Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты
Покупка
Тематика:
Литература для детей и юношества
Издательство:
ДМК Пресс
Перевод:
Райтман М. А.
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 442
Дополнительно
Вид издания:
Справочная литература
Уровень образования:
Дополнительное образование детей
ISBN: 978-5-97060-728-2
Артикул: 759933.02.99
Данное иллюстрированное руководство включает в себя более 30 обучающих (и забавных) биологических экспериментов. Вы обустроите собственную лабораторию, научитесь пользоваться микроскопом и проводить микробиологические исследования воды и воздуха, изучите клеточный цикл и принципы генетики. Издание будет полезно старшеклассникам, студентам, а также широкому кругу читателей.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Роберт Брюс Томпсон и Барбара Фричман Томпсон Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты
DIY Science Illustrated Guide to Home Biology Experiments All Lab, No Lecture First Edition Robert Bruce Thompson and Barbara Fritchman Thompson BEIJING • BOSTON • FARNHAM • SEBASTOPOL • TOKYO
DIY Science Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты Только лабораторные работы и никаких лекций Роберт Брюс Томпсон и Барбара Фричман Томпсон МОСКВА, 2019
УДК 574 ББК 28.0 Т56 Томпсон Р. Б., Томпсон Б. Ф. Т56 Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты / пер. с анг. М. А. Райтмана. – М.: ДМК Пресс, 2019. – 442 с.: ил. ISBN 978-5-97060-728-2 Данное иллюстрированное руководство включает в себя более 30 обучающих (и забавных) биологических экспериментов. Вы обустроите собственную лабораторию, научитесь пользоваться микроскопом и проводить микробиологические исследования воды и воздуха, изучите клеточный цикл и принципы генетики. Издание будет полезно старшеклассникам, студентам, а также широкому кругу читателей. УДК 574 ББК 28.0 Original English language edition published by O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472. Copyright © 2012 Robert Bruce Thompson and Barbara Fritchman Thompson. Russianlanguage edition copyright © 2019 by DMK Press. All rights reserved. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978-1-449-39659-6 (анг.) Copyright © 2012 Robert Bruce Thompson and Barbara Fritchman Thompson ISBN 978-5-97060-728-2 (рус.) © Оформление, издание, перевод, ДМК Пресс, 2019
Посвящается Чарльзу Дарвину (1809–1882) – величайшему гению, теория эволюции которого стала основой современной биологии
DIY Science: Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты Содержание Предисловие ..................................................................................................................................................................................................13 Глава 1. Введение ........................................................................................................................................................................................19 Применение этой книги в учебном процессе ..........................................................................................................................19 Планирование и составление плана обучения ........................................................................................................................20 Рабочая зона ..........................................................................................................................................................................................21 Ведение лабораторного журнала ..................................................................................................................................................22 Глава 2. Оснащение биологической лаборатории ........................................................................................................................29 Микроскопы и аксессуары ...............................................................................................................................................................30 Аксессуары для микроскопа ............................................................................................................................................................48 Оборудование для выращивания культур и дополнительные материалы ..................................................................60 Гистологическое оборудование и материалы ..........................................................................................................................67 Образцы ...................................................................................................................................................................................................79 Глава 3. Техника безопасности в лаборатории ...............................................................................................................................83 Лабораторная работа I.1. Работа с микроскопом .........................................................................................................................89 Оборудование и материалы ............................................................................................................................................................89 Подготовка ..............................................................................................................................................................................................90 Процедура I.1.1. Знакомство с устройством микроскопа ....................................................................................................91 Темнопольная микроскопия с помощью монетки ..................................................................................................................98 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................100 Лабораторная работа I.2. Монтирование образцов ..................................................................................................................103 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................103 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................104 Процедура I.2.1. Влажное монтирование ................................................................................................................................104 Процедура I.2.2. Создание мазка ................................................................................................................................................106 Процедура I.2.3. Монтирование методом висячей капли ................................................................................................108 Процедура I.2.4. Изготовление среза........................................................................................................................................109 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................111 Лабораторная работа I.3. Окрашивание ........................................................................................................................................113 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................113 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................114 Процедура I.3.1. Простое окрашивание ...................................................................................................................................114 Процедура I.3.2. Окрашивание по Граму .................................................................................................................................116 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................120 Лабораторная работа II.1. Создание и изучение микромиров .............................................................................................123 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................123 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................124 Процедура II.1.1. Сбор материала ..............................................................................................................................................126 Процедура II.1.2. Создание аквариумных микромиров .................................................................................................... 127 Процедура II.1.3. Создание колонн Виноградского ............................................................................................................128
Содержание 7 Процедура II.1.4. Изучение микромира колонны Виноградского ................................................................................129 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................130 Лабораторная работа II.2. Создание и изучение водного микромира .............................................................................133 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................133 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................134 Процедура II.2.1. Наблюдение за процессами сукцессии в микромирах ................................................................134 Вопросы для закрепления материала ...................................................................................................................................... 137 Лабораторная работа II.3. Обзор последствий загрязнения в микромире .....................................................................141 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................141 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................142 Процедура II.3.1. Создание и загрязнение наномиров .....................................................................................................142 Процедура II.3.2. Наблюдение за сукцессионными процессами в загрязненных наномирах .........................143 Лабораторная работа III.1. Кислоты, основания и буферные растворы .......................................................................... 147 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 147 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................148 Процедура III.1.1. Процентная и молярная концентрации ..............................................................................................148 Процедура III.1.2. Влияние концентрации на значение рН .............................................................................................151 Процедура III.1.3. Измерение уровня рН бытовых материалов ....................................................................................154 Процедура III.1.4. Буферные растворы ....................................................................................................................................155 Вопросы для закрепления материала ...................................................................................................................................... 157 Лабораторная работа III.2. Углеводы и липиды ..........................................................................................................................159 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................159 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................160 Процедура III.2.1. Исследование: сахара ................................................................................................................................164 Процедура III.2.2. Исследование: крахмалы ..........................................................................................................................165 Процедура III.2.3. Исследование: липиды ...............................................................................................................................166 Вопросы для закрепления материала ...................................................................................................................................... 167 Лабораторная работа III.3. Белки, ферменты и витамины .....................................................................................................171 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................171 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................172 Процедура III.3.1. Изучение белков ...........................................................................................................................................175 Процедура III.3.2. Изучение ферментативного катализа .................................................................................................178 Процедура III.3.3. Определение концентрации витамина С в моче ............................................................................180 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................183 Лабораторная работа III.4. Коацерваты ......................................................................................................................................... 187 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 187 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................188 Процедура III.4.1. Приготовление и изучение коацервата ..............................................................................................189 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................190 Лабораторная работа III.5. Выделение и изучение ДНК.........................................................................................................193 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................193 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................194 Процедура III.5.1. Выделение и визуализация ДНК ...........................................................................................................194 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................196
DIY Science: Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты Лабораторная работа III.6. Создание аппарата для гелевого электрофореза ..............................................................199 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................199 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................199 Процедура III.6.1. Создание контейнера для сбора геля и гребня ...............................................................................202 Процедура III.6.2. Сборка аппарата ...........................................................................................................................................204 Лабораторная работа III.7. Имитация разделения ДНК с помощью гелевого электрофореза ............................... 207 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 207 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................208 Процедура III.7.1. Приготовление подвижного буферного раствора ..........................................................................209 Процедура III.7.2. Подготовка и отливка геля ........................................................................................................................210 Процедура III.7.3. Загрузка и запуск красящих образцов ................................................................................................211 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................213 Лабораторная работа IV.1. Хлорофилл и фотосинтез ..............................................................................................................215 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................215 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................216 Процедура IV.1.1. Изучение процесса поглощения углекислого газа ......................................................................... 217 Процедура IV.1.2. Изучение влияния интенсивности света на процесс фотосинтеза ..........................................218 Процедура IV.1.3. Хроматография растительных пигментов и расположение запасов клеточной энергии ..................................................................................................................................................................................................219 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................222 Лабораторная работа IV.2. Изучение процесса осмоса ........................................................................................................... 227 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 227 Подготовка ........................................................................................................................................................................................... 227 Процедура IV.2.1. Изучение процессов осмоса на примере куриного яйца ............................................................229 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................230 Лабораторная работа IV.3. Изучение деления клетки .............................................................................................................233 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................233 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................233 Процедура IV.3.1. Изучение митоза ...........................................................................................................................................242 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................244 Лабораторная работа V.1. Отбор проб популяции растений в сообществе ....................................................................249 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................249 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................250 Процедура V.1.1. Выбор и подготовка области изучения .................................................................................................250 Процедура V.1.2. Анализ растительного сообщества .........................................................................................................252 Процедура V.1.3. Подсчет количества в популяции ............................................................................................................254 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................256 Лабораторная работа V.2. Изучение влияния клубеньковых бактерий на рост растений .......................................259 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................259 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................260 Процедура V.2.1. Выращивание семян фасоли с клубеньковыми бактериями и без них ...................................262 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................263 Лабораторная работа V.3. Проверка загрязнения воздуха .................................................................................................... 267 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 267
Содержание 9 Подготовка ........................................................................................................................................................................................... 267 Процедура V.3.1. Создание уловителей частиц ....................................................................................................................268 Процедура V.3.2. Установка уловителей частиц ....................................................................................................................269 Процедура V.3.3. Подсчет и идентификация частиц ...........................................................................................................269 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................270 Лабораторная работа V.4. Проверка загрязнения почвы и воды........................................................................................273 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................273 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................273 Процедура V.4.1. Сбор образцов почвы и воды ...................................................................................................................275 Процедура V.4.2. Проверка реагентов ......................................................................................................................................276 Процедура V.4.3. Сопоставление концентрации бора со стандартом .........................................................................276 Процедура V.4.4. Анализ образцов на наличие бора .........................................................................................................278 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................278 Лабораторная работа VI.1. Изучение законов Менделя .........................................................................................................281 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................281 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................281 Процедура VI.1.1. Тестирование на чувствительность к ФТК ..........................................................................................283 Процедура VI.1.2. Составление диаграмм наследования признака по ФТК ............................................................284 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................284 Лабораторная работа VII.1. Изучение эукариотических клеток .......................................................................................... 287 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 287 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................288 Процедура VII.1.1. Изучение эпидермиса лука и клеток листа элодеи ......................................................................289 Процедура VII.1.2. Сходства и различия эукариотических клеток ...............................................................................290 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................291 Лабораторная работа VII.2. Подготовка среды для культивирования..............................................................................295 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................295 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................296 Процедура VII.2.1. Приготовление физраствора и питательной среды ......................................................................300 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................303 Лабораторная работа VII.3. Культивирование бактерий ........................................................................................................305 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................305 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................306 Процедура VII.3.1. Окрашивание и изучение исходной бактериальной культуры ................................................308 Процедура VII.3.2. Посев бактерий в чашки Петри и пробирки ....................................................................................310 Процедура VII.3.3. Выращивание чистой бактериальной культуры .............................................................................311 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................312 Лабораторная работа VII.4. Изучение чувствительности бактерий к антибиотикам ..................................................315 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................315 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................316 Процедура VII.4.1. Тестирование на чувствительность к антибиотикам ..................................................................... 317 Процедура VII.4.2. Культивирование штамма, резистентного к антибиотикам .......................................................320 Процедура VII.4.3. Повторное тестирование чувствительности резистентности штамма ...................................321 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................321
DIY Science: Иллюстрированная энциклопедия: биологические эксперименты Лабораторная работа VIII.1. Изучение протистов ......................................................................................................................325 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................325 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................326 Процедура VIII.1.1. Спирогиры .................................................................................................................................................... 327 Процедура VIII.1.2. Эвглены ..........................................................................................................................................................329 Процедура VIII.1.3. Амебы..............................................................................................................................................................330 Процедура VIII.1.4. Парамеции ....................................................................................................................................................332 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................333 Лабораторная работа IX.1. Изучение грибов ............................................................................................................................... 337 Оборудование и материалы ......................................................................................................................................................... 337 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................338 Процедура IX.1.1. Зигомицеты .....................................................................................................................................................344 Процедура IX.1.2. Аскомицеты .....................................................................................................................................................345 Процедура IX.1.3. Базидиомицеты ............................................................................................................................................. 347 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................349 Лабораторная работа X.1. Изучение низших растений: мхов и папоротников ............................................................351 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................351 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................352 Процедура X.1.1. Изучение структуры мхов ..........................................................................................................................358 Процедура X.1.2. Изучение структуры папоротников ........................................................................................................359 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................359 Лабораторная работа X.2. Изучение семенных растений ......................................................................................................363 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................363 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................364 Процедура X.2.1. Прорастание семенных растений ...........................................................................................................365 Процедура X.2.2. Строение корня ...............................................................................................................................................366 Процедура Х.2.3. Строение стебля .............................................................................................................................................369 Процедура Х.2.4. Строение листа ...............................................................................................................................................374 Процедура Х.2.5. Репродуктивные структуры .......................................................................................................................378 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................381 Лабораторная работа XI.1. Изучение губок и книдарий .........................................................................................................385 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................385 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................385 Процедура ХI.1.1. Изучение губок .............................................................................................................................................. 387 Процедура XI.1.2. Изучение книдарий .....................................................................................................................................388 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................392 Лабораторная работа XI.2. Изучение плоских, круглых и кольчатых червей ...............................................................395 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................395 Подготовка ...........................................................................................................................................................................................395 Процедура XI.2.1. Плоские черви (гельминты) ......................................................................................................................396 Процедура XI.2.2. Круглые черви (нематоды) .......................................................................................................................399 Процедура XI.2.3. Кольчатые черви (аннелиды) ...................................................................................................................400 Вопросы для закрепления материала ......................................................................................................................................401 Лабораторная работа XI.3. Изучение членистоногих ...............................................................................................................403 Оборудование и материалы .........................................................................................................................................................403