Laborationer i Biologi A och Biologi 1

Transkript

1 Laborationer i Biologi A och Biologi 1 Det laborativa momentet av prövningen i Biologi A och Biologi 1 består av ett antal laborationer som genomförs vid ett laborationstillfälle på Åsö vuxengymnasium. Tidpunkten för detta är angiven på Åsö Vuxengymnasiums hemsida. Förberedelser Det finns laborationsinstruktioner till flera laborationer och vid laborationstillfället kommer ett urval av dessa laborationer att genomföras. Läs på den teori som är kopplad till laborationerna innan dessa skall genomföras och instruktioner till hur det laborativa arbetet skall dokumenteras. Till en eller flera laborationer skall fullständiga laborationsrapporter skrivas och lämnas till läraren på avtalad tid. Vilka laborationer och laborationsrapporter som gäller kommer att meddelas vid laborationstillfället. Betyg/Godkännande De betyg som sätts i det laborativa momentet är endast Godkänd eller Icke-godkänd. Ett godkänt betyg kräver i regel att en laborationsrapport eller ett laborationsprotokoll är inlämnat och godkänt av läraren. Laborationer Cellen under mikroskop Vetenskapliga avbildningar Plankton Lavar avslöjar luftföroreningar Multipla alleler och evolution Letala alleler hos pärlor Variation i populationer: Kottar

2 Att skriva en laborationsrapport Ett genomfört experiment bör alltid redovisas. Ofta sker det i skriftlig form som en laborationsrapport. Vid redovisningen ska syftet med undersökningen framgå och vilka resultat och slutsatser man har kommit fram till. Redovisa tydligt och med ett formellt språk. En rapport brukar innehålla nedanstående punkter. 1. En tydlig rubrik som säger något om vad experimentet handlar om. Datum för genomförandet. Eget namn samt namn på eventuella medlaboranter. 2. Syfte d.v.s. en kort sammanfattning som beskriver vad det hela går ut på. Frågeställning som preciserar vad som ska undersökas. 3. Materielförteckning kan ibland uteslutas. Utrustningen kan anges i samband med beskrivningen av experimentet. 4. Utförandet av undersökningen, metoden skall vara klart och tydligt presenterad och vara lätt att följa. 5. Resultat och observationer skall vara klart och tydligt presenterade med diagram/tabeller där så krävs och utan kommentarer. Enheter och annan viktig information skall vara med. 6. Diskussion: tolkning av data, resultat eller observationer bör komma efter att resultat presenteras. 7. Bedömning av resultatens tillförlitlighet innefattande tänkbara felkällor och en bedömning av vilka som kan tänkas ha något större inverkan på resultaten. Att tänka på i samband med laborationerna Läs labbinstruktionen i förväg! Glöm inte labbinstruktionen hemma!

3 Laboration celler På vår planet finns många arter. Alla dessa arter visar likheter och skillnader vad gäller egenskaper. Den här uppgiften handlar om likheter och skillnader mellan olika grupper av arter. Centralt innehåll: Eukaryota och prokaryota cellers egenskaper, organismernas huvudgrupper och evolutionära historia, modeller och teorier som förenklingar av naturens fenomen, planering och genomförande av observationer, mikroskopiering Syfte: Att lära sig att använda mikroskop Att lära sig att observera i detta fall olika typer av celler Att lära sig att uppskatta storlek med hjälp av mikroskop Frågeställningar: Vilka likheter och skillnader kan observeras mellan växtceller, djurceller, bakterieceller och lav? Hur stora är cellerna? Material: Vattenpest, rödlök, renlav, preparat av bakterier, höinfusion, mikroskop, objektglas (2 olika sorter), täckglas, pincett, rakblad, tändsticka, metylenblått. Utförande: A. Vattenpest Lägg ett blad av vattenpest i en droppe vatten på ett objektglas. Täck med ett täckglas. B. Rödlök Riv av en bit av den färska röda huden på en lök. Lägg biten i en stor vattendroppe på ett objektglas. C. Människa Skrapa lätt på insidan av kinden med en tändsticka. Sätt en droppe metylenblått på ett objektglas. Rör med tändstickan med kindskrapet i droppen. Täck med täckglas. D. Renlav Tag en droppe av lösningen med mosade lavar (renlav). Lägg på ett täckglas. Försök urskilja svamptrådar (hyfer), dels små samlingar av grönalger (mörka korn). E. Bakterier Studera några olika bakterietyper. F. Uppskatta storlek Försök att uppskatta storleken på cellerna med hjälp av ett hårstrå och ett genomskinligt millimeterpapper G. Titta på dina fyra preparat och bakteriepreparat i mikroskop. Använd olika förstoringar. Rita av.

4 H. Extraupppgift. Höinfusion Ta med en pipett en droppe vatten ur höinfusionen. Gör ett preparat och titta i mikroskop. Använd objektglas med en eller två skålar. Studera toffeldjurets beteende. Hur reagerar djuret när den stöter på ett hinder? Hur tar toffeldjuret upp näring? Hur rör det sig? I. Extrauppgift: Rödlök Sätt en droppe mättad koksaltlösning till sidan av täckglaset. Vänta en stund. Resultat. I bildbilagan finns fotografier från ljusmikroskop och skolmodeller som visar olika typer av celler. Bilagan delas ut vid laborationstillfället. a) Jämför dina preparat och det du ritat av med fotografierna och skolmodellerna. Vilken eller vilka delar kan du hitta i dina preparat. b) Uppskatta storleken på en djurcell med hjälp av ett hårstrå. c) Uppskatta storleken på en djurcell med hjälp av genomskinligt rutnät. 3. Diskussion Utgå ifrån dina observationer och det du vet om celler och beskriv - Skillnader och likheter mellan växtceller och djurceller - Skillnader och likheter mellan bakterieceller och djurceller - Skillnader och likheter mellan svampceller och växtceller Ge en möjlig förklaring till skillnaderna och likheterna mellan cellerna. Utgå från dina mätningar av cellers storlek. Vilken av metoderna c, d, e är bäst? Förklara varför denna metod är bäst. Bedömning Vid denna laboration bedömer din lärare hur du: - Genomför undersökningen - Tolkar resultat

5 Laboration: Plankton Plankton är organismer som förs med strömmarna i en vattenmassa. Plankton kan alltså vara mikroskopiskt små, encelliga och flercelliga organismer, men också krill, ca 5 cm långa räkor och maneter räknas dit. Många larvformer till olika djur och sporer från alger ingår också i plankton. Centralt innehåll: samhällens artrikedom, fältstudier inom ekologi, mikroskopiering Syfte: Att lära sig att använda mikroskop Att lära sig att observera i detta fall olika typer av plankton Frågeställningar: Vilka olika grupper av plankton finns i planktonprovet? Vilken grupp av plankton är representerad med flest individer Material: planktonhåv, plastflaska, mikroskåp, objektglas, droppipett, bestämningslitteratur Utförande: Ta planktonprover med planktonhåv och studera i mikroskop. Dra håven sakta fram och tillbaka i vattnet tills den genomskinliga behållaren på håven blivit grumlig av plankton. Töm sedan innehållet i flaska med lock. Försök att hitta några representanter för dessa grupper i planktonprovet. Uppskatta vilken organismgrupp som är representerad med flest individer. Extrauppgift: Ta reda på vilka miljökrav de vanligaste organismerna i planktonprovet har.

6 Vetenskapliga avbildningar Målet med vetenskapliga avbildningar är inte att ge en fullständigt exakt bild av objektet. Man vill ta fram de viktigaste detaljerna för ett visst ändamål. Avbildningarna blir därför tolkningar, förenklingar, förtydliganden och generaliseringar. Former och relativa storleksförhållanden bibehålls. Se exemplet nedan. En vetenskaplig bild skall alltid ha namngivna detaljer Centralt innehåll: Modeller och teorier som förenklingar av fenomen i naturen. Fotografiet nedan visar blommor av vattenklöver (Menyanthes trifoliata). Blommorna ser ovanliga ut men har en alldeles vanlig struktur. Studera bilden noga. Rita av dem i skala 1:1 så att du kan namnge följande delar: kronblad, foderblad, ståndare, pistill, pistillens märke.

7 Den elektronmikroskopiska bilden nedan avbildas två celler. Cellerna är plasmaceller och de producerar antikroppar. I rutan nedan skall du rita av den ena cellen så att de olika organellerna kommer fram tydligt. Namnge så många av cellens delar som möjligt. Använd läroboken. Den ursprungliga förstoringen var x Ange den relativa förstoringen för din bild.

8 Lavar på Södermalm Genom att undersöka förekomsten av lavar på olika platser i din hemtrakt kan man få en uppfattning om mängden luftföroreningar. Det är främst svaveldioxid som skadar lavarna. Busk- och bladlavar är i allmänhet känsligare än vad skorplavar är. Detta kan förklaras av att busk- och bladlavarna har en större yta mot luften än vad skorplavarna har. Det framgår av de bifogade bilderna. I kraftigt förorenade områden växer inga lavar alls på trädstammarna. Där hittar man främst den encelliga algen trädgröna. Den växer främst på trädens nordsida, där barken är fuktigast. Centralt innehåll: Naturliga och av människan orsakade störningar i ekosystem med koppling till frågor om bärkraft och biologisk mångfald. Syfte: Att undersöka förekomsten av lavar på platser med olika föroreningsbelastning. Frågeställning: Finns det skillnader i förekomsten av lavar i olika områden? Material: Overheadfilm, overheadpenna, häftstift, papper indelat i 2x2 cm stora rutor, linjal, lavflora, karta Utförande: 1. Välj ut 3-5 platser där du vill undersöka förekomsten av lavar och markera dessa på en karta. 2. Välj både platser som du misstänker är förorenade och platser som du tror har ren luft. På de olika platserna undersöks lavarna i samma vädersträck och om möjligt på samma trädslag. 3. Rita en kvadrat med sidan 2 dm på en overheadfilm. Sätt upp filmen med häftstift på en trädstam. Välj det ställe på stammen där lavarna växer tätast. 4. Rita in på filmen de ytor som är bevuxna med skorplavar, bladlavar respektive busklavar. Glöm inte att markera vilken sorts lav som växer i respektive yta. 5. För att kunna beräkna de olika lavarnas täckningsgrad ska du lägga overheadfilmen på ett papper som är indelat i 2x2 cm stora rutor. Den stora rutan på overheadfilmen är då uppdelad i 100 smårutor som vardera motsvarar 1 % av den stora rutan. 6. Beräkna hur många procent av den utvalda trädytan som täcks av skorplavar, ladlavar respektive busklavar. 7. Rita av tabellen som finns på andra sidan av pappret och för in resultaten från olika undersökningsplatser. Diskussion och slutsats: Tolka och jämför resultaten i % täckningsgrad från de olika platserna. Vad kan ha påverkat resultatet och hur kan det i så fall ha påverkat resultatet?

9 Skorplav Trädgröna Busklav Blåslav Resultattabell: Plats/Träd/ Täckningsgrad (%) Plats/Träd/ Täckningsgrad (%) Plats/Träd/ Täckningsgrad (%) Plats/Träd/ Täckningsgrad (%) Vid denna laboration bedömer din lärare hur du: Genomför undersökningen Tolkar resultat Motiverar slutsatser Utvärderar metod

10 Multipla alleler och evolution Den här uppgiften belyser evolution och naturligt urval i liten skala. Pärlorna i experimentet representerar alleler av en gen i en populations genpool. I det här experimentet finns det tre alleler, tre multipla alleler av en gen. En av allelerna är skadlig, letal och recessiv, t.ex. de vita pärlorna. Det betyder att om en individ är homozygot för den genen så dör den, dvs om den får två vita pärlor.. Centralt innehåll: Simulering av evolutionära mekanismer, till exempel naturligt urval. Modeller och teorier som förenklingar av verkligheten. (Skolverket) Syfte: Att visa hur geners vanlighet förändras under ett antal generationer. Värdera modellers begränsningar. Frågeställning: Hur ändras antalet vita (letala) pärlor under ett antal generationer? Material: tre olika färgers pärlor, linjal, tre bägare Utförande: 1. Varje grupp tar 50 pärlor ur en bägare där tre färger är blandade. Bestäm vilken av de tre färgerna som är den letala allelen. 2. De här pärlorna är populationens genpool. Räkna hur många av de skadliga pärlorna som det finns från början (generation 0) och skriv ner det i tabellen. 3. Ta två pärlor i gången utan att titta. Om du får två skadliga pärlor betyder det att avkomman i denna generation fått allelen från båda föräldrarna. Ta bort dem, de är en letal kombination. Fortsätt att ta två pärlor i gången tills bägaren är tom. Räkna antalet letala kombinationer som satts åt sidan, och anteckna antalet i tabellen på baksidan av detta papper. 4. Sätt tillbaka de överlevande individerna i bägaren. Lägg till så många osorterade pärlor att det finns femtio pärlor igen (ta dem utan att titta). Räkna antalet letala alleler som det nu finns i genpoolen (generation 1). 5. Börja producera nästa generation, enligt samma modell, kom ihåg att ta bort de letala kombinationerna. 6. Upprepa proceduren åtminstone 8 generationer, kom ihåg att föra bok. 7. Rita ett diagram på detta papper med antalet skadliga alleler på y-axeln och generationerna på x-axeln. Namnge och analysera grafen. Resultattabell: Generation Antal letala alleler i varje generation Antal letala kombinationer (individer)

11 Graf: Letala alleler Diskussion och slutsats: Generation Några frågor Varför sätter man till pärlor efter varje generation? Kan man eliminera letala alleler ur en population Har modellen några brister?

12 Variation i populationer: Kottar Det finns variation hos egenskaper i alla populationer. Variation uppstår genom mutationer i gener och genom att generna sprids i populationen. Den egenskap som här skall undersökas är grankottars längd, vilken oftast varierar inom en population enligt en så kallad normalfördelning. I undersökningen skall ni även jämföra kottar från två områden med enkla statistiska metoder. Centralt innehåll: Genernas uttryck genom arv och miljö samt bearbetning av biologiska data med enkla statistiska metoder. Syfte: Syftet är att med enkla statistiska metoder visa hur man bedömer variation inom och mellan populationer. Frågeställningar: Hur ser variationen ut i grankottars längd ut inom ett område? Följer fördelningen av längder inom ett område en normalfördelning? Skiljer sig kottarna från olika områden i längd? Material: 32 (eller 64) kottar per område, linjaler (för varje gruppmedlem), räknare. Utförande: 1. Undersök några av de tydligt minsta och största kottarna för få största och minsta värden för varje intervall. 2. Gruppera längderna i intervall, här kanske 5 eller 10 mm per intervall. 3. Ange värden för intervallen längst ned i rutsystemet på följande sida, som etiketter utefter en horisontell x-axel för att skapa ett histogram ( stolpdiagram ). 4. Märk ut varje kottes längd med ett kryss (x) i rätt klass längst ner och bygg på uppåt så att det bildas ett stolpdiagram. 5. Rita en linje mellan topparna i stolpdiagrammet så att de bildar en kurva. Bedöm om kurvan ungefär följer en normalfördelning. En normalfördelning kan efterliknas med hjälp av (32 eller 64) värden ur Pascals triangel (se bilaga). 6. Beräkna medelvärdet för kottarna från varje område och bedöm om resultatet motsvarar det du kan avläsa från respektive stolpdiagram. 7. Beräkna standardavvikelsen för varje population. Standardavvikelsen är medelvärdet av skillnaderna från medelvärdet för varje värde, oavsett om det är större eller mindre. 8. Beräkna hur många procent av undersökta kottarna i en population avviker från medelvärdet med mer än två standardavvikelser. 9. Jämför medelvärdena och standardavvikelserna från de båda områdena med varandra. Vad innebär det om medelvärdet i en population avviker mer än två standardavvikelser från en annan?

13 Resultat: Stolpdiagram: Antal kottar kottars längd (cm) Pascals triangel: Diskussion och slutsats: Du kommer att få en mer utförlig genomgång vid laborationstillfället