Фиксация атмосферного азота.
⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6 В природных условиях связывание молекулярного азота воздуха и пополнение запасов азота в почве происходит двумя путями: Небольшое количество связанного азота (до 3-5 кг/га ежегодно) образуется в самой атмосфере под действием грозовых разрядов и с осадками в форме аммиака и отчасти нитратов поступает в почву. Большее значение имеет связывание (фиксация) азота воздуха азотофиксирующими организмами, свободно живущими в почве, и, особенно, клубеньковыми бактериями, живущими в симбиозе с бобовыми растениями (биологический синтез азота). Свободноживущие азотофиксирующие микроорганизмы способны при благоприятных условиях ассимилировать в год до 3-5 кг связанного азота на 1 га. Значительные количества азота из воздуха поглощают клубеньковые бактерии, которые живут в симбиозе с бобовыми растениями. При благоприятных условиях жизнедеятельности клубеньковых бактерий бобовые за вегетационный период накапливают 150-200 кг и больше азота на 1 га. Количество его зависит от вида бобового растения, реакции почвы и величины урожая. Активность клубеньковых бактерий во многом зависит от содержания в почве элементов пищи. Высокая обеспеченность почвы органическими веществами и подвижным фосфором и калием, а также микроэлементами (бор, молибден) усиливает образование клубеньков и повышает активность бактерий. Большое количество минеральных форм азота в почве, наоборот, снижает фиксацию молекулярного азота бобовыми растениями.
Задание 1. Изучите основные этапы круговорота азота в почве и роль микроорганизмов в этих процессах.
Задание 2. Определите содержание нитратов в почве ионометрическим методом и дайте оценку интенсивности процесса нитрификации.
Работа 9. Использование достижений биотехнологии в растениеводстве и животноводстве
Цель занятия. Изучить основы биотехнологии применительно к решению практических задач современного сельскохозяйственного производства. Литература. 1. Н. Е. Павловская. Общая биотехнология, с. 8-14, 135-159. 2. Периодические издания.
Рост народонаселения мира обостряет проблему обеспечения людей пищей. Как показывают расчеты, чтобы обеспечить хотя бы минимальное пищевые потребности населения, в ближайшие 20-25 лет необходимо резко увеличить производство пищевого белка, доведя его количество хотя бы до 40-50 млн. тонн в год к началу XXI века. Поскольку традиционных мер недостаточно для повышения количества и качества пищи, её производство стало важнейшим направлением генетической инженерии. Задачей этого направления является повышение на принципиально новой основе урожайности сельскохозяйственных растений и в первую очередь злаковых культур как источник хлеба, а также повышение продуктивности сельскохозяйственных животных как источника мяса и мясопродуктов. Генная инженерия распространила свои претензии на создание условий для управления такими процессами, как фиксация азота атмосферы, фотосинтез, цветение растений, водные режимы, минеральное питание, транспорт веществ и др. Важной задачей генной инженерии является повышение путей обеспечения растений генами, контролирующими: - фиксацию азота атмосферы (перечень генов фиксации азота от клубеньковых бактерий, являющихся симбионтами бобовых и способных фиксировать азот атмосферы, к почвенным организмам, обитающим в ризосфере злаковых); - сроки цветения;
- устойчивость к заморозкам, засухе и другим неблагоприятным факторам. Ведутся поиски новых способов повышения продуктивности животноводства на основе методов генетической инженерии: -«конструирование» животных с заданными свойствами путем пересадки генов; - клонирование животных путем клонирования клеток после разделении эмбрионов и трансплантацией эмбрионов. Это позволит ускорить развитее животных с высокими хозяйственными качествами, а в ряде случаев позволит сохранить ценный генофонд, т.к. эмбрионы можно консервировать, замораживать и хранить долгий срок.
Вопросы к семинару. 1. Что изучает генетика? Основные понятия: ген, аллели, фенотип, генотип, доминантные и рецессивные признаки, скрещивание (гибридизация). 2. Что изучает биотехнология? Современная и традиционная (классическая) биотехнология. 3. Методы современной биотехнологии. Их характеристика. 4. Производство кормового «одноклеточного» белка, кормовых антибиотиков, гиббереллинов и энтомопатогенных препаратов. Перспективы использования (Доклад по теме и его обсуждение). 5. Основные задачи генной инженерии в области растениеводства (Доклад по теме и его обсуждение). 6. Основные задачи генной инженерии в области животноводства (Доклад по теме и его обсуждение). 7. Проблема кормового белка и способы её решение (Доклад по теме и его обсуждение). 8. Использование в качестве источников кормового белка различных видов дрожжей (Доклад по теме и его обсуждение). 9. Включение в рацион питания животных белковых концентратов из бактерий (Доклад по теме и его обсуждение). 10. Трансгенные растения как фактор повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Перспективы и опасения. (Доклад по теме и его обсуждение). 11. Повышение продуктивности животноводства на основе методов генной инженерии. (Доклад по теме и его обсуждение). 12. Биоконсервация навоза и навозных стоков для получения тепловой и других видов энергии. (Доклад по теме и его обсуждение). 13. Использование растительного сырья для получения моторного топлива. Энергетический спирт и перспективы его использования. (Доклад по теме и его обсуждение).
Работа 10. Основы анатомии и физиологии человека. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека.
Цель занятия. Изучить влияние антропогенного воздействия на среду обитания и здоровье человека, факторы риска. Литература. 1. С.И.Колесников. Основы экологии для инженеров, с. 354-409. 2. Периодические издания.
Вопросы для самоконтроля. 1. Ткани, органы и системы органов человека. 2.Система органов пищеварения. Строение и функции. 3. Система органов кровообращения. Строение и функции. 4. Система органов дыхания. Строение и функции. 5. Система органов выделения. Строение и функции 6. Эндокринная система. Строение и функции. 7. Нервная система человека. Строение и функции. 8. Система анализаторов. Строение и функции. 9. Биосоциальная природа человека. 10. Антропогенное воздействие на среду обитания и здоровье человека. 11. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека. 12. Основные пути оздоровления окружающей среды и сохранение здоровья человека. Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество – лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов органической жизни – Homo sapiens (человек разумный). Движущими силами становления человека как вида являются биологические и социальные факторы. Биологические факторы – это наследственность, изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Социальные факторы – трудовая деятельность, общественный образ жизни, речь и мышление. Биосоциальная природа человека вызывает необходимость не только его биологической, но и социальной адаптации, т.е. приведение межиндивидуального и группового поведения в соответствии с господствующими в данном обществе нормами и ценностями путем усвоения знаний об этом обществе. Биологическая адаптация человека стремится сохранить не только его биологические, но и социальные функции при возрастающем значении социального фактора. Здоровье – одно из основных прав человека. Не менее важным правом является право человека на информацию о тех факторах, которые определяют здоровье человека или являются факторами риска, т.е. их воздействие может привести к развитию болезни.
Фактор риска – общее название факторов, не являющихся непосредственной причиной определенной болезни, но увеличивающих вероятность ее возникновения. К ним относятся условия и особенности образа жизни, а также врожденные или приобретенные свойства организма. Они повышают вероятность возникновения у индивидуума болезни и (или) способны неблагоприятно влиять на течение и прогноз имеющегося заболевания. Обычно выделяют биологические, экологические и социальные факторы риска. К биологическим факторам риска относятся генетические и приобретенные в онтогенезе особенности организма человека. Существуют наследственная предрасположенность к заболеванию гипертонической болезнью, язвенной болезнью, сахарным диабетом, и другими болезнями. Для возникновения и течения многих болезней, в том числе сахарного диабета, ишемической болезни сердца, серьезным фактором риска является ожирение. Экологические факторы риска. Изменение физических и химических свойств атмосферы влияют, например, на развитие бронхолегочных заболеваний. Резкие суточные колебания температуры, атмосферного давления, напряженности магнитных полей ухудшают течение сердечно – сосудистых заболеваний. Ионизирующее излучение является одним из онкогенных факторов. Особенности ионного состава почвы и воды, а, следовательно, и продуктов питания растительного и животного происхождения, приводят к развитию заболеваний, связанных с избытком или недостатком в организме атомов того или иного элемента. (Недостаток пода может способствовать развитию эндемического зоба). Социальные факторы риска: неблагоприятные жилищные условия, многообразные стрессовые ситуации, такие особенности образа жизни человека, как гиподинамия, вредные привычки, например курение, употребление алкоголя. Наиболее неблагоприятно оценивается совокупное воздействие на организм нескольких факторов риска.
Задание. Сгруппируйте факторы риска по их влиянию на здоровье человека.
Тесты 1. Назовите основные функции почвенных микроорганизмов: а) участвуют в процессах разложения органических веществ в почве; б) осуществляют ассимиляцию атмосферного азота; в) улучшают воздушное питание растений; г) выделяют вещества, необходимые для синтеза ферментов и белков.
2. Как называют бактерии, усваивающие углерод готовых органических соединений? а) автотрофные; б) аэробные; в) гетеротрофные; г) анаэробные. 3. Какие микроорганизмы способны к фотосинтезу? а) пурпурные серобактерии; б) грибы; в) зелёные бактерии; г) нитрифицирующие бактерии. 4. Какие микроорганизмы предпочитают кислую реакцию среды? а) бактерии; б) актиномицеты; в) грибы; г) водоросли. 5. Симбиоз каких организмов приводит к развитию микоризы? а) гриба и водоросли; б) гриба и древесных растений; в) клубеньковых бактерий и бобовых растений; г) гриба и кустарников. 6. Какие почвенные микроорганизмы участвуют в процессах выветривания горных пород и первичном почвообразовании? а) нитрифицирующие бактерии; б) лишайники; в) водоросли; г) денитрифицирующие бактерии. 7. Между какими почвенными микроорганизмами возможен симбиоз: а) между аммонифицирующими и нитрифицирующими бактериями; б) между аэробными и анаэробными микроорганизмами; в) между грибами и водорослями; г) между актиномицетами и гнилостными бактериями. 8. Как называются взаимоотношения между микроорганизмами, при которых они сосуществуют рядом благодаря различному отношению к окружающей среде? а) симбиоз; б) метабиоз; в) антагонизм; г) паразитизм. 9. Какие процессы лежат в основе образования почвенного гумуса? а) минерализация продуктов разложения поступающих в почву органических остатков; б) микробный синтез; в) реакции окисления, поликонденсации и полимеризации происходящие вне клеток микроорганизмов и при участии выделяемых ими ферментов; г) нитрификация. 10. Как называются процессы минерализации органических соединений почвы с образованием аммиака? а) нитрификация; б) аммонификация; в) азотфиксация; г) денитрификация. 11. В результате каких процессов может уменьшиться содержание нитратного азота в почве? а) азотфиксации; б) денитрификации; в) иммобилизации; г) вымывание из корнеобитаемого слоя осадками. 12. Назовите основные газообразные продукты процесса денитрификации: а) HNO2; б) N2; в) N2O; г) NO. 13. Какие процессы приводят к ухудшению азотного питания растений? а) аммонификация; б) азотфиксация; в) иммобилизация; г) денитрификация. 14. Какими агротехническими мероприятиями можно снизить интенсивность процесса денитрификации? а) внесение органических удобрений; б) рыхлящими приёмами обработки почвы; в) внесением минеральных удобрений; г) известкованием. 15. Какие факторы усиливают фиксацию атмосферного азота клубеньковыми бактериями? а) внесение большого количества азотных удобрений; б) нитрогенизация семян; в) обработка семян микроэлементами – бором и молибденом; г) известкование кислых почв. 16. Какие функции выполняет корень растения? а) обладает двигательной активностью; б) запасает питательные вещества; в) служит для закрепления в почве; г) поглощает воду из почвы. 17. Как называется корень, который развивается из зародышевого корня? а) стержневой; б) боковой; в) главный; г) придаточный.
а) 40-55%; б) 30-40%; в) 60-65%; г) 70-95%.
а) продуктивность транспирации; б) интенсивность транспирации; в) коэффициент транспирации; г) относительная транспирация.
а) диффузия; б) адсорбция; в) транспорт адсорбированных ионов внутрь клетки через мембрану; г) транспорт из клетки ионов, находящихся в ней в функционально избыточном количестве.
46. Какие функции выполняет аппарат Гольджи? а) синтез АТФ; б) накопление и транспорт питательных веществ; в) обеспечение тургорного давления; г) осуществление синтеза белка.
а) низкие положительные температуры; б) низкая влажность почв в сочетании с высокой температурой воздуха и суховей; в) сухая и жаркая погода в период формирования пыльцы; г) недостаточное фосфорное питание.
а) бактерии; б) грибы; в) вирусы; г) цветковые паразиты.
74. На чём основан биологический метод защиты сельскохозяйственных культур от болезней? а) использование паразитов второго порядка; б) использование продуктов жизнедеятельности микробов-антагонистов (антибиотиков); в) использование фунгицидов; г) использование фитонцидов.
Рекомендуемая литература:
Основная литература. 1. Андреева., И. И. Ботаника: учебник / И. И. Андреева, Л. С. Родман. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2010. - 584 с. 2. Березина, Н. А. Экология растений: учеб. пособие / Н. А. Березина, Н. Б. Афанасьева. - М.: Академия, 2009. - 400 с. 3. Биотехнология: учеб. пособие / И. В. Тихонов [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2010. - 104 с. 4. Вахненко, Д. В. Биология с основами экологии: учебник / Д. В. Вахненко, Т. С. Гарнизоненко, С. И. Колесников; под общ. ред. В. Н. Думбая. - Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 512 с. 5. Гриценко, В. В. Вредители и болезни сельскохозяйственных культур: учеб. пособие / В. В. Гриценко, Ю. М. Стройков, Н. Н. Третьяков; под ред. Ю. М. Стройкова. - М.: Академия, 2008. - 224 с. 6. Защита растений от болезней: учебник / В. А. Шкаликов [и др.]; под ред. В. А. Шкаликов. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: КолосС, 2010. - 404 с. 7. Зинченко, В. А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность: учеб. пособие / В. А. Зинченко. - М.: КолосС, 2007. - 232 с. 8. Новикова, Н. Е. Физиология растений [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Н. Е. Новикова. - Электрон. дан. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2010. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) 9. Общая биотехнология: учебник / Н. Е. Павловская [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2007. - 332 с. 10. Попкова, К. В. Общая фитопатология: учебник / К. В. Попкова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2005. - 445 с. 11. Попкова, Т. В. Физиология человека [Электронный ресурс]: учебн. пособие / Т. В. Попкова, И. С. Клейменов, Н. В. Клейменова. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2009. - 2,39 мб. 12. Шевченко, В. А. Биология растений с основами экологии: учеб. пособие / В. А. Шевченко, А. М. Соловьев. - М.: Т-во научных изданий КМК, 2006. - 342 с. 13. Якушкина, Н. И. Физиология растений: учебник / Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко. - М.: Владос, 2005. - 463 с.
Дополнительная литература 1. Атлас основных видов сорных растений России: учеб. пособие / В. Н. Шептухов [и др.]. - М.: КолосС, 2009. - 192 с. 2. Бей-Биенко, Г. Я. Общая энтомология: учебник / Г. Я. Бей-Биенко. - стер. изд. - СПб.: Проспект Науки, 2008. - 486 с. 3. Биологическая защита растений: учебник / М. В. Штерншс [и др.]; под ред. М. В. Штерншис. - М.: КолосС, 2004. - 264с. 4. Емцев, В. Т. Микробиология: учебник / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. - 6-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2006. - 444 с. 5. Колесников, С.И. Основы экологии для инженеров/ С.И.Колесников - Ростов н/Д: «Феникс», 2003.-352 с.. 6. Лисица, Л. А. Ботаника с основами микробиологии: учеб. пособие / Л. А. Лисица, Л. А. Кротова, Н. И. Кузнец. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2005. - 300с. 7. Лысенко, Н. Н. Болезни, вредители, сорные растения и защита от них посевов зерновых культур / Н. Н. Лысенко; Орловский государственный аграрный университет. -: Изд-во Орел ГАУ, 2004. - 49 с. 8. Нарыжнева, Е. В. Физиология человека и животных в вопросах и ответах: учеб. пособие / Е. В. Нарыжнева, Ш. М. Биктеев. - Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2005. - 124 с. 9. Никольский, В. И. Генетика: учебник / В. И. Никольс
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|