Биология. В 3-х томах. Т. 2

Амилазу в семенах ячменя можно обнаружить, поместив разрезанное семя на поверхность агара, содержащего крахмал. Если смочить поверхность агара, амилаза диффундирует из семени и начинает катализировать расщепление крахмала. Если добавить йод, оставшийся крахмал окрасится в сине-черный цвет, а вокруг семени останется прозрачная зона, где крахмал переварен. По размеру этой круглой зоны можно приближенно оценить количество амилазы в семени. При этом лучше вести работу в стерильных условиях, так как амилазу могут синтезировать также различные бактерии и грибы.

При надлежащей постановке эксперимента можно проверить и другие гипотезы (см., например, Сорраge J., Hill Т. А. (1973), J. Biol. Ed., 7, 11-18).

Материалы и оборудование (в расчете на одного учащегося)

Белая кафельная плитка

Скальпель

Пинцет

Стакан на 50 мл

Наклейки или карандаш по стеклу

Раствор йода с йодистым калием

Стерильная дистиллированная вода в стерильных колбах (х 3)

5%-ный раствор гипохлорита натрия или продажный препарат для стерилизации, например раствор Милтона или 70%-ный спирт

две чашки с агаром и крахмалом (стерильные): 1%-ный агар с 0,5% крахмала заливают в стерильные чашки Петри слоем толщиной около 0,25 см

две чашки с агаром, содержащим крахмал и гиббереллин: в агар перед автоклавированием добавляют гиббереллин (ГК3)-1 мл 0,1%-ного раствора ГК₃ на 100 мл агара (конечная концентрация гиббереллина 10 ч. на млн.) (ГК₃ плохо растворима в воде и лучше всего растворяется в этаноле; часть ГК₃ разрушается при автоклавировании, но семена чувствительны к гиббереллину даже в концентрации 10^-5 ч. на млн.)

вылущенные семена ячменя: для удаления шелухи семена замачивают в 50%-ном (по объему) водном растворе серной кислоты на 3-4 часа, затем тщательно промывают (до десяти раз) в дистиллированной воде. Большая часть шелухи отделяется при энергичном встряхивании зерен в колбе Эрленмейера; семена тотчас же используют в опыте, так как после набухания они начинают прорастать. Если это невозможно, семена следует разделить на "зародышевую" и "незародышевую" половинки и положить в холодильник; в сухих условиях семена можно хранить не более 2-3 дней. У пшеницы зерна голые, и удалять шелуху не нужно; можно взять их вместо ячменя.

Методика

1. Возьмите две чашки с крахмальным агаром и две чашки с агаром, содержащим крахмал и гиббереллин, и пометьте их соответствено + Г и — Г. Чашки должны быть простерилизованы. Одну чашку из каждой пары подпишите "зародышевая", а другую — "незародышевая".

2. Разрежьте поперек хотя бы два сухих зерна ячменя (рис. 15.22) на кафеле. Так получают "зародышевую" и "незародышевую" половинки.

3. Простерилизуйте половинки в 5%-ном растворе гипохлорита натрия в течение 5 мин. Затем промойте их в трех сменах стерильной дистиллированной воды, разлитой по трем стерильным колбам.

4. Простерилизуйте пинцет в 70%-ном этаноле, а затем пинцетом перенесите половинки зерен в соответствующие чашки и положите их срезом вниз. Крышки чашек при этом приподнимают как можно меньше. Получаются такие варианты:

5. Проинкубируйте препараты в течение 24-48 ч при 20-30°С.

6. Проверьте каждую чашку на наличие крахмала: залейте агар раствором I₂/К1. Зарисуйте, как будут выглядеть чашки после пробы на крахмал. Обсудите полученные результаты.

Рис. 15.22. Как разрезать зерно ячменя для опыта 15.2

15.17. При работе с крахмальным агаром активность амилазы часто выявляется и в отпечатках пальцев. Подумайте, с чем это может быть связано.

15.18. Какой эксперимент можно поставить, используя те же материалы, чтобы доказать, что гиббереллины вызывают синтез нового фермента, а не активируют предсуществующую амилазу?

15.19. Как вы докажете, что синтез амилазы происходит в алейроновом слое?

15.20. Как можно использовать действие гиббереллина на семена ячменя для разработки биотеста на активность гиббереллина?

Другие эффекты гиббереллинов

О том, как влияют гиббереллины на цветение, рост плодов и состояние покоя у растений и как с ними связаны фотопериодизм и яровизация, мы поговорим позднее в соответствующих разделах. Все эти эффекты перечислены в табл. 15.4.