Этапы научного исследования прорастания семян

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 05.09.2024

Научно-исследовательский проект
"Когда семена оживают"

Мы выдвинули гипотезу: предположим, что для прорастания и роста гороха необходимы: тепло, вода, воздух, свет.

Объектом исследования явились семена гороха.

По результатам исследования нами были сделаны соответствующие выводы.

Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, в кружковой работе, при работе на пришкольном участке, дома совместно с родителями.

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Растение горох

Горох - это однолетнее травянистое растение семейства бобовых. В зародыше его семени две семядоли, в которых содержатся все питательные вещества. Корневая система гороха стержневого типа, хорошо разветвленная и глубоко проникает в почву. Горох, как и все бобовые растения, обогащает почву азотом.
Родоначальницей гороха является древняя Индия и Китай. В этих странах, горох считается знаком богатства и плодородия. Но больше всего любят горох, конечно же, в России. Здесь из него готовят разнообразные блюда: суп, щи, борщ, салаты, всевозможные вторые блюда, а так же начинки для пирогов и пирожков.
Горох бывает трех видов. Это лущеный горох, мозговой и сахарный.

Лущеный горох - этот горох представляет собой боб с гладкой поверхностью, очищенный от шелухи и оболочки. Это один из основных видов гороха, который употребляют в пищу. В нем содержится много крахмала и немного сахара. Лущеный горох более калорийный, чем другие виды гороха. Из него готовят супы и вторые блюда.

Мозговой горох – назван он так, потому что спелый боб представляет собой сморщенный плод напоминающий мозги. Его употребляют в пищу в недозрелом виде. Он содержит много сахара, поэтому вкус у него сладковатый. Применяют мозговой горох в основном для консервирования.

Сахарный горох - этот горох можно употреблять в пищу целиком т.к. у его створок отсутствует пергаментный слой. Бобы содержат большое количество воды, вследствие чего, поверхность у них морщинистая.

Лущеный горох Мозговой горох Сахарный горох

Применяются в пище семена гороха. Он ценен ещё тем, что белка в нем содержится не меньше, чем в говядине, но главное заключается в том, что гороховый белок усваивается намного быстрее, поэтомугорох является диетической пищей. Он рекомендован во многих диетах. Кроме того горох является низкокалорийной и вкусной пищей.

Полезные свойства гороха

Результаты исследований, проведённых учёными во многих странах мира убедительно доказали, что обычный горох является настоящим лекарством от многих болезней.

Плоды гороха содержат высокий процент антиоксидантов, белка и таких важных для организма минеральных веществ, как кальций и железо марганец, фосфор, магний, цинк, медь, кобальт. Калий, содержащийся в горохе, делает его полезным для людей страдающим болезнями почек, сердечно сосудистой системы, печени, язвенной болезни желудка В нем содержится очень много различных микроэлементов и углеводов, а так же витаминов: С, PP, B, А. В нем много селена, который является антиканцерогенном, он блокирует поступление в организм радиоактивных металлов.
Горох снижает вероятность онкологических заболеваний, инфаркта, гипертонии, способствует снижению холестерина в крови, а так же нормализации сахара при диабете.
Горох тормозит процессы старения кожи. Из гороховой муки делают компрессы лечащие фурункулы, нарывы, прыщи. С помощью гороха можно снять отечность. Французские парфюмеры активно используют компоненты из гороха в производстве своей продукции.
Европейский союз выделяет большие средства на дальнейшие исследования.

Интересные факты о горохе

Предлагаем вам узнать несколько интересных фактов об этом сладком бобовом растении.

Первые упоминания о горохе относятся к седьмому веку до Рождества Христова, а вот в Россию он пришёл пять веков спустя, поэтому никто точно и не помнит, когда же это произошло.

Вплоть до 18 века н.э. сладкие зеленые бобы считались редким деликатесом.

Распространился горошек по другим странам из Франции.

Зеленый горошек – первый овощ, закрытый в банку.

Каждый стручок гороха прячет в себе примерно 8 горошин.

Горох – это кладовая белка. Белок крайне необходим человеческому организму, а в одной горошине содержится около 30% белка.

Известно, что сушеный горох храниться в течение 10 – 12 лет без потери своих пищевых и целебных качеств.

Мировой рекорд по поеданию зеленого горошка в 1984 году установила Джанет Харрис из Сассекса. Рекордсменка за 60 минут съела с помощью палочек 7175 горошин по одной штуке.

1.2 Влияние природных условий на рост и развитие растений

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методики исследований

Наблюдения за влиянием условий на прорастание семян и развитием проростков мы проводили, проращивая семена в домашних условиях. Для наблюдения мы использовали семена двудольного растения гороха. Для решения поставленных задач были проведены следующие опыты (см. приложение):

Опыт № 1: берём 3 стакана, на дно каждого кладём семена гороха. Стакан № 1 оставляем сухим; стакан № 2 заполняем водой до краёв (т.е. без доступа воздуха); в стакан № 3 наливаем воды столько, чтобы она смочила семена, но не покрывала их полностью.

Стакан № 1 — остался без изменения;

Стакан № 2 — семена набухли, но не проросли;

Стакан № 3 — семена дали ростки.

Результат опыта доказывает, что для прорастания семян необходимы

Опыт № 2: помимо влаги и воздуха на рост растений влияют температурные условия. В этом тоже легко убедится. Чтобы доказать необходимость температурных условий в прорастании семян, был поставлен следующий опыт. Берем 2 стакана, заполняем землей, сажаем в них проросшие семена гороха, поливаем водой. Стакан № 1 оставляем в комнате (t=23—25). Стакан № 2 ставим в холодильник (t=3—5)

Стакан № 1 - горох пророс.

Стакан № 2 - остался без изменений.

Следовательно, для роста растений необходимо тепло.

Опыт № 3: Для нормального роста растений также необходим свет. В этом поможет убедиться 3 опыт. Берем третий стакан, заполняем землей, сажаем в него проросшие семена гороха, поливаем водой.

Стакан № 1 уже подготовлен и стоит в комнате на окне. Стакан № 3 ставим в темное место, то есть, без доступа света.

В стакане № 1 горох пророс. Растение нежно - зеленого цвета. Растение в стакане № 3 - бледное, очень вытянулось в поисках света.

Следовательно: В темноте, семя прорастет, но для нормального роста растений необходим свет.

2.2 Результаты исследований

В ходе исследования, провели анализ полученных результатов и отразили в сводных таблицах:

Слайды и текст этой презентации

Доказательство научности факта. Этапы научного эксперимента на примере изучения условий прорастания семян исследовательский проект

Выполнили учащиеся 9б класса
Руководитель: учитель биологии Арсеньева Елена Николаевна

Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа №19 г. Кострома

Вечная трагедия науки:
уродливые факты убивают красивые гипотезы
Гексли Томас Генри

Наука – один из способов изучения и познания окружающего мира.

Признаки науки: объект и предмет исследования, методы, научный язык, теории, законы, понятия, сообщества учёных, исследовательские и учебные институты.

Какой факт можно считать научным?

А в чём отличие научного знания от ненаучного?

Им можно считать только результат, полученный в ходе наблюдений и экспериментов, проверенный новыми наблюдениями и экспериментами.

Именно из-за отсутствия выше сказанного , информация в средствах массовой информации о снежном человеке и НЛО не может быть признана научным фактом.

Наука - это инструмент для познания окружающего мира, ключик, позволяющий открыть волшебную шкатулку природы.

Каждая наука имеет свои методы исследования, но отказ от слепого доверия авторитету – главный принцип исследователя.

Биология – один из способов изучения и познания окружающего мира.

К наиболее важным методам, которые используются в биологии можно отнести точное, внимательное , непредвзятое
наблюдение и эксперимент.

- наблюдение даёт возможность предположить причину явления, выдвинуть гипотезу.

Эксперимент подтверждает или опровергает предположение (гипотезу).

Должен сопровождаться контрольным опытом.

Этапы научного исследования.

Сравнение и анализ эксперимента.

Предположение (гипотеза) либо опровергается, либо подтверждается.

Проверенная гипотеза, которая способна служить основой для верных предсказаний, может быть названа теорией или законом.

Теория строения атома

Закон подчёркивает неоспоримость научного факта, универсальность и большую достоверность.

Закон сохранения массы вещества, открытый М.В.Ломоносовым.

Изучение этапов научного исследования на примере изучения условий, необходимых для прорастания семян.

1. Проблема исследования:
Какие условия необходимы для прорастания семян?

Наблюдения за семенами показали, что далеко не все из них прорастают. Очевидно, для того, чтобы они проросли, необходимы определённые условия.

2. Выдвижение гипотез

Мы можем предположить, что для прорастания семян необходимы
- свет
-темнота
-вода
-определённая температура
-воздух
-почва

3. Разработка эксперимента

1. Проба должна состоять из 100 семян одного вида, чтобы исключить случайность.
2. Необходимо заложить 6 проб семян в условиях, различающихся только по одному признаку.

Условия:
-доступ воздуха
-достаточное количество влаги
- тепло
- свет

Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли.

1 проба семян помещена в сосуд и до половины смочена водой. Поставлена в светлое, тёплое место.

2 проба семян помещена в сосуд и залита полностью кипячёной водой. Поставлена в светлое, тёплое место.

Условия:
-доступ воздуха исключён
- семена залиты полностью кипячёной водой
- тепло
- свет

Результаты: семена не проросли, а только набухли.

3 проба семян помещена в сосуд с достаточным количеством воды . Поставлена в тёмное, тёплое место.

Условия:
-доступ воздуха
-достаточное количество влаги
-тепло
- помещены в тёмное место

Результаты: через сутки семена набухли. Через 2 суток большинство семян проросли.

4 проба семян помещена в сосуд и оставлена сухой.

Условия:
-доступ воздуха
- оставить семена сухими
- тепло
- свет

Результаты: ни через сутки, ни через неделю семена не проросли и даже не набухли.

5 проба семян выдерживается при температуре 1 градус ( в холодильнике)

Условия:
-доступ воздуха
-достаточное количество влаги
- температура 1 градус С
- свет

Результаты: через сутки семена набухли, но и через неделю не проросли.

6 проба семян помещена в сосуд, заполненный влажной почвой. Поставлена в тёплое место.

Условия:
-доступ воздуха
-достаточное количество влаги
- тепло
- свет
- почва

Результаты: через сутки семена набухли, через 2 дня укоренились, а через неделю дали всходы.

5. Обработка результатов. Подсчёт процента всхожести семян.

1. Из 300 семян, находившихся в условиях, необходимых для прорастания, проросли только 230 .

Всхожесть семян = 230 : 300 = 0.7666 или 76,7%

Почему не взошли остальные семена?

Почему всё же при благоприятных условиях некоторые семена не проросли?

Рассмотрев не проросшие семена в лупу, мы увидели, что они только набухли, а зародыша там нет.

Вывод: семена без зародыша не прорастают ни при каких условиях.

6. Анализ результатов.

1. Свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян.
2. Важнейшими условиями прорастания семян являются наличие полноценного живого зародыша, воды, тепла, воздуха.
Всходы появились только при наличии почвы.

7. Выводы, полученные в результате эксперимента.

Обязательными условиями для прорастания семян являются:
1. Воздух
2. Влага
3. Определённая температура (тепло)
4. Живой зародыш

Не являются обязательными условиями для прорастания семян:
1.Свет
2. Почва

В ходе экспериментов мы сделали фотоснимки
Обсудили результаты опытов
Нашли необходимую информацию в Internet
Оформили работы в виде документов MS Word и презентации Power Point.

Практика – критерий истины!

Желаем успехов в познании окружающего мира и радости от его созерцания!

Наука – тяжёлая штука!

Исследовательская работа по выращиванию семян гороха содержит опыты по прорастанию семян гороха в различных условиях, материал по обзору литературы, условия по прорастанию семян,рост и питание проростков,словарь новых терминов,материалы и методы исследования, результаты собственных исследований. Для прорастания семян гороха необходимы следующие условия: влага и тепло.

Муниципальное образовательное бюджетное учреждение

дополнительного образования детей Станция юных натуралистов администрации городского округа город Нефтекамск

Выполнил: Байбеков Шамиль, 1А кл. МОБУ ДОД СЮН Руководитель: Саляхова Г .Т.

г. Нефтекамск, 2015г. Содержание Стр.

2.Материалы и методы исследования……………………………….9

3.Результаты собственных исследований …………………………..9

3 Введение.

У цветковых растений есть семена. Они могут долго лежать в бумажных пакетиках, в мешках, в зернохранилищах, находясь в состоянии покоя и не прорастая. Меня заинтересовал вопрос, какие же условия необходимы, чтобы зародыш стал развиваться? Я перед собой поставил цель: выяснить, какие условия нужны для прорастания семян.

Для достижения цели поставил перед собой задачи: 1.Исследовать, как влияет влага на прорастание семян. 2.Исследовать, как влияет свет на прорастание семян. 3.Исследовать, как влияет тепло на прорастание семян.

Развитие растения от прорастания семечка до появления первых ростков – это волшебство природы. Требуется много времени и терпения, прежде чем вырастет растение.

Я выбрал эту тему проекта потому, что мне хотелось выяснить условия роста и развития растений. Для своего исследования я взял семена гороха, так как они большие и быстро прорастают. Я видел, как их замачивала бабушка, они быстро проросли.

На занятиях в объединении мы познакомились с разными способами получения знаний:

Экспериментирование (практическая работа)

Получение информации из книг

Исследование начинается с выдвижения гипотезы. Я предположил, что для прорастания семян необходимо:

Актуальность: для прорастания семян необходимо соблюдать определенные условия. 5 1.Обзор литературы:

Семя – зачаток взрослого растения с запасом питательных веществ. При помощи семян растения размножаются. Зародыш может впадать в состояние покоя, что позволяет ему переносить неблагоприятные условия.[1] Процесс прорастания семян. Прорастание – процесс перехода семени из состояния покоя в вегетативный рост зародыша и формирования из него проростка.

Прорасти, способны только семена, в которых сохранен в живых зародыш.

Семена могут стать невсхожими под воздействием вредителей, болезней, температур, высокой влажности, слишком длительного хранения.

Набухание – процесс поглощения растением поступающей внутрь воды, предшествует прорастанию.

После набухания молодой корень разрывает кожуру и выходит наружу. Затем начинает расти зародышевый стебелек.

У гороха, семядоли остаются в почве (подземный тип прорастания). Надземный побег развивается из почечки зародыша.[1]

Условия, необходимые для прорастания семян. Для прорастания семян необходимы определенные количество воды и температура. Для растений разных видов условия прорастания семян отличаются. Клетки зародыша могут потреблять вещества только в растворах. Для прорастания семян разных растений необходимо разное количество воды, так, семена гороха могут поглотить в 1,5 раза больше воды (поэтому их перед посевом замачивают), чем их вес, а зерновкам проса воды необходимо около четверти от их массы. Зародыш в семени энергично дышит, и поэтому требуют постоянного притока кислорода. Скорость обмена веществ зародыша зависит от температуры. Поэтому для прорастания растений необходимо тепло.[1] 6 Рост и питание проростков. Клетки зародыша питаются, делятся и растут. Зародыш превращается в проросток. При прорастании первым развивается корешок, и в своем развитии опережает другие органы. Пока проросток не начинает фотосинтезировать, для его роста и развития используются органические вещества, запасенные в семени. При их нехватке растение вырастает слабым или гибнет. Поэтому для повышения урожайности возделываемых растений большое значение имеет строгое соблюдение сроков правил проведения посевных работ .[1]

Раскололся тесный домик
На две половинки,
И посыпались в ладони
Бусинки-дробинки. ( Горох) [2] Родиной гороха считают Юго-Западную Азию, где он возделывался еще в каменном веке. На территории нашей страны он появился вероятнее всего в III–II тысячелетиях до н. э. О чем свидетельствуют археологические раскопки в Черновицкой и Ивано-Франковском областях.

В древней Руси выращивали повсюду. Горох - поистине белковый клад. Он вполне годится для замены мяса. В нём есть пищевые волокна и углеводы, насыщенные жирные кислоты, а витаминный и минеральный состав весьма разнообразен, причём минералы в нём содержатся очень редкие. Горох в пищу употребляют в сыром, вареном, тушеном и консервированном виде.

Горох полезен в качестве вспомогательного натурального средства при профилактике малокровия, оказывает доказанное положительное влияние на работу таких важных фильтров, как почки и печень, улучшает состояние сердечно-сосудистой системы. При регулярном употреблении, горох влияет на снижение веса, регулируя процессы пищеварения.

Горох лущильный – из сухих зерен этого гороха варят супы. Крахмалистый и наиболее калорийный, в то же время по содержанию витаминов он впереди консервированного.

Словарь новых терминов.

Гипотезу впоследствии или доказывают, превращая её в установленный факт, или жеОшибка! Недопустимый объект гиперссылки., переводя в разряд ложных утверждений.

Недоказанная и неопровергнутая гипотеза называется открытой проблемой.

Фотосинтез (от греч. φωτο- — свет и σύνθεσις — синтез, совмещение, помещение вместе) — процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии хлорофилла.

9 2. Материалы и методы исследования.

Объект исследования – семена гороха.

Материалы: блюдца, ватные диски, вода.

Методы и приемы исследования: практическая работа, наблюдение, беседа, работа с литературными источниками и интернет – ресурсами.

Практическая значимость работы состоит в том, что её результаты помогут одноклассниками выращивать любимое лакомство и собирать богатый урожай.

3. Результаты собственных исследований.

Для проведения исследования я взял 4 блюдечка, ватные диски, по 5 семян гороха. В 3 блюдечка положил ватные диски, на диски положил семена, налил воду, а четвертое блюдечко оставил без воды. Опыт №1 я поставил в шкаф, где тепло и нет света; Опыт №2 на стол, где свет и тепло; Опыт №3 на подоконник, где холодно и светло; Опыт№4 на подоконник (без воды). (Приложение 1) Через 2 дня семена набухли. Я наблюдал за прорастанием семян и увидел, что через 3 дня в опытах №1 и №2 , на 4 день в опыте №3 начали проклёвываться ростки, но не все. (Приложение 2).

Прорастание семян можно определить как фундаментальный процесс, начальный этап онтогенеза растений, посредством которого из одного семени формируется росток и впоследствии взрослое растение. Этот процесс влияет как на урожайность, так и ее на качество. Распространенным примером прорастания семян является образование ростка из семян покрытосеменных или голосеменных растений.

Давайте подробнее рассмотрим процесс прорастания семян, его этапы, условия и факторы необходимые для его осуществления.

Процесс прорастания семян

Полный процесс прорастания семян осуществляется в следующие фазы:

На начальной стадии прорастания семена быстро впитывают воду, что приводит к набуханию и размягчению семенной оболочки при оптимальной температуре. Эти фазы называется водопоглощением и набуханием семян. На этом этапе запускается процесс роста путем активации ферментов. Семя активизирует свою внутреннюю физиологию и начинает дышать, вырабатывать белки и метаболизировать запасенную пищу.
При разрыве семенной оболочки появляется корешок, образующий первичный корень. Семя начинает поглощать воду из почвы. После появления корешка и проростка, побег начинает расти вверх.
На заключительном этапе прорастания клетки семян становится метаболически активными, удлиняются и делятся, чтобы дать начало ростку.

Условия, необходимые для прорастания семян

Вот некоторые важные требования, которые необходимы для того, чтобы семя образовало росток, а затем и растение:

Вода: крайне необходима для прорастания семян. Некоторые семена чрезвычайно сухие и нуждаются в значительном количестве воды относительно сухого веса. Вода играет важную роль в прорастании семян. Она обеспечивает необходимую гидратацию для жизнедеятельности протоплазмы и растворенный кислород для растущего зародыша, смягчает семенную оболочку и повышает проницаемость семян. Вода помогает в разрыве семян, а также превращает питательные в растворимую форму для ее транслокации в эмбрион.
Кислород: важный и незаменимый источник энергии для роста семян. Он необходим прорастающему семени для обмена веществ и используется как часть аэробного дыхания, пока растение не вырастить собственные зеленые листья. Кислород можно найти в порах частиц почвы, но если семя зарыто слишком глубоко, оно будет лишено этого кислорода.
Температура: для быстрого прорастания семян требуется умеренная температура около 25-30°C. Совершенно очевидно, что различные семена нуждаются в разных оптимальных температур. Есть некоторые семена, которым необходимы либо более низкие, либо более высокие температуры от 5 до 40°C.
Свет или тьма: это может действовать как экологический фактор. Многие семена не прорастают, пока на них не падает солнечный свет.

Процесс прорастания семян запускается при указанных выше благоприятных условиях. Семена претерпевают быстрое расширение и рост зародыша с последующим разрывом покровных слоев и появлением корешка. Появление этого корешка считается завершающей фазой процесса прорастания.

Факторы, влияющие на прорастание семян

Существует несколько основных факторов, оказывающих воздействие на прорастание семян. К ним относятся:

Внешние факторы

Вода: недостаток или избыток воды влияет на прорастание семян.
Температура: влияет на скорость роста, а также на метаболизм семени.
Кислород: прорастающие семена активно дышат и высвобождают энергию, необходимую для их роста, поэтому недостаток кислорода влияет на их всхожесть.

В некоторых случаях температура ниже умеренного уровня замедляет прорастание семян и способствует росту грибов. Прорастание также может прекращается при температуре выше умеренного уровня.

Внутренние факторы

Семенной покой – это состояние, при котором семена не могут прорасти даже при благоприятных условиях. Во время семенного покоя:

Читайте также: