Мастерство микроскопии
Таня учится работать с микроскопом. Ей необходимо посчитать и сравнить количество мертвых и живых клеток в образцах кожицы лука, полученных из разных чешуй луковицы, начиная от самых верхних, заканчивая самыми глубокими. В школьной лаборатории ей доверили бинокулярный микроскоп с тремя объективами. Окуляры микроскопа увеличивают в 10 раз, а объективы в 4, 10 и 40 раз.
Вопрос 1. Рассчитайте увеличение, при котором Таня сможет увидеть наибольшее количество клеток на своих микропрепаратах. Будут ли клетки хорошо просматриваться? Обоснуйте свой ответ.
40 раз (1 б.)
Нет, они будут очень маленькими (1 б.)
Вопрос 2. В отличие от ученических микроскопов лабораторный микроскоп не имеет зеркальца, но оснащен встроенной лампой и регулятором интенсивности света. Лампа, как и зеркальце, расположена под предметным столиком и подает свет вверх. Тане показалось, что гораздо удобнее будет разместить источник света около объектива и освещать препарат сверху, ведь так можно увидеть большую площадь препарата. Какой путь проходит свет, попадающий на препарат? Дополните схему (в схеме может быть любое количество звеньев)
источник света – препарат – _______________ – глаз исследователя
Что изменится, если препарат освещать сверху, как предлагает Таня?
«источник света – препарат – линза объектива – зрительная труба – линза окуляра – глаз исследователя» (могут быть направительные зеркала и другие элементы, направляющие свет, за их наличие баллов не добавляем).
2 балла, если есть обе линзы, 1 балл, если только одна.
Свет не будет проходить через препарат, на линзы объектива и окуляра попадает только часть лучей, отраженных от стекла, исследователь не увидит (увидит нечётко) увеличенное изображение.
2 балла, если есть объяснение, 1 балл, если указано, что будет недостаточно света, но не объяснено почему.
Вопрос 3. Для настройки резкости изображения микроскоп оснащен макро- и микровинтами. Работая макровинтом, Таня видит, как двигается предметный столик, изображение становится четким при определённом расстоянии от объектива до столика. При работе микровинтом движения столика невооруженным глазом незаметны, но, смотря в микроскоп, Таня видит очень медленное изменение резкости изображения. Тане предстоит рассматривать каждый препарат сначала при увеличении в 40, а затем при увеличении в 400 раз. В каком случае Тане следует использовать макровинт, а в каком микровинт?
Макровинт на 40 - малом увеличении (1 б.), микровинт на 400 - большом увеличении (1 б.) (микро можно использовать для более тонкой настройки резкости на 40).
Вопрос 4. Тане необходимо приготовить препарат таким образом, чтобы клетки оставались живыми. Она старается действовать максимально аккуратно и следовать методике без малейших отклонений. На первом этапе ей нужно отделить живую кожицу лука. Для этого необходимо сделать несколько квадратных надрезов со стороной 0,5 см с внутренней стороны чешуи, аккуратно снять один квадратик кожицы и поместить на предметное стекло в каплю жидкости. Почему для исследования живых клеток рекомендуется использовать кожицу, а не срез чешуи?
При приготовлении среза клетки в области надреза повреждаются (1 б.). В этом случае невозможно установить сколько клеток были живыми и мертвыми в чешуе до приготовления среза.
При снятии кожицы повреждаются только клетки края, их можно исключить из наблюдения (1 б).
Вопрос 5. В методике не описано, в какую именно жидкость необходимо перенести снятый квадратик кожицы лука, но сказано, что условия должны быть максимально приближенными в физиологическим. В лаборатории имеются флаконы и водопроводной водой, выдержанной сутки в открытом сосуде, 96% раствором этилового спирта, глицерином и дистиллированной водой. В какую жидкость следует поместить препарат кожицы лука? Обоснуйте свой ответ.
В водопроводную воду, она самая близкая к физиологическим условиям для лука по рН, содержанию солей, не создает разности осмотического давления (1 б.) и не повреждает клеточные структуры (1 б.).
Вопрос 6. Для выявления живых и мертвых клеток применяются специальные красители, которые окрашивают живые и мертвые клетки по-разному, либо окрашивают только живые или только мертвые клетки. Красители, способные окрашивать клетки, не убивая их, называются витальными. Какими свойствами должны обладать витальные красители?
Вопрос 7. В соответствии с методикой Таня использовала витальный краситель нейтральный красный. В живых клетках он окрашивает вакуоли в розовый цвет, а в мертвых вакуоли остаются бесцветными, но окрашиваются ядро и цитоплазма. Следуя методике, Таня отделила от одной чешуи два квадратика кожицы. Первый квадратик она поместила в раствор нейтрального красного на 10 минут, затем отмыла в воде и перенесла на предметное стекло. Второй квадратик Таня поместила на 1 минуту в раствор 96% спирта, затем на 10 минут в раствор нейтрального красного, после отмыла в воде и перенесла на предметное стекло.
- Как окрасится большая часть клеток на первом препарате?
- Что происходит с клетками при погружении в 96% этиловый спирт?
- Как окрасятся клетки на втором препарате?
- Для чего, на подготовительном этапе, методика предписывает приготовить два препарат, один из которых выдержать в 96% спирте, а второй сразу окрашивать.
- Чему научилась Таня, рассматривая эти препараты?
- Окрасятся вакуоли. Большая часть — этоживые клетки (1 б.).
- Клетки погибают (1 б.).
- Окрасятся цитоплазма и ядро, все клетки мертвые (1 б.).
- Чтобы убедиться, что краситель работает, т.е. по-разному окрашивает живые и мертвые клетки (1 б.). Чтобы рассмотреть разные структуры, на одном препарате видны вакуоли, а на втором ядра ицитоплазма (1 б.).
- 1. Готовить препараты, окрашивать их, видеть вакуоли, ядро и цитоплазму (1 б.). 2. Видеть разницу в окрашивании, безошибочно отличать живые клетки от мертвых (1 б.).
Вопрос 8. Пройдя все подготовительные этапы, Таня приступила к подсчету количества живых и мертвых клеток на разных чешуях. Методика предписывала снять по три квадратика с каждой чешуи. Таня очень ответственно подходила к исследованию и решила приготовить и рассмотреть по пять препаратов. Дойдя до внутренних чешуй, Таня обнаружила, что они очень маленькие и снять с внутренней стороны пять квадратиков невозможно. Чтобы не нарушать количество исследованных препаратов, Таня сделала квадратные надрезы со стороной 0,5 см с наружной стороны чешуи и приготовила из них препараты. Причем чем глубже находились чешуи, тем больше препаратов с использованием наружной кожицы приходилось делать. Из самой маленькой чешуи Таня сделала два препарата из внутренней кожицы и три из наружной.
Какую ошибку допустила Таня в своем исследовании?
Как её можно исправить, не переделывая препараты кожицы лука?
Наружная чешуя — это нижняя поверхность листа, внутренняя верхняя. Состояние клеток и количество живых и мертвых клеток могут отличаться на наружной и внутренней стороне, поэтому сравнивать их нельзя. Таня приготовила разное количество препаратов из наружной и внутренней чешуй. Т.е. каждая чешуя имеет свой набор учтённых клеток с наружной и внутренней стороны.
1 балл, если есть упоминание, что сравнивается клетки с разных сторон и 1 балл, если указано, что с каждой чешуи их разное количество.
Исключить из учета препараты наружной кожицы. Сравнивать только препараты внутренней кожицы, как того требует методика. ИЛИ Сравнивать внутреннюю кожицу с внутренней, а наружную с наружной, учитывая одинаковое количество клеток (площадь исследования).
2 балла за один любой аргумент, максимум 2 балла.