Биотехнология растений

Р. В. Сергеев
Д. Н. Зонтиков
О. М. Конюхова 

БИОТЕХНОЛОГИЯ

РАСТЕНИЙ

Лабораторный практикум

Йошкар-Ола

2023

УДК 606(075.8)
ББК  41я73

С 32

Рецензенты:

доцент кафедры садово-паркового строительства, ботаники 

и дендрологии ПГТУ, канд. с-х. наук С. В. Мухаметова;

доцент кафедры экологии, почвоведения и природопользования ПГТУ,

канд. биол. наук И. И. Митякова

Работа выполнена с использованием ресурсов ЦКП «Экология, биотехнологии 
и процессы получения экологически чистых энергоносителей» 
Поволжского 
государственного 
технологического 
университета, 

г. Йошкар-Ола, при финансовой поддержке Министерства науки и высшего 
образования РФ (соглашение № 075-15-2021-674).

Печатается по решению

редакционно-издательского совета ПГТУ

Сергеев, Р. В.

С 32
Биотехнология растений: лабораторный практикум / Р. В. Сер-

геев, Д. Н. Зонтиков, О. М. Конюхова. – Йошкар-Ола: Поволжский 
государственный технологический университет, 2023. – 62 с.
ISBN 978-5-8158-2359-4

Приведены описания лабораторных работ по основным темам изуча-

емой дисциплины, в которых изложены необходимые теоретические сведения, 
порядок выполнения работы, представлены задания для самостоятельной 
работы, контрольные вопросы, а также список литературы для 
углубленного изучения предмета.

Для студентов направлений подготовки 19.03.01 «Биотехнология», 

35.03.10 «Ландшафтная архитектура» очной формы обучения, изучающих 
курс «Биотехнология растений».

УДК 606(075.8)

ББК 41я73

ISBN 978-5-8158-2359-4
© Р. В. Сергеев, Д. Н. Зонтиков, 
О. М. Конюхова, 2023
© Поволжский государственный
технологический университет, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................5

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ 
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ В ЛАБОРАТОРИИ БИОТЕХНОЛОГИИ ....6

ТЕМА 1. ЛАБОРАТОРИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ. .....................................17

Лабораторная работа № 1. Ознакомление с устройством 
и оснащением лаборатории.................................................................17

Задание 1.1. Ознакомление с оснащением лаборатории 
биотехнологии....................................................................................17

Задание 1.2. Ознакомление с технологическими процессами, 
разработанными в лаборатории. .......................................................27

Лабораторная работа № 2. Подготовка лабораторной посуды, 
материалов и инструментов................................................................29

Задание 2.1. Подготовка лабораторной посуды. .............................29

Задание 2.2. Подготовка материалов................................................30

ТЕМА 2. ПИТАТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ И ИХ КОМПОНЕНТЫ...................35

Лабораторная работа № 3. Приготовление штоковых растворов 
для питательных сред ..........................................................................35

Задание 3.1. Приготовление штокового раствора макросолей ......35

Задание 3.2. Приготовление штокового раствора микросолей ......39

Задание 3.3. Приготовление штокового раствора хелата железа...42

Задание 3.4. Приготовление штоковых растворов витаминов.......45

Задание 3.5. Приготовление штоковых растворов фитогормонов.47

ТЕМА 3. РЕГУЛЯЦИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ 
В КУЛЬТУРЕ IN VITRO.............................................................................52

Лабораторная работа № 4. Приготовление питательной среды 
для проведения экспериментального исследования ......................52

Задание 4.1. Приготовление питательных сред для изучения 
влияния регуляторов роста на рост и развитие растительных 
тканей ..................................................................................................52

Задание 4.2. Изучение влияния регуляторов роста 
на морфогенез растительных тканей. ...............................................57

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...........................................................................60

ВВЕДЕНИЕ

Биотехнология растений – это образовательный курс, направленный 

на формирование и закрепление у обучающихся совокупности знаний о 
биологии развития растений, регуляции их роста, физиологических 
процессах в замкнутой контролируемой системе – культуре in vitro. 

Основной упор в рамках реализации дисциплины сделан на получе-

ние практических навыков владения современным приборным инструментарием, 
понимание принципов его устройства и действия. 

В результате изучения дисциплины обучающиеся узнают состав 

питательных сред, научатся готовить их компоненты, освоят основы 
получения стерильных морфогенных культур, исследуют регуляцию 
роста растений.

Целью практикума является достижение планируемых результатов 

обучения – знаний, умений, навыков, характеризующих формирование 
компетенций и обеспечивающих достижение планируемых результатов 
освоения ОП: 

ОПК-6 – владение основными методами защиты производственного 

персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, 
стихийных бедствий;

ПК-1 – способность осуществлять технологический процесс в соот-

ветствии с регламентом и использовать технические средства для измерения 
основных параметров биотехнологических процессов, свойств 
сырья и продукции;

ПК-2 – способность к реализации и управлению биотехнологиче-

скими процессами.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 

В ЛАБОРАТОРИИ БИОТЕХНОЛОГИИ

1. Общие требования безопасности

Для обеспечения безопасного труда сотрудников биохимической 

лаборатории следует руководствоваться общегосударственными законами 
и ведомственными документами по технике безопасности при 
проведении работ в лаборатории и международными стандартами 
надлежащей лабораторной практики (GLP, GoodLaboratoryPractice).

Во время работы в лаборатории следует неукоснительно соблюдать 

правила техники безопасности. Каждый обучающийся должен быть 
полностью информирован о требованиях техники безопасности, принятых 
в лаборатории, и о местонахождении средств противопожарной 
безопасности и аптечки первой помощи. Результаты инструктажа заносятся 
в специальный журнал.

Важным элементом обеспечения безопасных условий работы явля-

ется правильная организация труда сотрудников лаборатории и обучающихся, 
рационализация работ.

Во время работы необходимо соблюдать правила личной гигиены.
Курить в лаборатории запрещается.
Помещения лаборатории должны быть оборудованы специальными 

контейнерами для сбора мусора и производственных отходов. Утилизация 
отходов должна проводиться регулярно в соответствии со специальными 
требованиями по утилизации отходов.

Помещения лаборатории должны быть оборудованы местами хра-

нения повседневной и спецодежды, индивидуальных средств защиты, а 
также специально выделенными местами для переодевания.

Обучающиеся должны четко знать, где в лаборатории располагают-

ся средства пожаротушения и аптечки для оказания первой (неотложной) 
медицинской помощи.

Нахождение в лаборатории допускается только в чистой сменной 

обуви или одноразовых бахилах.

В качестве спецодежды в лаборатории используются лабораторные 

халаты и перчатки.

Халаты должны быть достаточно длинными и застегиваться полно-

стью, при этом быть закрытыми спереди. Рукава должны плотно охватывать 
запястья. 

Защита глаз обеспечивается защитными очками с противоударными 

стеклами или защитными масками различной конструкции.

Все химические вещества (реактивы), используемые в биотехноло-

гичекой лаборатории, подразделяются на 8 групп хранения в зависимости 
от степени их опасности. Особенности правил работы с определенными 
реактивами и требования к их хранению зависят от отнесения 
вещества к той или иной группе хранения.

Не допускается совместное хранение химических веществ (реакти-

вов), способных к активному взаимодействию друг с другом.

Ядовитые и сильнодействующие вещества (включая лекарственные 

препараты списков А и Б) следует хранить в сейфе или специальном 
шкафу под замком и пломбой.

Вся посуда, содержащая реактивы и готовые реагенты, должна быть 

маркирована соответствующими этикетками.

Хранить химические вещества (материалы) и готовые реагенты в 

таре без этикеток или с надписями, сделанными стеклографом на стекле, 
запрещается. Если этикетка утеряна, а идентифицировать содержимое 
не представляется возможным, содержимое подлежит уничтожению 
в соответствии с требованиями правил утилизации химических веществ 
(материалов).

Сосуды с химическими веществами, обладающими потенциально 

опасными свойствами, должны в обязательном порядке содержать 
маркировку в соответствии с требованиями ГОСТ: легковоспламеняющиеся 
вещества, взрывоопасные вещества, едкие вещества, ядовитые 
вещества.

2. Требования безопасности перед началом работ

Не рекомендуется работать в лаборатории в одиночку, поскольку 

при несчастном случае некому будет оказать помощь пострадавшему и 
ликвидировать последствия возможной аварии.

Перед началом работ необходимо проверить исправность оборудо-

вания, вентиляции, газовой сети, водопровода, системы электропитания. 

В случае выявления неисправностей, создающих повышенную опасность, 
работу в лаборатории запрещается проводить до их устранения.

Соблюдение требований настоящей инструкции обязательно для 

всех обучающихся, работающих в лаборатории. 

К работе в лаборатории допускаются только обучающиеся, пра-

вильно ответившие на вопросы по технике безопасности в лаборатории. 

Обучающиеся могут находиться в лаборатории только в присут-

ствии преподавателя или лаборанта.

Присутствие посторонних лиц в лаборатории во время эксперимен-

та допускается только с разрешения преподавателя. 

Учащимся запрещается выносить из кабинета и вносить в него лю-

бые вещества и приборы без разрешения преподавателя. 

Не допускается загромождение проходов портфелями и сумками, 

они должны помещаться на специальное место. 

В лаборатории запрещается принимать пищу и напитки, бегать по 

лаборатории, шуметь и устраивать игры. 

Во время работы в лаборатории обучающиеся должны быть макси-

мально внимательными, дисциплинированными, строго следовать указаниям 
преподавателя или лаборанта, соблюдать тишину, поддерживать 
чистоту и порядок на рабочем месте.

Перед проведением экспериментальной работы каждый обучаю-

щийся должен надеть халат; имеющие длинные волосы должны собрать 
их, чтобы исключить возможность соприкосновения с лабораторным 
оборудованием, реактивами и открытым огнем. 

Прежде чем приступить к выполнению эксперимента, обучающиеся

должны изучить и уяснить порядок выполнения предстоящей работы. 

Приступать к проведению эксперимента учащиеся могут только с 

разрешения преподавателя.

3. Требования безопасности во время работы

Во время работы следует соблюдать порядок, чистоту и аккурат-

ность, чтобы максимально избежать воздействия вредных и потенциально 
опасных факторов.

Работы в лаборатории должны проводиться в спецодежде, а при 

необходимости – с использованием соответствующих индивидуальных 
средств защиты.

В лаборатории запрещается пробовать на вкус любые реактивы и 

расходные материалы, пить, есть и курить.

Недопустимо увеличение рекомендованной длительности рабочего 

дня, поскольку это приводит к ухудшению внимания сотрудников и 
существенно повышает риск производственных аварий.

Все работы можно проводить только в чистой посуде, не содержа-

щей даже следовых количеств предыдущей анализируемой пробы или 
каких-либо реагентов. Использованная посуда должна сразу после проведения 
анализов мыться или складываться в специально отведенном 
месте для грязной посуды во избежание повторного использования.

Во время нагревания жидких и твердых веществ в пробирках и кол-

бах нельзя направлять отверстие пробирки или колбы на себя или других 
людей. Нельзя заглядывать сверху в нагреваемые сосуды во избежание 
возможных травм при выбросе горячей массы из сосуда.

В процессе эксплуатации аппаратуры должна быть исключена воз-

можность ее падения. Запрещается прикасаться к движущимся и вращающимся 
частям используемого оборудования.

Все электрические приборы должны быть заземлены, если отсут-

ствие заземления не предусмотрено их конструкцией. По возможности 
следует избегать использования удлинителей.

Электроплитки, муфельные печи и другие электронагревательные 

приборы должны размещаться на термоизолирующем материале.

Недопустимо оставлять во включенном состоянии без присмотра 

электронагревательные приборы, за исключением приборов, предназначенных 
для круглосуточной работы.

Сосуды с любыми веществами и реагентами следует брать одной 

рукой за горлышко, а другой аккуратно поддерживать за дно.

Никакие вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус.
Нюхать вещества можно, лишь осторожно направляя на себя пары 

или газы легким движением руки, но ни в коем случае не наклоняясь к 
сосуду и не вдыхая пары (газы) полной грудью.

Пролитые жидкие вещества (реагенты), обладающие опасными 

свойствами, следует немедленно нейтрализовать, посуду тщательно 
обезвредить и очистить, запачканную одежду обезвредить и передать в 
стирку.

При использовании для дозирования жидких реактивов пипеток ка-

тегорически запрещается затягивать реактивы в пипетки ртом.

Категорически запрещается уже отмеренные реактивы сливать (вы-

сыпать) обратно в сосуды, из которых их отмеряли.

Легковоспламеняющиеся вещества запрещается помещать в тер-

мостат.

При работе с едкими веществами необходимо пользоваться инди-

видуальными средствами защиты (перчатки, защитные очки). Запрещается 
приливать воду к кислоте.

При работе с едкими и летучими веществами запрещается пользо-

ваться контактными линзами.

При пролитии едких веществ следует немедленно засыпать проли-

тое вещество сухим песком, удалить его и место, где пролилось вещество, 
тщательно промыть водой.

Запрещается выливать ртуть в канализацию. Для сбора ртути следу-

ет использовать стеклянную толстостенную банку с водой, закрывающуюся 
резиновой пробкой. Пролитую ртуть собирают с помощью стеклянной 
ловушки с резиновой грушей, а ее мельчайшие капельки – ветошью, 
смоченной 0,1 % раствором КМnO4, слегка подкисленным HCl. 
После этого поверхность обрабатывают 20 % водным раствором FeCl3 и 
промывают водой.

Запрещается выливать в раковину концентрированные растворы 

щелочей и кислот, органические растворители, легковоспламеняющиеся, 
горючие и взрывоопасные вещества, щелочные металлы. Все указанные 
отходы должны обязательно собираться в специальные емкости.

Во время демонстрационных опытов обучающиеся должны нахо-

диться на своих рабочих местах или пересесть по указанию преподавателя 
на другое, более безопасное место. 

При выполнении лабораторных и практических работ необходимо

соблюдать правила техники безопасности, следить, чтобы вещества не 
попадали на кожу лица и рук, так как многие из них вызывают раздражение 
кожи и слизистых оболочек. 

Никакие вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус! Нюхать 

вещества можно, лишь осторожно направляя на себя их пары или газы 
легким движением ладони, нельзя наклоняться к сосуду и вдыхать полной 
грудью. 

При выполнении лабораторных работ обучающиеся должны точно 

повторять действия преподавателя, показывающего, как нужно правильно 
проводить эксперимент. 

Подготовленный к работе прибор обучающиеся должны показать 

преподавателю или лаборанту. 

Реактивами необходимо пользоваться следующим образом: сухое 

вещество брать шпателем, жидкие реактивы – капельницей или наливая 
раствор из склянки; держать склянку этикеткой к ладони (чтобы капли 
раствора не повредили надпись). Избыток взятого вещества нельзя ссыпать 
и сливать обратно в склянку с реактивом, для этой цели служат 
санитарные склянки. Все работы с вредными веществами проводятся в 
вытяжном шкафу. 

По первому требованию преподавателя обучающиеся обязаны не-

медленно прекратить выполнение работы (эксперимента). Возобновление 
работы возможно только с разрешения преподавателя. 

Для нагревания жидкостей разрешается использовать только тонко-

стенную посуду. Пробирки для нагревания жидкостей запрещается 
наполнять более чем на одну треть их объема. Отверстие пробирки при 
нагревании нельзя направлять в сторону учащихся и на себя. 

Запрещается самостоятельно проводить любые опыты, не преду-

смотренные в данной работе. 

Запрещается выливать в канализацию растворы и органические 

жидкости. 

О разлитых и рассыпанных реактивах следует немедленно сооб-

щить преподавателю или лаборанту. Запрещается самостоятельно убирать 
любые вещества. 

О всех неполадках в работе оборудования, водопровода, электросе-

ти и т.п. необходимо сообщить преподавателю или лаборанту. Запрещается 
самостоятельно устранять неисправности. 

При получении травм (порезы, ожоги и т. п.), а также при плохом 

самочувствии следует немедленно сообщить об этом преподавателю 
или лаборанту. 

Во время работы запрещается переходить на другое рабочее место 

без разрешения преподавателя. 

Запрещается брать вещества и какое-либо оборудование с не задей-

ствованных на данный момент рабочих мест. 

Недопустимо во время работы перебрасывать друг другу какие-

либо вещи (учебники, тетради, ручки и др.). 

Запрещается оставлять без присмотра включенные нагревательные 

приборы, а также зажигать спиртовки без надобности.

В процессе работы необходимо соблюдать чистоту и аккуратность, 

следить, чтобы вещества не попадали на кожу лица и рук. так как многие 
вещества вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.

Во время нагревания жидких и твердых веществ в пробирках и кол-

бах нельзя направлять их отверстия на себя и соседей. Нельзя также 
заглядывать сверху в открыто нагреваемые сосуды во избежание возможного 
поражения при выбросе горячей массы.

После окончания работы необходимо выключить газ, воду, электро-

энергию.

В каждой лаборатории обязательно должны быть защитные маски, 

очки.

На рабочем месте разрешается иметь огнеопасные вещества в ко-

личествах, не более необходимых для выполнения операций в данный 
момент.

Меры безопасности при работе с лабораторной посудой
При сборке приборов из стекла ЗАПРЕЩАЕТСЯ применять повы-

шенные усилия.

Осколки, образовавшиеся при резке или случайном повреждении 

стеклянного сосуда, необходимо немедленно убрать с помощью щетки 
и совка.

При мытье посуды щетками («ершами») разрешается направлять 

дно сосуда только от себя или вниз.

Тонкостенную посуду следует укреплять в зажимах штативов осто-

рожно, слегка поворачивая вокруг вертикальной оси или перемещая 
вверх-вниз.

Для нагревания жидкостей разрешается использовать только тонко-

стенные сосуды.

Пробирки перед нагреванием запрещается наполнять жидкостью 

более чем на треть, горло сосудов следует направлять в сторону от работающих. 
В течение всего процесса нагревания запрещается наклоняться 
над сосудами и заглядывать в них.

Недопустимо нагревать сосуды выше уровня жидкости, а также пу-

стые, с каплями влаги внутри.

При нагревании стеклянных пластинок необходимо сначала равно-

мерно прогреть весь предмет, а затем вести местный нагрев.