8542

41

множество темных и светлых полос - дисков и М0ждисковых районов, причем каждый участок хромосомы характеризуется четким и строго постоянным рисунком расположения дисков и междисковых пространств, юки представляют собой систему тесно сХоньюгироинных омомерных районов отдельных хромонем. Сохранение постоянного ринка чередования дисков и междисковых пространств возможно только при наличии системы ‘строгой специфической конъюгации идентичных ионов отдельных хромосом. Эта особенность дает возможность четко фиксировать отдельные районы хромосом и локализовать генетические 1Кторы в определенных хромосомных локусах.

Интересная морфологическая особенность полигенных хромосом, язанная с функцией генов, состоит в структурных изменениях некоторых дисков, приводящих к их утолщению. Эти структуры, называемые пуфами, дутиями или кольцами Бальбиани, позволяют осуществить тологический контроль за работой отдельных генов.

Цель работы:

Изучить гигантские хромосомы в слюнных железах личинки [рономуса. Задачи:

1.Освоить метод выделения желез и приготовления ацетокарминовых «паратов.

2.Ознакомиться с особенностями строения полигенных хромосом слюнных желез личинок хирономуса.

3.Ознакомиться с особенностями функционирования политенных хромосом.

Материалы и оборудование: 1.Личинки хирономуса 2.Микроскоп 3.Термостат 4.Часовые стекла

5.Предметные и покровные стекла

6.Лезвия бритвы

7.Пипетки

8.Препаровальные иглы

9.Фильтровальная бумага Реактивы:

1.Физический раствор (0,6% раствор NaCI)

2.Ацетокармин,

3.45% уксусная кислота Ход работы:

42

1.С помощью препаровальной иглы поместить личинку хирономуса на предметное стекло в каплю холодного физического раствора. Тело личинки состоит из сегментов, первый из которых - голова, а задний заканчивается псевдоподиями. Слюнные железы находятся под вторым и третьим сегментами личинки; чтобы их извлечь, надо сделать разрез между третьим и четвертым сегментами. Можно извлекать так: отсечь головной сегмент, а затем с помощью иглы’ выдавить содержимое изпод второго и третьего сегментов.

2.Из отрезанного переднего конца выдавить иглой две бесцветные прозрачные железы, которые нмеют2-5~лопастную форму. По краям железы видны клетки с очень крупными ядрами (зарисовать общий вид железы).

3.Перенести железу в ацетокармин на часовое стекло, покрыть вторым часовым стеклом (за неимением - следить, чтобы не высыхала краска, добавлять 1-2 капли) и окрашивать в течение 30-40 минут при температуре 37° С (в термостате или при комнатной температуре).

4.Окрашенную железу поместить на предметное стекло в каплю 45% уксусной кислоты, накрыть покровным стеклом, фильтрационной бумагой и постукивая ручкой иглы раздавить железу. Хромосомы выходят из ядра и располагаются равномерно.

5.Рассматривать железу сначала под увеличением, найти хорошо видимую клетку со всеми 4-мя хромосомами при большом увеличении и зарисовать. Хромосомы выглядят в виде гаплоидного числа.

В заключение работы сделать выводы.

Ошибки, наблюдаемые при приготовлении препарата Препарат плохо раздавливается: эязные стекла;

перекрашивание и недостаточное время дифференцировки; едофиксапия (при этом хромосомы слабо окрашены); сухой краситель (улетучилась уксусная кислота), клеточные структуры скомканы:

«ровное стекло сдвинулось во время надавливания; гзультаты повторного надавливания.

Пузыри воздуха под покровным стеклом: ровное покровное стекло; слиишком большой объект; паническая грязь под стеклом.

Лабораторная работа № 10

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ВОДОЕМА МЕТОДОМ САПРОБНОСТИ

43

Под сапробностью принято понимать степень распада органических веществ в загрязненных водоемах. Сапробионты, или сапробные организмы могут служить индикаторами загрязнения или различных степеней разложения органических веществ в водоеме. Распад органики в водоеме приводит к дефициту кислорода и накоплению ядовитых продуктов (углекислоты, сероводорода, органических кислот и др.). способность организмов обитать в условиях разной степени сапробности объясняется потребностью в органическом питании, устойчивостью к дефициту кислорода и выносливостью к вредным веществам, образующимся в процессе разложения органического вещества (табл.1 ).

Принцип метода сапробных индикаторов основан на взаимосвязи организмов со средой обитания. Понятие сапробности, с одной стороны, приближается к значению эвтрофикации, так как включает трофическую характеристику, а с другой стороны, сапробность близка к токсичности или загрязненности, поскольку характеризует действие в среде отрицательных факторов (дефицит или отсутствие кислорода, продукты разложения органики и т.д.). Таким образом, понятие сапробности приобретает значение характеристики качества воды.

Организмы водоема относятся к планктону и бентосу, ряд из них составляет перифитон (обрастания). В планктон включают те формы животных и растений, которые проводят всю жизнь во взвешенном состоянии. К фитопланктону принадлежат микроводоросли, к зоопланктону – простейшие животные.

Таблица 1.

Основные характеристики зон сапробности

44

Наиболее показательны для оценки загрязнения водоема бентос и перифитон. В состав биоценозов бентоса входят все формы растений и животных, которые своей жизнью тесно связаны с дном водоема. Организмы обрастания прикрепляются к камням, днищам судов, железным и бетонным арматурам мостов.

В полевых условиях для оценки сапробности проводят предварительное обследование водоема. Следует указать, что водоем реагирует на загрязнение целым комплексом взаимосвязей биотической

45

и абиотической среды. Поэтому при биологическом исследовании изучают водоем в целом – дно, воду, берега, а не только организмы, населяющие водоемы. Прежде чем приступить к обследованию, необходимо иметь сведения о гидрологическом режиме водоема: расходах воды, характере водосборной площади, расположении, количестве и качестве выпусков сточных вод, наличии загрязненных территорий вдоль берега водоема. В момент осмотра водоема в полевом журнале отмечают температуру воды, ее прозрачность (по белому диску Секке), наличие или отсутствие пленок на поверхности, запах и особенности цвета воды, наличие водной растительности, загрязнение берегов, заиленность дна и характер ила, пленки нефтепродуктов на дне и поверхности водоема.

При окончательном обследовании водоема производят отбор и обработку проб. Пробы отбирают ниже источника загрязнения, по возможности, на всем протяжении загрязненности водоема, а также для сравнения – в чистом пункте выше сброса. Для полной биологической диагностики водоема должны быть учтены все сообщества: перифитон, бентос, планктон, плейстон, нектон, макрофиты. Но практически при единичном обследовании можно ограничиться рассмотрением наиболее типичных сообществ : например, в малых водостоках исследуют перифитон, в реках – планктон, бентос и перифитон, в прудах – заросли макрофитов и т.д.

Перифитон собирают скребком, переносят в лабораторию в термосе, чтобы сохранить пробу для микроскопирования в живом виде. Впоследствии фиксируют формальдегидом, доведя его концентрацию в пробе до 2-4%, и затем окончательно определяют виды. Учитывают сапробность и частоту встречаемости организмов.

Зоны сапробности выделяют по различной степени разложения органического вещества. От чистого водоема к загрязненному увеличивается индекс сапробности водоема: ксеносапробные – 0-0,05 → олигосапробные – 0,51-1,50 → бета-мезосапробные – 1,51-2,50 → альфа-мезосапробные – 2,51-3,50 → полисапробные – 3,51-4,0. Индексы обозначаются греческими буквами κ → О → β → α →ρ.

46

Перечень видов-индикаторов с указанием принадлежности их к зонам сапробности имеется в методическом руководстве “ Унифицированные методы исследования качества воды” ( см. список литературы). Некоторые из них приводятся в табл. 2.

Для количественного учета просматривают 50 полей зрения не менее чем на трех препаратах – стеклах обрастания. Число организмов оценивают по шкале частот после пересчета на 100 полей зрения соответственно категории крупности (табл.3).

1-я категория – организмы размером до 50 мкм;

2-я категория – 50-200 мкм;

3-я категория – 200-1000 мкм.

48

Шкала для пересчета организмов – сапробионтов в 100 полях зрения микроскопа на частоту встречаемости

Частота Сапробионты встречаемости в

баллах

Частоту встречаемости учитывают по общепринятой в биоиндикационных исследованиях девятибалльной шестиступенчатой шкале со следующими обозначениями: 1 – очень редко, 2 – редко, 3 – нередко, 5 – часто, 7 – очень часто, 9 – масса.

49

Для единообразия количественного учета и выражения данных в шкале сапробности можно результаты по просчету планктона и микробентоса выразить в значениях частоты встречаемости (см. табл.4).

Таблица 4

Шкала оценки качества воды по системе сапробности

Наиболее распространен способ определения сапробности водоема по методу Пантле и Бука. Данный метод позволяет сравнить состояние водоема в разных пунктах, например по продольному профилю реки, и представить результаты в цифровом и графическом виде.

Зонам сапробности S придается цифровое значение от 0 до 4 в порядке возрастания загрязнения. Определяется частота встречаемости h организмов в сообществе. Обе величины входят в формулу для определения индекса сапробности: Ind S = ∑(Sh)/∑h.

Пример вычисления сапробности