Jyrsijän preparointi

Erilaisten eläinten preparoinnilla auttaa etenkin ihmisbiologian yhteydessä hahmottamaan anatomiaa ja asioiden välisiä riippuvuussuhteita. Ihmisen ja eläinten rakennetta käsiteltäessä kokonaiskuvan muodostuminen voi olla haastavaa. Kokonaisten eläinten tutkiminen ja preparoiminen auttaa oppimaan biologiaa, kehittää käytännön työskentelytaitoja ja innostaa biologian opiskelua kohtaan.

BioPopin jyrsijän preparointi -työohjeessa on yhdistetty anatomia ja evoluutiobiologia. Miten jyrsijän hampaat ovat kehittyneet? Entä millaisia sopeumia jyrsijöiden suolistossa on? Miten ja miksi jyrsijät eroavat ihmisestä?

Työohjeessa on preparoinnista myös havainnollisia kuvia opetuskäyttöön. Työ sopii esimerkiksi peruskoulussa ihmis- tai evoluutiobiologian yhteyteen tai lukiossa ihmisbiologian kurssille. Materiaalia voi jakaa Creative Commons-lisenssillä ja voit muokata sitä omiin tarpeisiisi sopivaksi!

Lataa työohje docx-tiedostona tästä.

Lataa työohje tulostettavana pdf-tiedostona tästä.

Kasvisolujen plasmolyysi – tutkimuksellinen työ

Solujen tutkiminen mikroskoopilla on hauskaa ja havainnollista! Mikroskooppien käyttämiseen voidaan yhdistää myös tutkimuksellista työskentelyä. Oheisessa työohjeessa tutkitaan osmoosia kasvisoluissa. Työ sopii erityisesti lukion biologian toiselle kurssille (OPS2003, 3. kurssi OPS2015) tai yläkouluun solubiologian yhteyteen.

Työssä on tutkittavana tislattua vettä sekä 2% ja 5% suolaliuos. Tehtävänä on selvittää punasipulin solujen avulla, mitä liuosta koeputket sisältävät. Tutkimusstrategian opiskelijat saavat päättää itse ja he joutuvat tekemään itse johtopäätökset ja raportoimaan saamansa tulokset. Lopuksi kannattaa keskustella työn tuloksista yhdessä.

Työ sopii laajennettuna myös lukion kurssin tutkimukseksi tai tutkimukselliseksi oppilastyöksi. Työohje on jaettu Creative Commons-lisenssillä ja voit muokata sitä omiin tarpeisiisi sopivaksi!

Punasipulin soluja kuvattuna mikroskoopilla.

Punasipulin soluja kuvattuna mikroskoopilla.

Lataa työohje docx-muodossa.

Lataa työohje tulostettavassa pdf-muodossa.

Askartele oma bakteeri

Mikrobiologiasta ja pieneliöistä voi opettaa myös hauskoilla tavoilla! Oppilaat voivat tutustua bakteereihin myös askartelemalla omia bakteereja kartongista, paperista ja villalangasta. Samalla on mahdollisuus tutustua erilaisten bakteerien muotoihin ja solurakenteeseen.

Bakteerien askarteleminen sopii hyvin niin alakouluun, yläkouluun kuin lukioonkin! Kaikkia bakteerien osia ei tarvitse käsitellä vielä alakoulussa ja lukiossa bakteereihin voi tehdä yksityiskohtaisiakin rakenteita.

Bakteerien askartelu sopii myös esimerkiksi bakteerien kokeellisen tutkimisen pariin. Ryhmän kanssa voidaan viljellä bakteereja ja tehdä niille gram-värjäys. Sen sijaan, että löydetyt bakteerit piirrettäisiin vihkoon, ne voidaan askarrella oheisen työohjeen mukaan!

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Lataa työohje bakteerien askarteluun tästä.

Tutki luonnon värejä

Monia biologiaan liittyviä aihepiirejä voi lähestyä myös visuaalisuuden kautta. Esimerkiksi luonnossa on paljon värejä, joilla on erilaisille eliöille tärkeä merkitys. Joitakin värejä taas ei esiinny luonnossa juuri lainkaan, vaan ne ovat ihmisen tuottamia.

Pohtikaa ryhmänne kanssa, mitä merkitystä esimerkiksi kukan värityksellä tai kasvin lehtien värillä on? Entä miksi osa eläimistä on kirkkaan värisiä, kun taas osa pyrkii maastoutumaan mahdollisimman hyvin muun luonnon väriseksi? Entä miksi jotkin eliöt, esimerkiksi vesikirput, ovat läpinäkyviä?

Lähiluonnon värejä voi tutkia maalivärikartan avulla. Näin luonnosta voidaan etsiä erilaisia värejä ja perehtyä niiden merkitykseen. Voit yhdistää tehtävään myös tieto- ja viestintäteknologiaa!

Luonnon värejä voi tutkia värikarttojen avulla.

Luonnon värejä voi tutkia värikarttojen avulla.

Lataa ohjeistus luonnon värien tutkimiseen tästä.

Bakteerien katalaasiaktiivisuuden tutkiminen

Oletteko viljelleet bakteereja biologian oppitunneilla? Itse maljojen valmistus ja bakteerien kasvatus on monille tuttua, mutta kasvatettuja bakteereja voidaan tutkia myös tarkemmin. Bakteereille voidaan esimerkiksi tehdä gram-värjäys ja tarkastella värjättyjä bakteereja mikroskoopilla.

Bakteereja voidaan myös tyypitellä niiden katalaasiaktiivisuuden mukaan. Tällä tarkoitetaan sitä, pystyvätkö bakteerit hajottamaan vetyperoksidia katalaasin avulla. Katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tarvitset ainoastaan 3 % vetyperoksidia sekä viljeltyjä bakteereja.

Lataa työohje katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tästä. Työohjeesta löytyy myös ohje agarmaljojen valmistukseen.

Rakenna proteiineja aminohapoista

Proteiineja ja proteiinisynteesiä voi tutkia myös itse rakentamalla! Tätä tarkoitusta varten tarvitse ainoastaan molekyylimallisarjan, joita löytyy useimpien koulujen kemianluokasta. Rakentamalla aminohappoja ja proteiineja itse myös proteiinisynteesin periaatteet ja proteiinien muodostuminen tulevat tutummiksi.

Molekyylimallisarjan lisäksi tarvitset lähetti-RNA:n kodonitaulukon sekä emäsnopan, jotka löydät oheisesta työohjeesta. Emäsnopan avulla selvitetään rakennettava aminohappo. Kun aminohappo on rakennettu, ne liitetään yhteen peptidisidoksilla.

Työtä voidaan soveltaan myös kemian oppitunneille, jos opiskeltavana aiheena ovat biomolekyylit, kondensaatioreaktiot tai isomeria (optinen isomeria). Aminohappoja voidaan rakentaan yksin tai pienissä ryhmissä.

Molekyylimallisarjalla rakennettuja aminohappoja.

Molekyylimallisarjalla rakennettuja aminohappoja.

Lataa työohje proteiinien rakentamiseen tästä.

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.

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.

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!