Устройство микроскопа и техника микроскопирования. И техника микроскопирования. П. Анализ родословных

Слайд 3

Вопросы для самоподготовки к теме №1

История микроскопии Виды микроскопии (световые, ультрафиолетовые, фазовоконтраст-ная, люминесцентная, электронная), их характеристика, преимущества и недостатки. Основные направления развития микроскопической техники (сканирующие микроскопы, оптико-структурный машинный анализ, проточная цитофотометрия) Устройство биологического исследовательского светового микроскопа Функции микро- и макрометрического винтов, правила работы с ними Понятие о разрешающей способности микроскопа Расчет рабочего увеличения микроскопа Иммерсионные объективы, их отличия, особенности работы с ними Основные правила работы со световым микроскопом.

Слайд 4

Знать: Основные части микроскопа, их назначение и устройство Правила работы с микроскопом Принцип работ других увеличительных приборов, используемых для исследования биологических объектов. Уметь: Работать с микроскопом МБР-1: а) при малом увеличении Х8; б) при большом увеличении Х40; в) с иммерсионным объективом Х90 Показать на микроскопе механическую, оптическую и осветительную части и рассказать об их устройстве Работать с лупой МБР-1.

Слайд 5

Актуальность темы

Биологический исследовательский микроскоп – необходимый инструмент деятельности не только студента, но и практикующего врача. Он широко используется в диагностических целях в самых разных областях медицины. Световая микроскопия - один из основных методов изучения биологических объектов, поэтому овладение техникой микроскопирования необходимо: Для всех последующих занятий по курсу биологии Для занятий по курсам гистологии, микробиологии, патологической анатомии, терапии, хирургии.

Слайд 6

Основные термины и понятия

Иммерсия - жидкость, которой заполняют пространство между покров­ным стеклом и иммерсионным объективом (90х) Конденсор - это система линз, собирающих световые лучи в пучок Кремальера - макрометрическийвинт Объектив - система линз, которые ввинчены в револьвер и направлены к предметному столику Окуляр - система линз, вставлена в верхнее отверстие тубуса и направ­лена к глазу Разрешающая способность - способность оптического прибора разли­чать мелкие детали; минимальное расстояние между двумя соседними точками (линиями), которые еще можно дифференцировать Револьверное устройство - вращающийся механизм смены объективов, который укрепляется на колонке штатива Тубус - полая трубка, которая соединяет окуляр и объектив.

Слайд 7

Устройство светового микроскопа

1 - окуляр, 2 - тубус, 3 - тубусодержатель, 4 - винт грубой наводки, 5 - микрометренный винт, 6 - подставка, 7 - зеркало, 8 - конденсор, рисовая диафрагма и светофильтр, 9 - предметный столик, 10 - револьверное устройство, 11 - объектив, 12 - корпус коллекторной линзы, 13 - патрон с лампой, 14 - источник электропитания.

Слайд 8

Слайд 9

Правила работы с микроскопом

Проверить положение объектива малого увеличения Осветить поле зрения с помощью вогнутого зеркала Положить препарат на предметный столик покровным стеклом кверху и закрепить клеммой Получить изображение на слабом увеличении под контролем глаза сбоку опустить тубус так, чтобы расстояние от объектива до препарата было от 3-5 мм. Глядя в окуляр, плавно поднимать тубус до появления изображения При переводе на сильное увеличение поднять тубус кремальерой на пол оборота, перевести револьвер до щелчка и, глядя в окуляр, плавно опустить тубус до появления изображения. Осторожно вращая микровинт вверх, получить резкое изображение При работе на сильном увеличении пользоваться только микровинтом! Для перевода на слабое увеличение поднять тубус на пол оборота, револьвер повернуть до щелчка Снимать препараты можно только на малом увеличении! По окончании работы револьвер следует перевести в нейтральное положение.

Слайд 10

Задания для подготовки к теме №1

Оформить протокол практического занятия: Правила работы с микроскопом Устройство микроскопа Зарисовать препараты Перекрест волос под малым увеличением Перекрест волос под большим увеличением

Слайд 11

Препараты

Перекрест волос под малым увеличением объектива (8х) Перекрест волос под большим увеличением объектива (40х)

Слайд 12

Вопросы для самоподготовки к теме №2

Вопросы для собеседования: История открытия клетки Клеточная теория, ее развитие (Т.Шванн, М.Шлейден, Р.Вирхов) Основные современные положения клеточной теории Характеристика различных форм клеточной организации и обстоятельств их возникновения (гипотезы) Возникновение многоклеточности Основные черты строения прокариотическойклетки Основные черты строения эукариотическойклетки Как Вы понимаете выражение: «Форма клетки есть ее застывшая функция»? Поясните конкретными примерами Особенности строения растительной клетки, отличающие ее от животной клетки Типы клеточной организации Принцип компартментации и роль биологических мембран в его осуществлении Строение типичной клетки многоклеточного организма.

Слайд 13

Литература

Основная литература по дисциплине: Биология: учебник для мед.спец.вузов:В 2т. / ред. В.Н. Ярыгин. - 3-е зд.,стереотип. - М.: Высшая школа. – 2007. -Кн.1: Жизнь. Гены. Клетка. Онтогенез. Человек. – 439 с Дополнительная литература: Трощин А.С., Браун А.Д., Вахтин Ю.Б., Жинкин Л.Л., Суханова К.М. Цитология – 1970 – М., Просвещение. - С. 12-20 Гинин А.Ф., Шитиков В.Ю., Вакунин Г.М., Гахов Н.Я., Мосолов А.Н. О возможном сочетании люминесцентной и электронной микроскопии для исследования Х-,У-хроматина после дифференциального окрашивания акрихином. – Сб., Материалы 1-й научной конференции. Тбилгосмединститута по цитогенетике человека. – Тбилиси. – 1974. – С. 44 Руководство к лабораторным занятиям по биологии: Учебное пособие для студ.мед.вузов / Под ред. Н.В.Чебышева. - 2-е изд.,перераб.и доп. - М. : Медицина, 1996. - 352 с

Посмотреть все слайды

Лабораторная работа № 1

Наименование практических работ, методика последовательности их выполнения

Матрица компетенций

Таблица 3 – Матрица формирования компетенций

Профессиональные компетенции:

Уметь использовать технические средства для измерения основных параметров технологических процессов, свойств сырья, полуфабрикатов и качество готовой продукции, организовать и осуществлять технологический процесс производства продукции питания (ПК-7);

Устанавливать и определять приоритеты в сфере производства продукции питания, готовность обосновывать принятие конкретного технического решения при разработке новых технологических процессов производства продукции питания, выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-10);

Организовывать документооборот по производству на предприятии питания, способностью использовать нормативную, техническую и технологическую документацию в условиях производства продукции питания (ПК-12);

Анализировать и оценивать результативность системы контроля деятельности производства; осуществлять поиск, выбор и использование новой информации в области развития индустрии питания и гостеприимства (ПК-13);

Способностью изучать и анализировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по производству продуктов питания (ПК-31).

Цель занятия : Изучить устройство биологического микроскопа, освоить современные методы микроскопирования, изучить морфологические свойства бактерий.

Формирование:

Знания : морфология бактерий, этапы приготовления окрашенных припаратов, простые и сложные методы окраски, окраска по Граму.

Умения : просмотреть демонстрационные препараты, представляющие основные формы бактерий.

Владения : владение современными методами микроскопирования, приготовление фиксированных окрашенных препаратов.

Самостоятельная подготовка к занятию : изучить тему практической работы по литературным источникам и подготовить ответы на следующие вопросы.

1. общие закономерности в структуре клетки микроорганизмов, жизнедеятельности и условия их развития?

2. особенности химического состава микроорганизмов?

3. метаболизм микробной клетки?

Исследуемые материалы: красители, питательные среды.

Оборудование: микроскоп, посуда

Ход работы: Для изучения морфологических признаков разных групп микроорганизмов в производственных лабораторных исследованиях пользуются оптическим микроскопом. Современными моделями биологического микроскопа являются микроскопы серии «Биолам».

Микроскопирование является обязательным приемом при повседневном санитарно-бактериологическом контроле на предприятиях, связанных с производством и хранением пищевых продуктов, а также веществ и препаратов микробиологического синтеза (ферментов, витаминов и др.). Микроскопированием определяют чистоту культур промышленных микроорганизмов, изменения их количественного и качественного (группового или видового) состава по ходу процесса производства.

При помощи микроскопирования выявляют постороннюю микрофлору в сырье, полуфабрикатах, готовой продукции, на технологическом оборудовании, мешающую нормальному ходу процесса производства. Выявление нежелательной микрофлоры является сигналом для своевременной санитарной обработки оборудования и других объектов, связанных с производством продуктов питания и продуктов микробного синтеза. Учитывая, что микроскоп служит важнейшим орудием контроля в пищевой промышленности – знакомство с устройством оптического микроскопа и техникой микроскопирования является одним из основных практических навыков, которым должны овладеть бакалавры в курсе лабораторных занятий по микробиологии. Первые научные описания микроорганизмов принадлежат голландскому исследователю Антонию Левенгуку (1632-1727). Он применил для исследования простой микроскоп, представлявший собой лупу, которая давала увеличение до 300 раз.

Английский физик и изобретатель Роберт Гук сконструировал в 1660 г. микроскоп, состоявший из двух линз: объективной и окулярной. В XVII в. русский академик Л. Эйлер разработал теоретические основы расчетов ахроматических объективов, свободных от хроматической и сферической аберраций, и в 1774 г. был изготовлен такой микроскоп. В 1827 году итальянский ученый Дон Амичи применил иммерсионный объектив. Работы немецкого физика Э. Аббе (1872) послужили основой для дальнейшего усовершенствования объективов и осветительных систем.

Таким образом, современный оптический микроскоп был сконструирован только в конце XIX века.

Устройство оптического микроскопа МБИ-1 (рис.1)

Биологический микроскоп (от греческих слов micros - малый, scopeo-смотрю) состоит из трех основных частей: механической, осветительной и оптической.

Механическая часть микроскопа включает штатив, тубус, револьвер, винты с зубчаткой для передвижения тубуса и осветительного аппарата и предметный столик.

Штатив состоит из 2-х частей - нижней ножки или подставки, дающей микроскопу устойчивость, и верхней - тубусодержателя, имеющей форму ручки, за которую держат микроскоп при переносе.

Тубус – зрительная труба микроскопа. Для удобства работы биологический микроскоп МБИ-1 имеет наклонное положение тубуса, что достигается при помощи призмы, которая находится между объективом и окуляром. Наклонный тубус позволяет проводить исследования сидя, причем предметный столик микроскопа всегда расположен горизонтально, что особенно удобно при рассматривании жидких препаратов и при работе с иммерсией.

В верхнюю часть тубуса вставляют сменные окуляры. К нижней части тубуса привинчен так называемый револьверный механизм.

Револьвер состоит из 2-х выпуклых пластинок: верхняя из них наглухо привинчена к тубусу, а нижняя может вращаться вокруг своей оси. Нижняя пластинка имеет гнезда (3 или 4), в которые ввинчиваются объективы.

При вращении этой пластинки любой из объективов может быть подведен под тубус; маленькая пружинка, защелкиваясь в свой паз, удерживает объектив в этом положении.

При установлении объектива на фокус тубус перемещается вдоль оптической оси микроскопа с помощью двух винтов.

Один из них – кремальер а или макрометрический винт служит для грубой наводки. При малом увеличении микроскопа пользуются только макрометрическим винтом. Другой винт дает очень небольшие перемещения тубуса и называется микрометрическим. Этот винт служит для точной установки объектива на фокус при использовании большого увеличения (объективы 40х и 90х). Полный поворот микрометрического винта перемещает тубус лишь на 0,1 мм, а так как барабан винта разделен на 50 делений, то поворот на одно деление перемещает тубус на 0,002 мм или 2 мкм/1 микрометр – 1/1000 мм/.

Рис. 1. Микроскоп:

1-объектив, 2- окуляр, 3- осветительное устройство, 4- тубус,

5- предметный столик, 6- макрометрический винт, 7- микрометрический винт

При вращении винтов по часовой стрелке тубус микроскопа опускается, а при вращении против часовой стрелки – поднимается вверх.

Микрометрический винт является одной из наиболее хрупких частей микроскопа, поэтому обращаться с ним нужно чрезвычайно осторожно.

Предметный столик микроскопа имеет круглую форму, прикреплен к штативу. В центре его имеется отверстие для прохождения лучей света, освещающих препарат при исследовании. На столике имеются 2 металлических зажима (клеммы), которые служат для закрепления препарата при микроскопировании. Столик перемещается в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи 2-х винтов, находящихся справа и слева, что позволяет рассматривать препарат последовательно в разных местах.

Осветительная часть микроскопа представлена конденсором Аббе, который состоит из нескольких линз, закрепленных в оправу и передвигающееся вверх и вниз при помощи винта. С помощью конденсора лучи, отраженные от источника света (зеркало или светильник) направляются через систему линз в объектив микроскопа и освещают исследуемый препарат.

При поднятии и опускании конденсора изменяется угол преломления лучей, вследствие чего изменяется степень освещенности препарата. Чем ниже положение конденсора, тем меньше освещение препарата и наоборот. При работе с иммерсионными объективами (90х) конденсор обычно поднимают до уровня предметного стекла, при работе с малыми и средними объективами конденсор несколько опускают.

На нижней поверхности конденсора укреплена ирис-диафрагма. Она состоит из нескольких металлических пластинок, произвольно сдвигаемых при помощи рычажка. Диафрагмой регулируют количество лучей, посылаемых на объект.

При малом увеличении (объектив 8х) диафрагму конденсора почти закрывают, пока не получится четкое изображение предмета.

Диафрагму суживают при ярком освещении.

Оптическая часть микроскопа состоит из объективов и окуляров.

Объективы являются наиболее важной и ценной частью микроскопа. Каждый объектив представляет сложную систему специально отшлифованных линз, помещенных в цилиндрическую оправу. На верхнем конце оправы имеется нарезка, при помощи которой объективы привинчиваются к револьверу.

Передняя линза, обращенная к предмету, называется фронтальной. Именно ею производится увеличение. Увеличительная способность объектива зависит от кривизны линзы. Чем больше кривизна фронтальной линзы, тем большее увеличение дает объектив. Биологические микроскопы МБИ-1 обычно снабжены тремя объективами с собственным увеличением 8х (восьмикратным), 40х (сорокакратным) и 90х (девяностократным), которые указываются на оправе объективов.

Другие линзы, следующие за фронтальной линзой объектива, называются коррекционными . Они служат для устранения оптических недостатков изображения.

Объективы 8х и 40х являются сухими системами, так как при работе с ними между препаратом и фронтальной линзой объектива находится воздух. Объектив 90-х называется иммерсионным так как при работе с ним между объективом и предметным стеклом наносят каплю иммерсионного масла.

Когда предмет рассматривается сухими системами, то световые лучи, идущие в объектив, проходят через неоднородные среды, различающиеся показателем преломления. Так, показатель преломления стекла п = 1,52, воздуха п = 1. Поэтому световые лучи, попадая из среды более плотной (стекла) в менее плотную (воздух) сильно отклоняются от вертикальной оси и не все попадают в объектив микроскопа, особенно при малых размерах линз. При пользовании иммерсионным объективом световые лучи проходят через однородную среду, т.к. показатель преломления иммерсионного (кедрового) масла п = 1,515. Поэтому в иммерсионной системе лучи проходят не преломляясь, не рассеиваясь и не изменяя своего направления, попадают в объектив. Ход лучей в сухой иммерсионной системе представлен на рис. 2.

Окуляры вставляются в верхний конец зрительной трубки (тубуса).

Каждый окуляр состоит из 2-х плосковыпуклых линз, заключенных в общую трубку. Линзы обращены выпуклой стороной к объективу и удалены друг от друга на расстояние, равное полусумме их фокусных расстояний. Верхняя линза называется глазной, нижняя - собирательной. Увеличение окуляра указывается на самом окуляре: 7х, 10х, 15х в микроскопе МБИ-1. Чем больше собственное увеличение окуляра, тем меньше фокусное расстояние его линз, тем он короче.

Окуляр увеличивает изображение, даваемое объективом, не прибавляя новых деталей структуры рассматриваемого предмета.

Для того чтобы определить общее увеличение микроскопа, нужно увеличение объектива умножить на увеличение окуляра. Так, например, если имеем окуляр 15х, а объектив - 40х, то рассматриваемые объекты будут увеличены в 600 раз (15х40).

А,Б – иммерсия

В,Г - сухая система

При микроскопировании имеет значение не только собственное увеличение микроскопа, но и его разрешающая способность,т.е. наименьшая видимая структура в микроскоп. Разрешающая способность зависит только от объектива, т.к. окуляр увеличивает лишь изображение даваемое объективом. Пределом видимости оптического микроскопа являются объекты не менее 0,2 мкм. В виду того, что многие бактерии имеют размеры клеток порядка 1-2 мкм, то детали строения их клеток лежат на границе разрешающей способности микроскопа.

Ознакомление с микроскопированием мазков.

Для изучения морфологии микроорганиз­мов используют микроскопы. Биологический микроскоп (рис. 1) представляет собой оптический прибор, увеличивающий предметы в 1000-15000 раз, и состоит из механической, оптической и осветитель­ной систем.

К механической системе относятся подковообразная ножка, тубусодержатель, тубус, предметный столик, винты. Оптическая система включает объективы и окуляр. Осветительная система состоит из конденсора с диафрагмой и зеркала.

Тубусодержатель и подковообразное основание (ножка) соедине­ны между собой подвижно шарниром. Тубус - зрительная труба микроскопа. В верхнюю часть тубуса вставлен окуляр, в нижнюю - вращающийся вокруг своей оси револьвер, в который ввинчены объективы. Тубус передвигается вверх и вниз при помощи макрометрического и микрометрического винтов. Один оборот микрометри­ческого винта передвигает тубус на 0,1 мм. Поэтому микровинтом пользуются для более точной наводки, а для предварительной - макровинтом. Предметный столик предназначен для размещения исследуемого материала. Столик можно передвигать в различных направлениях с помощью винтов.

Конденсор состоит из линз, собирающих отраженные от зеркала лучи в сильный световой пучок, и направляет его через отверстие предметного столика на препарат. При определении подвижности неокрашенных препаратов конденсор должен быть несколько опущен.

Диафрагма находится между зеркалом и конденсором и служит для регулирования количества света, поступающего в конденсор.

Объектив состоит из системы линз, заключенных в металлическую оправу. Передняя линза служит для увеличения предмета, осталь­ные - для коррекции изображения. Объектив дает действительное, увеличенное, обратное изображение.

Современные биологические микроскопы имеют не менее трех объективов. Сухие объективы увеличивают в 8 и 40 раз (между объек­тивами и препаратом находится слой воздуха), иммерсионные - в 90 раз. На оправу каждого объектива нанесена цифра, указывающая увеличение. При микроскопии окрашенных препаратов пользуются иммерсионным объективом, погружая переднюю линзу в каплю кедрового масла, нанесенного на предметное стекло с окрашенными бактериями. Благодаря этому все лучи от осветителя, не изменяя своего направления, попадают в объектив и получается четкое изобра­жение.

Окуляр состоит из верхней - глазной и нижней - собирательной линз. На верхней части окуляра имеется цифра, указывающая увели­чение (7, 10, 15). Окуляр увеличивает только изображение. Общее увеличение микроскопа складывается из произведения увеличения объектива на увеличение окуляра.

Принцип действия люминесцентного микроскопа основан на способности отдельных объектов и красителей светиться при освеще­нии их ультрафиолетовыми лучами. Люминесцентные микроскопы снабжены источником ультрафиолетового света и набором свето­фильтров. У бактерий очень слабо выражена собственная флюоресцен­ция. Поэтому необходимо их обработать флюоресцирующими краска­ми (флюорохромами), которые окрашивают структурные" элементы клетки в различные цвета.

Принцип действия электронного микроскопа основан на использо­вании вместо световых лучей потока электронов, получаемых из электронной пушки. Все оптические линзы заменены электромагнит­ными катушками, создающими электромагнитное поле, которое управляет движением электронов. Электронный микроскоп увеличи­вает предмет в 50-200 тыс. раз. Препараты для исследования готовят на тонких пленках коллодия. На пути потока электронов ставят исследуемый объект, который отражается на люминесцирующем экране. Изображение объекта можно сфотографировать аппаратом, вмонтированным в микроскоп. С помощью электронной микроскопии можно детально изучать строение бактерий, вирусов, бактериофага.

Рабочий стол для микроскопирования препаратов желательно размещать у окна. Микроскоп устанавливают на рабочий стол тубусодержателем к себе примерно на 7-10 см от края. Вначале проводят настройку освещения, для чего зеркалом направляют пучок света от источника освещения в объектив с увеличением в 8 раз.

При правильной настройке освещения поле зрения микроскопа должно быть в виде равномерно освещенного круга. После этого на предметный столик помещают исследуемый препарат, который закрепляют клеммами и рассматривают под микроскопом, пользуясь объективами с увеличе­нием в 8, 40 или 90 раз.

При работе с объективами 8 и 40 тубус микроскопа осторожно опускают с помощью макрометрического винта, приближают объектив почти вплотную к препарату, но не касаются его. Наблюдают в окуляр, слегка приподнимая тубус тем же винтом до получения изображения. С помощью микрометрического винта проводят точную установку объектива до получения четкого изображения предмета.

При работе с иммерсионным объективом (увеличение в 90 раз) на препарат предварительно наносят каплю иммерсионного масла, а затем под контролем глаза макрометрическим винтом опускают объектив в каплю масла. Точную установку препарата в фокус объек­тива проводят с помощью микрометрического винта, который можно вращать на пол-оборота.

По окончании работы исследуемый материал снимают с предмет­ного столика. Мягкой тканью, смоченной в спирте или эфире, удаляют иммерсионное масло с объектива, слегка опускают конденсор, уста­навливают объектив и убирают микроскоп в футляр или хранят его под стеклянным колпаком, предохраняющим его от пыли и сырости.

Для обнаружения и исследования микроорганизмов применяют световые микроскопы разных моделей («МБИ-1», «Биолам», «Бимам», «Микмед»). Для изучения более мелких объектов (вирусов) используют электронные микроскопы.

Все микроскопы устроены одинаково и состоят из механической части и оптической системы. Механическая часть состоит из основания штатива (1), предметного столика (2), тубусодержателя (3), револьвера объектива (4), макровинта (5) - для перемещения тубуса, микровинта (6) – для тонкой фокусировки. Оптическая часть микроскопа состоит из объективов (7), окуляров (8) и осветительного устройства (9). Объективы представляют собой систему линз, одна из которых производит увеличение, а все остальные корригируют изображение. Окуляры состоят из двух линз (собирающей и глазной). Они увеличивают изображение, получаемое с помощью объектива. Осветительное устройство (зеркало, ирис-диафрагма и конденсор).

1. Препарат помещают на предметный столик микроскопа и закрепляют его боковыми зажимами.

2. Вращая револьвер, устанавливают объектив малого увеличения 8х.

3. Находят правильное освещение препарата. Для этого, пользуясь плоским зеркалом, или светильником направляют свет от источника в конденсор микроскопа, стремясь получить равномерное освещение поля зрения. Лучшее освещение подбирают поднятием или опусканием конденсора и при помощи диафрагмы.

4. Находят изображение при малом увеличении (объектив 8х), фокусируя макрометрическим винтом.

5. Без поднятия тубуса, вращая револьвер, заменяют объектив малого увеличения на объективы большого увеличения (40х, 90х).

6. При использовании иммерсионного объектива (90х) открывают диафрагму конденсора, чтобы увеличить свет. На препарат наносят каплю иммерсионного (кедрового) масла. Затем, глядя на препарат сбоку (для контроля, чтобы не раздавить стекло и не поцарапать фронтальную линзу объектива), очень осторожно погружают объектив 90х в масло почти до соприкосновения с поверхностью стекла, работая макрометрическим винтом. Далее очень медленно поднимают тубус при помощи макровинта до появления в поле зрения изучаемого объекта. Наконец, резкость изображения устанвливают микрометрическим винтом.

При микроскопии в темном поле лучи, освещающие объект не попадают в объектив микроскопа, поле зрения остается темным, а объект на его фоне кажется светящимся. Эффект темного поля создается при помощи специального конденсора.

С помощью фазово-контрастной микроскопии могут быть исследованы без предварительной обработки бесцветные, прозрачные объекты. Для работы по методу фазового контраста, нужно кроме обычного биологического микроскопа, иметь еще специальное устройство. Для этого конденсор и объектив заменяют фазовыми. Фазовый конденсор поворотом револьверного диска устанавливают на 0. Это положение соответствует светопольному конденсору.

Современный микроскоп – это точный оптический прибор, требующий строгого соблюдения ряда правил при работе с ним. Хранить микроскоп нужно закрытым от пыли (под чехлом или под специальным стеклянным колпаком). Время от времени следует проверять чистоту и состояние оптики и протирать ее только снаружи с помощью волосяной кисточки или мягкой ткани, смоченной спиртом. Раз в год микроскоп должен просмотреть и при необходимости отремонтировать мастер-оптик.

Лабораторная работа №1.

Цель.

Оборудование

Ход работы.

Правила работы с микроскопом.

1.Установить микроскоп штативом к себе, предметным столиком от себя.

2.Поставить в рабочее положение объектив малого увеличения.

3.Глядя в окуляр левым глазом, вращайте зеркало в разных направлениях, пока поле зрения не будет освещено ярко и равномерно.

4.Положите на предметный столик приготовленный препарат (покровным стеклом вверх), чтобы объектив находился в центре отверстия предметного столика.

5.Под контролем зрения медленно опустить тубус с помощью макровинта, чтобы объектив находился на расстоянии 2мм от препарата.

6.Смотреть в окуляр и медленно поднимать тубус, пока не появится изображение объекта.

7.Вращая револьвер, перевести в рабочее положение объектив большого увеличения.

9.Опустить тубус под контролем глаза (смотреть не в окуляр, а сбоку) почти до прикосновения с препаратом.

10.Глядя в окуляр, медленно поднимать тубус, пока не появится изображение.

11.При зарисовке препарата смотреть в окуляр левым глазом.

Задание2. Переписать правила работы с микроскопом в тетрадь для лабораторных работ.

Методика приготовления временного препарата.

1.Взять предметное стекло, держа его за боковые грани, положить на стол.

2.Поместить в центр стекла объект – кожицу чешуи лука. Пипеткой нанести на объект одну каплю воды.

3.На предметное стекло положить покровное стекло.

4.Рассмотреть готовый препарат.

Задание3. Зарисовать увиденное в тетрадь.

Лабораторная работа №2.

Обнаружение биополимеров в биологических объектах.

Цель. Доказать присутствие в биологических объектах белков, углеводов и липидов.

Ход работы.

1.В пробирку внести 5 капель 1% - го яичного белка, три капли 10% раствора гидроксида натрия и 1 каплю 1% раствора сульфата меди и перемешивают. Содержимое пробирки приобретает сине - фиолетовое окрашивание, следовательно …

2.В пробирку внести 10 капель 1% - го раствора крахмала и одну каплю 1% раствора йода. Наблюдается сине - фиолетовое окрашивание, следовательно …

3.В сухую пробирку налить 10 капель ацетона; в стаканчик положить желток куриного яйца.Помешивая палочкой, по каплям прилить 40 мл горячего спирта.

4.Когда раствор остынет, отфильтровать его в сухую пробирку. Фильтрат должен быть прозрачным. При добавлении реактива выпадает белый осадок, следовательно …

Лабораторная работа №3.

Каталитическая активность ферментов в живых тканях.

Цель: Сформировать знания о роли ферментов в живых тканях, закрепить умение делать выводы по наблюдениям.

Оборудование: Н2О2(пероксид водорода), 6 пробирок, ткани растений (сырой и варёный картофель), ткани животных (сырое и варёное мясо), песок, ступка, пестик.

Ход работы:

1) Приготовить 5 пробирок. В 1-ую поместить песок, во 2- ую пробирку сырой картофель, в 3-ю пробирку варёный картофель, в 4- ую пробирку сырое мясо, в 5-ую пробирку варёное мясо. Капните в каждую пробирку Н2О2, пронаблюдайте, что будет происходить в каждой пробирке.

2) Размельчить в ступке сырой картофель с песком, перенесите измельченную структуру в 6-ую пробирку, и капнуть туда. Н2О2, сравните активность измельченной и целой растительной ткани.

3) Наблюдения занесите в таблицу.

Заполните третью колонку таблицы, используя ниже расположенные предложения:

1.Реакции нет

2.Выделяется кислород, белок распадается до первичной структуры и превращается в пену.

3.Выделяется кислород, белок распадается до первичной структуры и превращается в пену, мясо белеет и всплывает.
4. Реакция та же что и в сыром мясе, но происходит в два раза быстрее.

4)Вывод: (для формулировки вывода к лабораторной работе необходимо ответить на вопросы)

№1) В каких пробирках проявилась активность ферментов?
(почему?).

№2)Как проявляется активность ферментов в живых и мёртвых тканях?

№3)Как влияет измельчение ткани на активность ферментов?

№4)Различается ли активность ферментов в животной и растительной клетке?

1)Активность проявилась во 2,4,6 пробирках, потому что в этих пробирках были сырые продукты, а в сырых продуктах содержится белок, а в остальных пробирках были варёные продукты, а, как известно в неживых - варёных продуктах белок при варении разрушался, и реакции не проявил. Поэтому организмом лучше усваивается продукты, содержащие белок.

2)В мёртвых тканях активность ферментов отсутствует, т. к. белок в этих тканях был разрушен при варке, а в живых тканях при взаимодействии с перекисью водорода из ткани выделялся кислород, белок расщеплялся до первичной структуры и превращался в пену.

3)При измельчении живой ткани активность происходит в два раза быстрее, чем у не измельченной, т. к. растёт площадь соприкосновения белка и Н2О2.

4)В растительных клетках реакция происходит медленнее, чем в животных, т. к. в них меньше белка, а в животных белка больше и реакция в них протекает быстрее.

4)Выводы: Белок содержится только в живых продуктах, а в варёных продуктах белок разрушен, поэтому никакой реакции с варёными продуктами и песком не происходит. Если же ещё и размельчить продукты, то реакция будет проходить быстрее.

Лабораторная работа №4.

Ход работы.

1.Приготовить препарат для микроскопа. Для этого в слабый раствор хлорида натрия поместить кусочек кожицы чешуи лука. Можно увидеть сморщивание клеток, что указывает на проницаемость клеточной оболочки. В данном случае вода из клетки выходит в окружающую среду.

2.Перенести клетки в каплю дистиллированной воды или оттянуть из - под покровного стекла раствор при помощи фильтровальной бумаги и заменить его на дистиллированную воду. Пронаблюдать, как клетки набухают, так как в них поступает вода.

3. Заполните таблицу и сформулируйте вывод, ответив на вопрос: какое физиологическое свойство клеточной мембраны вы наблюдали в ходе выполнения лабораторной работы?

Лабораторная работа №5.

Оборудование.

1.Микроскоп.

2.Предметные стекла и покровные.

3.Пипетки, стаканы с водой, пинцеты, скальпели, настой йода, водный раствор туши.

4.Фуксин, метиленового синего, настой мяса, рыбы или овощей, пленка лука.

Таблица строения бактериальных, растительных и животных клеток.

Ход работы.

1.На предметное стекло поместить каплю настоя с бактериями, добавить каплю туши (на общем фоне клетки бактерий неокрашенные). Препарат рассмотреть.

Зарисовать клетки бактерий.

3.Приготовить временные препараты растительной и животной клеток.

От кусочка луковицы отделить мясистую чешуйку. На внутренней стороне находится тонкая пленка. Снять пленку, отрезать. Положить на предметное стекло, набрать пипеткой раствор йода, капнуть на пленку, накрыть покровным стеклом. Рассмотреть при малом увеличении. Крупные округлые ядра в клетках окрашены йодом в желтый цвет.

Лабораторная работа № 6.

Лабораторная работа № 8

Лабораторная работа № 9

Лабораторная работа №10

«Решение генетических задач на наследование, сцепленное с полом, взаимодействие генов».

ЦЕЛЬ: отработать методику решения генетических задач различной степени сложности, на конкретных примерах выяснить как наследуются признаки, сцепленные с полом.

Ход работы:

№1. Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х хромосомой. Определить вероятность рождения ребёнка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что бабушка со стороны отца и дед со стороны матери страдали этими заболеваниями.

Фенилкетонурия (нарушение аминокислотного обмена) наследуется как рецессивный признак. Жена гетерозиготна по гену фенилкетонурии, а муж гомозиготен по нормальному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребёнка?

У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха и сцеплен с Х хромосомой. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребёнок. Определить генотипы всех членов семьи

Задача № 9 . У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть - над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах.

1. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?

2. Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки?

Задача № 10. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а ген, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготны?

Л/р. № 4 "Изучение изменчивости растений и животных, построение вариационного ряда и кривой"

Цель:

• углубить знания о норме реакции как пределе приспособительных реакций организмов;
• сформировать знания о статистическом ряде изменчивости признака; выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить кривую нормы реакции.

Оборудование:

• наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, листья яблони, акации и пр.
• не менее 30 (100) экземпляров одного вида;
• метр для измерения роста учащихся класса.

Ход работы:

1. расположите листья (или другие объекты) в порядке нарастания их длины;
2. измерьте длину объектов, рост одноклассников, полученные данные запишите в тетради. Подсчитайте число объектов, имеющих одинаковую длину (рост), внесите данные в таблицу:

1. постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака; частота встречаемости признака – по вертикали; степень выраженности признака – по горизонтали

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; составления таблицы и графика!

1. Дайте определение терминам – изменчивость, модификационная изменчивость, фенотип, генотип, норма реакции, вариационный ряд.
2. Какие признаки фенотипа имею узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?

Л/р. № 6 “Морфологический критерий в определении вида”

Цель:

• используя морфологический критерий, определить названия видов растений, относящихся к одному семейству.

Оборудование:

• гербарные или живые образцы растений одного вида.

Ход работы

1. Рассмотрите предложенные образцы. Определите при помощи учебника ботаники, к какому семейству они относятся. Какие черты строения позволяют отнести их к одному семейству?
2. Пользуясь карточкой-определителем, определите названия видов растений, предложенных для работы.
3. Заполните таблицу:

Сделайте вывод о достоинстве и недостатках морфологического критерия в определении вида.

! ! Обратите внимание на критерии оценки лабораторной работы – наблюдения; и составления сравнительной таблицы!

1. Дайте определение терминам – эволюция, вид.
2. Перечислите основные критерии вида и дайте им краткую характеристику.

“Морфологические особенности растений”

1. Вывод: каким образом морфологический критерий помог вам в определении вида растений? Назвать виды растений, с которыми вы работали.

Лабораторная работа № 2.

Лабораторная работа №6.

Изучение и описание экосистемы своей местности.

Выявление типов взаимодействия разных видов

в данной экосистеме (на примере дубравы).

Цель работы: 1) изучить структуру биоценоза дубравы, рассмотреть

показатели, характеризующие биоценоз;

2)выявить многообразие межвидовых взаимоотношений,

определить их значение в природе и жизни человека.

Оборудование: таблица «Биоценоз дубравы», гербарные растения и

коллекции животных данного биоценоза, инструктивные карточки.

Ход работы.

1. 1)Выделите ярусы леса и опишите каждого яруса видовой состав

растений.

2)Отметьте, от каких факторов зависит ярусность леса.

П. 1)Отметьте видовой состав животных в каждом ярусе.

2)Приведите примеры влияния растений на животных

3)Запишите примеры пищевых цепей в ярусах.

1П. 1)Охарактеризуйте нижний ярус леса (подстилку, почву, их обитателей,

отметьте цепи питания).

1У. Объясните значение леса в природе и жизни человека.

У. Вывод. Что такое дубрава?

Лабораторная работа №12.

Ход работы.

Полное доминирование.

Дурман, имеющий пурпурные цветы, дал при самоопылении 30 потомков с пурпурными цветами и 9 с белыми. Какие можно сделать выводы относительно наследования окраски цветов у этого вида? Какая часть потомков, имеющих пурпурные цветы, должна давать «чистое» по этому признаку потомства?

На неполное доминирование.

У львиного зева красная окраска цветков А не полностью доминирует над белой окраской а . Взаимодействие генов А и а дает розовую окраску цветков. При скрещивании двух растений львиного зева получены гибриды, из которых ¼ имела красные цветки, ½ розовые и ¼ белые. Определите генотип и фенотип родителей.

3. Кодоминирование – наследование групп крови человека в системе АВО .

У матери третья группа крови у отца – неизвестна. Ребенок имеет первую группу. Может ли у отца быть вторая группа крови?

Полигибридное скрещивание.

· Какая часть потомства от самоопыления гибрида АаВвСс будет доминантна по всем генам?

· У душистого горошка высокий рост растения, зеленый цвет и гладкая форма семян – доминантные признаки. Скрещены растения: высокое с зелеными с зелеными морщинистыми семенами и карликовое с зелеными гладкими семенами. Из гибридных семян выросло ¾ растений высоких с зелеными гладкими семенами и ¼ высоких с желтыми гладкими семенами. Каковы генотипы скрещенных растений?

П. Анализ родословных.

В семье родился голубоглазый темноволосый ребенок, похожий по этим признакам на отца. Мать у ребенка кареглазая темноволосая, бабушка по материнской линии – голубоглазая темноволосая, дедушка по материнской линии – кареглазый светловолосый, бабушка и дедушка по отцовской линии – кареглазые темноволосые.

Составьте схему родословных трех поколений и определите:

а) каковы генотипы всех упомянутых лиц;

б) какова вероятность рождения в этой семье голубоглазого светловолосого ребенка; какова вероятность рождения кареглазого светловолосого ребенка?

Лицо, от которого начинают составлять родословную, называют пробандом. Братьев и сестер пробанда называют сибсами .

Задача 2.

По представленной родословной (рис.2) определите характер наследования тяжелого заболевания. Установите возможные генотипы: а) исходных родителей; б) потомков первого поколения 1, 2, 3; в) потомков второго поколения 4, 5; г) потомков третьего поколения 6, 7, 8.

В стандартной родословной используются простые условные обозначения и правила . Достаточно знать только некоторые из них:

1. Мужчины всегда изображаются в виде квадратов , женщины - в виде окружностей .
2. Графически изображаемые связи между членами родословной бывают только трех видов: "мужья-жены", "дети-родители" и "братья-сестры".
3. Супруги, братья и сестры (в т.ч. двоюродные и троюродные) всегда изображаются на одном горизонтальном уровне с тобой (т.е. в одном поколении). Разница в возрасте не играет никакой роли.
4. Дети изображаются на горизонтальном уровне ниже твоего, а твои родители - на горизонтальном уровне выше твоего. То же самое относится к детям и родителям всех твоих братьев и сестер.
5. Все поколения нумеруются сверху вниз римскими цифрами, а все индивидуумы в каждом поколении - слева направо арабскими цифрами. Это позволяет обозначить каждого человека личным идентификационным номером (например - III:15, что означает 15-й индивидуум в третьем поколении). Быстро и удобно.

Практически это изображается следующим образом.
Предположим, Вы - женщина (II:3) и у Вас имеется сын (III:2)и дочь (III:3), кроме того - родная сестра (II:2), также имеющая дочь ((III:1). У Вашего мужа (II:4) есть брат (II:5), который имеет двух мальчиков близнецов (III:4 и III:5 - монозиготные близнецы). Пометим Ваш символ стрелкой - т.е. возьмем Вас в качестве пробанда . Тогда родословная будет выглядеть так:

Лабораторная работа №1.

Устройство световых микроскопов и техника микроскопирования.

Цель. На основе знаний устройства светового микроскопа освоить технику микроскопирования и приготовления временных микропрепаратов. Ознакомиться с правилами оформления лабораторной работы.

Оборудование . Микроскоп на каждого ученика. Предметные и покровные стекла, пипетки, стаканчики с водой, вата, пинцеты, ножницы, тетрадь, альбом. Схема устройства микроскопа и его частей.

Ход работы.

Рассмотрите основные части микроскопа: механическую, оптическую и осветительную.

К механической части относятся штатив, предметный столик, тубус, револьвер, макро- и микрометрические винты.

Оптическая часть микроскопа представлена окулярами и объективами. Окуляр (лат.okulus -глаз) находится в верхней части тубуса и обращен к глазу.

Это система линз, заключенных в гильзу. По цифре на верхней поверхности окуляра можно судить о кратности его увеличения (х 7, х 10, х 15). Окуляр можно вынуть из тубуса и заменять по мере необходимости. На противоположной стороне тубуса вращающая пластина, или револьвер (лат. rewolvo) - вращаю), в которой три гнезда для объективов. Объектив - система линз, они имеют различную кратность. Общее увеличение микроскопа равно увеличению окуляра, умноженному на увеличение объектива.

Осветительная часть состоит из зеркала.

Задание1. Зарисовать микроскоп и пометить его части.