Gram-värjäys bakteerien tutkimiseen

Gram-värjäys on mikrobiologiassa hyvin yleisesti käytetty menetelmä. Sen avulla bakteereja voidaan luokitella niiden soluseinän rakenteen mukaan. Gram-värjäyksen avulla voidaankin opetella paitsi työskentelymenetelmiä niin myös kerrata mikrobien rakennetta ja tehtävää.

Gram-värjäyksen yhteydessä harjoitellaan myös bakteerisolujen mikroskopointia. Bakteerit ovat useimmiten noin 1 µm (=0,001 mm) kokoisia, joten niitä kannattaa tarkastella mielellään vähintään 1000 x suurennoksella. Käytettäessä suurimpia suurennoksia on mikroskoopissa käytettävä yleensä immersioöljyä, jotta kuva näkyisi oikein eikä mikroskoopin objektiivi vahingoittuisi. Objektiivi kannattaa puhdistaa kunnolla käytön jälkeen, jos öljyä on käytetty.

Gram-värjäyksen voit helposti toteuttaa myös omalla koulullasi. Tutustu myös BioPopin vierailumahdollisuuksiin – voit tehdä työn myös Viikin kampuksella laboratoriovierailun aikana!

Lataa työohje gram-värjäykseen tästä.

Bioteknologian puuhapäivät 15.-16.10.2015

Syanobakteereja agarmaljalla. Kuva: Justus Mutanen

Syanobakteereja agarmaljalla. Kuva: Justus Mutanen

Resurssikeskukset BioPop ja Kemma järjestävät syyslomalla pääkaupunkiseudulla jälleen leiritoimintaa. Samanaikaisesti käynnissä olevan bioteknologian viikon kunniaksi myös leirillä pääsee tutustumaan bioteknologiaan.

Leiri järjestetään Lumarts-laboratoriossa Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella. Puuhapäivillä mm. viljellään bakteereita käsistä, eristetään DNA:ta hedelmistä ja tehdään biomuovia maidosta ja tärkkelyksestä.

Puuhapäivät on tarkoitettu alakouluikäisille lapsille, erityisesti 5.-6.-luokkalaisille. Lisätietoja ja ilmoittautuminen 4.10. mennessä: http://luma.fi/tapahtumat/3806

Puhdasta pyykkiä entsyymeillä

Pesuaineiden tehokkuutta voidaan parantaa erilaisten entsyymien avulla. Tekstiileissä oleva lika on usein peräisin ruoasta, joten se koostuu esimerkiksi erilaisista proteiineista, hiilihydraateista ja lipideistä. Monissa pyykinpesuaineissa onkin proteaaseja (hajottavat proteiineja), amylaaseja (hajottavat tärkkelystä) ja lipaaseja (hajottavat lipidejä).

Erilaisten entsyymien avulla pesulämpötilaa voidaan alentaa ja pesuaikaa lyhentää. Näin tekstiilien kulutus vähenee ja pyykin peseminen kuluttaa vähemmän energiaa.

Kaikki pesuaineet eivät kuitenkaan sisällä entsyymejä. Esimerkiksi villa ja silkki ovat proteiinipitoisia luonnonkuituja ja proteaaseja sisältävä pyykinpesuaine hajottaisi niiden rakennetta. Tämän vuoksi kaupoissa myydään myöskin entsyymittömiä pesuaineita.

Liitteenä olevassa työssä tutkitaan, millä tavoin entsyymit vaikuttavat proteiinien hajoamiseen pyykinpesuaineessa. Tutkimuskohteena käytetään filmirullaa, joka sisältää gelatiinia. Työssä voi hyödyntää esimerkiksi kaapin perältä löytyviä kehitettyjä filmirullia. Lisäksi työssä hyödynnetään kaupallista proteaasivalmistetta.

Lataa työohje pyykinpesuaineiden entsyymien toiminnan tutkimisesta tästä.

Kukan rakenteen tutkiminen

Harva tietää, että myös monet kasvit ovat oikeastaan aika monimutkaisia eliöitä. Useimmilla kasveilla on juuret, varsi ja lehdet ja kukkakasveilla eli koppisiemenisillä on myös kukka. Kukasta löytyy tyypillisesti emi (tai useita emejä), heteitä, terälehtiä ja verholehtiä. Joillakin kasveilla terä- ja verholehdet ovat sulautuneet yhteen kehälehdiksi.

Kukan rakennetta on helpointa tutkia sellaisen kasvin avulla, jossa rakenteet ovat suuria. Esimerkiksi tulppaanilla on suuri emi, isot heteet ja selkeät terälehdet. Kukan osien rakennetta voidaan tarkastella myös tarkemmin esimerkiksi poikkileikkausten avulla.

Kukan tutkiminen voidaan yhdistää myös erilaisiin evoluutiobiologisiin ja ekologiaan liittyviin teemoihin:

  • Millä eri tavoilla kukka voi pölyttyä?
  • Miksi monet kukkakasvit tarvitsevat eläimiä lisääntyäkseen (mutualismin merkitys)?
  • Miten kukkakasvit ja eläimet ovat kehittyneet (koevoluutio)?
  • Mitä kukan rakenne kertoo kasvin sijainnista eliökunnan sukupuussa (taksonomia)? Onko kyseessä yksi- vai kaksisirkkainen kasvi?

Lataa ohje kukan rakenteen tutkimisesta tästä.

BioPopin uutiskirje 09/2015

Helsingin yliopiston Viikin kampuksella toimivan BioPop-keskuksen tehtävänä on kohottaa kiinnostusta biologiaa kohtaan ja tukea lasten ja nuorten biologian opiskelua, oppimista ja harrastuneisuutta. Lisäksi autamme nykyisiä ja tulevia biologian opettajia opetustyössä ja ammatillisessa kehittymisessä. BioPop-keskus on osa Helsingin yliopiston LUMA-keskusta.
BioPopin uutiskirjeessä kerrotaan biologian opetukseen liittyvistä ajankohtaisista asioista.

1. BioPopin blogissa opetusmateriaalia
BioPop on perustanut elokuun alussa blogin, josta voit käydä tutustumassa biologiaan liittyvään opetusmateriaaleihin ja -ideoihin. Blogissa julkaistaan uutta materiaalia joka keskiviikko. Voit tutustua blogiin osoitteessa  https://blogs.helsinki.fi/biopop-keskus/.
2. BioPop sosiaalisessa mediassa
BioPopin uusimmat kuulumiset löydät myös sosiaalisen median puolelta. Facebookista BioPopin sivu löytyy osoitteesta https://www.facebook.com/biopopkeskus/ ja Twitteristä osoitteesta https://twitter.com/biopop_keskus. Tykkää ja seuraa toimintaa!
3. Vierailutoimintaa Viikin kampuksella
Tiesitkö, että BioPop-keskus järjestää peruskoululaisille ja lukiolaisille kiertokäyntejä ja toiminnallisia vierailuja Viikin kampuksella? Lisätietoa löydät osoitteesta http://www.luma.fi/biopop/2375. Vinkkaa mahdollisuudesta myös muille biologian opettajille!
4. Soveltavaan harjoitteluun BioPopiin?
Suoritatko parhaillaan aineenopettajan pedagogisia opintoja? Etsitkö paikkaa, jossa suorittaa soveltava harjoittelu? Tee harjoittelu BioPopissa! Otamme maksimissaan 10 opiskelijaa joulu-tammikuun ajaksi harjoitteluun kehittämään toimintaamme. Harjoittelijoiden tehtävänä on suunnitella, toteuttaa ja testata uusia, kouluvierailuihin sopivia aktiviteetteja. Tarvittaessa voit suorittaa harjoittelun myös erikseen sovittavana ajankohtana.
Lisätietoa soveltavasta harjoittelusta löydät Flammasta (https://flamma.helsinki.fi/fi/HY312176). Jos olet kiinnostunut harjoittelumahdollisuudesta tai haluat siitä lisätietoa, ota yhteyttä BioPopin koordinaattori Justus Mutaseen (justus (piste) mutanen (at) helsinki (piste) fi ).
Myös aikuispedagogiikan opiskelijat ovat tervetulleita suorittamaan harjoitteluita BioPopissa! Tiedustele lisää BioPopin koordinaattori Justus Mutaselta.
5. Videokilpailu peruskoulu- ja lukioikäisille
BioPop-keskus järjestää yhteistyössä Biologian ja maantieteen opettajien liitto BMOL ry:n kanssa videokilpailun peruskoulu- ja lukioikäisille. Kilpailun aiheena on ”Valo luonnossa”. Kilpailuaikaa on 31.10.2015 saakka. Tutustu kilpailun sääntöihin ja palkintoihin osoitteessa http://luma.fi/biopop/3888/videokilpailu . Kerro kilpailusta myös tuntemillesi biologian opettajille!
6. Kerho peruskoulu- ja lukioikäisille
BioPop järjestää yhdessä Helsingin normaalilyseon kanssa bio- ja lääketiedekerhoon, jossa tutustutaan oikeaan tieteelliseen tutkimukseen! Kerhossa on mahdollisuus esimerkiksi eristää DNA:ta, tutkia monenlaisia soluja ja kokeilla biotekniikan menetelmiä. Lisäksi kerhon aikana tehdään vierailut Helsingin yliopiston Meilahden ja Viikin tutkimuslaboratorioihin. Ohjaajina toimivat biokemian ja molekyylibiologian opiskelijat Helsingin yliopistolta. Lisätietoa kerhosta ja ilmoittautuminen: http://luma.fi/biopop/3951/ . Kerho alkaa 23.9.
7. Bioteknologian viikko 12.-18.10.2015
Bioteknologian teemaviikkoa vietetään jälleen 12.-18.10.2015. Viikon aikana järjestetään useita tapahtumia. Lisätietoa viikon tapahtumista löydät osoitteesta http://www.finbio.net/fi/bw-tapahtumakalenteri-2015 .
Bioteknologian viikolla BioPop-keskus järjestää yhteistyössä Kemma-keskuksen sekä LUMA-keskus Aallon kanssa Bioteknologian puuhapäivät 15.-16.10. Päivät on suunnattu alakouluikäisille, luonnontieteistä kiinnostuneille lapsille. Ohjelmassa on mm. bakteereiden viljelyä, DNA:n eristämistä ja biomuovin valmistamista. Jäljellä on vielä muutamia paikkoja! Mukaan voi ilmoittautua osoitteessa http://luma.fi/tapahtumat/3806 .
Lisäksi bioteknologian viikolla järjestetään Suomen Bioteollisuus ry:n organisoima BioFinland Pitching Competition bioalan opiskelijoille. Kilpailun palkinto on 1000€ ja mukaan voi ilmoittautua yksin tai maksimissaan 5 hengen joukkueina. Ilmoittaudu 25.9. mennessä osoitteessa http://www.finbio.net/pitching-competition .
8. BMOL ry:n syyspäivät 14.11.
Biologian ja maantieteen opettajien liitto BMOL järjestää perinteiset syyspäivät lauantaina 14.11. Helsingissä. Lisätietoa osoitteesta https://peda.net/yhdistykset/bmol-ry/ajankohtaista6/sh1 .
9. Valtakunnallinen LUMA-viikko 2.-8.11.2015
Valtakunnallista LUMA-viikkoa vietetään Suomessa vuosittain marraskuun alussa. Viikon tavoitteena on herättää kiinnostusta LUMA-aineiden opiskeluun ja alan ammatteihin erilaisten aktiviteettien, elämysten ja kokemusten kautta.
Lue lisää ja katso vinkit miten sinun koulusi, luokkasi tai ryhmäsi voi osallistua. Tulossa mm. mobiililaitteita hyödyntävä demokilpailu yläkoululaisille, jossa luvassa mahtavia palkintoja. Voit myös jakaa omia suosikki-ideoitasi, ota yhteyttä ja kerro vinkki LUMA-viikolle! Julkaisemme opettajien vinkkejä www.luma.fi-portaalissa syksyn aikana.
10. Tutustu LUMA Suomi -kehittämisohjelman tuloksiin
 
– Kaupunkisuunnistus paljastaa kivien kiehtovat puolet: http://luma.fi/artikkelit/3913/kiehtovat-kivet
– Ekopaku nimeltä Kaisla innostaa peruskoululaisia tutkimaan lähiympäristöä: http://luma.fi/artikkelit/3802/ekopaku-nimelta-kaisla-innostaa-peruskoululaisia-vesitutkimuksiin
– Maasto-opetuksessa oppilaat pääsevät käsiksi lähiluonnon ihmeisiin: http://luma.fi/artikkelit/3886/maasto-opetuksessa-oppilaat-paasevat-kasiksi-lahiluonnon-ihmeisiin

DNA:n eristäminen perusvälineillä

Tiesitkö, että DNA:n eristämiseen ei vaadita monimutkaisia ja kalliita laitteistoja tai erikoisia ja vaarallisia kemikaaleja? Itse asiassa sen eristäminen on varsin helppoa, jos tuloksen ei tarvi olla erityisen puhdas. Jos DNA:n mukana saa saostua myös joitain proteiineja (esim. histonit) ja RNA:ta, voidaan eristys tehdä kotikeittiövälineillä noin puolessa tunnissa.

Liitteenä olevassa työohjeessa DNA eristetään banaaneista. Työssä voidaan käyttää myös muita pehmeitä hedelmiä, esimerkiksi kiivejä. Tarvitset työhön hedelmien lisäksi vain alkoholia (esim. Sinol / Marinol, joka voi olla myös denaturoitua), saippuaa, suodatinpusseja, suppiloita ja koeputkia. Työn voi hyvin tehdä myös kotona kotiläksynä tai vain omaksi huviksi.

DNA:n rakenne

DNA:n rakenne

Lataa ohje DNA:n eristämiseen tästä.

Kotilopeli evoluution opettamiseen

Oletko pohtinut, mikä olisi helppo tapa opettaa evoluutioon liittyviä käsitteitä? Kotilopelin avulla voit opettaa sekä luonnonvalinnan että lajiutumisen käsitteet. Lisäksi pelissä on mukana myös sattuma, joka voi vaikuttaa lopputulokseen.
Pelissä suuri hyökyaalto on huuhtonut suuren määrän erisävyisiä kotiloita saarelle, jossa on vain mustia/valkoisia kallioita. Saarella on kotiloille runsaasti ravintoa. Kotiloita saalistaa saarella asuva lintulaji, joka havaitsee kotilot näköaistin avulla.
Kunkin pelikierroksen alussa osa kotiloista kuolee sattumalta. Tämän jälkeen lintu saalistaa kotiloista parhaiten erottuvat (luonnonvalinta). Lopulta selviytyneet kotilot lisääntyvät keskenään ja tuottavat jälkeläisiä (fitness). Kun prosessia toistetaan monta kertaa, havaitaan muutos kotiloiden keskimääräisessä värisävyssä (lajiutuminen).
Kotilopelin kotilokortteja

Kotilopelin kotilokortteja

Tarvikkeet kotilopeliin:

  • Eri värisiä kotilokortteja, yhteensä 24 kpl (voit tulostaa ja leikata kortteja mukana olevasta ohjeesta). Eri värisiä kotiloita ei tarvitse olla sama määrä.
  • Mustaa ja valkoista paperia.
  • Kaksi pelaajaa.
Esivalmistelut:
  • Valitse joko musta tai valkea alusta.
  • Ota kaikki kotilokortit käteesi ja sekoita ne kuvapuoli alaspäin.
  • Toinen pelaajista toimii lintuna, toinen liikuttaa kotiloita.
Pelin kulku:
  1. Poista kotilokorttipinosta joka neljäs kortti. Nämä kotilot kuolevat sattumalta.
  2. Aseta kaikki jäljellä olevat kotilokortit kuvapuoli ylöspäin alustalle.
  3. Saalistaja pyydystää kotiloista yhden kolmasosan. Saalistaja valitsee ne kotilot, jotka erottuvat parhaiten alustan väristä.
  4. Tämän jälkeen jäljelle jääneet kotilot lähimmän alustalla olevan kotilon kanssa. Yksi kotilopari tuottaa yhteensä neljä jälkeläistä seuraavasti:
    1. Yksi kummankin vanhemman värinen.
    2. Kaksi kotiloa, joiden sävy on vanhempien värien välistä.
    3. Jos vanhemmat ovat vierekkäistä tai samaa värisävyä, valitse kaksi kummankin vanhemman väristä.
  5. Poista pariutuneet kotilot pelistä kotilokorttipakkaan ja aseta tuotetut jälkeläiset uuteen pinoon kuvapuoli alaspäin.
  6. Palaa alkuun ja toista prosessi ainakin kaksi kertaa.
Voit kokeilla, miten kotilojen väri kehittyy sekä mustalla että valkealla alustalla!