для прорастания семян мы провели опыт.. Взяли  три стакана и положили на дно каждого по 10 семян фасоли. Один стакан оставили сухим, второй заполнили водой до краев, а в третий налили так, что   она смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накрыли стаканы стеклом. Через  5 дней проверили результаты.(табл.1)

Таблица 1. Необходимость влаги и воздуха для прорастания семян.

ВЫВОД:

Семена легко впитывают воду и набухают, увеличиваясь в объеме. При набухании клетки семени поглощают воду,. крахмал и белки переходят в растворимую форму. это необходимое условие для роста семени, перехода его из покоящегося состояния к активной жизни. Но если, как это было во втором стакане, воздух не имеет доступа к семенам, то они хотя и набухают, но не прорастают. Семена проросли только в третьем стакане, где к ним был доступ воды и воздуха. Следовательно, для прорастания семян необходимы влага и воздух.(приложение)

Для  прорастания семян различных растений необходимо различное количество влаги и воздуха. Это зависит от того в каких условиях обитают те растения. семена которых проращиваются.

Дыхание семян. Для чего при прорастании семенам нужна вода, мы выяснили. А зачем нужен воздух? Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть они поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Чтобы доказать дыхание семян, мы взяли две стеклянных банки. Одну наполнили на 1/3 набухшими семенами, а другой оставили пустым. Обе банки закрыли стеклом. На другой день  взяли горящую лучинку и внесли ее в пустую банку. Лучинка продолжала гореть. Опустили ее в банку с семенами. Лучинка погасла.

ВЫВОД:

Тот факт, что лучинка погасла в банке с семенами доказывает, что семена дышат. В процессе дыхания они выделяют углекислый газ, а он не поддерживает горения. Вот лучинка и погасла. В пустой банке был воздух, и лучинка в ней продолжала гореть.(приложение)

Дышат и сухие, и прорастающие семена. Только дыхание сухих семян выражено слабо. При прорастании дыхание резко усиливается, поэтому семенам нужен постоянный приток кислорода. В процессе дыхания семена выделяют не только углекислый газ, но и тепло. По этой причине прорастающие семена нагреваются. Если семена лежат толстым слоем, они могут перегреться. Перегрев приводит к гибели зародышей, а семена с мертвым зародышем нежизнеспособны и не прорастают. Способны прорастать только семена с живым зародышем. Чтобы семена не портились, их хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Все условия, необходимые для сохранности семян, созданы в зернохранилищах (элеваторах).

Необходимость определенной температуры для прорастания семян.

 Помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют температурные условия.  Чтобы доказать эту гипотезу мы провели опыт. Взяли две стеклянные банки. На дно каждой положили по  15 семян фасоли и налили   воды так, что   она только смачивала их полностью. Накрыли банки стеклом. Одну банку оставили в комнате при температуре 18-19 С, а другую поставили    в холодильник , где температура не выше 3-4 С. Через  5дней, проверили результаты, и увидели, что семена проросли только в той банке, которая стояла в комнате.(приложение)

 ВЫВОД: для прорастания семян необходима определенная температура.

Семена одних растений при прорастании требуют много тепла, другие мало. Зерновки пшеницы и ржи прорастают при температуре 1-2 С, семена гороха и льна 2-4 С, кукурузы и тыквы 12-14 С. С этими особенностями семян связаны разные сроки посевов. Пшеницу и рожь высеивают ранней весной, вскоре после таяния снега. Огурцы и кукурузу, фасоль нужно сеять только в конце весны, когда почва хорошо прогреется.  

                                                                                                                                                          6                                                            

ИТАК, по завершении первой части работы мы доказали, что для прорастания семян нужны влага, воздух, определенная температура, свет тоже нужен, но ни для всех семян. Некоторые семена, например фасоли, могут прорасти без солнечных лучей, при достаточном количестве влаги, тепла и воздуха.  

 II. Роль семядолей фасоли для развития проростка.

Задача второй части работы- выяснить:

- Какие процессы происходят в семени во время прорастания.

-   Почему для посева берут полновесные, крупные семена? 

Для того чтобы ответить на эти вопросы мы провели опыты.

  Опыт 1. Мы попробовали на вкус сначала сухое семя фасоли, а потом проросшее. Оказалось, что проросшее семя имеет сладковатый вкус. Почему? Ответ нашли  в учебнике биологии.

Когда семена созревают, в эндосперме откладывается запасное вещество – крахмал, который под воздействием особых веществ при прорастании превращается в сахар. Сахар питает проросток. Поэтому прорастающее семя имеет сладковатый вкус.

Опыт 2. Взяли 4 проросших семени фасоли с одинаковой длиной проростка.. Аккуратно у одного семени удалили одну семядолю, у второго- оставили только четвертую часть, у третьего – удалили обе семядоли, четвертую оставили с двумя семядолями. Семенам поддерживали температуру и влажность. Провели наблюдение в течении 7 дней.

Рис.2 .Роль семядолей фасоли для развития проростка.

  Провели наблюдение в течении 7 дней.  Каждый день в 18.00 ч. Измеряли длину проростков.

Таблица 2. Роль семядолей в развитии проростка.

Наблюдения показали, что лучше всех развивался проросток  с двумя семядолями , остальные развивались медленно и неактивно.(приложение)

ВЫВОД: При помощи двух проведенных  опытов мы  выяснили, что в семени фасоли  есть эндосперм, в котором содержатся питательные вещества, необходимые для роста и развития проростков. Если сократить семядоли, уменьшается количество питательных веществ и проросток развивается плохо, а если удалить семядоли совсем, то проросток погибает.

                 III. Вещества семени

При выполнении третьей части работы нам предстояло ответить на вопрос:
Какие   вещества содержат семена фасоли?

Для ответа на данный вопрос мы провели ряд опытов .

Неорганические вещества семени.

К неорганическим веществам относится вода и минеральные вещества. Проводим исследования на наличие этих веществ в семенах фасоли.

  1.Вода в семенах. Семена, используемые для посева, кажутся сухими. Чтобы выяснить, есть ли в них вода, мы положили на дно пробирки немного сухих семян и нагрели их над огнем.   Пробирку над огнем держали горизонтально, чтобы ее верхняя часть оставалась холодной. Вскоре на внутренних стенках в холодной части пробирки мы заметили капли воды. Откуда появилась вода? Очевидно, это результат охлаждения водяных паров, выделившихся из семян.

ВЫВОД: в сухих семенах содержится вода. Правда, в семенах, в отличие от других частей растения, воды очень мало. Если в листьях и сочных плодах содержится 70-95% воды, то в семенах только 10-15% их массы. Итак, семена состоят главным образом из сухих веществ.  

2.Сухие вещества семени. Мы попытались выяснить состав сухих веществ семени. Для этого  продолжили нагревать семена в пробирке. Сначала   выделялись бурые газы, а затем семена обуглились. При полном сгорании семян от них осталось лишь немного золы.

   ВЫВОД:   Семена содержат горючие органические вещества; и негорючие минеральные (золу). Золы в семенах немного - всего от 1,5% до 5% от сухой массы. Остальная часть приходится на долю органических веществ. Итак, в семенах откладываются в основном органические вещества .                                                                                                                   8

Какие органические вещества содержатся в семени?

Белок ,крахмал  , растительные жиры – органические вещества. Исследуем их наличие в семенах.

3.Белок семени.  Чтобы определить наличие белка в семени , мы приготовили комочек теста, смешав муку с водой, завернули его в марлю и тщательно промыли в сосуде с водой. После промывания вода в сосуде стала мутной, а в марле остался небольшой клейкий комочек - это клейковина.  

ВЫВОД: Клейковина- это растительный белок. Опыт показал, что в семенах содержится белок.

4.Крахмал семени. Для определения крахмала мы исследовали мутную жидкость, оставшуюся в сосуде, где мы промывали тесто. Для этого капнули в жидкость  3 капли раствора йода. Жидкость в сосуде посинела.

ВЫВОД: В семенах есть крахмал, это доказывает изменение окраски раствора в синий цвет при добавлении йода. Эта реакция является качественной реакцией на крахмал.   Если подействовать раствором йода на тщательно промытую клейковину, она почти не меняет окраску.

Итак, мы установили, что в семенах содержится растительный белок и крахмал. Оба эти вещества всегда присутствуют в семенах, но у разных растений в разных количествах. Семенах гороха, фасоли, бобов и в особенности сои богаты растительным белком, он составляет третью-четвертую часть их сухой массы. У пшеницы, ржи, кукурузы растительного белка в семенах намного меньше, примерно десятая часть их сухой части. Здесь преобладает крахмал, который составляет более половины их сухой массы.

4.Жиры семени. Кроме белка и крахмала из органических веществ в семенах есть еще растительные жиры . Раздавим на чистой белой бумаге семена фасоли и подсолнечника. На бумаге с семенами подсолнечника появилось жирное пятно, а на бумаге с семенами фасоли – не появилось.Но это ни говорит о том, ч то в семенах фасоли нет жира.    

ВЫВОД: У разных растений в семенах разное количество растительного жира. Семена фасоли, гороха, пшеницы, ржи содержат ничтожное количество жира, у семени льна примерно одна треть сухой массы приходится на жир, у подсолнечника - до половины и более.Поэтому на бумаге с семенами подсолнечника появились жирные пятна, а с фасолью- нет.(приложение)

Заключение

Проведя свое исследование мы убедились, что семя- это действительно чудо, созданное природой- кладовая всех необходимых для роста и развития проростка веществ- белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, воды .    Необходимы только условия  для прорастания: вода, свет, тепло, воздух, пища, и мы увидим новый росток,   очень похожий на своих родителей. Природа создает эти условия. Роль семени в природе велика. Благодаря семени на Земле сохраняется видовое разнообразие растительного мира. Благодаря семени растения широко распространены в биосфере. Благодаря семени мы видим красоту лесов, полей, лугов, радуемся цветению трав, любуемся красотой распустившихся бутонов

                                          Список литературы

1.В.А.Корчагина «Биология 5-6» М.Просвещение,1985 г.

     2.И.Н.Пономарева и др. «Биология 6 класс» М., ИЦ «Вентана-Граф» 2008 г.

3.Л.А.Багрова «Я познаю мир. Растения» М., АСТ 1998 г.

4.http://ru.wikipedia.org 

5. http://www.udec.ru

                                                                                                                               10