Место работы/учебы (аффилиация):
МАОУ СОШ №2 имени Н. А. Тимофеева, г. Бронницы, Московская область, 3 класс
Люминесцентная микроскопия основана на способности многих веществ биологического происхождения светиться под действием падающего на них света. Люминесценцию возбуждают обычно ультрафиолетовым или фиолетовым светом, а само излучение люминесценции имеет большую длину волны, чем длина волны возбуждающего света. Осветители люминесцентного микроскопа традиционно используют мощные источники света (ртутно-кварцевые лампы сверхвысокого давления или галогеновые кварцевые лампы), излучающие преимущественно в коротковолновой области оптического спектра. Теплозащитные светофильтры защищают от перегрева другие светофильтры, препараты и оптику люминесцентного микроскопа.
В последние годы достигнуты значительные успехи в разработке компактных малогабаритных лазеров с диодной накачкой с удвоением, утроением частоты. Представляется перспективным использование таких лазеров в люминесцентной микроскопии в сочетании с цифровой ПЗС-камерой и компьютером для цифровой обработки распределения наночастиц в микробиологии.
В нашей работе были поставлены задачи
:
- Спроектировать твердотельный лазер с диодной накачкой с удвоением (532 нм) или утроением частоты (354 нм) с помощью нелинейного кристалла ниобата лития для использования в люминесцентном микроскопе в качестве основного источника возбуждения.
- Спроектировать, собрать и отъюстировать действующий макет лазерного люминесцентного микроскопа с компьютерным анализом распределения наночастиц на оптических изображениях.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №8»
Волшебный мир микроскопа
секция «Юные изобретатели»
ученица 1 «Б» класса
Алёшина Яна Геннадьевна
Совсем недавно, в школе я увидела микроскоп. Мне стало интересно, что это за прибор? Как он устроен? И, конечно же, захотелось в него что-то посмотреть. Учительница рассказала мне о том, что первый микроскоп изобрели в далеком 16 веке. Мы посмотрели под микроскопом кристаллы соли, неприглядные глазу крупинки стали похожи на кубики льда, в которые хочется поиграть. А еще в ходе нашей беседы я узнала, что микроскоп можно сделать своими руками. Я решила провести исследование, попытаться создать свой микроскоп и проверить его.
Тема моей работы:
Волшебный мир микроскопа
Создать свой микроскоп и проверить его.
1. Изучить литературу и узнать о строении микроскопа.
2. Выяснить, кто изобрел первый микроскоп, узнать о его строении.
3. Создать микроскоп своими руками.
сбор информации, беседа с учителем, экспериментальная работа.
можно создать микроскоп своими руками в домашних условиях из подручных средств.
Что мы знаем о микроскопе
Микроскоп можно назвать прибором, открывающим тайны, в разные года он выглядел по-разному, но с каждым годом становились всё сложнее, и у них стало появляться много новых деталей.
Создание микроскопа имеет интересную многовековую историю.
Первое упоминание о микроскопе относится к 16 веку, известный очковый мастер Захарий Янсен сумел совместить в одной трубке две стеклянные линзы, они увеличивали в 5-10 раз
В 17 веке Антони Ван Левенгук изобрел более совершенное устройство, он создал прибор с одной большой линзой. На протяжении полутора столетий это изделие давало наивысшее качество изображения, поэтому Левенгука нередко называют изобретателем микроскопа
, собирает все части микроскопа в единое целое.
В верхней части на штативе находится
– это длинная полая трубка, где располагается окуляр.
К нижней части штатива прикреплено
. Оно придаёт устойчивость микроскопу.
Оптическая часть микроскопа:
находится в длинной полой трубке и при желании мы можем сменить окуляр на более мощный – он легко извлекается из тубуса.
Сила увеличения линз указана на оправе.
Создание собственного микроскопа
Мы с мамой долго собирали информацию. Находили самые невероятные способы создания микроскопа дома. Например, с помощью веб-камеры, лазерной указки. Но
на одном из сайтов мы узнали, что можно сделать микроскоп самостоятельно, из капли воды. Заинтересовавшись, я решили провести эксперимент по созданию такого микроскопа.
Из капли воды можно сделать
Для этого нужно взять
стеклянную прозрачную крышку, или баночку
и на нее аккуратно посадить каплю воды. Вот и все, микроскоп
готов! Из шприца аккуратно капаю капельку воды (капля воды служит линзой).
На стол ложу маленькую бусинку, накрываю крышкой, смотрю через каплю, моя бусинка стала огромная
Если освещения недостаточно, то можно воспользоваться фонариком.
увеличение. В первом микроскопе, изобретенном Левенгуком, все было сделано именно так, только капелька была
На этом мы решили не останавливаться. Мы нашли книгу, которая называется «Мои первые научные опыты» и усложнили модель нашего микроскопа. Для работы мне понадобились: стеклянная банка,
металлизированная бумага (фольга), ножницы, скотч, толстая иголка, пластилин
Приступаем к созданию микроскопа:
для эксперимента взяла 500 граммовую банку.
с помощью ножниц отрезала несколько слоёв фольги и сделала квадрат, который будет зеркалом.
к зеркалу прилепила кусочек пластилина, чтобы оно стояло под наклоном, и поместила его под банку.
сложила фольгу во много слоёв и сделал из неё прямоугольник (служит как бы тубусом и окуляром). Посередине сделал отверстие иглой.
приклеила этот прямоугольник скотчем к банке. Дно банки служит как бы предметным столиком. Под банкой зеркало (квадрат).
взяла каплю воды и аккуратно капнул в отверстие.
осторожно, чтобы не сломать мой микроскоп, на дно банки положила лист фиалки,
смотрю через каплю, стали хорошо видны все прожилки.
Мне удалось создать свой микроскоп из подручных средств и капли воды
У меня получилось создать свой микроскоп в домашних условиях с линзой из капли воды! Правда кристаллы соли мы не смоли разглядеть, ведь для этого необходима очень мощная увеличительная линза. Но всё же, моя
: дома можно создать свой простейший микроскоп из подручных материалов.
Практическая значимость проекта:
создания микроскопа из подручных средств может подтолкнуть каждого любознательного школьника к получению новых знаний.
Кирстин Роджерс, Детская энциклопедия «Микромир», Росмэн,
Малыгин, Д. Е. Мой микромир – 2021. – № 3.1.
Ответы на самые каверзные вопросы детей
Захарий Янсен, первое упоминание о микроскопе
Антони ванн Левенгук, изобретатель микроскопа
Микроскоп из подручных средств
Автор материала: А. Муравьева (1 класс)
КОМИТЕТ АДМИНИСТРАЦИИ ЗАРИНСКОГО РАЙОНА ПО ОБРАЗОВАНИЮ И
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СОСНОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»
ЗАРИНСКОГО РАЙОНА АЛТАЙСКОГО КРАЯ
районная ученическая научно – практическая конференция
«ИНТЕЛЛЕКТУАЛ — 2019»
«Мир под микроскопом»
Выполнил Кайгородов Матвей,
ученик 3 класса
учитель начальных классов
Наши органы чувств – это удивительные «окошки» в окружающий мир. Они помогают нам получить самую разнообразную информацию том, что нас окружает. Однако их возможности ограниченны. Например, невооруженным глазом, то есть без использования специальных приборов, мы не можем разглядеть особенности строения нашей кожи, перьев птицы или мельчайших (микроскопических) обитателей водоема. Для этого нам потребуется МИКРОСКОП — прибор, предназначенный для получения увеличенных изображений. Его название образовано двумя словами — «микро» (маленький) и «скоп» (смотрю).
В наш век цифровых технологий, невозможно изучать окружающую среду невооруженным глазом. Для изучения различных мелких объектов цифровой микроскоп просто необходим.
Цель нашей работы:
микроскоп позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.
Рассмотреть твердые и жидкие объекты неживой природы.
Рассмотреть объекты живой природы (листья растений).
рассматривание с помощью цифрового микроскопа объектов живой и неживой природы.
различных листьев растений
воды, акварельных красок, соли, растворимого кофе, гранита, песчаника, известняка.
Материалы и оборудование:
Компьютер с установленной программой
Цифровой микроскоп и видеокамера
Листья различных растений, соль, известняк, гранит, песчаник, гранулы кофе, вода, акриловые краски, емкость для воды;
микроскоп позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.
Мною использовались следующие методы исследования: эксперимент, наблюдение, анализ, сравнение, обобщение.
ІІ. Основная часть.
Обычно то, что можно увидеть под микроскопом, сильно отличается от привычных картин, наблюдаемых невооруженным глазом. При большом увеличении обнаруживается прекрасные, хотя и странные предметы, о существовании которых мы бы даже не подозревали, если бы не было микроскопа.
Под микроскопом даже привычные предметы выглядят сверхъестественно. Невооруженный глаз воспринимает пыль, как серые хлопья, а под микроскопом видно, что это собрание крошечных частичек всего, что находится в помещении.
С помощью цифрового микроскопа происходит погружение в таинственный и увлекательный мир, где можно узнать много нового и интересного. Благодаря микроскопу, мы лучше понимаем, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп – это мост между реальным обычным миром и микромиром, который загадочен, необычен и поэтому вызывает удивление. А всё удивительное сильно привлекает внимание, воздействует на наш ум, развивает творческий потенциал, любовь к предмету, интерес к окружающему миру.
приспособлен для работы в школьных условиях. Микроскоп имеет простое строение, USB-интерфейс, подсветку. В комплекте с ним шло программное обеспечение с простым и понятным интерфейсом.
А любое комнатное растение, поднесённое в горшке на расстояние около 2-х метров к компьютеру, легко становится объектом наблюдения и исследования, не теряя при этом ни одного листочка или цветочка. Это возможно благодаря тому, что верхняя часть микроскопа снимается, и при поднесении к объекту работает как веб-камера, давая 10-кратное увеличение. Вы легко выполните фотографию, не тянясь к компьютеру – прямо на части микроскопа, находящейся у Вас в руках, есть необходимая кнопка: нажали раз – получили фотографию, нажали и удерживаете – осуществляется видеосъёмка.
Изучение объектов живой природы (листья растений).
Цель эксперимента: выяснить, одинаково ли расположены жилки на образцах.
Возьмем листья хлорофитума, филоденрона, молочая,бегонии.
Рассмотрим данные образцы и сравним их по способу жилкования.
Ещё мы рассмотрели лист гортензии. Если на него посмотреть невооруженным глазом, то ничего странно не увидишь, а если его рассмотреть под микроскопом, то можно увидеть, что лист поражен паутинными клещами. Некоторые из них еще только на стадии личинок, а некоторые – сформировавшиеся насекомые.
увеличение в 5 раз увеличение в 100 раз
Ещё мы сняли на видео движение паутинногоклеща, если наложить музыку, то получится необычное видео.
Вывод: рассмотрев под микроскопом листья различных видов комнатных растений, мы выяснили, что жилкование растений имеет различную структуру: сетчатую, дугообразную, параллельную, перистую и микроскоп помог это увидеть и доказать.
. Изучение состава твердых тел неживой природы (соль, гранит, известняк, песчаник).
Цель: выяснить одинаково ли строение твёрдых тел? Если да, то в чем оно проявляется.
Рассмотрим поваренную соль. С помощью микроскопа можно увидеть, что крупинки соли имеют форму кристаллов, напоминающие кубы.
Рассмотрим известняк. При увеличении мы увидели, что он состоит из мельчайших частичек, раковинок, останков морских рачков, улиток.
И песчаник, и гранит состоят, словно из каменных зерен. Они не только разные по цвету, но и разной формы.
Вывод: состав рассмотренных нами горных пород и минералов разный по цвету, но все породы состоят мельчайших частичек различного происхождения. Чтобы это увидеть, нужно воспользоваться микроскопом.
Смешивание различных веществ.
Цель: узнать, что происходит с веществами при смешивании
друг с другом?
вода, акриловые краски, зелёнка, растворимый кофе.
Смешаем два жидких вещества: воду и краску.
Наблюдаем за окрашиванием воды и снимаем видео. Вода постепенно окрашивается, потому что она состоит из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. Так как частички движутся в разных направлениях, окрашивание происходит в разные направления.
Частицы твердого вещества смешиваются с частицами жидкого вещества. Если в воду положим гранулу кофе, то она растворится, распадаясь на мелкие частицы.
Вывод: с помощью микроскопа мы можем наблюдать и за жидкими веществами. С помощью микроскопа мы смогли увидеть, что происходит при смешивании жидких тел друг с другом и с твердыми телами,
позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.
1. Рассмотрев под микроскопом листья различных видов комнатных растений, мы выяснили, что жилкование растений имеет различную структуру: сетчатую, дугообразную, параллельную.
Состав рассмотренных нами горных пород и минералов разный по цвету, но все породы состоят мельчайших частичек различного происхождения.
С помощью микроскопа мы можем наблюдать и за жидкими веществами. Мы смогли увидеть, что происходит при смешивании жидких тел друг с другом и с твердыми телами.
Цель нашей работы достигнута:
мы доказали, что
микроскоп позволяет изучить строение микроскопических объектов, размеры которых невидимы невооружённым глазом.
Список используемой литературы.
1. Детская энциклопедия. Микромир. М., 2014
Картер Д. и другие. Начинаем изучать! Основы естественных наук. М.,2012
2. Самкова В. А. Окружающий мир с
. М., 2012
Автор материала: М. Кайгородов (3 класс)
МБОУ «Ребрихинская средняя общеобразовательная школа»
Исследовательский проект по теме
Авторы проекта: ученицы 1-Г класса
Здесенко Анастасия и Щербакова Ольга
Руководитель: Синельникова Наталья Алексеевна
учитель начальных классов
- Введение _________________________________ стр.1
2. Основная часть ____________________________ стр.3
2.1. История создания микроскопа.
2.2. Виды микроскопов, из чего они состоят.
2.3. Эксперименты с цифровым микроскопом.
- Заключение ______________________________ стр. 8
- Литература и источники __________________ стр. 9
Исследовать возможности микроскопа для объектов живой и неживой природы
1. Узнать историю создания микроскопа.
2. Узнать, из чего состоят микроскопы, и какими могут они быть.
3. Провести опыты с элементами исследования.
Разве кого-то из школьников не интересует устройство всего живого на Земле? Мы постоянно задаем сложнейшие вопросы папам, мамам и учителям в школе. Интерес представляет буквально все: из чего состоят животные и растения, чем жжется крапива, почему одни листочки гладкие, а другие – пушистые, как стрекочет кузнечик, отчего помидор красный, а огурец – зеленый. И именно микроскоп даст возможность найти ответы на многие наши «почему». Куда интереснее не просто послушать рассказ о каких-то там клетках, а посмотреть на эти клетки собственными глазами. Трудно даже представить, насколько захватывающие картинки можно увидеть в микроскопе, какие удивительные открытия можно сделать. Сегодня — детский микроскоп, завтра — сверхточная цифровая оптика.
Проект призван на примере микроскопа показать учащимся возможности использования приборов для изучения объектов и явлений окружающего мира, расширять кругозор, вовлекать школьников в экспериментальную и проектную деятельность с использованием нового современного оборудования.
Механизм реализации проекта
Идея проекта была с радостью принята, затем был разработан пошаговый план работы над проектом.
Осуществление проекта проводилось через посещение библиотеки, подбор материала, проведение опытов, сотрудничество со специалистами, педагогами.
Исследовательский этап проводился на основе сбора материала, систематизации и информатизации по поставленной проблеме.
Управление проектом осуществлялось при содействии консультаций педагогов.
- Повышение уровня экологического образования, культуры и
ответственности младших школьников.
- Появление желания экспериментировать и создавать проекты
с использованием нового современного оборудования. - Получить практические знания по использованию микроскопа умения анализировать, вести сбор и обработку информации, делать выводы.
История создания микроскопа.
Микроскоп (от греч. — малый и смотрю) — оптический прибор для получения увеличенных изображений объектов, невидимых невооружённым глазом.
Увлекательное это занятие — рассматривать что-либо в микроскоп. Не хуже компьютерных игр, а может быть, даже и лучше. Но кто же придумал это чудо — микроскоп?
В голландском городе Миддельбурге жил триста пятьдесят лет назад очковый мастер. Терпеливо шлифовал он стекла, делал очки и продавал их всем, кто в этом нуждался. Было у него двое детей — два мальчика. Они очень любили забираться в мастерскую отца и играть его инструментами и стеклами, хотя это и было им запрещено. И вот однажды, когда отец куда-то отлучился, ребята пробрались по обыкновению к его верстаку, — нет ли чего-нибудь новенького, чем можно позабавиться? На столе лежали стекла, приготовленные для очков, а в углу валялась короткая медная трубка: из нее мастер собирался вырезать кольца — оправу для очков. Ребята втиснули в концы трубки по очковому стеклу. Старший мальчик приставил к глазу трубку и посмотрел на страницу развернутой книги, которая лежала здесь же на столе. К его удивлению, буквы стали огромными. В трубку посмотрел младший и закричал, пораженный: он увидел запятую, но какую запятую — она была похожа на толстого червяка! Ребята навели трубку на стеклянную пыль, оставшуюся после шлифовки стекол. И увидели не пыль, а кучку стеклянных зернышек. Трубка оказалась прямо волшебной: она сильно увеличивала все предметы. О своем открытии ребята рассказали отцу. Тот даже не стал бранить их: так был он удивлен необычайным свойством трубки. Он попробовал сделать другую трубку с такими же стеклами, длинную и раздвижную. Новая трубка увеличивала еще лучше. Это и был первый микроскоп. Его случайно изобрел в 1590 году очковый мастер Захария Янсен, — вернее сказать, — его дети.
Микроскоп можно назвать прибором, открывающим тайны. Микроскопы в разные года выглядели по-разному, но с каждым годом становились всё сложнее, и у них стало появляться много деталей.
Вот так выглядел первый микроскоп Янсена:
Виды микроскопов, из чего они состоят
Существует множество различных видов увеличительных приборов. Например, лупы, телескопы, бинокли, микроскопы. Кто не знает стерео очки 3d, которые мы надеваем в кинотеатре, или подзорную трубу, так нужную капитану корабля.
В современном мире все
1) Учебные микроскопы. Их называют еще школьные или детские.
2) Лабораторные микроскопы. Главной задачей лабораторного микроскопа являются проведение конкретных исследований в различных областях науки, промышленности, медицине.
Микроскопы бывают электронные, световые и цифровые.
В нашей школе есть цифровой микроскоп. Основная задача цифрового микроскопа — не просто показать объект в увеличенном виде, но и сделать фотографию или снять видеоролик.
Мы познакомились с цифровым микроскопом на кружке «Умка». Узнали,
что он состоит:
Прежде чем проводить исследования, мы узнали правила работы с микроскопом.
1. Закрепить микроскоп на подставке.
2. Подключить микроскоп к компьютеру и запустить программу для его
3. Включить светодиодную подсветку объектива.
4. Выбрать объект для исследования и навести фокус.
Эксперименты с цифровым микроскопом.
Под микроскопом можно рассмотреть буквально все: интересно рассматривать волосы и сравнивать их по цвету и толщине. А подсунутый под микроскоп собственный палец произвел на нас настоящий фурор. Особенно впечатлила грязь под ногтями. Микробов там, конечно, мы не увидели, но сразу возникло желание постричь ногти.
Не менее интересно было увеличить и прочитать мелкий текст, увидеть, как выглядят насекомые: паук, оса, гусеница. У всех насекомых на тельцах маленькие волосинки. Мы рассмотрели очень красивые узоры на крыльях у осы. Когда увеличили гусеницу, то даже испугались, она шевелилась, так как была живая. Голова у неё коричневая и на ней маленькие рожки, на туловище жёлто-чёрные пятна. Нам удалось перевернуть гусеницу и рассмотреть её ножки, их у неё 8 пар, а у паука 4 пары.
Кристаллики соли и сахара под микроскопом оказывается такие красивые, но очень разные. Одни выглядят как льдинки, а другие похожи на кубики драгоценных камней.
Бумажные деньги! На них мы отыскали разные знаки, которые не видны без увеличения. Например, на купюре в 500 рублей на фоне рисунка корабля увидели буквы: Ц Б Р Ф. Оказывается, это означает Центральный Банк Российской Федерации.
На этом наши исследования не закончились. Мы сходили в кабинет биологии, там нам дали световой микроскоп, который используется на уроках в старших классах. Нам было интересно рассматривать простейших одноклеточных животных с необычными названиями: эвглена и инфузория туфелька.
Мы сделали снимки всех объектов, которые исследовали под микроскопом. Оформили слайды и показали своим одноклассникам и родителям.
Исследуя разные объекты под микроскопом, человек познает природу самой жизни. Выполняя этот проект, мы узнали историю создания первого микроскопа, и какие теперь использует человек в современной жизни. Ответы на эти вопросы мы нашли в энциклопедиях школьной библиотеки, а также на сайтах интернета.
Посещая кружок «Умка», мы научились пользоваться цифровым микроскопом – прибором для получения увеличенных изображений объектов, невидимых невооружённым глазом. Узнали, из чего он состоит и как с ним работать. Под руководством нашего учителя провели несколько экспериментов по исследованию увеличенных объектов. Действительно, увлекательное это занятие — рассматривать что-либо в микроскоп.
1. Познакомились с интересной историей изобретения микроскопа, в
которой участвовали дети.
2. Мы узнали, из чего состоят микроскопы, и какими они бывают.
3. Микроскоп — штука интересная!
Литература и источники
- История открытий. Энциклопедия. М.:«РОСМЭН», 2006
- Открытия и изобретения. Детская энциклопедия. М.: «Махаон», 2008
МОУ «Могойтуйская средняя общеобразовательная школа №1»
Исследовательская работа по теме
«Что такое микроскоп»
Секция: физика, техника
Выполнил: ученик 2- а класса Тудупов Аюр
Руководитель: Баранова И. В.
уч-ся 2-а класса МОУ МСОШ №1 п. Могойтуй Тудупов Аюр
Название исследовательской работы
«Что такое микроскоп?»
Баранова Ирина Владимировна
Краткое описание (тематика) работы
Данная работа относится к экспериментальным исследованиям и носит экспериментально – теоретическое исследование.
физика, прикладные исследования (техника).
Краткое описание исследовательской работы
«Что такое микроскоп?»
Барановой Ирины Владимировны
Исследовательская работа посвящена изучению:
созданию микроскопа с помощью капли воды
Откуда у Вас возник интерес к этой проблеме, вопросу?
Всегда хотелось иметь микроскоп, чтобы увидеть невидимый мир
Где мы искали информацию для ответа на возникшие вопросы
Консультация с учителем
Какую гипотезу выдвигали:
можно создать микроскоп своими руками из капли воды.
В исследовании мы использовали
Эксперимент №1 «Создание микроскопа».
Работа с книгами.
Дома можно сделать простейший микроскоп из подручных средств.
Я узнал, из чего состоит микроскоп.
Создавать свою собственную вещь очень интересно, тем боле, что микроскоп- штука интересная.
Для презентации результатов исследования мы планируем использовать фотографии.
Анкета автора работы — стр. 1
Краткое описание проекта — стр. 3
С самого раннего возраста каждый день, дома, в детском саду и в школе, приходя с прогулки и после туалета, после игр и перед едой я слышу одно и то же: «Не забудь помыть руки!». И вот я задумался: «А зачем их так часто мыть? Они ведь и так чистые?». Я спросил у мамы: «Зачем надо мыть руки?». Мама ответила: «На руках, как и на всех окружающих предметах, содержится множество микробов, которые попадая с пищей в рот, могут вызвать заболевание». Я внимательно посмотрел на свои руки, но никаких микробов не увидела. А мама сказала, что микробы очень маленькие и их нельзя увидеть без специальных увеличительных приборов. Тогда я вооружился увеличительным стеклом и стал разглядывать все, что меня окружало. Вот только никаких микробов все равно не увидел. Мама объяснила мне, что микробы настолько малы, что их можно разглядеть только под микроскопом. У нас в школе есть микроскопы, но их нельзя взять домой и искать микробов. И тогда я решил сделать свой микроскоп.
Цель моего исследования
: собрать свой микроскоп.
- Узнать историю создания микроскопа.
- Узнать, из чего состоит микроскопы, и какими могут они быть.
- Попытаться создать свой микроскоп и проверить его.
: можно создать микроскоп своими руками в домашних условиях из капли воды и подручных средств.
История создания микроскопа.
— малый и
смотрю) — оптический прибор для получения увеличенных изображений объектов, невидимых невооружённым глазом.
Увлекательное это занятие — рассматривать что-либо в микроскоп. Не хуже компьютерных игр, а может быть, даже и лучше. Но кто же придумал это чудо — микроскоп?
В голландском городе Миддельбурге жил триста пятьдесят лет назад очковый мастер. Терпеливо шлифовал он стекла, делал очки и продавал их всем, кто в этом нуждался. Было у него двое детей — два мальчика. Они очень любили забираться в мастерскую отца и играть его инструментами и стеклами, хотя это и было им запрещено. И вот однажды, когда отец куда-то отлучился, ребята пробрались по обыкновению к его верстаку, — нет ли чего-нибудь новенького, чем можно позабавиться? На столе лежали стекла, приготовленные для очков, а в углу валялась короткая медная трубка: из нее мастер собирался вырезать кольца — оправу для очков. Ребята втиснули в концы трубки по очковому стеклу. Старший мальчик приставил к глазу трубку и посмотрел на страницу развернутой книги, которая лежала здесь же на столе. К его удивлению, буквы стали огромными. В трубку посмотрел младший и закричал, пораженный: он увидел запятую, но какую запятую — она была похожа на толстого червяка! Ребята навели трубку на стеклянную пыль, оставшуюся после шлифовки стекол. И увидели не пыль, а кучку стеклянных зернышек. Трубка оказалась прямо волшебной: она сильно увеличивала все предметы. О своем открытии ребята рассказали отцу. Тот даже не стал бранить их: так был он удивлен необычайным свойством трубки. Он попробовал сделать другую трубку с такими же стеклами, длинную и раздвижную. Новая трубка увеличивала еще лучше. Это и был первый микроскоп. Его
Долгое время секрет «блошиного стекла», как пренебрежительно называли прибор Левенгука современники-завистники, раскрыть не удавалось. Как могло
Около двух часов провел в 1697 году Петр Великий у Левенгука — и все смотрел, смотрел. А уже в 1716 году, во время своей второй поездки за границу, император приобрел для Кунсткамеры первые микроскопы. Так чудесный прибор появился в России.
Микроскоп можно назвать прибором, открывающим тайны. Микроскопы в разные года выглядели по-разному, но с каждым годом становились всё сложнее, и у них стало появляться много деталей.
Вот так выглядел первый микроскоп Янсена:
Первый крупный сложный микроскоп сделал английский физик Роберт Гук в 17 веке.
Вот так выглядели микроскопы в 18 веке. В 18 веке было много путешественников. И им нужно было иметь дорожный микроскоп, который бы умещался в сумке или кармане пиджака. В первой половине XVIII в. широкое распространение получил так называемый «ручной» или «карманный» микроскоп, сконструированный английским оптиком Дж. Вильсоном. Вот так они выглядели:
Из чего состоит микроскоп?
Все микроскопы состоят из следующих деталей:
Есть ещё подсветка и зажимы.
Ещё я узнал, какие могут быть микроскопы. В современном мире все
- Учебные микроскопы. Их называют еще школьные или детские.
- Цифровые микроскопы. Основная задача цифрового микроскопа- не просто показать объект в увеличенном виде, но и сделать фотографию или снять видеоролик.
Создание собственного микроскопа
Когда мы искали сведения об истории микроскопов, то на одном из сайтов узнали, что можно сделать свой микроскоп из капли воды. И тогда я решил попробовать провести эксперимент по созданию такого микроскопа. Из капли воды можно сделать маленький микроскоп. Для этого нужно взять плотную бумагу, проколоть в ней толстой иглой дырочку и на нее аккуратно посадить каплю воды. Микроскоп готов! Поднесите эту капельку к газете – буквы увеличились. Чем меньше капля, тем больше увеличение. В первом микроскопе, изобретенном Левенгуком, все было сделано именно так, только капелька была стеклянная.
- Металлизированная бумага (фольга для запекания).
Когда я всё это собрал, то приступил к созданию модели микроскопа. Чуть ниже я поэтапно распишу всю свою работу. Конечно же, мне понадобилась небольшая помощь со стороны мамы и сестры.
1 шаг: для эксперимента я взял банку 500- граммовую и очень чисто её вымыл.
2 шаг: с помощью ножниц я отрезал несколько слоёв фольги и сделал квадрат, который будет зеркалом.
3 шаг: к зеркалу прилепил кусочек пластилина, чтобы оно стояло под наклоном, и поместил его под банку.
4 шаг: сложил фольгу во много слоёв и сделал из неё прямоугольник ( служит как бы тубусом и окуляром). Посередине сделал отверстие иглой.
5 шаг: приклеил этот прямоугольник скотчем к банке. Дно банки служит как бы предметным столиком. Под банкой зеркало(квадрат).
И вот что получилось: (фото изделия)
А теперь мне нужно было испытать свой микроскоп. Капля воды мне будет служит линзой (увеличительной лупой).
6 шаг: взял иголку, намочил в воде и аккуратно капнул в отверстие.
7 шаг: осторожно, чтобы не сломать мой микроскоп, на дно банки положил волос кошки.
Я стал смотреть сквозь каплю. Волос кошки показался мне огромным.
Итак: мне удалось создать свой микроскоп дома с помощью капли воды! Конечно, микробов на своих руках я не смог увидеть. Ведь для этого нужно очень сильное увеличительное стекло и настоящий микроскоп. Но всё же, моя гипотеза подтвердилась: и дома можно создать свой простейший микроскоп.
1. Дома можно сделать простейший микроскоп из подручных средств.
2. Я узнал, из чего состоят микроскопы, и какими они бывают.
3. Микроскоп- штука интересная!
Литература и источники
1. « Мои первые научные опыты», издательская группа «Контент», Москва, 2003 г.
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Средняя образовательная школа № 5
МО Городской округ «Город Оха» Сахалинской области
ТЕМА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
«МОЛЕКУЛА ЖИЗНИ В МИКРОСКОПЕ»
Составитель: Милютина Дарья
Журавлева Марина Витальевна,
учитель биологии высшей категории
ДНК — самая главная и прославленная в информационном мире молекула живой природы. Её красивую спираль узнают все сразу: на обложках тетрадей по биологии, в передачах на ТВ.
Интернет в современном мире – это книга про все и про каждого. Большой объем информации привлекает молодые умы. Особенно, когда есть необходимость подготовиться к урокам по дополнительным вопросам. Поэтому и привлекла тема, но большую заинтересованность вызвали эксперименты по получению ДНК в домашних условиях. Обозначились проблемы:
1. Если к этой молекулы такой интерес, почему нельзя раздвинуть границы учебной программы практических работ при изучении курса «Общая биология» 9-11 классов и изучать не только теоретически молекулы жизни, но и практически?
2. Многие учителя сказали бы о простом введении элективного курса. Но на эти курсы ходят несколько заинтересованных учащихся, которые выбрали медицинское направление или расширяют свой кругозор. Получение ДНК – это такой эксперимент, который должен пройти каждый ученик, чтобы понять, какой сложной структурой обладает организм.
обоснование теоретической, практической информации для создания оптимального алгоритма практической работы в урочное время «ДНК на уроке».
1- изучить и проанализировать проблемы в разных информационных источниках;
2- определить и разработать условия для исследования, обеспечивающие многовариантность генетического материала;
3- составить аналитический анализ и экспериментально подтвердить или опровергнуть оптимальность получения в домашних условиях молекулы жизни.
4- составить алгоритм «ДНК на уроке».
Блестящее открытие 20 века — пространственная спираль жизни полной индивидуальности молекула ДНК. И это состоялось на основе исключительного умозаключения и развитого абстрактного мышления методом моделирования. Героями этого события стали биохимик Джеймс Уотсон и физик Френсис Крик в 1953 году. Двойная спираль звонким эхом говорила с достоинством о себе: проста и красива. Д НК – символ развития, открытая в будущее и прошлое. Д НК – это молекула связующая поколения. А механизм репликации ее — доказательства восстановление гармонии вновь после утраты. Модель жизни в миниатюре.
Для реализации цели и выполнение задач, поставленные в работе, решила свою деятельность разбить пошагово.
: сравнить информацию о ДНК из школьного курса по учебнику авторов С. Г. Мамонтова, В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. Общие закономерности». 9 класс и взять дополнительные источники.
Из курса школьного учебника о ДНК можно узнать следующее:
1- это дезоксинуклеиновая кислота, открытая в 1953г Уотсоном и Криком;
2- биополимер, мономером является аминокислота;
3- матрица – несет закодированную информацию последовательности аминокислот в белках и обладает способностью к воспроизведению;
4- установлено, что «буквами» в ДНКовом тексте служат нуклеотиды – А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин), Ц (цитозин);
5- в 1 молекулу могут входить 10
и более нуклеотидов;
6- способна к самоудвоению;
7- есть принцип комплиментарности;
8- находится в хромосомах, митохондриях, хлоропластах;
9- участвует в биосинтезе белка.
Из других информационных источников: 1. Наша ДНК — сложнейший закодированный язык. Молекула ДНК, состоящая, к примеру, всего из 100 пар нуклеотидов, может теоретически кодировать 4
2. Главные физические параметры ДНК человека – это:
диаметр двойной спирали равен 2 нанометрам (1 нм = 10
расстояние между соседними парами нуклеотидов составляет 0,34 нм;
один поворот спирали состоит из 10 пар оснований;
последовательность пар нуклеотидов в ДНК нерегулярна, но сами пары уложены в молекуле как в кристалле;
число отдельных молекул ДНК в клетке равно числу хромосом. Длина такой молекулы составляет около 8 см. Подобных гигантских полимеров пока не выявлено ни в природе, ни среди искусственно синтезированных химических соединений. У человека длина всех молекул ДНК, содержащихся во всех хромосомах одной клетке, составляет примерно 2 метра. Следовательно, длина молекул ДНК в миллиард раз больше их толщины. Так как организм взрослого человека состоит примерно из 5х10
клеток, то общая длина всех молекул ДНК в организме равна 10
км (это почти в тысячу раз больше расстояния от Земли до Солнца). Вот такая она, суммарная ДНК всего лишь одного человека!
3. Д НК составляет менее 1% от веса клетки. И тем не менее, чтобы воспроизвести самым мелким шрифтом (как в телефонных справочниках) ту огромную информацию, которая содержится в молекулах ДНК одной нашей клетки, понадобилось бы тысяча книг по 1000 страниц в каждой! Вот таков размер генома человека – Энциклопедии, написанной четырьмя буквами.
4. Существует строгая закономерность: чем длиннее код (чем больше в нем знаков), тем короче тексты. Огромный по размерам код представляют собой, например, китайские иероглифы. При написании полного «текста» генома человека потребовалось около 3,2 млрд. «букв». Для сравнения: в священной книге Бытия, написанной на древнееврейском языке, всего 78100 букв.
Итак, какой можно сделать вывод, сравнивая источники?
Дополнительная информация больше раскрывает путь открытия ДНК порой с неадекватными идеями, проблемами и поиском решений. И это важно знать учащимся, что в любой науке нет поверхностных и быстрых решений. Порой это долгий и кропотливый труд с яркими секундными озарениями в награду, как говорят: «Через тернии — к звездам».
. Для выполнения второй задачи: найти источники в интернете, сделать информативный выбор.
За основу исследования воспользовалась источниками трех сайтов, где описаны способы получения молекулы ДНК в домашних условиях. Почему только эти три источника? Обоснование в следующем:
1- более подробная и раскрытая информация;
2- два первых сайта основаны на публикации в журналах, а третий — экспериментатор-исследователь с кратким алгоритмом.
3- остальные сайты в основном ссылаются на эти три источника или повторяют данные инструкции.
1 сайт — http://begin-edu.com/hode/5824 Scientific American,
3 сайт — chaotic_sys: How to:
получить ДНК в домашних условиях. Автор рецепта Нил Шубин. « 1. Идете на кухню и отрезаете немножко живой ткани. 2. Добавляете соль и воду по вкусу. 3. Размалываете в кухонном комбайне до образования однородной массы. 4. Добавляете средство для мытья посуды. Оно растворит оболочки клеток, которые не смог перемолоть комбайн.
5. Добавляете размягчитель для мяса. Он удаляет некоторые белки, цепляющиеся за молекулы ДНК. 6. Добавляете изопропиловый спирт. Д НК смешивается со спиртом, поэтому она выйдет из пюре в спирт в виде белого сгустка, значит, вы все сделали правильно. Этот сгусток и есть ДНК.»
– провести сравнительный анализ по критериям: компоненты опыта и их доступности.
Смотри ПРИЛОЖЕНИЕ № 1 «Сравнительных анализ компонентов для получения ДНК в предложенных инструкциях».
1. Все экспериментальные исследования проводить по оптимальному подбору компонентов и детального описания, используя сайт № 2 — Medem.kiev.ua. В. Артамонова. Как увидеть ДНК. Химия и жизнь ХХI века.
2. Есть небольшие погрешности, которые следует уточнить.
– ознакомиться с каждым компонентом и выяснить его роль в достижении результата. Смотри ПРИЛОЖЕНИЕ № 2 «Выбор реагентов и их физико-химическая роль при выделении ДНК».
— внести поправки или уточнения в предлагаемую инструкцию:
1- выбор объекта: ДНК есть в каждой клетке, и выделить её можно из любой ткани, значит больше исследовать генетических материалов;
2- использовать сок ананаса или раствор для контактных линз всего 2мл;
3- моющее средство для посуды лучше брать «Fairy», которое способно легко расщепить липидную мембрану, как самой клетки, так и её ядра.
4- большой выход буфера и большой расход этилового спирта, можно исходные данные сократить на десять.
спирт испаряется быстро, и фрагменты ДНК быстро разрушаются, поэтому каплю следует сразу помещать под микроскоп.
— составить оптимальный алгоритм работы с уточнениями и поправками, по которому провести все исследования. Смотри ПРИЛОЖЕНИЕ № 3.
— экспериментальная работа. Смотри ПРИЛОЖЕНИЕ № 4.
— итоговый этап: обсуждение, обработка результатов и выводы.
Какие ошибки необходимо предусмотреть:
1. Не надо брать много материала — это приведет к замедлению процесса его охлаждения. В случае головки лука, достаточно взять, примерно 1 cм3 ткани.
2. Фильтр из бумажной салфетки может забиться. Лучше взять мелкое сито. Чем интенсивнее и тщательнее проведем этот этап, тем больше ДНК выделится из ткани.
3. Необходимо обеспечить реальное охлаждение материала, т.е. уровень льда должен соответствовать уровню жидкости в стаканчике; спирт должен быть максимально холодным — это приведет к эффективному выпадению ДНК.
4. Всю процедуру надо проводить быстро. Затягивание процесса приведет к деградации ДНК, заметить которую будет очень сложно.
1. Полностью согласна и подтверждаю экспериментально написанное в статье В. Артамоновой «Как увидеть ДНК»: «Выход ДНК будет, правда, невелик, а вещество — не особенно чистым, но увидеть в микроскоп длинные тонкие нити — кристаллы ДНК — вполне возможно. Конечно, увеличение школьного микроскопа не позволит увидеть структуру молекулы, и определить какие гены она содержит. Но чистые кристаллы ДНК в виде клубков, нитей, «червячков» и «запятых» видно при увеличении школьного микроскопа совершенно отчетливо.»
2. Для большей чистоты эксперимента необходимо специальные условия, специализированные приборы и дорогие реактивы.
3. Некоторые сайты уверяют, что все составляющие компоненты мы найдем на своей кухне. Н Е все – изопропиловый спирт, который еще и выделяет опасные для дыхания пары.
4. На урочную практическую работу лучше брать генетический материал растительного и животного происхождения. Самым оптимальным генетическим материалом оказался лук и куриная печень. Большой выход буфера, быстро экстрагирует с образованием четких и крупных молекул.
— Составить алгоритм «ДНК на уроке» и просчитать временной интервал, который бы совпадал с урочным временем.
Смотри ПРИЛОЖЕНИЕ № 5.
Только в последнее десятилетние работы с использованием ДНК получили стремительное развитие. Уже есть генетически модифицированные продукты и микроорганизмы, генетические тесты на предмет врожденных заболеваний, исследование последовательности генома человека. Появляются новые проекты, одно из которых в последнее время будоражит современный цивилизованный мир – чип ДНК для каждого жителя Земли.
Читая о современных достижениях генной инженерии, мало кто предполагает, что выделить и потрогать довольно чистый препарат “святая святых” жизни — ДНК — можно не только в специальных лабораториях, но и в домашних условиях. Большинство из нас никогда не видело, хотя увидеть её — дело вполне реальное даже в домашних условиях.
Экспериментируя, можно усовершенствовать и изменить предлагаемые опыты и узнать много нового об одном из важнейших компонентов клетки.
Так зачем видимая ДНК на уроках биологии?
Можно предположить, что это интересная версия познакомить ребят с наследственным материалом воочию. Это взгляд на мир не лишен инициативы и свежести. Ведь перед глазами —
модель жизни в микроскопе.
1. Библиотека «Первого сентября» «Я иду на урок химии», М.,1999.
2. С. Г. Мамонтов, В. Б. Захаров, Н. И. Сонин «Биология. Общие закономерности». 9 класс, М.: Дрофа, 2011.
4. http://begin-edu.com/hode/5824 Scientific American
5. Medem.kiev.ua. В. Артамонова. Как увидеть ДНК. Химия и жизнь ХХI века.
6. chaotic_sys: How to: получить ДНК в домашних условиях.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 1
«Сравнительный анализ компонентов для получения ДНК в предложенных инструкциях»
ПРИЛОЖЕНИЕ № 2
Выбор реагентов и их физико-химическая роль при выделении ДНК
ПРИЛОЖЕНИЕ № 3
Алгоритм № 1: «Как самому выделить ДНК»
1. Возьмите генетический материал, содержащий много ДНК. Например, зелёный горошек (куриную печенку, селёдочные молоки или лук).
2. Положите в миксер около 100 мл (полстакана) этого продукта, добавьте 1/8 чайной ложки соли и 200 мл (стакан) холодной воды. Взбивайте миксером или блендером в течение 15 секунд.
3. Процедите смесь через ситечко или кусок капрона. В полученную мякоть добавьте 1/6 (это будет примерно 2 столовые ложки) жидкого моющего средства «Fairy» и хорошо размешайте. Оставьте на 5-10 минут.
4. Разлейте жидкость по пробиркам или другим стеклянным посудинам, чтобы в каждой было заполнено не больше трети объёма.
5. Добавьте в каждую пробирку по 2 мл либо сока, выжатого из ананаса, осторожно встряхните, переворачивая и наклоняя пробирку (если будете трясти слишком рьяно, разломаете ДНК и ничего не увидите).
6. Наклоните пробирку и медленно влейте в неё немного этилового спирта, чтобы он образовал слой поверх смеси. Д НК всплывёт наверх в виде хлопьев.
7. Деревянной палочкой (карандашом) выловите их и рассмотрите под микроскопом.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 4
«Исследование молекулы ДНК»
: генетический материал — выделенные из тканей животного и растения молекулы ДНК.
: структура ДНК.
Виды генетического материала
: лук, чеснок, банан, куриная печень, киви.
: от 2. 00 часов до 25 — 30 мин.
мерный стакан, блендер, чайная и столовая ложки, соль, химические стаканы, пипетки, пробирки, ситечко, моющего средства «Fairy», свежийвыжитый ананасовый сок, холодный этиловый спирт.
: школьный микроскоп УМ-301, электронный микроскоп DCM300 с цифровой камерой
выделения ДНК включает:
1- разрушение клеток;
2- удаление мембранных липидов;
3- удаление вторичных метаболитов и запасных веществ;
4- удаление белков, РНК;
5- осаждение ДНК.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 5
Алгоритм № 2
Практическая работа: «ДНК на уроке»
: генетический материал — выделенные из тканей животного и растения молекулы ДНК.
: структура ДНК.
Виды генетического материала
: лук, куриная печень.
: 25 — 30 мин.
: мерный стакан, блендер, чайная и столовая ложки, соль, химические стаканы, пипетки, пробирки, ситечко, моющего средства «Fairy», свежий выжитый ананасовый сок, холодный этиловый спирт.
школьный микроскоп УМ-301, электронный микроскоп DCM300 с цифровой камерой.
ДНК включает: 1- разрушение клеток; 2- удаление мембранных липидов; 3- удаление вторичных метаболитов и запасных веществ; 4- удаление белков, РНК; 5- осаждение ДНК.
Дополнительная информация: ПРИЛОЖЕНИЕ № 2
1. Возьмите предлагаемый 100 мл генетический материал.
2.* Положите его в миксер (блендер) и измельчите в течении 10 секунд.
3. Добавьте 5 г или на кончике чайной ложки соли и размешайте.
4. Налейте 20 мл холодной воды. Размешайте.
5. Процедите смесь через ситечко. В полученную мякоть добавьте 1 чайную ложку моющего средства «Fairy» и размешайте. Оставьте на 5-10 минут. Раствор сделается вязким – это верный знак того, что лизис прошёл успешно.
6. Разлейте жидкость по 2 пробиркам.
7. Добавьте в каждую пробирку по 2 мл сока, выжатого из ананаса, осторожно встряхните, переворачивая и наклоняя пробирку (если будете трясти слишком рьяно, разломаете ДНК и ничего не увидите).
8. Наклоните пробирку и медленно влейте в неё немного холодного этилового спирта, чтобы он образовал слой поверх смеси. Д НК всплывёт наверх в виде хлопьев.
9. Деревянной палочкой (карандашом), трубочкой выловите их и рассмотрите под микроскопом.
пункт № 2* может сделать учитель в начале урока и разлить по пробиркам, которые разнесут дежурные по столам учащихся. Это экономит время всей лабораторной работе.
Молекула ДНК одной хромосомы среднего размера содержит 150х106 пар нуклеотидов и имеет длину около 4 см. Молекулы такого размера чувствительны к механическим воздействиям, возникающим в растворе в процессе выделения, и часто фрагментируются. В ходе выделения получают молекулы ДНК значительно меньше исходных.
